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【导(dǎo)语(yǔ)】刀(dāo)盘(pán)绘(huì)红(hóng)色(sè)京(jīng)剧(jù)脸(liǎn)谱(pǔ)、身(shēn)高(gāo)超(chāo)5层(céng)楼(lóu)、体(tǐ)长(zhǎng)抵(dǐ)7节(jié)地(de)铁(tiě)车(chē)厢(xiāng)的(de)国(guó)产(chǎn)首(shǒu)台(tái)16米(mǐ)级(jí)超(chāo)大(dà)直(zhí)径盾(dùn)构(gòu)机(jī)“京华号”，正于地下30米深处静穿北京城市副中心。它集诸多尖端技术于一身，借鉴穿山甲挖洞模式高效掘进，还以同步双液注浆、常压换刀等技术攻克诸多难题，在北京东六环改造工程中大显身手。如今，以“京华号”为代表的中国大盾构技术不断突破，正从跟跑到领跑，成为中国制造的亮丽名片。

刀盘上涂着红色京剧脸谱、身高超过5层楼、体长相当于7节地铁车厢的“京华号”，不仅是工程机械领域的代表，更是中国从“制造大国”迈向“制造强国”的生动缩影。

在地下30米深处，“京华号”正静悄悄地穿越北京城市副中心。作为国产首台16米级超大直径盾构机，它可一次性掘进高达6米的隧道断面，犹如一台在地心穿梭的3D打印机。

“京华号”最大开挖直径达16.07米，整机长150米，总重量4300吨，相当于10架波音747客机的重量。这台由约10万个精密部件组成，集机械、电气、液压、信息、传感、光学等尖端技术。其工作原理借鉴于穿山甲挖洞(dòng)模(mó)式(shì)：顶(dǐng)端(duān)刀(dāo)盘(pán)上(shàng)有(yǒu)数(shù)百(bǎi)把(bǎ)特(tè)制(zhì)刀(dāo)具(jù)，如(rú)穿(chuān)山(shān)甲(jiǎ)锋(fēng)利(lì)前(qián)爪(zhǎo)，负(fù)责(zé)掘(jué)进(jìn)。刀(dāo)盘(pán)盾(dùn)体(tǐ)如(rú)穿(chuān)山(shān)甲(jiǎ)躯(qū)干(gàn)，用(yòng)来(lái)支(zhī)撑(chēng)隧(suì)道(dào)防塌方；出土系统如穿山甲后爪，排出渣土；最后端的管片如穿山甲闭合鳞片，加固洞穴。掘进、排土、出渣、支护、衬砌、封固，一气呵成，隧道主体结构一次成型。

“京华号”最令人惊叹的是，它在地下掘进的同时，能实现地面建筑“无扰动”。这得益于其采用的同步双液注浆技术。施工团队国内首创超大直径泥水盾构同步双液智能注浆工艺，自主研发双液注浆材料、智能注(zhù)浆(jiāng)设(shè)备和控制系统。这项技术将浆液固结时间从传统的8小时缩短到1小时以内，并能快速达到有效强度，为隧道管片提供更加坚固的“金钟罩”。

传统盾构机在掘进过程中，刀具更换是另一大难题。作业人员需像“潜水员(yuán)”一(yī)样(yàng)在(zài)高压环境下操作，经过繁琐的加压、减压等操作，耗时长且危险。而“京华号”配置了第四代常压换刀技术，工作人员可进入作业舱，将刀头抽回并泄压后更换。使原本需8至(zhì)10小(xiǎo)时(shí)的(de)作(zuò)业(yè)缩(suō)短(duǎn)至(zhì)约(yuē)3小(xiǎo)时(shí)，既(jì)安(ān)全又(yòu)高(gāo)效(xiào)。

“京(jīng)华(huá)号(hào)”在(zài)北(běi)京(jīng)东(dōng)六(liù)环(huán)改(gǎi)造(zào)工(gōng)程(chéng)中(zhōng)面(miàn)临(lín)着(zhe)严(yán)峻(jùn)考(kǎo)验(yàn)。隧(suì)道(dào)全长(zhǎng)7.4公(gōng)里(lǐ)，最(zuì)大(dà)埋(mái)深(shēn)达(dá)75米(mǐ)，是(shì)北京市埋深最大的地下隧道。工程需长距离穿越富水高密砂层，技术挑战大，施工难度高。“京华号”自2021年5月始发，历经24个月的施工，攻克了盾构浅覆土始发、盾构机高风险吊装、长距离穿越高致密砂层等11项技术难题。顺利穿越京哈铁路、北京城市副中心综合交通枢纽等55处风险源，并创造了单月掘进542米的(de)纪(jì)录(lù)。在(zài)穿(chuān)越(yuè)全线(xiàn)最(zuì)大(dà)风(fēng)险(xiǎn)区(qū)城(chéng)市(shì)副(fù)中(zhōng)心(xīn)站(zhàn)综(zōng)合(hé)交(jiāo)通(tōng)枢(shū)纽(niǔ)时(shí)，项(xiàng)目(mù)团(tuán)队(duì)通(tōng)过(guò)精(jīng)准(zhǔn)控(kòng)制(zhì)盾(dùn)构(gòu)机(jī)掘(jué)进(jìn)姿(zī)态(tài)，结(jié)合(hé)同(tóng)步(bù)双(shuāng)液注浆和洞内径向深孔注浆等先进技术，及时纠偏、控制沉降，历经17天连续作业，最终安全穿越。

2023年6月，“京华号”盾构机顺利出洞，标志着北京东六环改造工程西线隧道贯通。预计2025年，东六环隧道正式建成通车。项目建成后，货运交通将被疏(shū)导(dǎo)至(zhì)外(wài)围(wéi)高(gāo)速(sù)公(gōng)路系(xì)统(tǒng)，保(bǎo)障(zhàng)市(shì)民(mín)通(tōng)行(xíng)畅(chàng)通(tōng)。同(tóng)时(shí)，城(chéng)市(shì)副(fù)中(zhōng)心(xīn)12条规划道路和5条现状道路将实现东西向贯通，加强东六环两侧区域的交通联系，有效融(róng)合(hé)城(chéng)市(shì)，实(shí)现(xiàn)通(tōng)州(zhōu)城(chéng)区与城市副中心行政办公区融合。以“京华号”为代表的中国大盾构技术，正在更广阔的领域展现中国制造的实力。目前，在世界最长的海底高铁隧道——甬舟铁路金塘海底隧道，以及世界最深的海底高铁盾构隧道——深江铁路珠江口隧道中，中国盾构技术正不断突破深度与长度的极限。

从“钢钎加大锤”到“钢铁穿山甲”，“京华号”代表的中国盾构技术实现了从跟跑到领跑的历史性跨越。如今，中国盾构机已成为中国制造的亮丽名片，是我国高端装备制造的重要组成部分。

作者：北京城市学院 国际文化与传播学部 李一诺

审核：北京科技记者编辑协会 张越