共赢未来，向“地下航母”技术制高点奋进

盾构机/TBM作为地下空间开发利器，被誉为“地下航母”。它的正式名称叫全断面隧道掘进机，在水电、地铁、铁路、公路、市政等隧道工程中都有广泛应用。一台盾构机包含上万个零部件，体型巨大、技术精密。十几年间，我国盾构机从无到有、从进口到出口，实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。2021年，国产盾构机在国内市场占有率已超过九成，全球市场份额接近七成。

在水利领域，我国全断面隧道掘进机的应用历史已超过60年，可分为4个阶段。

第一阶段：国内自主研发应用。1965—1990年，代表工程为西洱河水电站引水工程、引滦入唐引水工程、广西天生桥二级水电站引水工程等，此阶段共计采用了10余台TBM进行施工，但均以失败告终。

第二阶段：国外承包商采购国外TBM施工。1991—2002年，代表工程为甘肃引大入秦工程、山西万家寨引黄工程、昆明掌鸠河引水工程，此阶段共计采用了14台TBM进行施工。

第三阶段：国内承包商采购国外TBM施工。2005—2014年，代表工程包括辽宁大伙房水库输水工程、锦屏二级水电站工程、辽西北供水工程、陕西引汉济渭工程等，此阶段共计采用了25台TBM进行施工，培养了一批国内具备TBM施工经验的施工单位。

>敞开式TBM

> 双模TBM

第四阶段：国内承包商采购国产TBM施工。2015年至今，代表工程包括吉林引松供水工程、滇中引水工程、内蒙古引绰济辽工程、珠三角水资源配置工程、抽水蓄能电站等，截至2021年，共计采用了48台TBM进行施工，施工工艺工法得到完善，设备设计制造能力也得到加强。

截至目前，我国已建在建水利水电工程，采用盾构TBM工法施工的项目超过40个，设备数量近110台。中铁工程装备集团有限公司（以下简称中铁装备）作为我国全断面隧道掘进机的领军企业，已参建水利水电工程26项，提供了60余台盾构/TBM，尤其在直径9m以上TBM领域，中铁装备处于行业领军地位，市场占有率超过70%，且占据了近5年来国内市场已应用项目份额的100%。

TBM产品种类全。中铁装备TBM产品种类包含主大梁敞开式TBM、双“X”支撑凯式TBM（独有）、双护盾TBM、单护盾TBM、双模TBM、多模TBM等。

TBM产品直径覆盖范围大。中铁装备TBM产品覆盖3～15m直径范围全系列产品，包括世界最小直径凯式TBM（3.5m），应用于黎巴嫩大贝鲁特供水工程及国内抽水蓄能电站工程，世界最大直径硬岩TBM（15.084m），应用于格鲁吉亚KK公路项目。

>世界最大直径硬岩TBM，应用于格鲁吉亚KK公路项目

极端工况TBM研发及应用。①针对高原高寒环境，中等以上岩爆及Ⅱ级以上大变形地层，中铁装备创新性地研发了“双结构”TBM，在原有敞开式TBM功能基础上，兼具了钢管片安装功能，这种设计，得到了施工单位、川藏铁路公司、华能集团及石家庄铁道大学的高度认可；②针对于极硬岩（大于200MPa）破岩问题，中铁装备首次在TBM上搭载了高压水力耦合破岩技术，在福建龙岩引水工程中，施工效率提高了35%，同时中铁装备还在加紧研究激光辅助破岩、微波辅助破岩等破岩技术；③针对抽水蓄能电站超小转弯施工的要求，中铁装备研制了30m水平转弯半径TBM-文登号，目前已在国内抽水蓄能电站得到全面推广。

极端直径TBM应用多。一般认为，6～8m直径范围TBM施工和设备设计制造难度最小，中铁装备4m直径以下硬岩TBM和9m直径以上TBM产品国内最多、应用最广、认可度高。

全维度硬岩TBM。除水平掘进TBM之外，中铁装备正在浙江宁海抽水蓄能电站进行竖井施工，开挖直径8m，井深190m，采用全断面正井盲动硬岩TBM施工（SBM），属世界领先。中铁装备正在生产制造应用于河南洛宁抽水蓄能电站引水斜井施工的斜井TBM，施工纵坡39°，长度1km，开挖直径7.2m，属国内首台。

>国内首台高压水力耦合辅助破岩TBM

随着国内基建发展、重大工程推进、重难点技术难题攻克，作为高端装备制造企业，中铁装备将深入践行“三个转变”，引领中国高端装备制造再攀高峰，助力重大水利工程建设，为推进水利高质量发展奠定扎实基础。