中国制造的最不可思议的巨无霸，它算一个

这是“超级工厂”第4期。

“超级工厂”是一个大型工厂纪实类短视频栏目，用镜头语言，探寻中国工厂最真实也最震撼的一面。

本栏目由网易浪潮工作室 X 网易新闻学院《了不起的中国制造》联合呈现。

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下面是文字稿。

城市里的地铁、综合管廊以及公路、铁路、海底隧道等基础设施的建设中，但凡需要挖隧道的地方，都能看到盾构机的身影。

盾构机长什么样，它又是怎么制造出来的？

在全球最大规模的高端地下工程装备制造基地——中国铁建重工集团长沙产业园，一台台盾构机正在生产制造中。

盾构机，学名全断面隧道掘进机，是一种用于地下施工的超级装备，有着工程机械之王、工程机械中的航空母舰的称号。

铁建重工掘进机设计研究院工程师钟晴告诉我们，这里生产的盾构机主要有三种类型：土压平衡盾构机、硬岩掘进机（TBM）和泥水平衡盾构机。

土压平衡盾构机几乎对所有地层均可适用，而且现场占地面积小、成本低。

硬岩掘进机则适合在距离较长、体积较大的隧道挖掘中使用。特别是在山区等硬岩分布较多的地区，硬岩掘进机往往是优先选择。

而泥水平衡盾构机适合在含水量高的土层，或者隧道上方有水体的场合使用。很多城市的越江隧道，就是这种盾构机挖出来的。

盾构机的结构各异，但制造大致都会经过铆焊和总装两个步骤。

零部件的铆焊是制造盾构机的重要环节。主驱动、盾体、刀盘等主要部件，都在铆焊车间完成加工。

铁建重工制造总厂智能一班班长陈勇告诉我们，工厂接到生产任务之后，所有的板材都会“通过下料班组，通过数控机床成型之后，陆续地往下道工序转，转到卷圆，还有要转到我们其他的机加班组。”

紧接着，陈勇带我们观看了盾构机主驱动的下料成型。

主驱动轴承大环非常厚，板材厚度可以达到120甚至140毫米。这种厚度的板材焊接起来并不容易。

它的焊接用到了一种叫做窄间隙焊接的大熔深焊接技术，使两个环内外拼接在一起，保证焊接后表面没有气孔夹渣，没有咬边和未焊满等缺陷，达到探伤100%的一级焊缝要求。

焊接好了的部件要被送到退火炉进行退火，以消除应力以及细化晶粒，便于后期精加工。

“退火的温度的话，我们会根据部件的厚度有一个微微的调整，” 陈勇说，“我们这里基本上是580度，±20的样子。”

各种部件加工完成后，就要被送到总装车间进行盾构机的装配。

一台盾构机，主要由掘削机构、盾构壳体、驱动装置、导向系统等结构构成。

刀盘是掘削机构最重要的部分之一。钟晴打了个比方：“刀盘就相当于我们人体的牙齿，整个红色的刀盘里面有很多空洞的地方，就是我们所要装刀具的地方。”

“刀盘后面白色的区域是盾体，主要是为我们关键部件各个部分提供接口和搭接部分。”

除了刀盘和盾体，盾构机的另外一个核心部件就是主驱动。盾构机工作时， 主驱动上的电机，为整个盾构机刀盘的旋转掘进提供源源不断的动力。

主驱动的吊装十分精密，要持续几个小时。吊装期间，工程师们要不断地调整主驱动的位置角度，确保它能按照既定方案精确安装在盾构机的盾体内。

有了动力还远远不够，要控制牙齿进行各种动作，盾构机还需要一个大脑，主控室。

“所有盾构机的操纵，包括我们跟地面上面沟通，控制刀盘的启动，还有停止，还有控制螺旋机（都在这里进行）。”

要保证掘进过程中隧道不打偏，盾构机还需要有火眼金睛。

盾构机在掘进的过程中，由于地层变化等原因，刀盘会受力不均，从而导致盾构机的姿态发生变化，很容易走偏。这个时候，就需要导向系统来为盾构机修正方向。

钟晴把导向系统比作盾构机的眼睛，这个“眼睛”可以达到1秒的精度。

经过至少6个月，一台盾构机就制造出来了。每一台盾构机都是根据工程的具体要求量身定制的。

比如面对极端坚硬的岩石，就要采用特殊的刀盘设计，选择特殊的刀片。

“在极硬岩的情况下，我们的刀盘会采用重型的6辐条到8辐条的刀盘设计，并且采用大直径轴承的滚刀。就相当于加固我们的牙齿。”

而在地下水丰富或水底隧道等工程的建设中，盾构机又需要攻克防水抗高压的难题。

“主驱动密封可以承受10公斤的压力，10公斤是相当于什么概念？就是我们一个正常人在100米以上的水深里面潜泳。”

到现在为止，铁建重工已经生产了包括三种掘进方向，直径覆盖0.5-25米，8大系列、130余类掘进机。在国产盾构机竞争的压力下，外国盾构机被迫降价50%以上。

不仅如此，国产盾构机还出口到了世界各地。

莫斯科地铁第三换乘环线东段大直径盾构项目，采用的就是铁建重工自主研发的11米级大直径盾构机。这也是目前中国出口欧洲的最大直径盾构机。

除此之外，中国的盾构机还参与了韩国、印度、土耳其、斯里兰卡、秘鲁等多个国家的工程。

在长沙的盾构机超级工厂里，一台16米级的超大直径盾构机在9月底刚刚完成装配，它的正式下线，刷新了中国国产盾构机最大直径新的记录。