不论是地铁还是隧道建设，都离不开盾构机。盾构机全名为盾构隧道掘进机，是一种专门用于隧道挖掘的工程设备，制造难度极大。
盾构机是什么
盾构机的发明灵感来自一种不怎么常见、令人觉 得恶心的生物 —— 船蛆。船蛆是一种 软体动物，寄生在木材内部，靠木屑 为食， 在世界各地的海洋中都有分布，
对船舶等木材设备有很强的破坏力。 厉害的是，它们还能分泌一种黏液形成保护壳，以抵抗木板受潮后发生的膨胀。
布鲁诺尔发现船蛆的打洞行为很有意思。他认真研究这种行为，从中受到启发，1823 年，布鲁诺尔制成了世界上第一台盾构机，泰晤士河隧道是世界上第一条采 用盾构技术挖掘的隧道。
盾构机主要由动力部分、顶进主轴、导向系统、刀盘系统、纠偏系统、中继顶进系统、排运岩土机构以及等几个部分组成。盾构掘进机的工作原理就是一个圆柱形的钢件沿隧洞轴线一边对土壤进行开挖，一边同时向前推进。一条放大的若干倍的“蚯蚓”，前面的刀盘“吃”土，传送带将土从后部排出，而且不断分泌“粘液”（泡沫），软化土壤降低掘进难度。它通过的地方就形成了一条中空的隧道，隧道的内径就等于它的外径。
而盾构机外部的钢件壳的作用是负责分担来自周围土层的压力，起到对正在施工作业隧洞的保护以及支撑作用，排土、挖掘、衬砌等作业都在该圆柱组件的支撑下进行。
由于工作原理的不同，盾构机根据工作原理分为手掘式盾构, 挤压式盾构, 半机械式盾 构( 局部气压、全局气压) , 机械式盾构( 开胸式切削盾构, 气压式盾构, 泥水加压盾构, 土压平衡盾构, 混合型盾构, 异型盾构) 。
盾构机曾被美日德垄断
用盾构机进行隧洞施工具有 自动化程度高、节省人力、施工速度 快、一次成洞、不受气候影 响、开挖 时可控制地面沉 降、减少对地面建 筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点。
随 着隧道工程对施工质量和环保要求的逐步提高, 现代盾构已演变成为 一种高度智能化, 集机、电、液、光、计算机技术为一体的大型工程机械 装备，它的研发制造涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，所以盾构机也被称为“工程机械之王”。
盾构机曾长期被美日德三国垄断，而随着我国交通堵塞日益严重，为了缓解这种情况。21世纪以来我国的城市轨道交通发展很快，特别是城市地铁建设步伐日益加快，盾构施工法越来越多的应用于地铁施工中。2008年后，我国更是投入数万亿资金支持铁路建设，中小城市的地铁建设也随之步入快车道，而这对盾构机的需求也越来越高。
但是因为盾构机被美日德垄断，1997年，中国购买2台盾构机就要7.6亿，那可是1997年，堪称是工程界的光刻机，如果出现故障了，也只能外国工程师来修，除了要付给他们每人每天3000美元的薪水，维修现场还拉着警戒线：中国人不得入内。
中国突破垄断，还干到了白菜价
盾构机事关中国的交通建设，所以绝对不能被外国卡脖子，早在2002年，中国就开始致力于“研发自己最好的盾构机”，并列入了“863计划”。当时总工程师黄健发誓：“一定要造出中国人自己的盾构机！”
2002年10月，中铁隧道集团成立盾构机研发小组，成员一共才18人，仅用两年时间，就成功推出了首个具有自主知识产权的“先行号”地铁盾构机，但当时与美日德还存在很大的技术差距。
而2009年开始，以中国铁建和中国中铁为主要牵头企业，开始加快脚步开始了盾构机的攻坚之路，这个时候，中国盾构机开始爆发。
2010年，铁建重工自主研制的首台土压平衡盾构机“开路先锋19号”横空出世，国产化率达到87%，创造了当时国产盾构机的最高纪录，让“洋盾构”在中国市场被迫降价30%，从此在中国的市场份额开始大幅度缩水。
2015年11月14日由中国铁建重工集团和中铁十六局集团合作研发的，中国国产首台铁路大直径盾构机在长沙下线，拥有完全自主知识产权，它的成功下线填补了我国铁路大直径盾构机自主品牌的空白，打破了国外近一个世纪的技术垄断，该设备开挖直径8.8米，总长100米，每台售价比进口盾构机便宜2000万元以上。
而随着中国在盾构机领域的不断探索，中国已经完成第三代、第四代盾构机的技术积累，第四代盾构机是世界上最先进的盾构机，第四代盾构机具有大直径、大推力、大扭矩以及高智化和多样化的优势，具备深度感知、智慧决策、自动执行功能。
中国占据全球8成市场
铁建重工、中铁装备、中交天和、上海隧道、三三工业、北方重工六大企业齐头并进，掌握了土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、岩石隧道掘进机、多模式掘进机、顶管机、竖井/斜井掘进机、异型断面掘进机、软岩多功能掘进机等多种类型的盾构机技术。
中国最大直径泥水平衡盾构机、世界首台马蹄形盾构机、世界最大直径硬岩掘进机等创新性产品，都是中国研发。这些盾构机能够涵盖软土、硬岩等多类型复杂工况，单模式、双模式等多种掘进模式，能够开挖圆形、异形等多类型截面形状，直线、曲线、斜井、竖井多种隧道形式。目前中国已经开始研制第四代半、第五代盾构机，开启掘进机原创核心技术全新时代
可以说，中国在盾构机领域技术先进、品类齐全，而且最最重要的是，中国的价格非常有优势，以前价值7个亿的盾构机，如今中国售价只要5000万，正是凭借着技术优势和价格优势，中国中国盾构机在全球市场的份额中已经达到80%，而且中国隧道工程中的盾构机超过90%都是“中国制造”。
不仅如此，因为中国在全球盾构机市场的强势优势，许多的盾构机企业纷纷难以为继，世界上拥有完整品牌系列的盾构机龙头NFM，就被中国收购，德国维尔特控股集团公司也被中国并购。
国产盾构机的发展史是我国现代科技发展逆袭的一个代表。这是中国科研人员缔造的奇迹，任何国家任何企业妄图想要卡中国脖子，都是妄想的，中国人民会凭借顽强不屈的意志，克服重重困难，实现自立自主自强。
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