2023年，深圳妈湾跨海通道正式建成。

这条“巨龙”横卧前海湾海域，将深圳前海合作区与宝安区大铲湾连成一片，彻底改写了粤港澳大湾区的交通格局，被誉为中国基建的又一成就。

然而，当所有人为这历史性的时刻欢呼雀跃时，却几乎没有人想到，在这项浩大的超级工程中，有一种关键设备功不可没。

（妈湾跨海通道）

它是地下空间探索征程中的无畏“开路先锋”，凭借刀盘那雷霆万钧般的旋转之力，在千米深的岩层中披荆斩棘，硬生生开辟出一条条坦途；

它也是工业领域皇冠之上熠熠生辉的“智能明珠”，搭载着先进的激光导航与AI智能决策系统，即便身处幽暗复杂的地层深处，也能凭借卓越的科技实力实现毫米级的精准掘进；

它更是大国基建背后默默支撑的“隐形脊梁”，从波澜壮阔的跨江隧道到气势恢宏的穿山高铁，它以钢铁之躯默默耕耘，用坚实的力量托起令人惊叹的“中国速度”，让“天堑变通途”这一曾经遥不可及的梦想，如今真切地照进了现实。

（盾构机）

它，就是被誉为“地下蛟龙”的盾构机，它仅凭一己之力，就撑起了如今的大国建设。

而更让人想不到的是，就是这样一款搭桥修路、开山破洞的基建神器，全世界仅有德国、日本、美国和中国四个国家能够制造，而中国制造在这四个国家当中，更是翘楚一般的存在。

（中国的盾构机）

首先，来聊聊盾构机是什么。

盾构机，英文名字叫Tunnel Boring Machine，所以它也有一个叫做TBM的简称。

它是一种专门用于地下隧道掘进的工程机械，集开挖、支护、排渣、导向等功能于一体，并广泛应用于地铁、铁路、公路、水利、市政等领域的隧道工程，被誉为现代基建的开路先锋。

（盾构机）

一般来说，当工程项目开始启动时，盾构机这位开路先锋就会利用前端配备旋转刀盘（刀盘上通常配有滚刀、切刀等刀具）切削土体或岩层，将隧道前方的土体切得支离破碎。

而等到土体彻底破碎成渣土后，刀盘就会打开一个开口，将碎土吸入土仓，再由螺旋输送机或皮带输送机运至后方，通过渣土车或管道排出隧道。

如此一来，便节省了大量人力物力，可以更加方便快捷地加快工程进度。

当然，这里的更加快速也要依据具体的情况来定，不同的地质条件决定了挖掘速度的不同，也决定了盾构机的种类不同。

按照分类法则来看，盾构机一般可以被分为以下几类：适用于软土地层的土压平衡盾构机（EPB）；适用于高水压、透水性强的地层的泥水平衡盾构机（SLB）；配备高强度滚刀的专用于硬岩地层的硬岩盾构机（TBM），每种盾构机的结构不同，功能不同，适用范围也不同。

当然，除了这种以地质结构进行划分的分法以外，也可以按照盾构机的直径分类：小型盾构机，直径小于3米，多用于市政管道、电缆隧道；中型盾构机，直径为3到6米，多用于地铁隧道；大型盾构机，直径大于6米，常用于铁路等大型隧道工程。

（中国制造的小型盾构机）

了解了盾构机的基本概念和分类后，再来看看全球盾构机制造的格局。

截至目前，全球具备盾构机自主研发与制造能力的国家寥寥无几，有且仅有德国、日本、美国和中国四国。

在这四个国家中，作为全世界唯一的超级大国，综合科技实力最为强大的美国，在盾构机技术上却意外地排在最后。

美国国内盾构机行业的龙头企业罗宾斯公司，曾为四川二滩水电站锦屏引水项目打造过一台直径12.42米的硬岩敞开式隧道掘进机。

然而，该设备的掘进速度仅为每小时2米左右，技术参数在上述四国中垫底。

相比之下，日本凭借深厚的工业底蕴，在盾构机领域展现出了更强的实力。日本日立公司生产的“贝莎号”（Bertha）盾构机，直径达17.5米，重量7000吨，稳居人类历史上第二大盾构机之位，掘进速度可达每小时3.6米。

值得一提的是，该盾构机曾为美国西雅图隧道工程立下赫赫战功，因此很多人误以为它是“美国制造”，实际上它是不折不扣的“日本制造”。

（Bertha盾构机）

德国作为老牌工业强国，盾构机技术更是底蕴深厚。在全球盾构机制造企业的排名当中，前十位的名单里，德国制造曾占据了半壁江山。

据了解，德国最出名的盾构机企业就是大名鼎鼎的海瑞克集团，该公司曾参与了多个中国重大基础设施建设项目，为中国城市轨道交通的发展做出了重要贡献。

尤其是该公司研发的马蹄形盾构机，更是世界首创，被誉为全球盾构机行业的绝对翘楚。

而与此同时，海瑞克旗下生产盾构机的速度更是世所罕见，公司旗下的S-880号盾构机，更是凭借每小时6米速度，笑傲群雄。

不过，随着中国盾构机产业的异军突起、后来居上，德国在这一领域的优势地位逐渐被取代。

这并非德国制造不给力，而是中国制造的盾构机实力过于强大。

以妈湾跨海通道项目为例，该项目所处地段地质条件极为复杂，包含花岗岩、片麻岩等硬岩层（全断面硬岩地层，岩层强度最高达193MPa，相当于普通混凝土7倍强度）以及淤泥、砂层等软弱地层。

盾构机需在“上软下硬”或“软硬夹层”中持续掘进，这极易导致刀盘偏磨、刀具损坏。

此外，海底基岩面起伏大，孤石分布随机，盾构机可能遭遇“啃不动”的硬岩块，增加掘进阻力。

通道最大埋深达40米，盾构机需承受约4巴水压，这对管片密封、盾尾油脂注入系统提出了极高的要求。而且，盾构掘进过程易扰动周边土体，导致地面沉降或隆起。

（妈湾跨海通道的盾构图）

可以说是困难重重，每一项都足以让许多国家望而却步。

然而，在中国的“妈湾号”泥水平衡盾构机面前，这些所谓的麻烦通通都变成了小菜一碟。

“妈湾号”泥水平衡盾构机采用了“三合一”复合地层掘进技术，能够适应软土、砂层、硬岩复合地层，轻松完成挖掘。

同时，其“智慧盾构”系统集成了 AI 地质预报、设备健康监测、自动导向功能，实现了毫米级精度控制，有效避开了“啃不动”的硬岩块，减少了地面沉降或隆起，最终顺利完成了任务。

而在速度方面，“妈湾号”泥水平衡盾构机每小时8米的速度，更是完成了对S-880号的超越。

（“妈湾号”泥水平衡盾构机）

正因如此，很多人在见到了妈湾跨海通道的成就以后，纷纷赞扬中国盾构机的强大。

但它们不知道的是，中国盾构机的成功绝非个例。现在，全球新使用的盾构机中，大约70%都产自中国，中国已然成为全球盾构机市场的“绝对霸主”。

参考资料：

1、人民网《大国基建再“更新” “硬核”科技带来“中国速度》

2、澎湃新闻《新盾构机始发!这条城际建设进度超1/3→》