
9 月 16 日,一台开挖直径达 16.68 米的盾构机在河南郑州正式下线。
这台设备的体量,让它一举成为目前全球开挖直径最大的盾构机。
据介绍,这台盾构机全长 125 米,整机重量达到 4800 吨。
如果换算成更直观的概念,其重量已经接近一艘中型货轮,长度则相当于一栋四十层高楼平放在地面上。
这样的体量 , 对整机的设计、制造、运输和现场组装,都提出了极为苛刻的要求。
这台设备由中国铁建重工集团、中铁四局集团以及中国铁建重工装备集团联合研制完成。
三家企业分别在盾构机整机设计、隧道施工经验和装备制造工艺方面各有专长,此次联合攻关,体现了中国在超大直径盾构装备领域的系统性技术积累。
核心技术 : 全断面恒压刀盘

这台盾构机采用了 " 全断面恒压刀盘 " 技术,能够在高压条件下实现刀具更换,这在以往的大直径盾构施工中是一大技术难点。
在渣土处理系统方面,设备采用 " 螺旋输送机直排 + 舱外破碎 " 技术方案,在保证出渣效率的同时 , 最大限度降低了施工作业中的安全风险。
体量如此庞大的设备 , 如何在复杂地质条件下实现精准转向 , 是另一大技术挑战。
研发团队通过液压浮动支撑装置与高精度导向系统,使这台盾构机能够在陡坡等复杂路段完成急转弯,兼顾了 " 大块头 " 与 " 高灵活性 " 两个看似矛盾的目标。
服务于跨江重大工程
这台盾构机下线后,预计将投入到南京高铁过江隧道等重大工程建设中。
据了解,该隧道穿越长江江底,最大埋深达 107 米,施工过程中需要承受高达 1.07 兆帕的水土压力,对盾构设备的密封性和结构强度都是极限考验。
值得一提的是,就在一个月前的 8 月,杭州已经下线过一台开挖直径 13.72 米的盾构机,当时同样刷新了纪录。
短短一个月内,中国盾构机的最大直径纪录再次被刷新,从侧面反映出国内相关产业技术迭代的速度之快。
盾构机直径越大,单次掘进能够开挖的隧道断面就越大,这意味着可以在同一条隧道内同时容纳更多车道或更大的运输能力。
对于跨江、跨海这类超级工程而言 , 更大直径的盾构机往往意味着更少的隧道分幅、更简洁的结构设计,长期来看能够降低整体建设与运维成本。
中国盾构机产业的全球位置
过去二十年间,中国盾构机产业经历了从依赖进口到实现自主可控,再到如今在超大直径领域屡创世界纪录的跨越。
如今,中国制造的盾构机不仅广泛应用于国内高铁、地铁、水利等重大工程,也已出口至多个国家,参与当地的隧道基础设施建设。
这台郑州下线的巨型盾构机,某种意义上正是这一产业跃迁轨迹的最新注脚。
一台重量近五千吨的设备,从设计图纸走到最终下线,考验的远不止某一项单点技术。
主轴承、密封系统、刀具材料等核心部件的国产化程度,直接决定了整机的可靠性上限。
过去很长一段时间,超大直径盾构机的主轴承等关键部件高度依赖进口,这也是制约中国盾构产业升级的主要瓶颈之一。
近年来,随着国内轴承制造、特种钢材冶炼等基础工业能力的提升,主轴承国产化的比例正在逐步提高。
这台设备的下线,某种程度上也是整条国产供应链协同攻关的成果展示。
如此庞大的设备无法整机运输,通常需要拆解成若干模块,通过公路或水路分批运往施工现场,再在隧道入口处完成组装。
组装精度要求极高,任何微小的偏差都可能影响后续掘进作业的稳定性和安全性。
对于跨江隧道这类高风险工程而言,盾构机下线只是第一步,真正的考验在于设备进入复杂地质条件后能否稳定运行数年之久。
未来还会更大吗
行业内部人士预计,随着跨海隧道、跨江隧道等超级工程需求的增加,盾构机直径纪录很可能还会在未来几年内被继续刷新。
但更大直径也意味着更高的制造难度和更大的技术风险,如何在 " 做大 " 的同时保证设备的稳定性与经济性,将是行业下一阶段需要持续攻克的课题。
对于普通民众而言,这些藏身地下的庞然大物或许并不起眼,但它们掘进的每一米隧道,最终都会转化为地铁通勤时间的缩短、跨江跨海出行的便利,以及城市基础设施承载力的持续提升。


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