当我们享受轨道交通带来便利的同时,想必不少小伙伴都该想过一个问题:它是怎么在地下挖出来的?
搬走一座座“大山”、打通一条条“大道”,让咱们感受快速通勤便利的背后,藏着一条钢铁“巨龙”的故事——盾构机。

大块头的盾构机
来源:中铁装备
国产自研盾构机的逆袭
盾构机全称“全断面隧道掘进机”,是遁地钻山、穿江越海的利器,主要用于地铁、铁路、公路、水利、矿山等领域的隧道工程建设,被称为“工程机械之王”。具有自动化程度高、施工速度快、不受气候影响等特点。
在没有这玩意之前,挖隧道全凭炸药炸、人工手刨,不仅施工效率低得像蜗牛,而且工人的安全保障系数也不高。
而有了盾构机之后,施工过程就不那么“费人”了。
这家伙长得像个大圆筒,前面一个布满刀齿的“嘴巴”(刀盘)负责切割石头和泥土,并把石头跟泥土“嚼碎”,产生的渣滓直接通过管道运送出去,不用人工再一筐一筐往洞外抬。
它就像一条巨大的“贪吃蛇”——从竖井里吊下去拼装好,然后机器一头扎进土里往前拱,等它推进到达另一竖井或隧洞端点,一条完整的隧道就出现了。
就这么个改变基建规则的宝贝疙瘩,咱们曾经却被老外卡得死死的。
现在咱们盾构机全球市场占七成,说出来扬眉吐气,但往回数二十年,咱们连看一眼这设备都要被别人撵得远远的。
1997年,我国为修建秦岭隧道,第一次进口了两台二手德国盾构机,花费了将近7亿元(约合8500万美元),而当时一台全新的同类设备的价格约为3000万~4000万美元。时任铁道部副部长孙永福院士在多个场合回忆和报告,他提到,这两台掘进机(盾构机是掘进机的一种)花了7个多亿,相当于当时全路隧道工程师十年工资的总和。拿买新设备的价格去买二手,纯粹是被人当冤大头宰。
更气人的还在后面。设备坏了要请德国的工程师来维修,人家以技术保密为由,禁止中方人员靠近设备,甚至拉起警戒线,要求我方人员回避、禁止拍照;收取天价维修费,还找各种理由磨洋工拖进度,明摆着就是拿捏你——谁让你自己造不出来呢?
中国人的骨头从来都是越压越硬的!
这口窝囊气,我们没白受:2001年,包括盾构机在内的一批工程机械装备研发被列入“国家高技术研究发展计划”(863计划),校企联合,非要破解盾构机生产背后的密码。
功夫不负有心人。
2004年,我国可以实现软土作业的国产地铁盾构机“先行号”在上海成功下线。
2008年,我国第一台具有自主知识产权的复合式盾构机“中国中铁1号”在河南新乡下线,并成功应用于天津地铁建设,标志着中国盾构机产业化发展的开端。
党的十八大以来,盾构机相关技术研发又入选了国家重点基础研究发展计划(973计划),电力控制系统、液压系统、控制系统等技术难题,一个个被咱们啃了下来。

盾构机工作原理
来源:广州地铁
中国盾构技术的最新进展
二十年的时间,国产盾构机从无到有、从有到优,终于实现从“跟跑”到“领跑”的逆袭。特别是“十四五”这几年,中国超大直径(直径为14米及以上)盾构机搞出了全产业链,咱们现在不仅能造,还能造别人造不了的“黑科技”。
上海
上海地铁交通22号线(崇明线)作为国内穿越长江的最长轨道交通线,已于2025年10月实现双线贯通,该线路全长约43公里,连接浦东新区与崇明岛,投入了28台次盾构机进行施工,还专门搞了个“数智隧道智能管控平台”,盾构磨损监测系统、隧道内交通控制系统、有毒有害气体监测预警以及通风系统等,工作人员在屏幕上看得一清二楚,长距离施工再也不摸黑。
武汉
武汉地铁12号线则在穿越汉江的施工中展现了技术实力。施工团队通过实时监测江面动态、优化盾构刀具,并采用“三轴搅拌桩+高压旋喷桩”复合加固工艺,在地下约30米深处穿越粉质黏土层,并下穿汉江、两岸堤防及轻轨1号线等10处重要建筑物。
南通
在位于江苏省长江入海口区域的海太长江隧道施工现场,专为该项目定制的“江海号”盾构机正在工作。150米长的“江海号”内部高度超过5层楼,最大开挖直径达16.64米。
海太长江隧道连接江苏省南通海门区和苏州太仓市,过江隧道长11.185公里,其中盾构隧道段长9315米,是“十四五”期间国家重点建设的过江通道,也是目前世界最长公路水下盾构隧道和第一条设计时速100公里的过江隧道。建成后,过江通行时间将由目前的1小时压缩到10分钟。

“江海号”盾构机组装现场
来源:南通发布
有人说,“上天有神舟,入地有盾构”,这话一点不假。从被别人漫天要价、技术封锁,到如今,国产盾构机已成为中国高端装备“走出去”的名片,出口至韩国、新加坡、澳大利亚、意大利以及欧洲等30多个国家和地区。
盾构机的逆袭,藏着中国制造最朴素的道理:别人越是“卡脖子”的地方,咱们越要攻坚克难。
接下来的“十五五”时期,我国的盾构机将会朝着更大的开挖直径、更快的掘进速度、更深的掘进深度、更多的应用场景等方面持续发力,变得更高端、更智能、更绿色,在技术领域持续实现世界领跑,咱们的超级工程,还得靠它接着开路。
参考文献:
[1]王珍.“蛟龙”穿江[N].中国纪检监察报,2025-10-20(008).
[2]李心萍.铁龙过江,见证水下盾构技术跃迁[N].人民日报,2025-10-11(003).
编辑:叶家余
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