直至2008年，中铁装备打破了国外垄断，中国首台具有自主知识产权的复合式盾构机在河南下线。而后，中国盾构机进入到从无到有，从有到强的发展快车道，也使盾构机成为了河南的一张名片。
这是即将出口到土耳其的盾构机，因为疫情原因，技术人员正在通过视频方式给对方展示机器性能，进行线上验收。把盾构机卖到国外，已经成为了这里的家常便饭。
它可在不影响地面状况的条件下作业，大大提高了施工效率并降低了施工成本。在城市地下轨道交通、公路铁路隧道、过江跨海隧道和水电工程隧道等施工中有着广泛用途。但由于盾构机制造工艺复杂，此前，其核心技术长期被德国、法国、加拿大、日本等少数国家垄断，且价格十分高昂。
2016年底，中铁装备成功研发了世界首台马蹄形盾构机——蒙华号，填补了世界马蹄形盾构机的空白。该盾构机的断面尺寸为11.9米×10.95米，整机长度112米，重1300吨。被成功应用于蒙华铁路(也称“浩吉铁路” ，连接内蒙古浩勒报吉与江西吉安)白城隧道项目。这个家伙，最近也被列为河南十大科技创新成果。
“传统盾构机大多是单刀盘，后面通过一个大轴承来驱动。马蹄形盾构机创新性地采用了多刀盘结构。”参与马蹄形盾构机研发的中铁装备掘进机院特种装备分院工程师董艳萍解释，这样做不仅解决了马蹄形断面的开挖覆盖问题、同时也降低了设备成本。“因为传统大刀盘的主轴承一个就要上千万，而换成多刀盘使用的组合轴承价格才几百万。”
说到多曲率管片铺设，先要给大家科普一下。我们在网上看到的盾构机其实只是它的头部，完整的盾构机像一条长长的巨龙。工作时，前面的刀盘不断旋转掘进，挖掘的废渣有传送带不断运出隧道。同时，后面的管片铺设模块，将支撑洞壁的管片一片片像拼图一样拼装起来。也就是说盾构机所到之处，挖掘+管片铺设“一体成型”。
传统的圆形盾构机每片管壁曲率半径都完全一样，而马蹄形盾构机的管壁则面临不同形状、不同曲率。“一片管片重达10吨，要让机械臂实现精准牢固的抓取，需要在有限的空间里，为管片拼装机添加抓取和收紧曲率自适应调整的自由度。”董艳萍介绍。
此外，由于马蹄形盾构机形状特殊，相较以往圆形盾构机只需保持掘进中轴线不偏移来说，还需要保证不发生“旋转”偏移，这就要突破多维度姿态监测的难关。最终，科研人员实现了让1300吨的大家伙的作业误差在±10mm之内。
“在隧道中作业，工程技术人员压力大，因此我们在马蹄形盾构机上为他们留出了休息平台，打造了盾构咖啡文化。他们在这里可以喝咖啡，看图纸，在更轻松的环境下讨论技术问题。这也是技术以人为本的体现。”掘进机研究院院长贺飞向顶端新闻记者介绍。
顶端新闻记者在视频资料上看到，马蹄形盾构机的后部约三层楼的位置有一个开放平台，摆着几张桌子，平台顶部是已经铺设好的管片。这里就是工程人员体验“盾构咖啡”地方，而此后的盾构机上也都设计了这样人性化的休闲区域。
“我们计划隧道掘进机扩展应用到煤矿、非煤矿开采或海工等更多领域。还要不断突破高原高寒复杂工程地质环境、从地面向下掘进连续小转弯等极端环境的应用。在开挖方面，我们已经成功采用了高压水辅助破岩等创新方式，还将探索激光、高压风等更先进的模式，提高掘进效率。”他说。“此外，我们的设备向小、大直径两极化，从单一模式向多模式，从横向多维模式掘进(竖井、斜井)，从信息化向智能化、无人化等发展。”
