地铁的隧道，海底隧道难道要工人们拿着锄头一点一点凿吗？这得凿到猴年马月。

其实这样的大工程，交给“盾构机”就能轻松完成！

别看它体型庞大，行动困难，但真到他用武之地时，他就能化身“泥鳅”，在地下来去自如。

就像美国的盾构机每小时能达到3.6米。德国的几乎多出一倍，有6米！

而中国的盾构机虽然出现的比他们晚，但速度真是让人大开眼界！

盾构机是什么

盾构机全称叫盾构隧道掘进机，是一种专门用于隧道开挖的工程机械，它就像是地下施工的超级“挖掘机”加“砌墙工”，专门用来在地下挖隧道并同时建造隧道壁的大家伙。

盾构机的工作原理真是相当巧妙，人怎么可以聪明到这种地步。

盾构机的前端，那个大圆盘，我们叫它“刀盘”。刀盘一转起来，就像切蛋糕一样，把地下的泥土和岩石一点点切下来。

切下来的渣土会被收集到盾构机里面的一个“土仓”里。土仓里的渣土可不能一直堆着，得赶紧运走。

这时候，螺旋输送机就派上用场了，它会把渣土从土仓里“抽”出来，再通过传送带送到地面的渣土车上，就像我们用吸管喝饮料，然后再把饮料倒进杯子里一样。

盾构机在挖土的同时，它的外壳，也就是“盾壳”，会紧紧地贴在挖好的隧道壁上，起到临时支撑的作用。

这样周围的土层就不会塌下来了。挖好一段后，盾构机就会停下来，开始建造隧道壁。它会把预制的混凝土管片一块块拼装在隧道壁上，就像搭积木一样一块一块搭好。

这些管片一块接一块，就形成了一道坚固的隧道壁，把隧道牢牢地保护起来。等隧道壁建好了，盾构机就又可以继续前进了。

它一边挖土、运土，一边建造隧道壁，就这样一步步地往前挖，直到挖完整条隧道。

美国的盾构机

盾构机最早是英国发明的，但美国人不甘落后，19世纪末到20世纪初就开始积极学习并引进欧洲的技术和理念。

到了1892年，美国成功研发出了封闭式盾构机，这就算是正式起步了。从那时起，美国盾构机技术就开始一步步发展起来。

二战之后，全球各地都在忙着搞基础设施建设，美国盾构机技术也迎来了快速发展的好时机。

工程师们脑洞大开，不断创新，搞出了好多种新型盾构机，比如油压千斤顶盾构这种。这些创新让盾构机在美国乃至全球都得到了广泛应用。

到了21世纪，现在美国盾构机技术已经非常成熟了。就拿伯莎盾构机来说，这可是世界上型号最大的盾构机之一。

由美国制造，每小时能挖3.6米，还在西雅图的一个隧道工程中大显身手，让人不得不佩服美国在超大直径盾构机领域的实力。

美国盾构机虽然可能比不上一些国家那么快，但稳定性和安全性是有目共睹的，即使在复杂的地质条件下，美国盾构机依然能表现出色，确保工程顺利进行。

美国盾构机还能实现远程监控和自动化操作，这样不仅降低了人工操作的难度和风险，还提高了施工效率和准确性。

德国的盾构机

德国盾构机的技术可是相当先进的，它采用了高效的切削系统和推进系统，能够快速掘进，提高施工效率。

德国盾构机的挖掘速度能达到每小时6米，位居世界前列！而且德国盾构机还特别注重精确导向，它配备了高精度的测量和导向系统，能够确保隧道的掘进精度和稳定性。

大大保证了工程质量和减少地面沉降等方面的问题。

德国盾构机盾壳设计得特别坚固，能够有效保护施工人员和设备的安全。还采用了自动化控制系统，减少了人工干预，进一步降低了安全风险。

它还能应对各种地质条件，无论是软土还是硬岩，都能轻松应对。而且，它还可以根据施工需要进行多种功能扩展，比如喷射混凝土、岩土钻掘和管道安装等。

中国的盾构机

与美国和德国相比，中国在盾构机的研发与应用上起步相对较晚。然而，通过坚持不懈的努力与创新，中国已经在这一领域迎头赶上，并实现了从追赶到领跑的跨越。

2008年，中国中铁推出了首台国产盾构机——“中铁1号”，其挖掘速度已经达到每小时5至10米，达到了国际先进水平，遥遥领先美国和德国。

到如今，中国研制的最大直径盾构机“京华号”已经开始投入使用，“京华号”之大，不是肉眼可见是体现不出来的，直径达到16.07米，整机长度150米，总重量达到惊人的4300吨！

而且，中国盾构机还特别注重精确导向。它配备了高精度的测量和导向系统，能够确保隧道的掘进精度和稳定性。隧道的施工质量就有了保障，也不用担心隧道会出现偏差或者塌陷等问题了。

在施工过程中，它为工人提供了安全的作业环境，避免了人工操作带来的安全风险。同时它的盾壳设计和自动化控制系统也进一步降低了施工风险，让工人们能够更放心地进行地下施工。

中国盾构机还特别注重环保节能。它采用钻进岩土的方式进行开挖施工，相比传统的露天开挖方法，能够大幅度减少对周围环境的影响。

随着技术的不断迭代和创新，中国盾构机已经具备了水平、斜向、竖向、转弯掘进等多种能力。无论是什么样的隧道工程，中国盾构机都能轻松搞定，满足了不同施工需求。

中国盾构机有着不少辉煌战绩，在城市地铁建设中，中国盾构机可是当之无愧的“主力军”，中国90%以上的地铁隧道都是采用盾构法施工的。

这种方法不仅高效，而且能够确保隧道的稳定性和安全性。有了盾构机，咱们的城市地铁建设如虎添翼，飞速发展。

除了地铁建设，中国盾构机在水利工程建设中也大放异彩。就像南水北调中线穿黄工程、引江济淮工程等，这些都是国家级的大工程。

在这些工程中，盾构机发挥了重要作用，帮助工人们顺利穿越江河，完成了艰巨的施工任务。

还有像港珠澳大桥海底隧道、杭州湾跨海大桥海中平台隧道等，这些可都是世界级的难题。但是有了中国盾构机，这些难题都迎刃而解。

中国盾构机不仅在国内大显身手，还走出国门，为全球基础设施建设做出了重要贡献。

现在中国盾构机已经占据全球市场的七成份额，出口到了葡萄牙、孟加拉国、新加坡、罗马尼亚等多个国家。不为别的，谁让我国自主研发的盾构机“物美价廉”，价格只有其他国家的三分之一。

美国盾构机以其稳定性和安全性赢得了市场的青睐；德国盾构机则以其高精密和高效率在全球市场中占据一席之地；

而中国盾构机则凭借其惊人的挖掘速度和不断提升的技术实力实现了从追赶到领跑的跨越。

人人都不看好你，偏偏你最争气，完美诠释的什么叫大国制造！

你觉得哪个国家的盾构机更胜一筹呢？欢迎在评论区留下你的看法。

文/编辑：ToT

参考资料：

金融界-《中国盾构机技术实现跨越式发展 全球每10台盾构机有7台来自中国》-2024年9月2日

海报新闻-《从零起步到占全球市场近7成，国产盾构机为什么能？》-2024年5月6日

新华网-《中国盾构机到底有多牛？》-2023年7月11日

人民网-《“地下蛟龙”的“绣花”功夫》-2024年9月15日