莆田火车站涉铁预埋工程属于福建省重点项目，东西两侧共有四条下穿地下通道。盾构顶管设备主要穿越地层为素填土、粉质粘土，局部有全风化花岗岩、中风化花岗岩、强风化花岗岩等地质，同时需下穿铁路杭深线、在建铁路福厦线。

设备施工时一方面要克服复合地层带来的技术难题，另一方面又要严格控制地面沉降来保证地层稳定性。有专家称，该项目施工过程好比在“大动脉”上做“心脏搭桥手术”，难度之高尚属全国首例。

▲“天妃一号”矩形盾构顶管机

面对项目建设的各项“疑难杂症”，中铁装备研发团队研制出硬岩复合地层矩形盾构顶管机和插刀敞开式矩形盾构顶管机两类机型。

应用于西侧通道的“天妃一号”“天妃二号”属于硬岩复合地层矩形盾构顶管机，开挖断面宽12.6米，高7.65米，具有更强大的破岩能力和掘进效能，有效保障了既有杭深铁路的运营安全。

应用于东侧通道的“天妃三号”“天妃四号”插刀敞开式矩形盾构顶管机断面相同，采用多项针对性设计，让孤石处理过程变得简单高效，设备在施工掘进过程展现出了灵活的风险应对能力及良好的经济适应性。

▲“天妃一号”“天妃二号”同时掘进

10月5日，东侧通道顶管区间右线“天妃四号”顶管机破土而出，这是莆田火车站涉铁预埋工程首条通道贯通。随着此次“天妃一号”在该项目西侧左线通道顺利接收，该项目四条通道全部顺利贯通。中铁装备团队成功探索了硬岩复合地层土压平衡矩形顶管机、插刀敞开式矩形顶管机施工方法，不仅开创了国内多台大断面矩形盾构顶管机同时下穿运营铁路的先河，也为世界范围内矩形硬岩复合地层隧道施工提供了宝贵经验。

▲世界最大断面矩形盾构顶管机“南湖号”

多年来，中铁装备积极践行“三个转变”重要指示精神，坚持自主创新，致力于让隧道施工更好更快更安全，研制了一系列具有开创性、奠基性的创新产品。2014年，中铁装备研制的超大断面矩形盾构机成功应用于郑州中州大道红专路下穿隧道，开创了过街隧道开挖新模式。至今，中铁装备不断创新迭代，研制的矩形盾构机先后成功应用于新加坡汤申线地铁出入口通道、天津黑牛城过街通道、四川大学华西校区下穿人民南路人行通道、浙江嘉兴市区快速路环线下穿南湖大道工程等项目，为城市下穿隧道、地铁出入口通道、地下停车场、综合管廊等地下工程建设提供新方案。