【文/观察者网 周远方 编辑/尹哲】

“从‘中铁1号’到‘中铁1000号’，中国用12年时间，走过了主要竞争对手德国50多年的发展道路”，中铁装备副总经理张志国感叹。

也许，正是因为我们追赶的脚程太快，对大众来说，可能许多人早已习惯了上下班便捷的地铁交通，习惯了乘坐过高铁穿山越岭，穿江过海，但对于盾构机的认识，可能还仅仅停留在见过外形，大体知道它的功能。

怎样驾驶一台盾构机？它是如何工作的？中国盾构机在全球如何迅速走过跟跑阶段、逐步实现大体并跑、局部领跑？

2021年中国品牌日（5月10日至12日）前夕，观察者网参加由国务院国资委新闻中心组织的“走进新国企业·智能制造”大型采访活动，4月25日，我们与新华社、科技日报等16家媒体一起深入郑州市第六大街地底十七米，实地探访盾构机施工的最前线。

以下这段1分多钟的短片，展示了5种盾构机的工作原理和应用场景。

在视频中一开始登场的，就是最常用的土压平衡盾构机，主要用于城市地铁、地下综合管廊施工等。

观察者网在郑州探访的就是这种盾构机的施工现场，我们从掘进隧道入口前进数百米，走到了如图所示的盾构机驾驶舱所在的位置。

在盾构机驾驶室，可以看到多个屏幕，分别显示盾构机周围各个角度的视频影像、盾构机前端刀盘上的复杂数据、盾构机上各种探测设备感知到的环境数据等关键信息。

地下盾构机驾驶室

在进入地底掘进隧道前，我们已经在地面上的施工指挥中心大屏幕上看到过同样的信息。现场施工人员介绍，前端驾驶室能够看到的数据和影像通过光纤传到地面上的指挥中心，两者的信息是完全同步的。

地面上的盾构施工指挥中心

中铁工程装备集团智能院副院长荆留杰介绍，地下施工和地面监控的数据实时同步，体现了一个盾构机掘进过程中的数据采集传输能力，我们会在盾构机上安装一个数据采集盒，就像飞机上的黑匣子，所有的数据通过采集都会汇总到我们后方的数字化平台，对后续的设备制造和施工方案都提供巨大的参考价值。

我们在地下看到，盾构机巨大的刀盘在前方转动，粉碎遇到的软岩、沙土等地质结构，形成的渣土通过皮带向隧道外运输，同时根据遇到的不同地质情况，由驾驶员决定一定配方的回填材料，进行回填平衡。

盾构机向前掘进一小段以后，就要在隧道壁上铺设高强抗渗混凝土铸成的盾构管片。

管片首先沿着轨道被输送小车运进隧道，然后由工人遥控操作管片机铺设到隧道壁上。

准备铺设的管片（左）和手拿铺管遥控器的工人（右）

最后，盾构机后方伸出液压盾构千斤顶，顶住铺好的管壁，产生反作用力，继续向前运动。

这一过程被中铁工业党委宣传部长王伟形象地比喻为“咬的动、吃得下、稳得住、吐得出”，

在视频中第二个登场的TBM（TBM特指硬岩隧道掘进机，为盾构机的一种）的动画，就较为清晰地表现了如何“咬的动，吃得下”和如何“吐得出”。

那么，盾构机驾驶员的经验和技术体现在哪里呢？

荆留杰举了个例子，比如说在硬岩掘进过程中，排出来的渣片比较完整，岩粉和规则的片状比较多，那么状况就比较好，如果皮带机上出现一些大块的渣片，切面很破碎、不规则的话，或者是水比较多的时候，就可以判断前方地层不稳定，这时候就要调整掘进参数，放慢刀盘转动和掘进的速度，减少扰动。

不过，在施工过程中，如果地质探测不清楚，或者掘进过程中特别依赖司机的经验，是会造成一些问题的，荆留杰坦言，如果掘进参数设置不合理，刀具可能磨损得比较快，甚至出现异常和损坏；甚至在掘进过程中可能遇到断层和破碎带，处理不当可能会导致塌方，卡住我们的设备，一旦出现这种情况，基本上就会耽误工期。

张志国在座谈中举了一个有惊无险的例子，去年年底在瑞丽滇中引水隧洞工程的时候，直径9.83米的盾构机，1.7公里的引洞走了一半，遇到了喀斯特地貌，再往前一点就是一个大溶洞，处理不当设备很可能就掉进去，好在有超声波探测设备提前预警，及时做了注浆填实处理，才避免了事故。

滇中引水工程万家隧洞4号支洞提前与主洞连通（中国日报图）