在現代的大規模基建中，逢山開路遇水架橋是再正常不過的事情了。
比如在野外高速公路、高鐵的修建過程中勢必會挖穿很多的山體開通隧道。
在城市地鐵的修建過程中，勢必也要開挖大型的隧道。
而這些隧道的挖掘根據長度和大小的不同， 其工程難度可是直線上升，這個時候就要請出來挖洞神器盾構機了。
盾構機作為快速開掘隧道的大型工程裝置，從某種程度上可以代表一個國家的關鍵的重工業實力。
而挖掘速度自然就成了評比盾構機好壞的重要指標。
世界第一的美國目前盾構機的速度在3.6公尺/時，而曾經的工業大國德國速度竟然是6公尺/時，遠遠落後。
那你知道作為基建大國的中國目前盾構機速度能達到多少嗎？
一、「穿山甲」盾構機
在沒有盾構機之前人類面對大山的阻攔往往只有繞路或者爬山這兩種選擇。
因此挖穿山體實在是一個龐大的工程，這也是為什麽愚公移山的精神如此讓人敬佩。
愚公雖然讓人敬佩，但窮其一生也不一定能挖穿太行王屋這兩座山。
隨著人們對大自然的不斷探索，大家逐漸發現冷熱交替會讓巖石快速碎裂，這在某種程度上已經加大了挖洞的速度。
而隨著火藥的誕生，山體破壞的速度大幅增加。
但這些碎裂的巖石該如何處理依舊是一個大難題。
而且其中還有塌方的危險，這一旦塌方工程重新開始不說，還是人命關天的大事。
而這個時候，一個法國的工程師從一條鑿船蟲身上獲得了靈感。
這個名叫布魯諾爾的工程師提出了利用護盾保護挖掘面的隧道掘進方法。
而經過他的不懈努力， 終於在1825年完成了世界上第一台矩形盾構機的研發工作。
這盾構機的基本構造其實很簡單，整體來看就是一個巨大的圓柱體。
這個圓柱體的前端會裝上各種鋒利的金剛石刀片，有了這些堅固的刀片破開石頭和土壤就成了簡單的事情。
盾構機工作的時候，在後端需要輸入巨大的動力來支撐它不停地向前進。
同時這個巨大的圓柱體內部還有各種工具來處理掉下來的石頭、土渣等等，減少了來回運輸的方式。
這東西造出來，自然需要試一試到底能不能行。
這台盾構機就被拿去挖英國的泰晤士河隧道了。
雖然當時采用的是人工動力，但是效果還是讓當時的工作人員眼前一亮。
既然這個東西這麽好用，後來的人們就開始在上面不斷添加新技術和新功能。
現代的盾構機除了挖洞、整體碎石之外，還能起到支撐作用，避免路面的塌陷。
這樣的話，塌方這種危險的事情基本就不會出現了。
要知道這些地下工程施工的過程中，最大的危險就是莫名的塌方。
當安全有保障後，願意參加這個工作的人也逐漸變多了。
而盾構機作為現代工程機械的代表自然成了各國重工業實力的象征和基建實力的象征。
而各國自然也要對各自的產品進行比拼，這個時候挖掘速度就成了大家關註的物件。
二、穩健的美國盾構機
作為當今世界第一的美國雖然在傳統工業上有所衰落，但它的底子可是無比的堅實。
美國曾經也是一個基建大國， 更是修建了各種巨型的水利工程，而這些都離不開盾構機的參與。
早在19世紀的時候，美國人就決定將自己的鐵路修到國內的每個地方，這個時候盾構機就派上了用場。
既然需要就有人研發，美國這個時候的盾構機技術開始不斷地成熟和完善，並形成了自穩健的風格。
那個時候無論是東海岸還是西海岸到處都能看到這種鋼鐵巨獸。
而在眾多美國盾構機中，「Bertha」是最為引人註目的明星產品之一， 更是因為龐大的體型被人稱為「鋼鐵巨獸」。
這個名叫「Bertha」的盾構機 長度達到了100多米，直徑也是有著驚人的17.45公尺。
這麽龐大的體積重量肯定不會輕，尤其是它還要承擔地下開掘的工作，所以這台盾構機的重量也達到了數千噸。
也只有這麽大的重量和體型才能支撐它在地下自由自在地前進，當然這種前進也是需要消耗巨大的能量。
那按道理來說，這美國科技第一還有這麽久的盾構機技術，那它的挖掘速度為什麽只有3.6公尺/時呢？
這背後其實隱藏著多方面的原因。
首先咱們說盾構機的速度也得分情況， 很明顯在土地上和在巖石上，盾構機肯定是兩種速度。
而美國也是有著巨大的國土面積，自然有平原和山地。
這種情況對盾構機就提出了各種要求，面對堅硬的巖石，盾構機自然需要降低速度來保證安全。
其次就是這盾構機的設計理念，不同於美國開放的性格， 在盾構機設計上美國人更看重穩健性和可靠性。
要知道在美國人工的費用可是很昂貴的，萬一再出個事情，這賠償款就是個天文數位。
因此美國人不得不選擇穩健的施工速度來保證施工的安全性。
最後就是經濟效益的問題，要知道一個工具的好壞並不是一個指標所決定的。
盾構機同樣如此，美國人在生產的時候就考慮到這一點。
增加速度的花費遠遠低於這個特點的銷售量， 那就是一個虧本生意，自然沒有人願意去幹了。
三、高精密的德國盾構機
提到德國人的機械，很多人的第一想法就是精密和牢靠。
在盾構機設計上，德國的工程師依然保持了他們的固有性格。
德國作為一個傳統的工業強國， 其盾構機以其高精度、高效率和高可靠性而聞名於世。
德國的很多工程都是靠自己的盾構機完成的，比如柏林的地鐵、慕尼黑的城市隧道、漢堡的跨江大橋等等。
在德國眾多的盾構機產品中，「海瑞克盾構機」是最出名的。
他們出產的盾構機就是高標準的真實寫照，無論是刀盤還是盾構機主體，我們都能從其加工上看到德國人嚴謹的性格。
而且這個盾構機的速度也不低，能夠達到6公尺/時。
這一速度雖然不能達到全球第一的水平，但也是全球前列的水平。
在咱們的南京長江隧道工程中，就是采購德國的盾構機來進行施工的。
而德國盾構機的速度之所以才6公尺/時，在某種程度上也受到了它高精密的拖累。
精密度高的東西，自然每個環節都要更嚴格的控制。
所以德國盾構機挖掘的過程中，各項參數都需要嚴格的控制，來避免各種不必要的誤差。
這種即時調整的施工方式，自然會拖慢挖掘的速度。
說到這裏，大家是不是開始好奇咱們中國的盾構機到底能達到什麽速度了。
四、來自中國的震撼
咱中國因為眾所周知的原因，在近代科技的發展上都處於追趕者的地位。
而隨著中國大規模基建和地鐵的修建，中國的盾構機技術也是迎來了快速的發展。
從上世紀80年代開始，咱們的科研人員就開始自身的研發之路。
一邊購買國外的機器研究，一邊在自己的機器上面不斷創新。
現在的中國不僅掌握了這門核心技術，而且還形成了完整的產業鏈和研發體系。
咱們的盾構機不僅牢牢占據著自己的國內市場， 在國際市場上也是可以和美國、德國一較高下的。
說到咱們的盾構機就不能不提到「領航號」盾構機，它的整體大小和美國的差不多，重量也是有著4000噸。
而且咱們的盾構機可是用上了智慧化的「超級大腦」，還有「無人操作」這種新型工作模式。
說到盾構機速度，在2008的時候，咱們的「中鐵1號」盾構機的挖掘速度達到了每小時5到10公尺。
這個速度不上不下，在美國和德國之間。
但這是2008年的數據，現在已經是2024年了。
咱們的盾構機挖掘速度也是有了相應的提升，同時面對堅硬的巖層，咱們也是開發出了新型的刀具。
而且咱們近些年的發展方向更多的是投向了智慧化方向， 而不是單一的挖掘速度。
要知道智慧化才是未來的主要發展方向，解放人工才是未來的主題。
結語
目前來說，中國、德國、美國的盾構機挖掘速度確實各不相同，差距還是比較大的。
但這只是三個國家不同發展策略導致的，不能單純的以挖掘速度論英雄。
美國以穩健為主、德國以精密為主、咱們則是以智慧化為主。
在這場速度和發展的競賽中，中國的盾構機可以說已經占據了先發的地位。
未來咱們更是會引入智慧控制系統來提高盾構機的施工效率和安全性。
相信在中國科研人才的努力下，中國的盾構機將會占據更多的市場。
資訊來源：
盾構機_百度百科
能入地還要會爬山，中國盾構機有多「卷」？斷層都能一天挖5公尺！
先發2023-12-21 15:46·百科密碼
