北京有多大呢？有10个伦敦那么大。

从老舍笔下的四九城，到如今的环京城市群，这座庞大的巨型城市，承载了2000多万人的生活。

为了运载庞大的人口，北京地铁已经修到22号线。这条线路也是北京第一条跨省地铁，建成后，从燕郊到北京市中心只需半小时。

To transport the vast population of Beijing, the subway of the city has been extended. Few people know that underground construction requires strong support from the manufacturing industry. The reason why Beijing's subway can advance rapidly is closely tied to a super equipment, tunnel boring machine.

很少有人知道，修地铁需要强大的制造业支撑。北京地下轨道交通之所以能高速进击，背后离不开一个超级装备。

中国为了掌握这项技术，走了很长的路。

从泰晤士河底说起

这个庞然大物就是打通地铁隧道的超级装备，盾构机（tunnel boring machine）。

不过这个词和“无聊”没什么关系，boring是bore的现在分词，有“钻孔”“挖洞”的意思。

东伦敦泰晤士河边一座不起眼的博物馆里，留存着世界首次使用盾构技术建造的工程，也就是泰晤士隧道（Thames Tunnel）的遗迹。

而这条隧道，当初也是为了解决伦敦的交通拥堵问题。

In the 19th century, London's Thames River was as congested as the city's roads are today. The river was London's economic lifeline, but also a major barrier to traffic. The city urgently needed more options.

很多人曾尝试在泰晤士河底挖隧道，但都被河水和流沙劝退。最终，隧道被一位名叫布鲁内尔（Marc Brunel）的工程师花18年建好了，这座博物馆就是以他命名的。

位于东伦敦的布鲁内尔博物馆

而他成功的关键，就在于他首次使用了盾构的方法。

那么，什么是盾构呢？

这是布鲁内尔博物馆陈列的隧道修建模型，机器最前端的是矿工（miners），他们挖开土，推动盾状的机器头部向前。

伦敦布鲁内尔博物馆内陈列的隧道修建模型

紧随其后的是砌砖匠（bricklayers），他们迅速把挖开的部分砌上砖，用水泥封好，防止修好的部分再次塌陷，相当于把隧道定形了。

Miners dug out soft earth and moved the shield forward. Bricklayers worked behind the shield to build the tunnel and the arches with bricks and cement.

这个挖掘后贴片支撑的过程，就叫盾构。

现如今挖地铁使用的盾构机，原理大致如此，只是挖掘和砌砖的工人基本都被机械所取代了。

盾构机的厉害之处在于，它能够一边挖土，一边把土运出，一边进行支护。机器穿过，隧道就形成了。

The tunnel boring machine differs from an excavator because it tackles two fundamental issues: first, where to dispose of the excavated soil, and second, preventing the tunnel from collapsing once it's been dug.

如今的盾构机是如何工作的呢？

超级工程工作室用生活中的常见事物，把盾构机复刻了出来，你一看就能懂。

中国“破壁者”的逆袭

泰晤士河底之后，西方盾构机技术发展已超百年，中国还没有一台自主研发的盾构机。

盾构机的工作原理看似简单，却有多达3万多个精密零部件，是实实在在的重器。

2008年以前，我国盾构机几乎都靠进口。由于不掌握核心技术，机器坏了工程就得停，要等外国技术专家维修，处处受制于人。

但对于快速发展的中国来说，铁路、水利、海底隧道等大量基建工程，对盾构机的需求占到了全球60％以上。

Before 2008, China relied on imported tunnel boring machines, facing work stoppages and high costs due to a lack of domestic development. With over 60 percent of global demand for these machines driven by crucial infrastructure projects, China's need for a self-sufficient solution became apparent.

为了打破国外垄断，2002年，中国正式成立研发团队，破解盾构机生产背后的密码；2008年，中国首台复合式盾构机“中铁一号”研发成功。

到2021年，国产盾构机在国内市场占有率已超过九成，全球市场份额接近七成，完成“掘进中的逆袭”。

中国那么大，地质也复杂。而国产盾构机真正能做到量身定制。

在东南沿海的富水地质、中原的软土地质和西南的硬岩地质等，盾构机遇软则柔，遇刚则强，成为不同地质的“破壁者”。

2021年，国产“雪域先锋号”下线，这是一台可以打穿高原冻土的硬岩掘进机。

China's diverse terrain includes rich water zones in the southeast, soft soil in the central plains, and hard rock in the southwest. Domestic tunnel boring machines are customized for these conditions, showcasing flexibility in softer areas and strength in tougher terrains, effectively overcoming diverse geological challenges.

基建是互联互通的基石，而盾构机正是基建王者。中国盾构机的特性，也让其成为“一带一路”基建的最强助攻。

2018年，国产盾构机应用于黎巴嫩大贝鲁特供水项目，当地160万民众告别昂贵的桶装水。2023年，国产盾构机施工的波兰最长水下公路隧道通车，彻底改写了当地百年来渡船通勤的历史。

有人说，电影的发明让人类的生命延长了至少三倍。那盾构机的发明，则让人类的生存空间极大地扩展开来。

北京，也正是因为有庞大的交通网络，才能运载庞大的人口。地下作业的钢铁军团，帮北京把包容写在了它的城市精神里。而这份安全感，也随着开放的中国，来到更多国家。

Beijing's vast transportation network accommodates its large population, and China's underground steel legion embodies inclusivity in the city's spirit. This convenience and security are now spreading to more countries as China opens up.

下次再坐地铁时，别忘了帮你打通隧道的它。

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