2026年6月25日，福建厦门，厦金大桥厦门段环岛路隧道施工现场，一台开挖直径达16.15米的超大盾构机“厦金号”静静伏在地下。

就在这一天，中国首台重载智能盾构换刀机器人在此正式发布，并完成上机调试，这台设备历经原理样机、工程样机迭代研发，终于从实验室走进了真实工程现场。

盾构机被称作穿江越海的大国重器，刀盘上的滚刀如同牙齿，持续切削岩石泥土，刀具磨损极快，更换频繁，这是盾构施工中绕不开的难题。

传统换刀作业需要3名工人带压进舱，单次耗时4小时以上，换刀舱内空间狭小、光线昏暗、闷热潮湿，工人不仅行动困难，还要面对掌子面失稳、有害气体、减压病等多重风险，长期以来，带压换刀一直是盾构施工中的高风险环节。

虽然目前我国盾构机技术已经突破封锁，并且在全球订单中都享誉一定地位，可是近年来我国基建发展迅速，盾构机刀头使用寿命和更换一只是难题。

而这台新投用的智能换刀机器人拥有11个独立可控活动关节，具备极强的避障能力与精细操作能力。

凭借500公斤的负载能力和灵活伸缩的构型，它可以覆盖10米至18米级超大直径盾构机的整个刀盘，轻松抓取重型滚刀并精准完成更换。

机器人整机软硬件实现了100%国产化，拥有完全自主知识产权，目前已申请发明专利38件，登记软件著作权7项。

中铁十四局智能换刀机器人项目负责人刘四进介绍，这台机器人配备了一套高精度的立体视觉系统。

依靠3D红外机器视觉定位技术，它能在前舱昏暗潮湿、视线极差的条件下快速扫描识别每把刀具的精确位置与磨损状态，定位精度控制在1毫米以内。

搭载的数字孪生智慧管控系统实时接收数据，自动规划最优换刀顺序和机械臂运动路径，更换单把滚刀的时间缩短至25到40分钟，效率提升50%以上，整个换刀过程舱内无需人员进入，真正实现了少人化、无人化作业。

这台机器人的诞生并非一蹴而就，中国铁建研发团队历时6年攻关，从机械化、无人化、智能化三个方向入手，逐一破解了地下空间复杂、作业环境恶劣、机械臂可达性受限等一系列技术难题。

团队在迭代研发常压换刀技术、盾构饱和带压换刀技术的基础上，最终打造出这套智能换刀系统。

中国工程院院士钱七虎在现场表示，智能换刀机器人的研发在安全、效率、成本等方面取得了成效，为中国交通工程装备自主化、无人化、智能化发展探索了新路径，也为产业化应用奠定了基础。

另一位中国工程院院士肖明清指出，智能换刀机器人技术一直是国内外工程研究的热点，中国铁建历时6年的研发实现了盾构换刀从有人作业到无人作业的跨越。

厦金大桥厦门段环岛路隧道全长3291米，盾构段采用开挖直径16.15米的超大盾构机施工，是福建省目前最大直径的盾构隧道。

隧道下穿城市核心区域，存在长距离上软下硬复合地层，最浅覆土仅8.1米，刀具磨损严重，这样的施工环境对换刀作业的安全性和效率提出了极高要求，智能换刀机器人的投用恰逢其时。

“厦金号”盾构机计划于6月底始发掘进左线，智能换刀机器人将同步投入实战应用，这是中国盾构换刀机器人首次在大盾构工程项目上应用，标志着中国大直径盾构隧道施工迈入了无人换刀的新阶段。

从更大范围看，中国盾构机产业正在经历一场从整机到核心部件的全面国产化进程。过去，直径12米以上盾构机的主轴承进口成本曾占整机造价的15%。

而近年来，从8.61米全球最大直径整体式盾构机主轴承的研制成功，到如今换刀机器人软硬件100%国产化，全产业链自主可控的拼图正在一块块补齐。

智能换刀机器人的投用，解决的不仅是一个换刀效率问题，它把工人从最危险的地下作业环境中解放出来，让盾构施工的本质安全水平得到了实质性提升。

这台100%国产的机器人，正在厦金大桥的工地深处，为一台16米级的钢铁巨龙默默更换着牙齿，而它所代表的，是中国高端装备制造在智能化、自主化道路上迈出的又一个扎实脚印。

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