两会访谈 | 倾心倾力打造世界一流盾构机

——访全国人大代表、中铁高新工业总工程师兼中铁装备集团首席专家王杜娟

编者按：盾构机，被称为“工程机械之王”，是名副其实的大国重器。经过20多年的自主研发，国产盾构机逐渐成长起来，走到世界前列，成为我国高端制造业的亮丽名片。习近平总书记曾点赞国产盾构机，多次强调科技自立自强，发展高端制造业。围绕我国盾构机科技创新话题，求是网记者对全国人大代表、中铁高新工业总工程师兼中铁装备集团首席专家王杜娟进行了专访。

王杜娟（中）和同事在一起工作。中国中铁供图

求是网记者：

国产盾构机是我国自主科技创新的重要代表，您是研究盾构机的专家，请您谈谈我们为什么要自研盾构机。

王杜娟代表：

无论是地铁、铁路、水利，还是水电、煤矿、矿山，地下空间的开发和建设，都离不开隧道掘进机，就是我们常说的“盾构机”。盾构机可穿山越海，是集机械、电气、液压、传感、信息、力学、导向研究等技术于一体的高端装备，是衡量一个国家装备制造业水平的重要标志。

曾经，我国盾构机严重依赖进口，不仅价格昂贵、制造周期长，售后服务也非常不便。而且买来的产品、设备、操作指南，和真正的产品设计、制造技术能力是两码事。那时候我就明白了，关键核心技术是买不来的，必须依靠自主创新。于是，我们组建了自己的研究团队。从业20余年，我和团队先后设计了1600余台盾构设备，见证了我国盾构机设计制造技术从“追赶”、“并跑”到“领跑”的艰辛与辉煌。

德国慕尼黑国际工程机械展被誉为“工程机械界的奥林匹克”，中铁装备已连续多次参展。2016年，中铁装备首次参展，德国同行看到我们的盾构机后感慨：“这种产品我们想到过，但没做，你们敢于创新并做到了！”

目前，中铁装备有数十项技术国际领先，盾构机市场占有率已连续13年保持国内第一，产销量连续8年居世界第一，远销意大利、丹麦、新加坡、韩国等30多个国家和地区。

求是网记者：

您带领团队研制出具有自主知识产权的国内首台复合盾构机，获国家科技进步一等奖。请您讲讲自主研发的心得体会。

王杜娟代表：

2002年10月，中国中铁盾构机研发项目组正式成立，我当时24岁，成为项目组18位成员之一。盾构机是大型自动化掘进设备，零部件多达1万多个，单单一个控制系统就有2000多个控制点。项目组没有技术，没有指导，一切都要从零开始。研发中，为了印证研发数据，我和同事们常常不断往返施工现场。加班是工作常态，熬夜是家常便饭，我和同事们经常互相鼓励，“咬咬牙就过去了”。

经过不懈努力，我们逐步突破了刀具—刀盘与液压驱动系统关键技术研究及其应用等5项关键技术。2008年4月，成功研制出我国首台拥有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机。随后机器被应用到天津地铁项目，不但掘进速度快，地表沉降控制得也很好，成功穿越渤海大楼、张学良故居、“瓷房子”等历史文化街区，得到业界高度认可，这台盾构机被命名为“中铁1号”。

这些年，我和同事们一起突破多项关键核心技术，实现隧道掘进机关键核心基础部件国产化，在盾构机的研发制造上实现了从引进消化吸收到自主创新的转变，成功研制了世界首台马蹄形盾构机、世界最大断面矩形盾构机、世界首台竖井硬岩掘进机等一系列填补国内外空白的产品，形成16项国际领先技术。

求是网记者：

面向全球盾构机技术发展和我国现实需求，我国的盾构机技术还需要如何提升？

王杜娟代表：

放眼全球，随着基础设施建设大发展，我国盾构机产销量世界第一，技术已经实现部分领跑，在超前地质预报、刀具监测技术、多模式集成与转换技术、异形掘进机等方面走在世界前列。在掘进机与隧道施工技术、非接触破岩技术等方面，我们与国际同行是并跑的状态。在新型破岩原始创新和颠覆性技术方面，我国与国外同行都开展了大量研究，但均未取得实质性突破，距离工程应用的进度、质量、成本最优解尚有较大差距，这方面的技术突破必将成为未来盾构机产业竞争的焦点，需要持续深入地研究。

相比于其他国家，我们有着更为广阔的市场需求，需要不断解决新问题、新难题，也就促使我们不断创新，研发出更先进、更实用的盾构机。因为各地施工土层、埋深、沉降等条件不同，没有一台盾构机能包打天下，很多时候需要量身定制。2024年4月，我们团队为穿越长江，量身定制的直径15.4米泥水平衡盾构机“领航号”顺利始发，该设备是世界独头掘进距离最长、直径最大、穿越长江水下最深的高铁隧道盾构机。当你攻下一座山，你会发现前面还有座更高的山，但每一次突破都意味着抢占新的技术制高点。

求是网记者：

2025年政府工作报告强调，加快制造业数字化转型；持续推进“人工智能+”行动，将数字技术与制造优势、市场优势更好结合起来。请您谈谈您的理解。

王杜娟代表：

加快制造业数字化转型，推进制造业的高端化、智能化、绿色化发展，是推动产业链价值链向中高端攀升，增强产业竞争优势的必然要求。我国制造业面临国际竞争加剧、市场需求多样化、资源环境约束趋紧等挑战，亟须通过数字化转型和人工智能技术应用实现降本增效、绿色发展和竞争力提升。人工智能融入后一定会给制造业带来质的飞跃，在预测性维护、工艺参数优化、柔性排产等方面将大有作为。

拿盾构机来说，我们现在推出的盾构机不仅能横着打，还能竖着打，不仅能够大倾角爬坡，还能小转弯像蚯蚓一样掘进，正朝着智能化、无人化、绿色化方向发展。

下一步，我们将在智能应用、新型破岩方式等前沿技术上加快研发脚步，努力抢占世界盾构机技术制高点。