甬舟铁路金塘海底隧道建设者在进行盾构机主驱动检修。张玺摄（影像中国）

“盾构隧道工程的智能建造，这个问题很有价值，也很有意义。”谈及最近关注的课题，88岁的中国人民解放军陆军工程大学教授、中国工程院院士钱七虎，说话干脆利落。

什么是盾构隧道？简单来说，就是利用盾构机或掘进机，在地下或水下“啃”出来的隧道，可以做到一次开挖、一体成型。

时间回到2001年。那时候，过长江主要靠修桥，但桥墩影响航运。“长江黄金水道是国家的水运‘大熊猫’。”钱七虎提出一个建议，“长江应该建水下隧道。”

此后，中国大盾构隧道建设拉开了序幕。

当时，只能买国外的盾构机，请外国专家来指导，处于“跟跑”阶段。后来，武汉、南京、上海等地纷纷开始修建盾构隧道，中国盾构技术加速追赶。钱七虎作为专家委员会主任，在南京长江隧道等工程中，和团队成员群策群力，攻克了高水压、复杂地质等难题。

“核心技术是买不来的。”这是钱七虎常说的一句话。

中国盾构产业一步步往前走。从合作生产，到自主研发，再到核心部件全面突破。如今，我国不仅能造16米级以上的超大直径盾构机，其所需的8米级以上主轴承也已成功研制出来。

现在，中国拥有世界上最多的盾构隧道。从长江、黄河到珠江，从胶州湾到港珠澳，中国工程师们正在挑战各种复杂的地质环境。国产盾构机也已走出国门，出口到多个国家和地区。

“未来，盾构隧道工程要向智能化、少人化的方向努力。”钱七虎举例说，盾构机掘进过程中，刀具不可避免出现磨损，需要换刀，而换刀的过程被称为“刀尖上起舞”。

这是因为，当盾构机在水下几十米施工时，压强高达0.7兆帕以上，人工进行高压换刀，不仅风险高，而且效率低。“有没有可能让机器人来换刀？”钱七虎提出设想。

这个想法，催生出我国首台重载智能盾构换刀机器人。在中铁十四局等单位的攻关下，这台拥有完全自主知识产权的机器人，集11个自由度、500公斤负载能力于一身，成功实现了大直径盾构施工的“无人化”换刀。

在钱七虎看来，智能建造不仅仅包括换刀机器人，还包括管片自动化拼装、泥饼结块智能预警等。他倡导将人工智能技术与土木工程结合，推动盾构隧道工程向“少人化、无人化”迈进。

从建长江水下隧道的建议，到助力装备国产化，再到引领智能建造，钱七虎始终从国家需要的角度出发，思考中国隧道工程的未来，正如他所说：“国家需要什么，科学家的目光就应该到哪里。”

关键词：盾构装备

运用盾构机开展隧道掘进施工，盾构机如同“钢铁蚯蚓”，依靠刀盘刀具切削破碎土体岩层，将渣土拌成泥浆，经管道输送至地面，像拼积木一样同步拼装管片，环环相扣、持续顶进，一次性成型隧道，最大限度降低对周边环境的扰动。

要想不受制于人，盾构装备必须国产化。在钱七虎牵头的专家团队持续攻关下，我国逐步突破并掌握盾构关键核心技术，建成南京长江隧道、武汉长江隧道等一批盾构穿江隧道。