“上天有神舟，下海有蛟龙，入地有盾构”
这句在基建领域流传已久的顺口溜，足以说明掌握盾构技术的难度，而一旦掌握了盾构技术，其为装备制造企业所带来的核心竞争力将是巨大的。
装备制造业是一个国家制造业的脊梁，重大技术装备乃大国重器。创新力更是一个装备制造企业的生命的源泉，也是企业能够基业长青的密码。对于创新力的表现形式则多种多样，有的体现在产品多样化，有的体现在企业战略合纵连横的捭阖之道，也有的体现在物联网技术应用、产品链的控制能力等等。
创新之路无捷径，但创新之法有巧功。从理论上，找好一个支点可以撬起整个地球；在实际中，找对一条路子能够发挥四两拨千斤的功效。
那么作为盾构制造领域的几家霸主，他们是如何独步基建武林的？
十年铸“四剑”，创业“三级跳”
铁建重工
年6月，南方首组时速公里42号单开道岔在铁建重工试制成功
年3月，铁建重工研制的国产首台全电脑三臂凿岩台车成功下线
年9月，铁建重工研制的国产首台铁路双线超大直径泥水平衡盾构机成功下线
铁建重工研制的磁浮道岔应用于我国首条中低速磁浮线
十年前，一个以推进轨道设备自主化、国产化为目标的企业诞生在株洲石峰山下，这是中国铁建创立的中国南方首个高速道岔生产基地。
十年后，这家企业创建了掘进机、特种装备、轨道设备、磁浮装备四大产业板块，掌握了多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术，连续多年主要经济指标以30%的增长率在快速增长。
这家企业，就是实现创业“三级跳”、完成十年铸“四剑”的中国铁建重工集团，中国铁建重工集团有限公司成立于年，隶属于中国铁建股份有限公司，是集高端地下装备和轨道设备研究、设计、制造、服务于一体的专业化大型企业。
坚持自主创新，是铁建重工开启巨变之门的金钥匙，而在开启幕后有着一种关乎成功逆袭的内在逻辑。
从年时速公里及以上高速道岔在武广、京沪等铁路客运专线相继投运，到年长沙磁浮快线7组道岔迎接载客运营；
从年自主研发设计的首台盾构机“开路先锋19号”成功始发掘进，到年我国首台“TBM之王”在吉林中部引松供水隧洞工程顺利贯通；
从年HPS系列混凝土喷射台车进驻蒙华铁路崤山隧道创多项佳绩，到年全电脑三臂凿岩台车在郑万铁路施工作业现场大展身手……
十年间，三大步，实现了三次质的飞跃，从第一步突破重围，到第二步蹄疾步稳，再到第三步行稳致远，铁建重工掘进机、特种装备、轨道设备、磁浮装备四大产业板块实现从无到有、从有到大、从大到强，一跃成为世界一流的集高端地下装备和轨道设备研究、设计、制造、服务于一体的专业化大型企业。
铸国之重器兴民族品牌
中铁装备
中铁工程装备集团有限公司（简称：中铁装备），为中国中铁股份有限公司的直属子公司,是专业从事隧道掘进机（盾构机和硬岩掘进机）研发制造和技术服务的大型国有企业。
自公司成立之初，中铁装备就把“三年创市场，五年创品牌”作为企业发展的战略要求。年到年，公司与国际顶尖品牌全面对标。结合工程实际和客户需求持续优化创新，不断超越，实现企业品牌持续增值。
铁建重工研制的磁浮道岔应用于我国首条中低速磁浮线
多年来，以技术创新为驱动力，中铁装备研发出多个创新性产品：
年7月，首创矩形盾构应用于郑州市政取得成功，之后又应用于新加坡地铁项目，成为国产异形掘进机走向海外的首个成功案例。
年1月，研制出具有完全自主知识产权的国产硬岩掘进机，推动这一技术成功跻身世界第一方阵。
年1月，3.5米世界最小直径硬岩掘进机研制成功，应用于黎巴嫩大贝鲁特供水项目，这是中国自主品牌硬岩掘进机首次被欧美国家采用，成为中国“智”造高端装备走向成熟的重要标志……
世界首创“马蹄形”盾构
年7月17日，世界首创“马蹄形”盾构于中铁装备国家TBM产业化基地成功下线。该台设备是中铁装备在蒙西华中铁路股份有限公司的指导下，联合中铁四局集团有限公司、铁道第三勘察设计院集团有限公司和中铁第六勘察设计院集团有限公司，专门为蒙华铁路白城隧道量身定做。
装备设计、工艺创新
马蹄形盾构之所以称之为异形盾构，是因为其有别于圆形盾构，盾构刀盘呈倒“U”形，远观形似马蹄而因此得名。
该台马蹄形盾构刀盘高10.95m、宽11.9m，盾体采用梭式结构，双螺旋输送机出土。刀盘采用9个小刀盘共同组成1个马蹄形断面的创新组合方式,可进行全断面切削；刀盘布置采用“前后错开，左右对称”的原则，9个刀盘既可同时转动，也可单个转动、任意组合转动和不同方向转动，有调试、掘进、维保3种模式可供选择；当盾构发生滚转时，可通过多个刀盘同向转动使盾构获得反方向的扭矩，以达到滚转纠偏的目的。
施工工法、技术创新
中铁装备的异形盾构不仅是断面的“变形”，更实现了工法、技术的“变形”。这是马蹄形盾构工法在铁路山岭软土隧道领域中的首次运用，它能够最大程度地提高隧道空间利用率，较圆形截面减少10%～15%的开挖面积，是全球首创的隧道新型开挖模式。
昆明中铁电建总装车间拍摄的硬岩掘进机“彩云号”
年8月1日，隶属中铁装备的中铁高新工业股份有限公司（简称“中铁工业”）制造的国内最大直径硬岩掘进机（TBM）“彩云号”在昆明中铁电建总装车间下线，将用于亚洲第一长铁路山岭隧道——大瑞铁路高黎贡山隧道。
“彩云号”的研制依托于中国铁路总公司《复杂地质条件新型TBM研制及应用研究》重大科研课题，该课题由中铁隧道集团牵头，中铁工业所属中铁工程装备集团、石家庄铁道大学、中铁二院、中铁西南院共同参与，并由中铁工程装备集团负责设备制造。
该设备填补了国内9米以上大直径硬岩掘进机的空白，将改写我国铁路长大隧道项目的机械化施工长期受制于人的历史。这也是国产硬岩掘进机首次应用于铁路隧道，标志着我国硬岩掘进机技术已经达到了世界领先水平。
同时，中铁装备建成了全国首个信息化服务平台，实时监控设备施工情况，提供24小时智能故障诊断与预测服务。成立高新装备推广中心，可为客户提供创新的解决方案、个性化产品和全方位服务。今年1月，中铁装备在天津成立全球首个盾构机再制造基地和二手盾构机交易中心，为客户开展全方位再制造服务，被工信部列入全国机电产品再制造试点企业。
年8月，中铁装备集团自主研发设计国内首台具有完全自主知识产权的电脑导向三臂凿岩台车在新乡成功下线，并装车运往郑万铁路施工现场，此举标志着中铁装备三臂凿岩台车产品逐步实现系列化。
中铁装备电脑导向三臂凿岩台车是在全液压三臂凿岩台车的基础上进行了技术升级与功能拓展。该设备是根据客户需求量身定制，具备数据采集、设备检测、信息传输等功能，能够为后续工程施工提供具有指导意义的数据。
管理革新，推动“中国速度”向“中国质量”转变
6台盾构出口以色列
中铁装备将质量管理贯穿于科研、生产、采购、销售、售后等各个环节。为加快标准化进程，中铁装备设立了标准研究所，推行设计的标准化、模块化和信息化，减少人为因素对质量造成的影响；建立健全了质量责任制，推行质量一票否决制、工序实名制和三级检验制，确保每个环节都一丝不苟，产品出厂合格率达%。
紧抓国家“一带一路”战略机遇，中铁装备在德国成立克瑞格公司，聘用了原维尔特专家和技术骨干，加快推动新产品研发和项目落地。
不断超越，推动“中国产品”向“中国品牌”转变
“在市场经济新形势下，富有魅力的品牌会极大提升企业的竞争力，而一个成功的企业必然拥有富有‘人格’魅力的品牌。中铁装备近年来实行了V·S的品牌培育模式，与国际顶尖品牌全面对标，发展价值，不断超越。
矩形盾构在新加坡地铁汤申线始发
在与世界掘进机顶尖品牌全面对标过程中，中铁装备人发现国际顶尖品牌企业虽在非标产品标准化设计、先进制造工艺、高效质量控制体系等方面具有优势，但在地质适应性设计和全方位售后服务质量等方面存在不足。由此，中铁装备采取差异化品牌超越策略，以个性化设计和全过程“管家式”服务提升产品价值，带动提升客户价值、员工价值、供应商价值和社会价值，实现中铁装备品牌价值的增值。
随着中铁装备海内外品牌影响力的不断提升，近两年，中铁装备在海外一系列重点工程项目中，与国际品牌展开同台竞争并多次取胜，拿下了一个又一个堪称里程碑式的产品竞标。中铁装备在向海外输出高端装备的同时，出口海外的产品数也在不断刷新，作为国家高端装备制造业典范的中铁装备正由中国走向世界。
创新无畏，进取不止
上海隧道
上海隧道工程有限公司机械制造分公司（以下简称“上海隧道”）是具有国家特级总承包资质、机电设备安装一级资质量的上海隧道工程有限公司全资直属企业。
上海隧道自年在上海塘桥进行盾构研制试验开始，一直坚持自主创新。上海隧道是盾构隧道技术创新的先行者。
年，自行设计制造了国内第一台Φ10.22m网格挤压盾构，应用于中国第一条越江隧道——上海打浦路越江隧道施工，打破了外国专家“在上海挖掘隧道就好比在豆腐里面打洞”的预言。
年，自行研制Φ4.35m加泥式大刀盘土压平衡盾构，并成功应用于上海南站过江电缆隧道盾构工程，获得了国家级科技进步一等奖。
年，依托“十五”计划项目，研制出国内首台具有完全自主知识产权的“先行号”地铁土压平衡盾构。在工程应用中，“先行号”先后创造了日掘进38.4m和月掘进.4m的纪录，刷新了当时国内进口盾构最高纪录，其主要综合指标达到国际先进水平，并获得了国家重点新产品奖，国家自主创新产品奖，上海市科技进步一等奖，上海市重点新产品及自主创新产品奖等多项荣誉。同时，由于“先行号”盾构的优异表现，企业一举获得了22台盾构的销售合同，形成了国产盾构批量生产，打破了长期以来国外盾构垄断中国盾构市场的局面。
年，上海隧道再次承担国家“计划”课题—“泥水平衡盾构的关键技术与样机研制”，成功研制出中国首台具有完全自主知识产权的Φ11.22m大直径泥水平衡盾构，并应用于上海世博会建设重大配套工程—打浦路越江隧道复线工程，实现大直径泥水平衡盾构Rm小曲率半径施工，在国内外尚属首次；该盾构的首战告捷为国产大直径盾构的设计制造及施工做了有益的探索及经验积累，获得了年中国国际工业博览会金奖第一名，并被认定为上海市高新技术成果转化项目。
年，在盾构装备系统集成、控制技术、关键部件等方面创新设计，自主研制符合国际BS标准的Φ6.64m铰接式复合土压平衡盾构，销往新加坡，开创了国产盾构打入国外市场的先河。
年，与德国海瑞克、美国罗宾斯、Lovat等8家国外知名厂商共同参与新加坡市场公开竞标，再次获得6台复合式土压平衡盾构出口订单，创下了中国首个盾构批量出口记录，实现了中国盾构走向国际的重大突破。此外，同类产品还出口应用于印度钦奈、德里地铁以及香港污水处理工程等；该产品获得了国家重点新产品奖及上海市科技进步奖等。
年，依托郑州市下穿中州大道车行通道工程，全新开发7.5m×10.4m大尺寸全断面切削矩形顶管机，该顶管机首创大尺寸全断面切削、中继间长距离顶进、防背土沉降控制、防旋转控制及无线监控与模块化快速转接等多项关键技术。
年，针对城市轨道交通单洞及高环境保护的要求，在国际上首创研制了11.83m×7.27m类矩形盾构，在宁波轨交3号线试验段施工中得到成功应用，整体技术达到了国际先进水平。
世界最大断面、中国首台类矩形盾构隧道顺利贯通
国内首条城市轨道交通类矩形盾构法隧道在宁波轨道交通3号线贯通，这意味着由隧道股份上海隧道研发制造的世界最大断面、中国首台类矩形“阳明号”盾构首秀成功。
该项目成功攻克了城市轨道交通类矩形盾构法隧道装备及设计施工关键技术，并形成了国际首创类矩形盾构隧道断面及结构设计、研发世界首台具备自主知识产权的类矩形盾构掘进机装备及建造世界最大断面类矩形盾构法隧道工程三大技术创新，部分成果水平达到国际领先。
类矩形盾构的空间利用率比圆形高30%～40%，它开挖的隧道断面宽度上和两台单圆盾构紧挨着开挖出的隧道差不多，高度上比容纳双线的大型圆隧道小很多，且双线隧道一次成型，不用破坏城市既有管线，又不破坏环境，尤其适用于都市核心区和旧城区轨道交通建设，更适合“螺蛳壳里做道场”的需求。
经过50多年盾构研制和隧道施工的实践，上海隧道作为国内施工行业首家国有股份制上市公司，已拥有盾构技术研究、设计、制造、系统集成、施工的基础，积累了第一手数据资料和较丰富的成果工程化、配套化、产品化实际经验，不仅具有盾构制造、施工能力，而且拥有国家级技术中心和国家级工程中心，具备了盾构自主设计、研制和集成的实力。
上海隧道作为盾构产业基地，在隧道工程母体丰富的工程实践经验及雄厚的技术实力支持下，以科技创新为动力，不断开发适应多种地质条件的系列盾构和延伸产品，以满足日益发展的国内外建筑工程的需要，致力于打造国际著名隧道装备制造企业。
如今的上海地底下，正上演着多个轨道交通站点同时施工的壮景。目前全市80多台地铁盾构中，30%由上海隧道股份有限公司设计、制造。“制造国产盾构，其零部件可以实现全球采购，但最为关键的核心技术掌握在我们手中。”据上海隧道股份有限公司董事长陈彬介绍，该公司在地铁盾构中采用了多项具有自主知识产权的智能化和信息化控制技术：面向设计人员的盾构智能决策系统、面向施工人员的盾构施工数据分析系统、面向操作人员的盾构测控系统、面向测量人员的盾构姿态自动测量系统、面向管理人员的管片拼装纠偏预测系统。“特别是远程控制系统，可以让施工人员足不出户，便能随时对分布在各个工地的不同盾构进行实时监控”。
天人合一，长征精神
中交天和
中交天和机械设备制造有限公司系国资委下属中国交通建设股份有限公司成员公司。其主要产品为隧道掘进机（盾构机）、大型抓斗挖泥船(18m以上)、大型钢结构、船用锚机、拖缆机等。公司已拥有发明专利9项，实用新型专利10项，目前已具备年产盾构机40台（最大直径达16米）、大型钢结构5万吨的生产能力。
年，中交天和设计制造的φ14.93m“天和号”超大泥水气压复合盾构投入南京纬三路过江隧道使用，集成了世界上各项成熟技术，具有世界领先水平，先后获得“国家重点新产品”、“江苏省首台套认定”、“中国机械工业科学技术奖一等奖”和“工业和信息化部中国首台套科技成果鉴定”等殊荣，打破了国外盾构对中国超大盾构领域的垄断，具有划时代的意义。
中交天和具备年产盾构60台套、大型钢结构5万吨的生产能力，拥有各类车间7万余平米，最大起重能力吨。其中，总装车间可同时组装2台直径17m的盾构；结构车间和机加工车间配备加工直径18m，加工承台吨的单柱数控立式铣车床、r数控落地镗铣床、8M数控龙门铣、卷板宽度达4.6m的mm数控万能卷板机等先进加工设备百余台。年，新购置行程为20m、加工高度可达5m的高精度数控镗铣床一台和日本进口的加工宽度为4m的超高精度数控镗铣床，较好地实现了高附加值高精尖产品的加工。
年10月19日下午，由中交天和研制的国内首艘自主研发深层搅拌船在天津港顺利下水。该船全长74米，宽32米，是中交研制的中国首艘双机全智能海上深层环保软基处理船（DCM）。
中交天和这艘深层搅拌船的研制成功，一举打破了日韩等国在该领域的技术垄断，并填补了国内空白。在国际上首次采用重型双处理机配置，处理量约为日本船的1.5倍左右，在施工效率上远优于日本船。整船价格仅为进口的一半左右，作业效率却提高了近一倍。
中交天和每年在重大技术装备科技研发方面的支出均占到当年度企业销售收入的5%以上。公司设有企业技术研发中心,年2月，被认定为江苏省第一批重点企业研发机构。经过多年耕耘，企业现已获得授权专利27项，其中发明专利为14项，实用新型为13项。
年12月，第十三届轨道交通发展研究会在北京隆重召开，中交天和应邀参加。大会对过去一年为我国轨道交通发展做出突出贡献的单位、集体和个人颁发了“《世界轨道交通》杂志封面人物奖”、“技术创新奖”等奖项。其中，中交天和荣获技术创新奖。
公司一直坚持创新驱动，以“国内领先国际先进”为目标，做优做精盾构主打产品。为积极推进技术创新，促进科技进步，公司不断加大对技术创新的投入，并建立激励机制，形成了以尊重创新、鼓励创新及勇于创新为主要内容的创新文化。近三年来公司年投入科研经费占年销售总额的3%以上。年总科研经费0万元，科研项目累计达15项，其中4项省部级项目，3项中交集团重点项目，7项企业重点研发项目。
公司技术创新取得了辉煌的成果，研制的直径14.93米超大直径盾构机荣获中国机械工业科学技术一等奖、苏州市科学技术一等奖、国家工信部首台套鉴定等多项荣誉，公司成为国内超大直径盾构机制造的先行者，国内唯一研制成功超大直径盾构机的制造商。目前公司正在积极研发管片自动化拼装、智能焊接机器人等盾构制造前沿科技项目，力图攻克多层多道焊接、高精度自动化管片拼装等国际性难题。
5年的华丽蜕变
三三工业
辽宁三三工业有限公司是科技型民营装备制造企业，主导产品为大型超大型数控机床、盾构机/TBM隧道掘进机等，主要服务于核电、水电、石化、煤炭、水利、地铁、城建、冶金、矿山、机械等行业。
公司制定了一个“十三五”规划，即“”战略。具体来说是，1-建成全球最大的隧道掘进机制造基地；2-拥有两个国家级技术中心；2-在并购罗瓦特的基础上再完成一笔并购；3-年产值亿元；1-最后实现整体上市。
年，三三工业完成了“蛇吞象”的并购，收购了卡特彼勒全资子公司卡特彼勒加拿大隧道设备有限公司，从而一跃成为了在隧道掘进机领域内的全球三巨头之一。从普通的代工企业，到盾构机行业的巨头，三三工业仅用了5年时间。
年11月5日三三工业设计制造的直径3.9米复合式土压平衡盾构机出口土耳其，这是我国首台出口海外小直径土压盾构机。
用于深圳地铁9号线直径6.28m复合式土压平衡盾构
年12月8日，由辽宁三三工业有限公司自主研制的复合盾构在深圳地铁9号线工程中成功穿越了世界罕见的桩基群，成为中国首台受CCTV2
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