17年設計盾構設備1400多臺，她讓中國盾構機走向世界

盾構機是隧道施工的利器，因科技含量高，曾長期被國外壟斷。為打破壟斷，2002年我國將盾構技術列為重點攻關項目，年僅24歲的王杜娟成為項目組18名成員之一

外國專家趾高氣揚的樣子，讓她暗下決心：一定要造出中國人自己的盾構機，不再受這樣的“洋氣”

王杜娟1978年出生在陜西省扶風縣一個農民家庭，從六七歲開始就跟隨父母下地干農活，養(yǎng)成了不怕吃苦的堅韌性格。19歲那年，她考入石家莊鐵道學院（現石家莊鐵道大學）機械工程學院工程機械專業(yè)，大學4年一直勤工儉學。

2001年7月，王杜娟大學畢業(yè)，進入中鐵隧道新鄉(xiāng)機械制造公司工作。初入職場，在以男性為主導的機械行業(yè)，她并不出眾。大家覺得，一個柔柔弱弱的女孩子吃不了什么苦，因此重活都不派給她。

“這樣下去，我將一直原地踏步。要改變別人對我的看法，我得先改變自己?！蓖醵啪暧泄刹环敗⒉徽J命的勁頭，狠心剪掉了一頭長發(fā)，留起了板寸；工作中，她以男性標準要求自己：凡是男同事能做的，她要求自己都能做，修機器、拆零件、鉆隧道、開行吊，樣樣不落，常常一身油漬、兩手黢黑。很快，男同事紛紛對她刮目相看。

在注重實踐的同時，王杜娟也沒落下理論研究，工作之余仍刻苦鉆研理論知識。漸漸地，她從一幫年輕人中脫穎而出，成為所在車間首位女項目負責人，先后負責完成了南京地鐵后配套碴車設計制造、開敞式混凝土罐車封閉式改造等項目。

當時，我國掀起一股基建熱潮，對隧道施工利器盾構機的需求量大增，可國內在盾構機技術方面一片空白，只能從國外進口，不但價格高昂，維修保養(yǎng)時還要受制于人。

有一次，在使用一臺從德國進口的盾構機時，王杜娟發(fā)現其鋼結構件的圖紙上有多處錯誤，便聯系了設計方。哪知對方專家人還沒到，卻先提了一堆要求：住五星級酒店，中方負責所有差旅食宿費用，周末不加班，每天工作8小時，每人每天工資1萬元。聽了對方的要求，王杜娟簡直難以置信：明明是你們的問題，可你們不但不給我們賠償，來解決問題還要收費，哪有這個道理？可還沒等她回過神來，對方又蠻橫地說：“沒有商量的余地，你們快給答復！”王杜娟覺得，這簡直是屈辱！但現實就是這么殘酷，如果不接受對方的要求，問題就解決不了。最終，公司不得不完全接受對方的無理要求。

當外國專家到達隧道施工現場后，趾高氣揚地開起了“處方”。王杜娟看在眼里，痛在心里：關鍵技術受制于人，不但要花大價錢購買設備，使用過程中還得受“洋氣”，而且盾構機基本上是一次性用品，因為每條隧道的開挖尺寸不一樣，一條隧道挖好了，一臺盾構機除了核心零件，其他部件都不能再用。

而中國要實現繁榮富強，基礎設施建設是繞不開的一環(huán)。崇山峻嶺間，隧道亟待開挖；廣袤大地上，鐵路急需貫通。如果繼續(xù)依賴進口盾構機，每一次采購都要面臨外方的漫天要價，長此以往得耗費多少資金？王杜娟越想越難受，暗暗下定決心：一定要造出中國人自己的盾構機，不再受這樣的“洋氣”！

經過100多次反復排查，她發(fā)現刀盤所用的材料不行，結構設計不合理，于是對比各種新型材料的性能重新選擇材料，優(yōu)化刀盤形狀和刀具布局，終于設計出一款性能優(yōu)良的刀盤

為了打破國外在盾構技術上的壟斷，2002年，國家“863”計劃將盾構技術列為重點攻關項目，中鐵隧道集團承擔了這一任務，組建了由18名成員組成的項目組，24歲的王杜娟是其中之一。

項目組面對的是一片空白，沒有技術資料，沒有人給予指導，一切都要從零開始。別說研制盾構機了，項目組的有些人連盾構機長啥樣都沒見過，但他們心里都跟王杜娟一樣憋著一股勁兒：一定要造出中國人自己的盾構機。

盾構機是集機、電、液、氣、傳感于一體的大型自動化掘進設備，零部件多達1萬多個，單單一個控制系統(tǒng)就有2000多個控制點，內部結構復雜，建造難度極大。為了弄清楚它的原理和構造，項目組做的第一件事是看盾構機。為此他們幾乎跑遍了全國所有正在建設地鐵的城市，在正進行施工的地下隧道里近距離觀察一臺又一臺盾構機，從外觀到構造，再到盾構機工作時的運行情況，一一仔細觀察。王杜娟還經常鉆進狹小的盾構機操作艙和設備艙了解操作過程，一待就是好幾個小時。

“你們總共見過幾臺盾構機，就想自己造？”“真是異想天開！”……質疑聲接踵而至，但王杜娟他們沒有退縮，一邊深入研究國外盾構機的結構和原理，一邊收集資料，哪怕是一張國外盾構機的照片、一份簡單的技術參數說明，他們都如獲至寶。

可在實際研發(fā)過程中，技術難題猶如一座又一座難以逾越的大山橫亙在他們面前。其中，刀盤堪稱盾構機的心臟，其性能決定著盾構機在不同地質條件下的掘進效率和穩(wěn)定性。國外對這一核心技術嚴格保密，王杜娟和同事們找不到任何參考資料，只能自己攻關。

在一次關鍵的試驗中，團隊按照前期設計制作了刀盤，但在進行模擬掘進測試時，刀盤只運行了不足半小時就嚴重變形了，刀盤上的刀具不但磨損嚴重，有的還脫落了。這一結果讓大家的心情都很低落，有人開始小聲嘀咕：“這都第幾次失敗了？我們可能真的做不出來！”

已是團隊核心成員的王杜娟聽了心里也很著急，但沒有一絲要放棄的念頭。白天，她帶領團隊守在施工現場，記錄盾構機在不同地質條件下的掘進數據，觀察刀盤的運行狀況。晚上，她加班分析數據，查閱各種資料，琢磨刀盤設計方案。

經過兩年共計100多次反復排查，王杜娟發(fā)現他們使用的刀盤材料不行，刀盤的結構設計也有不合理的地方。于是，團隊成員對比各種新型材料的性能后，選擇了一種新材料，并對刀盤形狀和刀具布局進行優(yōu)化設計。重新制造的刀盤經過測試，各項性能都達到了設計要求。

在這次技術攻關中，加班、熬夜對王杜娟來說是家常便飯，即便是懷孕了，她仍挺著大肚子爬到6米高的臺子上檢查設備。孩子剛出生兩個月，她就提前結束產假返回了工作崗位。同事葉蕾感慨：“王總工骨子里有股闖勁兒，不服輸。她不僅是我們的帶頭人，也是激勵我們不怕困難、持續(xù)攻堅克難的動力源泉。”

從2002年立項，到2008年，歷時6年，王杜娟團隊終于突破了各項關鍵技術，于當年4月研制成功我國第一臺擁有自主知識產權的復合土壓平衡盾構機，隨后被應用到天津地鐵項目。業(yè)內專家一致評價，該型盾構機整機性能達到國際先進水平，多項關鍵技術達到國際領先水平，填補了我國在這一領域的空白。“洋盾構”一統(tǒng)天下的格局自此被打破，德國生產商立馬將最初售價3億元一臺的盾構機降到了5000萬元一臺。

在全國兩會上她自豪地說：“不管是品牌影響力還是綜合實力，中鐵裝備都已經位于世界首位！”

造出了中國人自己的盾構機，王杜娟并不滿足，她還想讓中國制造的盾構機進入國際市場。她知道，要實現這個目標必須不斷創(chuàng)新，不斷提升產品性能。為此，她帶領團隊持續(xù)攻關，針對不同的地質條件和施工需求，研制不同類型的盾構機。比如針對軟土地層，他們研發(fā)了適應淤泥土質施工的盾構機，解決了地面沉降控制難題；針對硬巖地層，他們研發(fā)了具有強大的推力和扭矩系統(tǒng)的盾構機，不僅能夠克服硬巖掘進時的巨大阻力，而且提高了掘進效率。

2012年，憑借過硬的技術和優(yōu)秀的設計，王杜娟團隊順利完成了馬來西亞訂購的兩臺盾構機的設計，標志著中國中鐵盾構機實現了“邁出國門、走向世界”的夢想，其中一臺盾構機交付使用后，更是創(chuàng)造了最高月推進347.2米的馬來西亞施工紀錄。

2014年5月10日，習近平總書記到中鐵裝備視察，王杜娟當面向總書記匯報他們研發(fā)的產品?？倳浺贿吢犚贿咟c頭，鼓勵大家掌握更多核心技術，讓中國品牌叫響世界。

牢記總書記的囑托，王杜娟帶領團隊不斷突破關鍵核心技術，于2015年研制出世界首臺馬蹄形盾構機，2020年研制出世界最大斷面矩形盾構機，2023年研制出世界首臺綠色盾構機……一系列新產品的問世，不斷推動“中國制造”向“中國創(chuàng)造”跨越。截至2025年，中國造盾構機在世界盾構機市場的占有率已達70%。

王杜娟也因此屢獲殊榮：茅以升科學技術獎——鐵道工程師獎、詹天佑青年獎、全國五一巾幗標兵、全國最美科技工作者……

2024年，王杜娟開始擔任中鐵裝備首席專家，工作更忙了，對自己的要求也更高了：以前她是要造中國人自己的盾構機，現在她要造世界最好的盾構機。

從業(yè)20多年，王杜娟一直堅持不斷創(chuàng)新的職業(yè)信念，從一名普通工程師成長為我國盾構機行業(yè)的頂級專家，自2008年研制出第一臺盾構機，至今已主持設計盾構設備1400多臺，見證了中國盾構機設計制造技術從“追趕”到“領跑”的過程。

2025年3月，全國兩會在北京召開，身為全國人大代表的王杜娟圍繞制造業(yè)高質量發(fā)展在會上建言獻策。當談到中鐵裝備近年來在持續(xù)推動產業(yè)升級方面的成效時，她自豪地說：“不管是品牌影響力還是綜合實力，中鐵裝備都已經位于世界首位！”

【編輯：馮士軍】