1997年，中国修建秦岭隧道，向德国购买盾构机，德国当时十分傲慢：3.5亿一台，不讲价，我方仔细商议过后，决定购买，20多年后，德国后悔到想哭。 王杜娟于1978年出生在河南省一个普通家庭，早年接触农用机械激发了对工程领域的兴趣。她中学时期通过拆解简单设备锻炼动手能力，1997年考入理工大学攻读机械工程专业，毕业后于2001年进入中铁隧道股份新乡机械制造公司担任基层技术员。在工作中，她参与多项隧道项目，积累地质勘测和设备装配经验。2002年国家启动盾构机研发计划，她加入中铁隧道集团的18人团队，专注刀盘设计环节。通过实验室测试材料硬度和调整合金配比，她推动多项技术改进。团队从基础图纸入手，逐步攻克液压和电气系统难题。她主持设计复合式土压平衡盾构机，涵盖硬岩和矩形类型设备。2013年获得河南省学术技术带头人称号，2015年获茅以升科学技术奖。随后升任中铁工程装备集团总工程师，参与世界首台马蹄形盾构机研制。作为全国人大代表，她在会议上阐述技术应用观点，推动产业标准化。 西康铁路建设于1997年进入高峰期，秦岭隧道全长18.5公里，地质岩层坚硬导致传统掘进方法效率低下，每天推进不足5米。项目团队评估后决定引进国外盾构机，这种设备集成掘进、排渣和衬砌功能，能显著缩短工期。中国代表团联系德国维尔特公司，对方报价二手盾构机每台3.5亿人民币，不接受任何价格调整。经内部讨论，考虑到工程进度需求，中国最终购买两台，总支出7亿。设备到位后，适应本地地质出现问题，轴承和电路故障频发，需要额外支付维修费用。德国专家每日工资3000美元，从酒店出发即开始计费，维修过程设置警戒线限制中方人员接近。一次拖车钢结构缺陷修改需求，对方索要每天1万服务费，导致工地停工损失增加。类似情况反复发生，维修依赖性暴露技术封锁问题。几年后港珠澳大桥项目再次洽谈，维尔特公司报价翻倍，并称中国百年内无法自主生产此类设备。 国家于2002年将全断面隧道掘进机关键技术纳入863计划，中铁隧道集团组建研发团队，从零基础开始图纸绘制和部件测试。王杜娟在团队中负责核心部件优化，历时五年完成刀盘和刀具国产化。2008年中铁1号复合式土压平衡盾构机推出，标志着打破西方百年技术垄断。初期市场份额仅10%，多数项目偏好进口设备。2012年成都地铁2号线和4号线工程开展国产与进口设备并行测试，地质条件包括漂石和砂卵石。十个月比拼显示国产机掘进速度更快，故障率更低，价格仅2500万一台。这一结果转变市场认知，推动国产设备应用扩大。 国产盾构机从2012年后市场占有率快速上升，国内份额达95%，全球接近70%。中铁工业连续十年保持国内销量第一，2023年订单占比39.4%。产品出口至五十余个国家和地区，包括马来西亚地铁和欧洲隧道项目。中国企业开发大直径和小断面异型盾构机，覆盖土压、泥水和硬岩领域。维尔特公司在竞争中难以维持运营，2013年其硬岩掘进机知识产权被中铁装备收购，品牌使用权转移。收购后中铁装备成为全球三大独立生产TBM企业之一，提升硬岩掘进能力。王杜娟继续主持多项创新，如8.61米直径主轴承国产化，确保设备在复杂地质稳定运行。 盾构机产业逆袭源于自主研发路径，从进口依赖转向技术领先。中国中铁装备公司盾构机年出厂台数超过全球总量的三分之二，零部件国产率达90%以上。早期引进设备虽解决工期问题，但暴露核心技术买不到的现实。团队通过863计划资金支持，攻克上万个零部件和两千多个控制点难题。成都地铁测试成为转折点，证明国产设备在性能和成本上的优势。全球市场份额提升反映中国制造业升级，盾构机从工程机械扩展到城市基础设施应用。王杜娟的贡献包括多项专利，推动产业从引进消化到自主创新转变。 维尔特公司收购案于2013年完成，中铁装备获得硬岩掘进机和竖井钻机知识产权，增强在隧道施工领域的竞争力。中国盾构机价格从早期进口3.5亿降至国产2500万，性价比吸引海外订单。产业集群在新乡和郑州形成，年产值数百亿。技术进步包括主轴承国产化，解决卡脖子问题。出口项目覆盖一带一路国家，助力基础设施互联互通。王杜娟作为首席专家，参与重庆地铁六号线9台设备供应，验证硬岩掘进可靠性。全球盾构机需求增长，中国企业占据主导地位，维尔特等外资品牌影响力减弱。 中国盾构机发展用不到二十年完成从零到一的跨越，市场份额从10%到70%。早期秦岭隧道项目暴露进口依赖风险，推动国家战略调整。863计划提供研发框架，中铁团队白手起家攻关。成都比拼后，国产设备在国内地铁和铁路项目普及。海外出口从2010年代初起步，至2023年覆盖三十多个国家。维尔特知识产权收购标志技术反超，中铁装备生产能力覆盖全系列产品。王杜娟升任集团副总经理，专注地下工程装备优化。产业意义在于核心技术自立，避免地质数据外泄风险。
