央视新闻（焦点访谈）：中共二十届中央四次全会提出，“十五五”时期要加快先进科学技术自主自力更生，率先发展新生产力，抢占科技发展高峰。研制“大国重要武器”无疑是迈向科技发展巅峰的重要一步。 “十四五”期间，我国研制的“大威力武器”不断“攀登”到更高的高度，纷纷达到创新指挥的高度。天空中，有实现世界首次月球背面无人采样返回的嫦娥六号，还有中国第一个空间站天宫，而地下，则坐落着世界上最大的超大直径钻探设施之一。盾构机。今日（10月25日）起，《焦点访谈》将开启“大国手持重大武器登上高峰”系列报道。我拥有的两种型号是“鄂凯”和“高原”，是我国自主研制的最大口径盾构机。它看上去不大，但在施工现场，它却是一条五层多高、重达5000多吨的“钢铁巨龙”。

这是位于江苏省长江口地区的海泰长江隧道施工现场。继续深入地下数十米，穿过长组装段内壁的隧道。从“Ekai”盾构机的后面进入“Ekai”的内部。
荣凯号全长150米，内部高度超过五层楼。从后到前有长达100多米的物流保障系统，主要包括控制、排渣、注浆、电气、液压、制导和材料运输。后支撑系统前面是“江海号”主机的核心部分，主要包括推进、分段总成、驱动和切削头钻井系统。

“江海浩”盾构机由中铁十四局和中国铁建重工集团公司联合建造，最大开挖直径16.64米，专为海太长江隧道工程定制。海太长江隧道连接江苏省南通市海门区和苏州市太仓市。过江隧道全长11185公里，其中盾构隧道段长9315米。 “十四五”期间建设的国家重要河流是跨河的水道。是目前世界上最长的水下道路防护隧道，也是第一条设计过河的隧道时速100公里。建成后，过河时间将由现在的一小时缩短至10分钟。

“这条隧道采用双向六车道，采用高速公路设计标准，设计时速为100公里每小时，因此比其他城市道路或其他过河水道建设标准更高、速度更快，隧道断面达到16米。隧道采用盾构法建设，这两个条件都需要。”中铁十四局大型盾构专家陈健说。 对于开挖和安装涂层来说，隧道的开挖直径必须大于16.64米。 ”

盾构机的正式名称是全断面隧道掘进机。它是翻山越岭、渡河海洋的有力工具。又称“工程机械之王”，是衡量水平的重要标志一个国家的制造业。盾构机系统复杂且技术先进。其工作原理是旋转刀盘切削隧道工作面的岩土层，在开挖过程中组装隧道支护墙，最终形成定型的地下隧道。

“江海号”最大发掘直径达16.64米。盾构机直径越大，其发展难度也越大。
“直径越大，装配制造所需的精度就越高。比如，我们防护机的核心部件主传动的精度是在电缆级别计算的。“一根痕迹相当于头发丝直径的1/6。”中国铁建重工集团隧道掘进机事业部副总经理张帅军说。
设备的可靠性以及其制造和组装的准确性，是对开发团队的重要考验。全长9315米，是目前世界上最长的水下道路防护隧道。这对护卫机主轴承的可靠性是一个很大的考验。主轴承又称盾构机的“心脏”，是挖掘工作中必不可少的部件。防护机切割头驱动系统部件的重要核心部件。隧道开挖是通过旋转头刀来实现的。为确保江海能够完成9公里以上的超长距离钻井作业，开发团队为江海配备了全球最大的一体化主轴承，直径8.6米。

张帅军：“我们计算过7.6米的主轴承就可以满足载荷要求，但最终选择设计时，我们决定采用8.6米的主轴承，这是目前世界上使用的最大直径的整体主轴承”s 盾构隧道掘进机领域。主轴承的设计使用寿命超过20,000小时，但我们将裕度系数提高了2倍以上，因为我们项目的实际需求不需要那么多时间。次”。
在发掘过程中，江海号还将面临极高水压、埋深极深的危险挑战。海台长江隧道最大深度在长江水面以下75米，水压超过7.5巴，相当于指甲盖大小的区域要承受7.5公斤的压力。然而，“江海”号要挖掘超过9公里，刀头刀片不可避免地会磨损，必须更换才能继续作业。但在75米深的水压下更换工具几乎是不可能的任务。
陈健：“目前都是采用压缩空气换工具的方式，上层其中 mit 达到 6 bar。在6巴的压力下工作需要专业的潜水操作人员，而且只能工作30分钟。高于7.5巴，工作时间短，减压时间长，工作几乎变得不可能。”

为了攻克高压工具更换的“障碍”，“江海号”研发团队历经两年多的时间研究，借鉴深水钻井平台高压闸门的经验，创新开发了常压工具更换技术，为每个可更换的工具安装了高压闸门。

“鄂凯”号重达5000多吨。 “Kotetsuryu”挖掘河流下方的软土层。从工程角度看，需要严格控制地层扰动，将沉降控制在毫米级。就像在泥里挖豆腐洞一样，你必须小心，不要把它弄破。是的。与很多人想象的相反，只有两个需要技术人员来处理如此复杂的庞然大物。
“江海号”是国内生产的最先进的盾构机。还创新应用了全主轴承工况实时监测系统、先进地质预报系统、分段部件智能装配机器人等数十项新技术。它不仅是一台高度自动化的智能盾构机，更是一台数字化盾构机。数十个“江海”系统配备了数千个传感器。产生的大量数据不仅在中控室采集，而且实时传输到地面控制平台。

在海台长江隧道中，“江海”负责右侧隧道的开挖，左侧隧道则由同样先进的国产大直径盾构机“沧源”进行开挖。 “沧源”钻探直径16.66米，总长度米机器长176米，总重量5650多吨。由中交天河开发。
中交天河机械装备制造有限公司设计实验室有限公司副主任、总工程师徐英表示：“我们的盾构机可谓大型化、智能化，这台盾构机在核心部件和智能化方面都达到了世界领先水平。我们的新技术目前已在20多个应用中得到应用。”
中交隧道局海太长江隧道项目机电工程负责人莫康康表示：“为了确保施工安全，‘江海’带头，我们‘沧源’紧随其后。未来三年，我们将面对超长距离开挖工作的挑战，我们将精心组织，精益求精，集中精力确保工程完成。”河塔隧道。 ”
二十年前，看到两个人是难以想象的同时生产出国内最好的大直径盾构机。当时，国外品牌的盾构挖掘机在中国市场占有压倒性的份额。
张帅军：“以前我们用的是国外品牌的进口设备，即使出了一点小问题，也要等国外专家来，配件也要从国外运来。有时要等好几个月，工程建设就一拖再拖，设计上有比较大的局限性。”

关键技术不能被别人控制。经过20年的不断自主创新，国产盾构穿孔机从零成长到优于现有，终于赶上并取得了领先。目前，我国TBM全球占有率已达70%，产品远销五大洲40多个国家和地区。特别是“十四五”期间，我国超导大直径盾构机产业取得快速发展，形成全产业链产业化能力。业内一般将直径14米以上的TBM称为超大直径TBM。

中国工程机械工业协会挖掘机械分会会长、中交天河机械装备制造有限公司党委书记、董事长张英明表示：“这一时期国产大直径盾构机的发展应用呈现出体量快速增长、技术迭代加速、应用场景深化的独特特点。我国盾构机水平得到快速发展， 其应用领域已从地铁隧道、高速公路扩展到江河海洋通道、地下深处甚至能源通道等领域。盾构机钻进方向不仅可以水平钻孔，还可以对角钻孔、垂直钻孔和角钻孔。天河公司研发的立式钻机于今年6月成功应用于天山胜利隧道工程。年。深入世界上最深的高速公路竖井，解决了超长隧道的通风问题。 ”

只有不断创新，才能引领潮流。这里是位于湖南省长沙市的中国铁建重工“江海”盾构机的发源地。中国近一半的盾构机是在这里研发和制造的。基于过去数千次TBM研发、制造和施工积累的大量数据，这里的科研人员正在开发最新的TBM数字孪生大模型技术。
大国的生存离不开盾构机等重要的国家武器，但又无法购买那些重要的核心技术。否则就只能靠自己的创新昂斯。只有国家综合实力和科技能力不断提高，产业链不断发展和完善，中国盾构机从跟随到领先的进步才会引领世界成为领先者。这表明，发展重型机械是有可能的。在接下来的“十五五”期间，我国盾构机将继续努力扩大钻进直径、提高钻进速度、深化钻进深度和更多应用场景，变得更加高端、更加智能、更加环保，在技术领域继续领先世界，也为更多超级工程的实现做出贡献。