近日，中国建筑第二工程局有限公司（以下简称“中建二局”）盾构基地开足马力赶订单。科技日报记者在位于江苏常州溧阳市的中建二局盾构基地看到，高达22米的龙门吊高悬，直径7米的盾构机立于其下，工程师们正紧锣密鼓进行最后一轮检测。

　　“今天这台盾构机必须出厂，为后续直径12米的大盾构改造腾出工位。”中建二局盾构基地负责人魏军说，“目前订单已经谈妥五六台，全年的生产目标肯定都能实现。”

　　在国内大型基建工程逐渐饱和之际，中建二局的订单却能“逆势”增长，关键在于找准了盾构产业突破口——闲置盾构机再制造。中建二局依靠科技创新实现智能升级，拼上了盾构产业的“最后一块拼图”。先进的工程再设计和再制造技术，让老旧或低效能的盾构机焕发新生。

　　当前，我国建筑工程市场正从增量时代进入存量时代，盾构机的需求量亦呈现缩减态势。数据显示，截至2021年，我国盾构机数量已超4000台，而每年新机需求量约700台。

　　近年来，各地业主陆续推出盾构设备准入制度，要求掘进超出一定里程和出厂超过一定年限的盾构设备，须进行必要升级改造方可继续使用。

　　盾构机作为“工程机械之王”，技术壁垒极高。施工企业受制于设备制造商，往往选择采用成本更高的新机。据保守估计，目前，国内闲置、待升级或扩径改造后可投入应用的盾构机超1500台。

　　如何破局？2022年，中建二局在落实国资委科技创新“头号工程”战略部署中，以盾构机再制造为抓手，补齐施工企业现有盾构机再制造设计、再加工链条，开拓“盾构+”业务，为盘活施工企业现有盾构机资源寻得一片降本增效的“蓝海”。

　　溧阳市占地100余亩的盾构基地，正是“蓝海”中的“试验田”。在这里，盾构车间、维修再制造设备、远程运维控制中心及高技能人才一应俱全，基地可同时满足8—10台盾构机再制造及维修任务，俨然一座盾构机的“超级工坊”。盾构基地尽量做到轻资产管理，但这并不妨碍其专业性，厂房可满足直径长达18米的盾构机的组装调试。

　　盾构基地的核心竞争力，既在于盾构机再设计与制造的技术能力，也在于其成本控制能力。

　　在盾构机的再制造与运维过程中，运费昂贵。魏军给记者算了一笔账：一台在东北作业的盾构机，如果运输到内陆运维，仅运费就要百万元。而将盾构基地设置在位于长三角的常州，既有廉价海运支撑，又能在200公里范围内辐射南京、宁波等15个城市，运费相对便宜。

　　盾构机是典型的非标准设计特殊产品，需要根据工程地质需求量身定制。而且，一台盾构机的零部件多达上万个，要让盾构机实现“大小百变”绝非易事，核心在于改造方具备再设计、再制造的能力。

　　目前，我国的盾构尺寸划分为3—4米级、6米级、8米级、10米以上级，中建二局对盾构机进行再制造，可根据其主驱动的推力限制，在1米左右范围内进行“大改小”“小改大”。

　　在盾构基地厂房内，记者看到，一台高达数米的盾构机卧伏在地，十多位技术人员沿着刀盘、管筒、拖车等部件分布在30多米长的生产线上，各司其职，进行改装作业。

　　“不要小看1米范围的变化，哪怕只是改动0.1米，盾构机的受力结构都将大有不同。”魏军告诉记者，油缸的分布、管片拼装的受力调整、盾构刀具的匹配，都需要再设计与验证。

　　核心装备的再制造能力是中建二局开展业务的底气。在盾构基地的远程运维控制中心，墙面大屏上显示着中建二局所有在建项目的实时情况。“看，1小时的进度达1.8米！这台在广州白云机场城际项目掘进的盾构机，正是由业主的‘1189号’改造而来。”魏军说。

　　“1189号”盾构机直径13.46米、整机长度约133米、总重量约3200吨，在盾构机家族中堪称“巨无霸”。经过天目山隧道项目的使用及长期存放，盾构机性能下降。为“变废为宝”、继续投用，受业主委托，中建二局对盾构机进行“小改大”扩容升级。

　　“我们新制盾体结构，让直径扩大0.85米；维修并使用原盾构机的主驱动、人仓、铰接油缸、推进油缸、SAMSON系统等盾体内所有元器件，并根据新盾体结构重新排布，降低改造成本。”魏军说，本着物尽其用的理念，再制造让闲置盾构机华丽变身。

　　建厂不到3年，中建二局盾构基地目前已完成20余台盾构机的再制造。仅2024年，就完成3台盾构机变径改造、2台双螺旋机升级改造和4台盾构机整机维修，总合同金额达3000余万元。

　　要让再制造盾构机的性能达到或超过新机，需要实施系统性技术升级：要将控制系统由总线式改为分布式，同时改造泡沫单管单泵，并将管片吊机由单梁改为双梁、新增五小项系统等，还要更新智能装备，实现智能化升级。

　　“这台盾构滚刀智能换刀机器人有7个自由度，具备刀具磨损自动化监测、刀具搬运、新刀具安装等功能，能实现毫米级定位，确保每次换刀都准确无误。”中建二局智能装备研究所所长孙风伯告诉记者，去年12月18日，中建二局自主研发的国内首台（套）工业级盾构换刀机器人一下线，便在广州白云机场城际项目上大展身手。

　　盾构换刀机器人不仅将换刀时间缩短至原来的三分之一，更重要的是减少了对人力的依赖，降低了作业风险，为城市地下空间开发提供了有力技术支持。

　　广东东莞地铁2号线三期工程是中建二局参建的轨道交通工程。这里地表河网密布，水量丰沛，穿越富水地质时，传统单螺旋土压平衡盾构机易引发喷涌、地面沉降等风险。

　　为破解这一难题，中建二局采用模块化设计理念，对单螺旋土压平衡盾构机进行双螺旋改造升级，并对筒体、螺杆、液压及电气控制系统等装置进行适配性改造设计。在双螺旋机及其PID算法技术的加持下，盾构机可以有效控制二级螺旋输送机的转速、方向，增加土塞阻力，提升连续稳定出渣能力，实现土压平衡目的。

　　目前，中建二局与上海大学成立了盾构产学研合作基地，在强化盾构扩径及刀盘改造等业务的同时，搭建盾构掘进Kaiyun官网中国施工管控“智慧大脑”系统，积极攻关智能驾驶等新技术，为盾构机插上“智能翅膀”，将盾构机再制造推广应用到矿山、能源、水利等更多领域。