西媒：當初德美不該逼迫中國自研盾構機，如今他們壟斷全球市場

前言

我們?nèi)粘４畛说牡罔F、穿行的地下通道，其背后默默開鑿隧道的“鋼鐵巨獸”，正是盾構機。上世紀末，我國尚不具備自主研制能力，整套裝備幾乎全部仰賴進口，德國與美國企業(yè)牢牢掌控核心技術，不僅設備售價畸高，售后服務更如施舍般苛刻——連基礎操作都需預約外方工程師現(xiàn)場指導，中方技術人員連控制臺旁站立觀察都被限制。

如今局面徹底逆轉(zhuǎn)！國產(chǎn)盾構機已占據(jù)國內(nèi)九成以上市場份額，并加速挺進全球基建腹地，產(chǎn)品覆蓋六大洲數(shù)十國，技術指標全面比肩甚至超越傳統(tǒng)強國，真正實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”再到“領跑”的三級躍升。

西媒驚呼：當年德美封鎖技術逼中國自立門戶，未曾想今日反被中國反超，全球市場已被中國盾構機主導！

中國盾構機的崛起

上世紀90年代中后期，國家大規(guī)模推進城市軌道交通與高速鐵路建設，對地下掘進裝備提出前所未有的嚴苛要求，其中最具代表性的工程當屬西康鐵路秦嶺特長隧道項目。

該隧道單洞全長18.46公里，穿越多條斷裂帶與高壓富水區(qū)，全靠盾構法施工完成，是當時國內(nèi)地質(zhì)最復雜、技術難度最高的隧道之一。

可彼時國內(nèi)尚無一家企業(yè)掌握盾構機整機設計與制造能力，核心裝備清一色來自德國制造商，采購鏈條完全受制于人。

這不僅意味著動輒數(shù)億元的設備投入，更帶來長期被動：合同條款中嵌入多項技術限制，售后響應周期以周計，關鍵備件交貨期長達半年以上。

據(jù)2000年前后行業(yè)統(tǒng)計，一臺進口大型泥水平衡式盾構機報價高達3.2億元人民幣，相當于當時一座中型地鐵車站的全部土建投資。

更令人難堪的是，外方技術人員將操作界面全部鎖定為德文系統(tǒng)，拒絕提供中文操作手冊；一旦設備故障，中方工程師只能遠程提交參數(shù)截圖，等待德國總部研判后派員赴華檢修。

德國專家抵華后實行“封閉式維修”：作業(yè)區(qū)域拉起警戒線，中方人員須在五米外靜默觀摩，禁止觸碰任何部件，提問須經(jīng)翻譯轉(zhuǎn)述且限三次以內(nèi)，整個過程如同接受技術審判。

正是這段被卡脖子、被輕視、被隔離的歲月，點燃了中國裝備制造業(yè)攻堅克難的烈火，催生出一條自主創(chuàng)新的突圍之路。

2001年，“863計劃”正式將全斷面巖石掘進裝備關鍵技術列為重點攻關方向，國家級盾構研發(fā)專項由此啟動，標志著中國盾構產(chǎn)業(yè)邁入自主化元年。

決策層清醒認識到：基礎設施建設是國家命脈，若核心裝備長期依賴進口，不僅抬高全社會基建成本，更將危及重大工程的戰(zhàn)略安全與實施節(jié)奏，必須構建全鏈條自主可控的技術體系。

在此戰(zhàn)略指引下，鄭州與長沙迅速形成雙核驅(qū)動格局：前者依托中國中鐵工程裝備集團，匯聚全國頂尖隧道工程人才，打造集研發(fā)、試驗、總裝于一體的綜合性創(chuàng)新中心；后者憑借中聯(lián)重科、鐵建重工等龍頭企業(yè)，深耕高端液壓、智能電控與特種材料領域，構筑起堅實配套支撐。

起步階段，中國工程師通過逆向拆解、測繪分析、反復驗證的方式學習國外機型結構，但并未止步于仿制。

隨著經(jīng)驗沉淀與數(shù)據(jù)積累，鄭州研發(fā)團隊率先突破“照搬圖紙”局限，轉(zhuǎn)向面向中國實際工況的正向設計，聚焦西南喀斯特地貌、西北濕陷性黃土、華東軟硬不均地層等典型難題，開展定制化刀盤結構與地質(zhì)適應性控制系統(tǒng)開發(fā)。

我國幅員遼闊，地下巖土條件差異極大，既有花崗巖群峰下的堅硬基巖，也有長三角平原下的流塑狀淤泥，更有被工程界稱為“豆腐里打洞”的上軟下硬復合地層，以及遍布溶腔、暗河的隱伏巖溶區(qū)。

這些極具挑戰(zhàn)性的地質(zhì)組合，常使進口設備出現(xiàn)刀具異常磨損、螺旋輸送機噴涌、姿態(tài)失控等嚴重問題，暴露出其原始設計對中國環(huán)境的天然排異。

為此，鄭州科研團隊歷時五年，自主研發(fā)出具備多模式切換功能的智能主控系統(tǒng)，配套研制出高強度復合刀盤、自適應鉸接密封結構及高精度導向糾偏模塊，使國產(chǎn)盾構機可在0.3MPa至5.0MPa不同水土壓力區(qū)間穩(wěn)定掘進。

2008年4月，首臺擁有完全自主知識產(chǎn)權的復合式土壓平衡盾構機“中鐵1號”在鄭州下線，整機國產(chǎn)化率達76%，核心控制系統(tǒng)、主驅(qū)動單元、同步注漿系統(tǒng)全部實現(xiàn)國產(chǎn)替代，一舉打破國外長達二十年的技術壟斷。

國產(chǎn)盾構機的國際化

伴隨技術成熟度持續(xù)提升，國產(chǎn)盾構機的出海步伐明顯加快，由早期試探性出口轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性布局全球市場。

長期以來，德國海瑞克、日本三菱與小松三大巨頭瓜分全球八成以上份額，其設備以穩(wěn)定性著稱，但價格高昂、交付周期長、本地化服務能力弱，成為許多發(fā)展中國家基建提速的現(xiàn)實瓶頸。

2019年，中國盾構機首次登陸歐洲腹地——中標意大利那不勒斯地鐵延線項目，交付兩臺直徑11.05米的土壓平衡式盾構機。

此舉意義遠超商業(yè)訂單本身：意大利是現(xiàn)代隧道工程學發(fā)源地，達·芬奇早在1503年就繪制出盾構雛形圖紙，當?shù)貙υO備安全性、耐久性與環(huán)保指標執(zhí)行近乎嚴苛的CE認證標準。

中國設備順利通過歐盟TUV機構全流程檢測，獲得準入資格，被意方譽為“東方智造叩響歐洲地下世界的大門”。

2020年，國產(chǎn)盾構機再下一城，成功進入法國巴黎大區(qū)快線（Grand Paris Express）建設項目，承擔15號線關鍵區(qū)段掘進任務。

該項目被譽為“歐洲最復雜地鐵工程”，全線采用全自動無人駕駛系統(tǒng)，對盾構機的定位精度、振動控制、遠程診斷與數(shù)據(jù)交互能力提出全新維度要求，連駕駛艙內(nèi)座椅的人體承托角度、扶手材質(zhì)阻燃等級均有明確規(guī)范。

經(jīng)法國國家鐵路公司（SNCF）聯(lián)合第三方實驗室連續(xù)三個月極限工況測試，中國盾構機各項性能參數(shù)全部優(yōu)于標書要求，最終獲準批量應用。

截至目前，國產(chǎn)盾構機已成功進入以色列特拉維夫輕軌紅線、俄羅斯莫斯科地鐵第三換乘環(huán)線、新加坡湯申—東海岸線、馬來西亞吉隆坡MRT二期、印度孟買沿海公路隧道等標志性工程現(xiàn)場。

在這些項目中，中國設備展現(xiàn)出卓越的地質(zhì)適應性、穩(wěn)定的連續(xù)掘進能力與高效的本地化服務響應，贏得海外業(yè)主與承包商廣泛信賴。

越來越多國家選擇中國盾構機，已不再單純出于價格優(yōu)勢，而是基于對其可靠性、智能化水平與全生命周期服務能力的綜合認可。

數(shù)據(jù)顯示，國產(chǎn)盾構機平均單機掘進效率較同類進口設備高出12%，故障率降低37%，全周期運維成本下降45%，真正實現(xiàn)了“好用、耐用、易用”的國際口碑升級。

智能化突破

中國盾構機的快速迭代，根植于本土完備的高端制造生態(tài)體系。

以鄭州—長沙為軸心，已形成覆蓋主機設計、核心部件、精密加工、智能傳感、工業(yè)軟件在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)集群，全國超八成盾構配套零部件均可在200公里半徑內(nèi)完成協(xié)同供應。

曾長期被德國、瑞典企業(yè)壟斷的超大直徑主軸承，一度占整機成本近18%，供貨周期長達14個月，嚴重制約產(chǎn)能釋放。

如今，中科院金屬研究所牽頭組建產(chǎn)學研聯(lián)合體，攻克超純凈冶煉、微變形熱處理、納米級表面強化等關鍵技術，成功研制出直徑達4.8米的國產(chǎn)主軸承，壽命達1.5萬小時，性能指標達到ISO 281:2007最高標準，單價僅為進口產(chǎn)品的62%。

在降本增效基礎上，國產(chǎn)盾構機正加速邁向“認知智能”新階段。早年操作需六名工程師輪崗盯屏，實時判讀上百組動態(tài)參數(shù)，精神高度緊繃，誤操作風險居高不下。

當前主流機型已集成數(shù)字孿生平臺與邊緣計算終端，搭載地質(zhì)識別AI模型、姿態(tài)預測算法與自動糾偏執(zhí)行系統(tǒng)，實現(xiàn)“感知—判斷—決策—執(zhí)行”閉環(huán)控制。

設備可依據(jù)掌子面實時圖像與振動頻譜，自主識別前方巖層變化趨勢，在掘進中毫秒級調(diào)整推力、扭矩與刀盤轉(zhuǎn)速，掘進軌跡偏差控制在±3毫米以內(nèi)，相當于在百米長鋼軌上誤差不超過一根頭發(fā)絲直徑。

這套智能系統(tǒng)大幅降低了對操作人員經(jīng)驗的依賴，培訓周期縮短60%，同時將極端地質(zhì)條件下施工事故率壓降至0.002次/公里，為全球地下空間安全開發(fā)樹立了新標桿。

結語

中國盾構機的跨越式發(fā)展，絕非單一技術點的突破，而是國家戰(zhàn)略引領、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、工程需求倒逼與科研人員十年磨一劍共同作用的結果。

從零起步到全球第一制造國，從圖紙臨摹到標準輸出，從被動采購到主導規(guī)則制定，中國盾構產(chǎn)業(yè)走出了一條具有鮮明時代特征的新型工業(yè)化道路。

隨著TBM（全斷面巖石掘進機）、豎井掘進機、微型頂管機等全系列地下工程裝備加速迭代，疊加北斗高精定位、5G遠程操控、氫能動力系統(tǒng)等前沿技術融合，中國地下空間開發(fā)裝備體系正邁向更高維度的自主化、綠色化與智能化。

未來，“基建狂魔”的稱號將不再僅是中國速度的代名詞，更將成為世界信任的中國制造新圖騰，在每一座拔地而起的城市之下，在每一條貫通山海的隧道之中，無聲詮釋著新時代中國智造的深度與溫度。