“上天有神舟，下海有蛟龙，入地有盾构。”被形象地称之为工程上“穿山甲”的盾构机，此前受制造工艺复杂、设计理论不成熟等诸多原因所致，在很长一段时间上我国完全依赖进口，但随着2019年底中铁工程装备集团有限公司（以下简称：中铁装备）研发的两台大直径土压平衡盾构机反向出口至这一大国重器发源地法国，不仅标志着国产盾构机实现弯道超车，还成为中国高端智能制造装备“走出去”的又一张新“名片”。

  近日，《证券日报》记者随国资委来到“三个转变”重要指示发源地的中铁装备调研采访期间，全国人大代表、中铁装备副总经理王杜娟在接受记者正常采访时表示，目前，中铁装备已研发了一批具有开创性、奠基性和战略性的国内首台或世界首台产品，拥有国际领先的技术地位，特别是超大断面矩形盾构、马蹄形盾构设计制造技术。

  作为隧道施工最核心设备之一，在郑州地铁7号线的智慧工地展厅中，赫然摆放的便是一台数米长的盾构机模型。经由现场的工作人员向记者演示，盾构机的工作原理简单概括就是用顶端刀盘切削石块、土层，再用螺旋机将岩石碎屑、泥土等抽出至皮带上运至后方，紧接着组装好事先制作好的管片，用以支撑隧道防止坍塌。

  虽然道理简单，在实际应用中，因地质及地层构造的复杂性和不可预知性，给盾构机的“摸黑”前进增加了极大的施工难度和危险。

  中铁装备党委副书记张占成举例称，在山岭隧道掘进中，尽管前期为了确定隧道路线会做一份初步的地质勘探，但受地层的复杂变化影响，在实际掘进过程中，偶尔也会不可避免地要进行“绕路”。

  “所以在这样一个时间段，就更加迫切地一定要通过刀盘来获知前方的地质情况。”王杜娟如是说。

  在此背景下，据中铁装备智能院副院长荆留杰介绍，经过协同攻关，中铁装备攻克了TBM（全断面硬岩隧道掘进机）施工全套工艺流程中“岩体实时感知难”“TBM掘进精确控制难”两大难题，研发了TBM-SMART智能掘进系统。该系统可帮助主司机轻松掌握前方的岩体情况，实时监测设备卡机风险，同时提供最佳操作使用建议，将“摸黑”掘进变成“透明”掘进、“智慧”掘进。

  以山东文登抽水蓄能电站工程为例，TBM-SMART系统已搭载到由中铁装备集团自主研制的世界首台超小转弯半径硬岩掘进机——“文登号”上，在施工全套工艺流程中，岩体参数预测准确度平均达88.9%，成功预警卡机风险5次，实现了直线米，曲线米施工记录，相比同种类型的产品掘进效率提升30%，保障了TBM安全、高效掘进。

  王杜娟透露，在掘进机的产品智能化方面，目前中国企业与国际巨头已经处于“并跑”阶段，甚至个别技术上做到领先。如TBM-SMART2.0已经在好几个项目上得到应用，但国际同行中还没有应用案例。

  值得一提的是，除了致力于解决盾构机的边掘边探外，中铁装备还借力5G技术，以助力盾构机的智能掘进。

  以郑州地铁三号线司庄站-南曹站区间为例，记者在走访期间了解到，中铁装备联手郑州移动，已将5G技术应用于盾构机传感器信息收集、人机定位、人员管理和行为分析等多个角度，实现了对设备正常运行、人员管理、施工环境的实时监控。据相关负责的人介绍，这不但提升了盾构机设备的运行效率、降低了运营和管理成本，同时也保证了施工现场的安全。据悉，该项目区间已变成全球首个5G技术保障下盾构法掘进地铁隧道项目的贯通。

  王杜娟和记者说，对中铁装备来说，实现中国“智造”，一种原因是改变传统的生产方式，即加快向数字化、网络化、智能化方向发展；另一方面，则是产品本身的改变，即利用互联网、大数据、人工智能等现代信息技术的辅助，用数字化为盾构技术赋能，让无人值守、智能掘进成为现实。

  数据显示，截至目前，中铁装备的盾构产品累计订单超过1200台，产品远销25个国家和地区，市场占有率连续9年中国第一，产销量连续4年世界第一，成为中国起步最早、拥有专利技术和标准最多、产品门类最全、市场占有率最高、出口国家最多的盾构行业领军企业。

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