我國自主研制的全球最大直徑豎井掘進機“啟明號”1月13日正式始發。

從高空俯瞰，“啟明號”如同一只巨大的“八爪魚”，穩穩撐起整個豎井。2個截割機械臂深入水下，實現高效開挖。

這臺2025年研制成功的新產品，一改傳統盾構機只能橫著挖的局限，可實現垂直向下挖掘，彌補了傳統豎井施工效率低、風險大的短板。

盾構機，被譽為“工程機械之王”。習近平總書記在中鐵工程裝備集團有限公司考察時強調：“推動中國制造向中國創造轉變、中國速度向中國質量轉變、中國產品向中國品牌轉變。”

如今，我國盾構產業呈現市場規模持續擴張、技術能力顯著提升、國際化步伐不斷加快等特征。全球每10臺盾構機就有7臺來自中國，中國盾構機核心部件國產化率超90%。

高效開挖、樣樣在行，國產盾構技藝高超。

河南能源焦煤中馬村礦，一場革新正悄然展開。

只見“焦煤號”掘進機猶如一只靈活的蚯蚓，在地下掘出迷宮式的巖巷。即使面對強度超140兆帕的極硬巖石，“焦煤號”的“鐵齒銅牙”也能輕松“啃下”。

作為一名全能型選手，“焦煤號”同時具備前進、爬坡、小直徑拐彎等能力，創造了單月掘進606米的優異成績。

“‘焦煤號’的成功研制，為大斷面、大傾角、高應力等復雜地質條件下的巖巷掘進探索出一條新路徑，使極硬巖掘進效率提升40%，成本降低60%，為保證礦井采掘有序接替創造了條件。”“焦煤號”技術負責人張廣輝說。

“領航號”成功掘進超萬米，挑戰盾構機使用極限；“永寧號”以近40度傾角精準貫通兩條千米級斜井……國產盾構技能持續升級，可實現立體空間全方位、多角度掘進。

由小變大、由大變小無級調節，國產盾構機練就獨門絕技。

誕生近200年，傳統盾構機都是“一生一徑”，即下線時開挖直徑為多少，整個生命周期都無法改變。

改變發生在2025年。我國下線了全球首臺原位連續大尺寸可變徑盾構機“變徑一號”。它的刀盤開挖直徑能夠在8.83米到12.45米之間實現“小變大、大變小”的無級調節。

將盾構機升級為“變形金剛”，有何好處？

地鐵施工，分為區間隧道與站臺層隧道。以前，區間隧道可采用盾構機掘進，但站臺層隧道只能依靠人工。

“變徑一號”則可以先以小直徑快速掘進區間隧道，到達車站后，原位“擴徑”，開挖出更寬的站臺隧道，完成后再“縮徑”繼續向前，全程無需拆機或增設工作井，做到“一站兩隧、連續成型”無間斷施工。

“這得益于我們為‘變徑一號’裝上的‘變形骨架’，它能夠在隧道內自主完成刀盤擴張、骨架重構等復雜動作，變徑過程開挖面積可擴大近一倍。”中鐵華隧生產技術部副部長賴偉龍說。

細數“變徑一號”各項指標，無論是原位變徑，還是連續變徑，抑或是大尺寸變徑，均屬國際首創，是我國高端裝備制造的又一里程碑。

從單一裝備到組團出海，國產盾構備受青睞。

眼下，澳大利亞悉尼西部港灣項目現場，中國迄今為止出口海外最大直徑盾構機“帕蒂加朗號”“巴蘭加魯號”姊妹花正在進行組裝、調試及始發前的各項準備工作。

姊妹花的第一大優點，是擁有“大塊頭”，開挖直徑達15.7米，屬于超大直徑盾構機。

曾經，中國企業無法制造超大直徑盾構機。直至2017年，我國才成功下線首臺具有自主知識產權的15米級盾構機。此次，姊妹花成功出口澳大利亞，代表了全球高端市場對中國超大直徑盾構機的認可。

從依賴進口到逆向出口，國產超大直徑盾構機實現了從“跟隨”到“引領”的躍變。

姊妹花的第二大優點，是擁有“大智慧”。盾構機首次集成了刀盤刀具檢測與泥餅處理機器人、盾構刀具更換機器人等智能裝備，大幅提升盾構機智能化水平。

據介紹，姊妹花負責掘進的隧道最大埋深達海平面下52米，整體呈“S”形蜿蜒前行，需穿越砂巖、粉砂與粉質黏土層等復雜地層。

“這樣的跨海、深埋高水壓隧道施工，對盾構機刀盤磨損較大，需要不定期更換刀盤刀具。”中鐵裝備國際事業部總工程師陳昆鵬說，海底換刀是行業公認的難題，換刀機器人不僅可將換刀作業時長從2至4小時壓縮至30分鐘，而且從根本上杜絕了人員在高危環境下作業的安全隱患。

成功中標迪拜地鐵藍線項目，實現從盾構機到外制冷系統、隧道管片運輸車等“盾構生態圈”的組團出海；拿下奧地利抽水蓄能電站隧道工程項目，成功出口8米級敞開式硬巖掘進機……目前，中國企業已占據全球盾構機銷量前兩名，躋身全球一線品牌行列，產品覆蓋六大洲30多個國家和地區。