17年设计盾构设备1400多台，她让中国盾构机走向世界

盾构机是隧道施工的利器，因科技含量高，曾长期被国外垄断。为打破垄断，2002年我国将盾构技术列为重点攻关项目，年仅24岁的王杜娟成为项目组18名成员之一

外国专家趾高气扬的样子，让她暗下决心：一定要造出中国人自己的盾构机，不再受这样的“洋气”

王杜娟1978年出生在陕西省扶风县一个农民家庭，从六七岁开始就跟随父母下地干农活，养成了不怕吃苦的坚韧性格。19岁那年，她考入石家庄铁道学院（现石家庄铁道大学）机械工程学院工程机械专业，大学4年一直勤工俭学。

2001年7月，王杜娟大学毕业，进入中铁隧道新乡机械制造公司工作。初入职场，在以男性为主导的机械行业，她并不出众。大家觉得，一个柔柔弱弱的女孩子吃不了什么苦，因此重活都不派给她。

“这样下去，我将一直原地踏步。要改变别人对我的看法，我得先改变自己。”王杜娟有股不服输、不认命的劲头，狠心剪掉了一头长发，留起了板寸；工作中，她以男性标准要求自己：凡是男同事能做的，她要求自己都能做，修机器、拆零件、钻隧道、开行吊，样样不落，常常一身油渍、两手黢黑。很快，男同事纷纷对她刮目相看。

在注重实践的同时，王杜娟也没落下理论研究，工作之余仍刻苦钻研理论知识。渐渐地，她从一帮年轻人中脱颖而出，成为所在车间首位女项目负责人，先后负责完成了南京地铁后配套碴车设计制造、开敞式混凝土罐车封闭式改造等项目。

当时，我国掀起一股基建热潮，对隧道施工利器盾构机的需求量大增，可国内在盾构机技术方面一片空白，只能从国外进口，不但价格高昂，维修保养时还要受制于人。

有一次，在使用一台从德国进口的盾构机时，王杜娟发现其钢结构件的图纸上有多处错误，便联系了设计方。哪知对方专家人还没到，却先提了一堆要求：住五星级酒店，中方负责所有差旅食宿费用，周末不加班，每天工作8小时，每人每天工资1万元。听了对方的要求，王杜娟简直难以置信：明明是你们的问题，可你们不但不给我们赔偿，来解决问题还要收费，哪有这个道理？可还没等她回过神来，对方又蛮横地说：“没有商量的余地，你们快给答复！”王杜娟觉得，这简直是屈辱！但现实就是这么残酷，如果不接受对方的要求，问题就解决不了。最终，公司不得不完全接受对方的无理要求。

当外国专家到达隧道施工现场后，趾高气扬地开起了“处方”。王杜娟看在眼里，痛在心里：关键技术受制于人，不但要花大价钱购买设备，使用过程中还得受“洋气”，而且盾构机基本上是一次性用品，因为每条隧道的开挖尺寸不一样，一条隧道挖好了，一台盾构机除了核心零件，其他部件都不能再用。

而中国要实现繁荣富强，基础设施建设是绕不开的一环。崇山峻岭间，隧道亟待开挖；广袤大地上，铁路急需贯通。如果继续依赖进口盾构机，每一次采购都要面临外方的漫天要价，长此以往得耗费多少资金？王杜娟越想越难受，暗暗下定决心：一定要造出中国人自己的盾构机，不再受这样的“洋气”！

经过100多次反复排查，她发现刀盘所用的材料不行，结构设计不合理，于是对比各种新型材料的性能重新选择材料，优化刀盘形状和刀具布局，终于设计出一款性能优良的刀盘

为了打破国外在盾构技术上的垄断，2002年，国家“863”计划将盾构技术列为重点攻关项目，中铁隧道集团承担了这一任务，组建了由18名成员组成的项目组，24岁的王杜娟是其中之一。

项目组面对的是一片空白，没有技术资料，没有人给予指导，一切都要从零开始。别说研制盾构机了，项目组的有些人连盾构机长啥样都没见过，但他们心里都跟王杜娟一样憋着一股劲儿：一定要造出中国人自己的盾构机。

盾构机是集机、电、液、气、传感于一体的大型自动化掘进设备，零部件多达1万多个，单单一个控制系统就有2000多个控制点，内部结构复杂，建造难度极大。为了弄清楚它的原理和构造，项目组做的第一件事是看盾构机。为此他们几乎跑遍了全国所有正在建设地铁的城市，在正进行施工的地下隧道里近距离观察一台又一台盾构机，从外观到构造，再到盾构机工作时的运行情况，一一仔细观察。王杜娟还经常钻进狭小的盾构机操作舱和设备舱了解操作过程，一待就是好几个小时。

“你们总共见过几台盾构机，就想自己造？”“真是异想天开！”……质疑声接踵而至，但王杜娟他们没有退缩，一边深入研究国外盾构机的结构和原理，一边收集资料，哪怕是一张国外盾构机的照片、一份简单的技术参数说明，他们都如获至宝。

可在实际研发过程中，技术难题犹如一座又一座难以逾越的大山横亘在他们面前。其中，刀盘堪称盾构机的心脏，其性能决定着盾构机在不同地质条件下的掘进效率和稳定性。国外对这一核心技术严格保密，王杜娟和同事们找不到任何参考资料，只能自己攻关。

在一次关键的试验中，团队按照前期设计制作了刀盘，但在进行模拟掘进测试时，刀盘只运行了不足半小时就严重变形了，刀盘上的刀具不但磨损严重，有的还脱落了。这一结果让大家的心情都很低落，有人开始小声嘀咕：“这都第几次失败了？我们可能真的做不出来！”

已是团队核心成员的王杜娟听了心里也很着急，但没有一丝要放弃的念头。白天，她带领团队守在施工现场，记录盾构机在不同地质条件下的掘进数据，观察刀盘的运行状况。晚上，她加班分析数据，查阅各种资料，琢磨刀盘设计方案。

经过两年共计100多次反复排查，王杜娟发现他们使用的刀盘材料不行，刀盘的结构设计也有不合理的地方。于是，团队成员对比各种新型材料的性能后，选择了一种新材料，并对刀盘形状和刀具布局进行优化设计。重新制造的刀盘经过测试，各项性能都达到了设计要求。

在这次技术攻关中，加班、熬夜对王杜娟来说是家常便饭，即便是怀孕了，她仍挺着大肚子爬到6米高的台子上检查设备。孩子刚出生两个月，她就提前结束产假返回了工作岗位。同事叶蕾感慨：“王总工骨子里有股闯劲儿，不服输。她不仅是我们的带头人，也是激励我们不怕困难、持续攻坚克难的动力源泉。”

从2002年立项，到2008年，历时6年，王杜娟团队终于突破了各项关键技术，于当年4月研制成功我国第一台拥有自主知识产权的复合土压平衡盾构机，随后被应用到天津地铁项目。业内专家一致评价，该型盾构机整机性能达到国际先进水平，多项关键技术达到国际领先水平，填补了我国在这一领域的空白。“洋盾构”一统天下的格局自此被打破，德国生产商立马将最初售价3亿元一台的盾构机降到了5000万元一台。

在全国两会上她自豪地说：“不管是品牌影响力还是综合实力，中铁装备都已经位于世界首位！”

造出了中国人自己的盾构机，王杜娟并不满足，她还想让中国制造的盾构机进入国际市场。她知道，要实现这个目标必须不断创新，不断提升产品性能。为此，她带领团队持续攻关，针对不同的地质条件和施工需求，研制不同类型的盾构机。比如针对软土地层，他们研发了适应淤泥土质施工的盾构机，解决了地面沉降控制难题；针对硬岩地层，他们研发了具有强大的推力和扭矩系统的盾构机，不仅能够克服硬岩掘进时的巨大阻力，而且提高了掘进效率。

2012年，凭借过硬的技术和优秀的设计，王杜娟团队顺利完成了马来西亚订购的两台盾构机的设计，标志着中国中铁盾构机实现了“迈出国门、走向世界”的梦想，其中一台盾构机交付使用后，更是创造了最高月推进347.2米的马来西亚施工纪录。

2014年5月10日，习近平总书记到中铁装备视察，王杜娟当面向总书记汇报他们研发的产品。总书记一边听一边点头，鼓励大家掌握更多核心技术，让中国品牌叫响世界。

牢记总书记的嘱托，王杜娟带领团队不断突破关键核心技术，于2015年研制出世界首台马蹄形盾构机，2020年研制出世界最大断面矩形盾构机，2023年研制出世界首台绿色盾构机……一系列新产品的问世，不断推动“中国制造”向“中国创造”跨越。截至2025年，中国造盾构机在世界盾构机市场的占有率已达70%。

王杜娟也因此屡获殊荣：茅以升科学技术奖——铁道工程师奖、詹天佑青年奖、全国五一巾帼标兵、全国最美科技工作者……

2024年，王杜娟开始担任中铁装备首席专家，工作更忙了，对自己的要求也更高了：以前她是要造中国人自己的盾构机，现在她要造世界最好的盾构机。

从业20多年，王杜娟一直坚持不断创新的职业信念，从一名普通工程师成长为我国盾构机行业的顶级专家，自2008年研制出第一台盾构机，至今已主持设计盾构设备1400多台，见证了中国盾构机设计制造技术从“追赶”到“领跑”的过程。

2025年3月，全国两会在北京召开，身为全国人大代表的王杜娟围绕制造业高质量发展在会上建言献策。当谈到中铁装备近年来在持续推动产业升级方面的成效时，她自豪地说：“不管是品牌影响力还是综合实力，中铁装备都已经位于世界首位！”

【编辑：冯士军】