忙碌建設的“能工巨匠”

京華號盾構機

姓名：京華號盾構機

特點：中國研制的最大直徑盾構機

重量：4300噸

下線時間：2020年9月27日

超能力：挖隧道

中國造出了“爭氣機“

神奇的盾構機

1997年，秦嶺隧道的工地上，來了一個“鋼鐵穿山甲”。

圓柱形的腦袋，長長的身體……沒錯，這是盾構機。它是中國花了約3.5億元人民幣，從德國買來的挖掘高手。

這么貴，它到底有什么了不起的本領？

快看，它頭頂的刀盤旋轉起來了。刀盤上滿是刀具，如同一顆顆“尖牙”，把土石切削、嚼碎，咽下了肚。

肚子里，土石隨著機器螺旋上升，坐著傳送帶，三下兩下就運出了隧道。

果然厲害！不用炸藥炸山，不用鐵鍬挖洞，盾構機一路“啃”過去，隧道就挖成了。

還有更厲害的！只見這個大家伙，一邊“啃”，一邊用管片“砌”出隧道壁。盾構機開過，隧道就差不多建好了。

這也太神奇了！盾構機一出馬，秦嶺隧道提前10個月貫通。

啃下硬骨頭

盾構機的本領，讓中國人大開眼界。

可惜的是，這么好的東西，我們造不出來。

那時，中國只能生產小型盾構機。修地鐵、鑿隧道用的大型盾構機，結構復雜，零件精密，全世界只有少數幾個國家能造出來。中國要買，就得花大價錢，機器維修保養還貴得離譜。中國決定造自己的盾構機！

沒有技術，就努力鉆研。畫圖紙、做刀盤，一次次實驗，一次次失敗……用了6年時間，中國科研人員終于啃下了這根硬骨頭。

2008年，中國第一臺具有自主知識產權的復合式土壓平衡盾構機，誕生了！

中國的“爭氣機”

不同的工程，需要不同類型的盾構機。科研人員還在繼續鉆研，接著造。

刀盤的本領要全面，“啃”巖石的來一個，“咬”軟土的再來一個。

盾構機的直徑也要大。三四層樓不算高，看看最大的京華號，它的直徑有16.07米，比5層樓還高呢！

現在，全世界的大型盾構機，一半以上都是中國制造。俄羅斯、新加坡、孟加拉國……世界各地，都有它們忙碌的身影。就連盾構機的發源地——法國巴黎，也邀請中國盾構機去修地鐵呢！

中國盾構機可真爭氣，難怪大家都叫它“爭氣機”！

“功夫熊貓”，出征成都

好消息，又一臺盾構機下線啦！

2021年7月10日，在湖南長沙，錦繡號盾構機亮相了。

它的體積約為大型火箭的15倍。從盾構機的頭走到尾，相當于走過了15間教室。

直徑達12.79米的刀盤上，還畫著國寶大熊貓呢！

雖然和京華號相比，錦繡號小了一點兒。但是，在挖掘細顆粒土層的盾構機里，它可是直徑最大的。這不，在四川成都，它挖過一條難度不小的隧道。

這條隧道上面的土層有厚有薄，厚的約有60米，薄的不到8米。為了挖隧道，錦繡號做足了準備，既能抗壓，又能預防地面沉降。

出征吧，“功夫熊貓”！我們等著你的好消息。

知識寶卡

盾機構的發明，靈感來自鑿船貝

我們來認識一種小動物——鑿船貝。

它是一種海洋軟體動物，能夠長到1米多長。

看名字就知道，它的愛好是在船上鑿洞。它頭上的硬殼就像鉆頭，能把木材鉆透。

大約200年前，法國工程師布魯諾爾有一個驚人的發現——鑿船貝竟然能一邊鑿洞，一邊分泌黏液加固洞穴。

如果人類也用這種方法挖隧道……布魯諾爾有了“盾構”的想法。

盾是盾牌的盾，構是構造的構。在挖掘行進的過程中，同時構造一個“盾殼”，支撐土石，預防坍塌。

190多年前，布魯諾爾發明了世界上第一臺盾構機。

當時，英國人正在發愁如何修建泰晤士河的水底隧道，布魯諾爾的盾構機幫了大忙。

700噸挖掘機

姓名：700噸液壓礦用挖掘機

特點：中國自主研發的第一臺超大型液壓挖掘機

下線時間：2018年4月

超能力：一鏟斗能挖約60噸煤，可裝滿一節貨運列車車廂

“5、4、3、2、1，爆破！”

2020年，在中國產量最大的煤礦——內蒙古黑岱溝露天煤礦，“砰”的一聲巨響，大地炸開了花。

這一下，炸出了約170萬立方米土石。如果把它們鋪到一個足球場上，大約有80層樓那么高。

挖開土石，就能采煤了。可誰來挖呢？普通的挖掘機鏟斗小，這么多土石，挖起來就像螞蟻搬家，得挖到猴年馬月！

別急，700噸液壓礦用挖掘機來了！

它，個子高，夠得著7層樓。它，鏟斗大，能站下約100個大人。一鏟斗下去，挖起的土石能裝滿貨運列車的一節車廂。

厲害吧！人們都叫它“神州第一挖”。

2018年以前，這種超大型挖掘機，只有德國、日本、美國等國能造出來。中國用了七八年時間研制成功。現在，它已經成了大型礦場的得力幫手。

知識寶卡 “神州第一挖”怎么給自己輔路

礦坑里到處坑坑洼洼，“神州第一挖”個頭那么大，會不會摔一跤？別擔心。

“神州第一挖”的履帶中，藏著4種輪子。引導輪最“聰明”，能指揮輪子和履帶緊密配合；支重輪是個“平衡高手”，把“神州第一挖”龐大的身軀托得穩穩的；驅動輪是個“大力士”，推著履帶向前走；托鏈輪拉緊履帶，讓它均勻地轉動。

“輪子四兄弟”齊心協力，就能幫“神州第一挖”平穩地爬坡過坎了。

1600噸起重機

姓名：1600噸全地面起重機

特點：中國自主制造的全球首臺1600噸全地面起重機，全球首臺能夠進行140米風力發電機吊裝的全地面起重機

大事件：2019年5月，在河北柏鄉風電場完成吊裝首秀，驚艷全世界

超能力：翻山越嶺吊裝風力發電機，又好又快

超級“大風車”

在我國遼闊的大地上，平均每一小時，就有兩臺風力發電機拔地而起。

它們像白色巨人一樣矗立在野外，把捉住的風能變成電能，送到千家萬戶。人們形象地叫它們“大風車”。

它們可真大呀！最大的比40層樓還高，質量和100頭大象差不多。

讓人頭疼的是，大風車成群結隊工作，卻彼此保持距離，稀疏地“長”在荒郊野外。吊裝“大風車”就像在參加接力賽，吊裝完一個，還得轉場吊裝下一個。

2019年5月5日，河北柏鄉風電場來了一個吊裝“大風車”的高手。它不僅力氣大，還很能“跑”，轉場特別快。

靈活的大力士

沒錯，就是它——1600噸全地面起重機。

“全地面”，名字聽起來就很霸氣。甭管是小路還是山坡，都難不倒這個“越野高手”。

工作場地小？不礙事！給個教室大小的地方，它就能開工。比力氣，它更不在話下。瞧，它出手了！五六十噸重的塔筒，它能輕松吊起，組裝完畢——“大風車”的腿“站”起來了。

面對約95噸重的發電機艙，1600噸全地面起重機不僅能吊起，還能精準地將其安在約140米高的塔筒上——“大風車”的“腦袋”也裝好了。

這個吊裝高度，還破了同行的紀錄呢！

干活很精細

還差最后一步，吊裝3個大葉輪。

這可是個精細活兒。機械師已經爬上塔筒最頂端，等著緊固螺栓了。1600噸全地面起重機必須穩穩地吊起葉輪，卡準位置。

不怕！“智慧大腦”開動，吊臂穩穩當當。有了它的配合，80顆巨型螺栓，機械師一個多小時就擰好了。一臺“大風車”，大約3天就吊裝完畢。

和以前相比，這工作效率提高了約一倍。現在，1600噸全地面起重機已經成了吊裝“大風車”的明星。

（本欄目內容選自《大國重器·超能英雄》，由中信出版社出品，致力于把好故事說給新時代好少年聽）