提起上海，大多數(shù)人的第一印象是霓虹璀璨的魔都、是全球頂尖的金融中心，也是引領(lǐng)潮流的商業(yè)高地。

而這幾年，越來(lái)越多人開始看見上海頗為“硬核”的一面：

航空航天領(lǐng)域，上海坐擁中國(guó)商飛C919大型客機(jī)總裝基地，牽頭聯(lián)動(dòng)長(zhǎng)三角形成大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)集群，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)從這里飛向藍(lán)天；

船舶海工方面，上海是全球唯一能同時(shí)建造航空母艦、大型LNG船和大型郵輪的城市，集齊了造船業(yè)的三顆“皇冠明珠”（；

新能源汽車賽道，特斯拉、上汽集團(tuán)、蔚來(lái)等企業(yè)集聚上海，形成從整車制造、三電研發(fā)再到智能網(wǎng)聯(lián)的新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈。

“天上飛的、水里游的、地上跑的”，上海都能造，堪稱中國(guó)高端制造的壓艙石。

但很多人不知道，上海還有一樣?xùn)|西能造：

“地下鉆的”。

我們的地下基建離不開一種特種設(shè)備——“盾構(gòu)機(jī)”，它主要用于隧道掘進(jìn)和構(gòu)建，造價(jià)昂貴、技術(shù)門檻極高，集機(jī)械、電氣、液壓、傳感、控制等領(lǐng)域的尖端技術(shù)于一體，被稱作“工程機(jī)械之王”和“地下航母”。

在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，高端盾構(gòu)市場(chǎng)被德國(guó)海瑞克、日本川崎重工等海外巨頭壟斷，國(guó)內(nèi)的隧道施工一度陷入“洋盾構(gòu)”橫行的局面。

而作為中國(guó)最早探索地下基建的城市之一，上海率先邁開了盾構(gòu)國(guó)產(chǎn)化的步伐。

早在上世紀(jì)60年代，為了打通國(guó)內(nèi)第一條越江隧道——打浦路隧道，上海建設(shè)者攻堅(jiān)克難，由上海隧道工程有限公司研發(fā)出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)網(wǎng)格擠壓盾構(gòu)，從零開啟了中國(guó)盾構(gòu)隧道施工的探索之路。

這家公司，正是今天隧道股份的前身。

2003年，隧道股份研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Φ6.34米土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，命名為“先行號(hào)”，一舉打破了“洋盾構(gòu)”在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的壟斷。

從手搓“土盾構(gòu)”的探索，到自研“先行號(hào)”的突圍，隧道股份為盾構(gòu)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化之路點(diǎn)燃了第一縷火種，也見證了國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)從空白、跟跑到自主領(lǐng)跑的歷史性跨越。

我們不免感到好奇：

上海是如何成為國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)“先行者”的？

一個(gè)能造出 “地下鉆的”的上海，又將如何改寫中國(guó)地下基建發(fā)展史？

01.

“豆腐里打洞”

某種程度上說(shuō)，上海造盾構(gòu)設(shè)備是被“倒逼”出來(lái)的。

20世紀(jì)60年代，黃浦江將上海分割為浦西和浦東兩片，兩岸通行、貨物運(yùn)輸主要依賴輪渡。隨著上海工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，人流、物流往來(lái)日益密集，單靠輪渡運(yùn)輸效率有限，已經(jīng)無(wú)法匹配城市發(fā)展的需求。

要破局，必須“在地下做文章”——修建一條過(guò)江隧道（即打浦路隧道）被正式提上議程。

然而，對(duì)于上海而言，挖隧道的難度實(shí)在太大：

上海的地質(zhì)是典型的飽和含水軟土地層，含水量很高，綿軟松散，修隧道就像“在豆腐里打洞”，極其容易沉降變形，施工難度超乎想象。

彼時(shí)，蘇聯(lián)專家到現(xiàn)場(chǎng)勘查后就斷言：在這樣的軟土層修水底隧道，好比“在宇宙空間中找一個(gè)支點(diǎn)把地球翻個(gè)身，完全不可能”。再加上當(dāng)時(shí)中國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)薄弱，盾構(gòu)技術(shù)幾乎是空白，越江隧道建設(shè)似乎陷入絕境。

外國(guó)專家給這條隧道“判了死刑”，但上海人卻偏偏不信。

1963年，上海隧道局在浦東塘橋建立了試驗(yàn)基地，做了一個(gè)大膽的實(shí)驗(yàn)：用一臺(tái)直徑4.2米的手掘式的小盾構(gòu)，在爛泥地里挖了25.2米和37.8米兩條試驗(yàn)隧道。

沒(méi)有CAD，沒(méi)有計(jì)算機(jī)，連一本像樣的盾構(gòu)書都找不到。一群工程師硬是用手畫圖、用秤稱泥、用腦子算壓力，把中國(guó)第一段盾構(gòu)隧道做了出來(lái)。

那25米，就是后來(lái)所有中國(guó)盾構(gòu)的“第一塊磚”。

事實(shí)證明：在上海飽和含水的軟土地層中，用盾構(gòu)法和鋼筋混凝土管片建造隧道，是可行的。

有了試驗(yàn)的底氣，1966年，打浦路隧道正式開工。工程采用了由上海隧道研究院自行設(shè)計(jì)、江南造船廠制造的我國(guó)第一臺(tái)直徑10.2米超大型網(wǎng)格擠壓盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，這是中國(guó)人第一次用自己設(shè)計(jì)的盾構(gòu)機(jī)，向黃浦江底發(fā)起挑戰(zhàn)。

建設(shè)者們克服了高壓作業(yè)、惡劣環(huán)境等重重困難，歷經(jīng)5年艱苦奮戰(zhàn)，1970年10月，全長(zhǎng)2761米的打浦路隧道竣工，1971年6月正式通車。它不僅是上海的第一條越江隧道，更是中國(guó)第一條越江隧道。建成后，黃浦江兩岸的通行時(shí)間從原本的兩三個(gè)小時(shí)，減少到只需要6分鐘的車程。

它向全世界證明：

在豆腐一般的軟土層里，中國(guó)人靠自己的力量也能鑿出一條路來(lái)。

而對(duì)于中國(guó)盾構(gòu)行業(yè)來(lái)說(shuō)，這條隧道的意義非凡、無(wú)可替代。

作為中國(guó)第一條采用盾構(gòu)法施工的越江公路隧道，打浦路隧道攻克了盾構(gòu)掘進(jìn)、管片襯砌、連續(xù)沉井等一系列核心技術(shù)，為今后的隧道、地鐵作業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)；也正是借著這次實(shí)戰(zhàn)，上海市隧道工程公司成為國(guó)內(nèi)第一支真正掌握盾構(gòu)隧道專業(yè)施工的隊(duì)伍，培養(yǎng)了一大批經(jīng)驗(yàn)豐富的隧道人才。

可以說(shuō)，正是 從這條隧道開始，上海為中國(guó)盾構(gòu)技術(shù) 敞開了一扇自主突破的 “大門” 。

02.

國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)的先行者

盡管上海踏出了國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)的第一步，但實(shí)事求是地說(shuō)，彼時(shí)的國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)和國(guó)際水平還有相當(dāng)大的差距，只能解決“有沒(méi)有”的問(wèn)題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到“好不好”的標(biāo)準(zhǔn)。

之后的幾十年里，中國(guó)雖然一直在做盾構(gòu)施工、摸索盾構(gòu)制造，但受限于起步較晚、工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)無(wú)論是在開挖直徑、掘進(jìn)速度還是自動(dòng)化控制系統(tǒng)等方面，都要落后于德、日、美等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。

因此，改革開放后，國(guó)內(nèi)迎來(lái)大規(guī)模的基建浪潮，地下基建市場(chǎng)幾乎被國(guó)外盾構(gòu)設(shè)備壟斷。修地鐵、挖隧道、建地下管廊，但凡重點(diǎn)工程，基本都要高價(jià)進(jìn)口德國(guó)、日本的盾構(gòu)設(shè)備。

一個(gè)扎心的數(shù)字是：在當(dāng)時(shí)，國(guó)外盾構(gòu)品牌在中國(guó)市場(chǎng)占有率一度超過(guò)90%。

業(yè)內(nèi)人士甚至告訴我，曾經(jīng)某地的地鐵項(xiàng)目招標(biāo)，即使國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)價(jià)格更低，施工方仍然堅(jiān)持采用進(jìn)口盾構(gòu)設(shè)備，甚至是國(guó)外的二手設(shè)備。

“原因很簡(jiǎn)單，地鐵是重大民生工程，國(guó)外盾構(gòu)機(jī)價(jià)格雖然貴，但技術(shù)經(jīng)過(guò)大量驗(yàn)證，誰(shuí)都不敢擅自決策，賭國(guó)產(chǎn)設(shè)備的可靠性。”

就這樣，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)一度陷入“技術(shù)水平落后、缺少市場(chǎng)驗(yàn)證”的雙重困境。

更加被動(dòng)的是，進(jìn)口盾構(gòu)不僅價(jià)格貴得離譜，動(dòng)輒上億元，后續(xù)的配件更換、設(shè)備維護(hù)同樣受制于人。一個(gè)簡(jiǎn)單的零部件損壞，就要停工等待從國(guó)外空運(yùn)；維修時(shí)外方還不許中方人員靠近，甚至拉起警戒線，維修進(jìn)度完全由對(duì)方掌控，有時(shí)嚴(yán)重拖累工程的進(jìn)度。

一邊是國(guó)內(nèi)城市地鐵、地下隧道建設(shè)全面提速，市場(chǎng)需求爆發(fā)式增長(zhǎng)；一邊是核心技術(shù)被卡脖子、高端設(shè)備完全依賴進(jìn)口。

面對(duì)這樣的被動(dòng)局面，中國(guó)下定決心：

盾構(gòu)國(guó)產(chǎn)化，必須提速突破。

2001年，盾構(gòu)機(jī)研制被正式納入國(guó)家“863”計(jì)劃。

憑借數(shù)十年軟土盾構(gòu)施工積累的經(jīng)驗(yàn)和成熟的工程團(tuán)隊(duì)，上海隧道股份扛起了國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)的重任。

經(jīng)過(guò)3年的全力攻關(guān)，2004年，隧道股份成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Φ6.34米土壓平衡地鐵盾構(gòu)，命名為“先行號(hào)”。該設(shè)備斬獲多項(xiàng)國(guó)家專利，售價(jià)僅為國(guó)際同類設(shè)備的三分之二，主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)外同類盾構(gòu)的先進(jìn)水平，在上海地鐵二號(hào)線創(chuàng)造了日推進(jìn)38.4米、月推進(jìn)566.4米的全國(guó)紀(jì)錄。

“先行號(hào)”的問(wèn)世，一舉打破了“洋盾構(gòu)”的壟斷格局。憑借過(guò)硬的性能表現(xiàn)，“先行號(hào)”收獲了大量市場(chǎng)訂單，首批生產(chǎn)22臺(tái)，又加訂24臺(tái)，廣泛應(yīng)用于上海、南京、天津、武漢、廣州等城市的地鐵建設(shè)。

借此機(jī)會(huì)，上海也迅速成長(zhǎng)為國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)的“先行者”，打造出國(guó)內(nèi)頂尖的盾構(gòu)研發(fā)與智能制造基地。2008年，隧道股份再次突破技術(shù)壁壘，成功研制出直徑11.22米的超大直徑泥水平衡盾構(gòu)——“進(jìn)越號(hào)”，一舉填補(bǔ)國(guó)內(nèi)大直徑高端盾構(gòu)的技術(shù)空白。

此后，隧道股份多次在國(guó)際競(jìng)標(biāo)中擊敗德日品牌，產(chǎn)品不僅覆蓋全國(guó)，還成功出口新加坡、印度、馬來(lái)西亞等國(guó)家，首次實(shí)現(xiàn)高端盾構(gòu)技術(shù)出海。

從此，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)真正擁有了和國(guó)際頂尖巨頭同臺(tái)競(jìng)技的底氣。

03.

做“無(wú)人駕駛”的盾構(gòu)機(jī)

二十年過(guò)去，如今的盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)被中國(guó)制造徹底“顛覆”。

截至2025年底，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)連續(xù)8年產(chǎn)銷量位居世界第一，實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)落后、被動(dòng)跟跑再到全球領(lǐng)跑的逆襲。

隧道股份相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴我，目前國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的自主核心零部件占比超過(guò)90%，涵蓋控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、精密配套組件等核心模塊，徹底告別過(guò)去的“卡脖子”局面，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)研發(fā)、集成制造、工程應(yīng)用的全面自主化。

同時(shí)，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)參與全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也不只是“賣裝備”，而是對(duì)外輸出完整的中國(guó)方案、中國(guó)品牌，以及最重要的——讓世界認(rèn)可的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，這才是中國(guó)制造的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

面向全球市場(chǎng)，隧道股份已經(jīng)打造出了多款拳頭產(chǎn)品，從適配城市密集施工的類矩形盾構(gòu)，到攻克高水壓的超大直徑泥水盾構(gòu)，產(chǎn)品全面適配軟土、復(fù)合地層、復(fù)雜承壓水等各類極端工況。

憑借過(guò)硬的實(shí)力，隧道股份的盾構(gòu)接連創(chuàng)下掘進(jìn)距離最長(zhǎng)、單月掘進(jìn)速度最快、同級(jí)別直徑最大等多項(xiàng)行業(yè)紀(jì)錄，不斷刷新國(guó)內(nèi)外地下工程施工標(biāo)準(zhǔn)。

而在硬件領(lǐng)跑的基礎(chǔ)上，隧道股份正向著“高端智造”展開新一輪的突破。

傳統(tǒng)盾構(gòu)施工高度依賴人工經(jīng)驗(yàn)，掘進(jìn)、拼裝、調(diào)向都需要資深工程師現(xiàn)場(chǎng)把控，精度高低、施工效率全憑“老師傅手感”。

隧道股份負(fù)責(zé)人表示，公司研發(fā)的數(shù)智盾構(gòu)系統(tǒng)2.0，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度“數(shù)智化”，就像給機(jī)器裝上了“眼睛和大腦”，能夠自主在地下“開圖探路”，依托智能決策算法自動(dòng)調(diào)整掘進(jìn)姿態(tài)、把控施工節(jié)奏，逐漸不再需要人工干預(yù)和控制。

根據(jù)測(cè)算，應(yīng)用數(shù)智盾構(gòu)系統(tǒng)后，盾構(gòu)施工自動(dòng)化率大幅提升，控制水平較傳統(tǒng)人工提高30%以上，諸如承插式接頭管片拼裝等精細(xì)化作業(yè)，實(shí)際定位誤差≤2毫米。

在隧道股份的規(guī)劃中，未來(lái)推出的數(shù)智盾構(gòu)3.0，將讓盾構(gòu)機(jī)實(shí)現(xiàn)更高維度的自主。讓盾構(gòu)機(jī)“會(huì)自己思考”，能在地下自己感知地層，實(shí)現(xiàn)全流程自主學(xué)習(xí)、自主優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)真正意義上的全場(chǎng)景無(wú)人智能掘進(jìn)。

從“自動(dòng)化”到“數(shù)智化”，再到“自主化”，上海始終引領(lǐng)著盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)前沿，穩(wěn)居行業(yè)的第一梯隊(duì)。

而中國(guó)盾構(gòu)的故事，還將繼續(xù)精彩地書寫下去。

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