地铁建设技术的发展
地铁是一种建立在地下的铁路系统，可以在不影响地面交通的情况下将城市各处连接起来，以达到快速运输人员、货物的目的。
人类的第一条地铁是英国修建的“伦敦大都会地铁”。这条地铁修建于1856年，但是其修建方式非常原始，采用的是“明挖填埋法”。
伦敦大都会地铁
英国修建这条地铁的时候，首先是在路线上挖出足够大的坑道，然后在这个坑道里面修建地铁中的设施。
最后在设施修建完成后，将之前挖出来的沙土进行回填，将坑道以及地铁设施埋在土下。
这种“明挖填埋法”最大的劣势是速度慢、成本高。整个伦敦大都会地铁的长度只有6公里左右，但是该地铁从1856年开始动工后，一直到1863年才开通，总耗时7年左右，一年都挖不到一公里。
用明挖填埋法修建地铁
相比较之下，现代修建一条地铁如果不遇上复杂的地质情况或其它一些问题，基本都能达到一年修建40公里以上的速度。
在“明挖填埋法”之后，人类又学会了像挖矿井一样修建地铁。
这种建造地铁的方式是先打一个竖井，然后往竖井左右两边横向挖掘，挖出能修建地铁的通道。
地铁修建
这种地铁修建方式虽然对比“明挖填埋法”已经好了不少，但其成本和速度劣势依旧存在。
并且这种地铁修建方式还有极高的危险性，比较容易塌方。一旦塌方，以当时的技术条件，修建地铁的工人基本都救不出来了。
之后随着人类社会的进一步工业化，人类学会了靠盾构机修建地铁以及其它地下设施。
盾构机就像一条“钢铁蚯蚓”，这条“蚯蚓”的头部依靠刀片或别的什么设备，不断的碾碎前方的土方，然后“吃掉”土方，再从“蚯蚓”的尾部将土方排出来。
盾构机原理
利用盾构机修建地铁又安全又快捷，成本还比较低，是当前全球最主流的地铁修建方式。
我们上边提到现代修建一条地铁，一年能修建40公里以上，其背后的原因就是盾构机的广泛运用。
各国盾构机的差异
不过同样是盾构机，因为技术的区别，挖掘土方的速度也是不一样的。
当前世界上能造盾构机的国家两只手都能数出来，其中最主要的4个“玩家”则是德国、日本、美国以及我国。
盾构机
其中美国作为当前全球唯一的超级大国，盾构机反而是这4国中最落后的。
美国当前最主要的盾构机生产商是罗宾斯公司（Robbins），这家公司生产的最大的盾构机是直径12.42米的硬岩敞开式隧道掘进机。
这台盾构机是美国当年为中国生产的，用在了四川二滩水电站锦屏引水项目中。而这台盾构机的掘进速度也比较慢，为每小时2米左右。
当时使用的美国盾构机
相较于美国的盾构机，日本的盾构机在技术上就要强很多了。
日本造出来的最大盾构机是日本日立公司生产的贝莎号（Bertha号）盾构机。这台盾构机直径17.5米，重7000吨，是人类历史上第二大的盾构机，掘进速度为每小时3.6米。
值得一提的是，这台盾构机是日本生产出来给美国用的，所以有很多人会将这台盾构机错当成美国生产的盾构机。但实际上它是日本造的，最终用于美国的西雅图隧道工程。
Bertha号盾构机
相较于美国和日本，德国的盾构机技术又要先进很多。在中国的盾构机产业崛起前，全球直径排名前10的盾构机有一多半都是德国造的。
德国造出的最大盾构机是“Tuen Mun-Chek Lap Kok Link号”（也称Tuen Mun号），这台盾构机的直径为17.6米，最终用于中国香港的海底隧道建设。
Tuen Mun号盾构机
这台盾构机的掘进速度为每小时1米出头，速度比较慢。
不过这台盾构机的速度较慢主要还是因为，我国香港地区复杂的地质情况，相比较之下德国海瑞克生产的“S-880号”盾构机虽然直径只有17米，但掘进速度却达到了每小时6米，速度非常快。
最后是中国，中国的盾构机发展起步比较晚，我们上边提到的美国生产的12.42米盾构机是给中国造的，这就足以看出当时中国连直径12.42米级别的盾构机都造不出来。
不过这些年来随着中国相关技术的发展，我国的盾构机技术已经超越了德国。从2023年之后，全球新使用的盾构机有大约70%的盾构机都是中国生产的，可以说中国已经成为了全球盾构机市场的“绝对霸主”。
中国生产的盾构机
而大型盾构机当前中国也能造，在2020年中国就造出了直径达到了16米的“京华号”。
京华号盾构机
到2024年6月，中国造出了直径达17.5米的“山河号”盾构机。这台盾构机的直径已经达到了世界前列水平，这说明中国的盾构机技术也已经追上甚至超过了德国。
山河号盾构机
至于中国的盾构机每小时能掘进多少米，正常情况下都是每小时5~10米左右。视地质情况的不同，盾构机的速度也不尽相同。
盾构机是一次性的
其实说到盾构机这玩意，有一点不得不提，那就是盾构机具有高度的“定制性”。
地质情况是非常复杂的，这就导致每一个地方的地质，对于盾构机的需求都是不同的。
盾构机有很强的定制性
所以盾构机要根据施工地点地质情况的不同进行“定制”，每个地方要施工，基本都要新造一个盾构机出来。
也就是说，盾构机这玩意基本都是一次性的，造出来后基本不会用第二次。
甚至很多国家在使用盾构机的时候为了节约成本，在盾构机完成工程建设后，干脆就不管盾构机了，工程造完直接让盾构机留在地下。
废弃的盾构机
因为盾构机的这个特性，让盾构机成为了一个基本没法“逆向仿制”的产业。
信息来源： 【1】东北网·《开工生产忙 多地交通重点工程建设冲刺首季“开门红”》 【2】中国日报网·《“麒麟”就位！世界在建最大泥水盾构机“山河号”刀盘在济南下井》 【3】国务院国有资产监督管理委员会·《大连重工?起重集团大力发展隧道掘进机/盾构机项目》 【4】中国政府网·《锦屏二级水电站引水隧洞工程顺利推进》
