科学五分钟 钢铁穿山甲——京华号盾构机

“钢钎加大锤、打眼又放炮”。上世纪五六十年代，一杆钢钎，一把大锤，一辆推车，就是铁道兵打隧道的工具。不仅进度慢，安全风险也非常高，每天都有铁道兵战士和修路工人献处在生命安全的边缘。然而现在，只消一天，就能凿通一座小山。而这，都是因为有了钢铁穿山甲——盾构机。

盾构机，也叫全断面隧道掘进机，是建造地铁、铁路、公路隧道的利器。这个大块头，就是我国超大直径盾构机“京华号”，它的身长相当于7节地铁车厢，“腰围”超过5层楼，体重高达4300吨，人送外号“工程机械之王”。这个由10万个精密部件组成的“大块头”，犹如一条钢铁穿山甲，能在山间、水底和城市地下钻出一条条隧道，既高效，又安全。

“京华号”盾构机是由中国铁建重工集团、中铁十四局集团联合研制的，它集机械、电气、液压、信息、传感、光学等尖端技术于一体，是我国迄今为止最大直径盾构机。那你知道盾构机是怎么工作的吗?

它的工作原理类似于穿山甲挖洞。盾构机顶端有巨型刀盘，上面有硬度堪比金刚钻的刀具，单体最轻的都有200斤，相当于穿山甲锋利的前爪，挖土碎石不在话下。刀盘后粗壮的盾相当于穿山甲的躯干，用来支撑挖好的洞，以免塌方;后方的出土系统相当于穿山甲的后爪，用来把挖出的砂土泥浆送出洞外;最后端的管片则相当于穿山甲闭合的鳞片，用来加固洞穴。开挖、排土、出渣、支护、衬砌、封固，一气呵成，隧道主体结构一次成型。

盾构机最早研发于英国，后来在日本、德国得到了发展。上世纪九十年代，被德、美、日三国控制了90%市场的盾构机，一台的费用动辄就3亿元以上。

没有核心技术，只能受制于人。二十年前，中国还造不出这种神器，只能靠进口。2002年，中国中铁组建了一支18人的“筑梦之队”，开始研发属于自己的盾构机。二十年来，随着一项项核心技术的突破，国产盾构机从依赖进口到自主创新，从零出口到如今远销30多个国家和地区，产销量连续五年世界第一。

“京华号”标志着我国超大直径盾构成套技术已经跻身世界前列，它也是中国盾构产业强势崛起的一个缩影，不断推动着中国大盾构一路领跑走向更宽广的世界舞台。