我是科学家：“千万豪车”掘进地下城“基建狂魔”如何打造“钢铁穿山甲”？

时间：2026-07-14 01:13:17 浏览：

　　当我们形容一个人很“能”时，往往会说“你咋不上天呢？”这个永恒的追问对于盾构机同样有效。

　　我们知道，在未来的深空探测和太空资源获取过程中，如何在天然天体(如太阳系内卫星和小天体)上进行挖掘？航天任务要求有效载荷轻量化，能远程遥操作或自动运作就不要载人。目前无人、无氧的智能化隧道掘进设备已经在开始预研了。但是否有考虑面向远期的深空探测研发天基隧道掘进设备呢？我把这一系列问题抛给了盾构机专家。

　　对于这个问题，专家并没有正面回答，而是采取了迂回的路径，他首先对未来10-15年的中长期隧道掘进技术发展趋势进行了介绍。

　　他说，这些中长期趋势都是找目前40岁左右的专家论证的，这样可确保在其职业生涯内实现这些技术。

　　所谓“长”，就是很长的隧道可以一次打通。目前硬岩掘进机的寿命可以支持连续掘进25千米。超过25千米的隧道，比如50千米的隧道，就得采用两侧同时施工的方法来贯通。

　　盾构机的连续掘进寿命大概是10千米，那么在10-15年之后技术发展目标是海峡隧道可以一次打通。比如琼州海峡等，这在技术上是可行的。

　　另一个关键词是“大”，要多建大直径的隧道。以目前的城市中的立交桥或跨江大桥为例：研究表明，建成这类桥梁之后，桥两侧、特别是引桥周边的商业环境会变差。而地铁口、过江隧道口附近的商业环境会变好。单从提升城市商业环境的角度讲，修隧道比修桥要好。

　　为提升运力，目前的公路隧道从原来的两个两车道，发展到现在的两个三车道，在将来将达到两个四车道甚至更多。这样打一个大直径公路隧道就可以解决城市桥梁中引桥太多、断头路等交通问题。

　　“深”是第三个关键词。这个很好理解，隧道向深处挖掘，对地面的影响会小一些。目前国内的地铁隧道深度基本在30米以内，下一步将开发深度在50~100米内的城市地下空间，拓展城市居民的活动区域。

　　我们在郑州就参观了“中铁装备”用自研的组合式矩形盾构机挖掘的企业园区内地下停车场，供自己的员工停车用。看起来它与普通的停车场别无二致。

　　他说，隧道挖掘技术一般要强调技术平衡，这样隧道建成后的状态是稳定的。在掘进机的结构设计中，会注意轻量化的问题，但是设备要讲究平衡。在天然天体上挖掘隧道，在技术上不是障碍，主要看需求的拉动，可能太空掘进机的能量来源是个问题。目前在地球上建铁路，工程施工阶段要使用大量的电力，光电费就要上百亿元，在未来的太空挖掘时代，可能要用到小型核电站来供能，考虑到目前小型核电站已经可以装配到船舶上，所以这应该也不是什么难题。

　　一万年太久，只争朝夕。这些研发、生产盾构机的央企，既具有市场意识，也极具创新意识。他们会根据市场的需求，灵活研发相关的技术，以符合市场需要。比如说新疆棉花丰收，企业就根据自己的技术优势为棉农研发自动采棉机。比如不适合建设地铁的城市，可能会考虑到地面轨道交通如磁悬浮等，所以他们会成立专门的研究机构研究磁悬浮的配套设备。他们制造的相关设备目前已经在长沙磁悬浮线，即中国首条自主知识产权的商业低速悬浮线上使用。

　　国产盾构机企业虽然还未“上天”，但入地（老本行）、下海（海底隧道）甚至贴地飞行（磁悬浮）……都已经做到了。照这个趋势发展下去，“你咋不上天呢”——也许很快就会实现了。