文(wen)章來源(yuan)：光明日(ri)報 發(fa)布時間(jian)：2022-05-27
隧道掘(jue)進機(ji)，又稱盾(dun)構機(ji)（簡(jian)稱盾(dun)構），因其主要用(yong)于地(di)下施(shi)工，又被形象(xiang)地(di)稱為“穿山甲”，其技術(shu)水平是衡量一(yi)個(ge)國家(jia)地(di)下施(shi)工裝備制造水平的重要標志，在某種程度上代表一(yi)國基建實力(li)，是大(da)國建設必(bi)不可少的核心裝備。
作(zuo)為(wei)“入地”利器，盾(dun)構機(ji)從自(zi)力更生(sheng)、自(zi)主研(yan)發(fa)，到突破關(guan)鍵(jian)技(ji)術、讓國產(chan)盾(dun)構裝(zhuang)上“中(zhong)國芯”，再到走出國門、成(cheng)為(wei)亮眼的“中(zhong)國名片”，中(zhong)鐵工(gong)程裝(zhuang)備(bei)集團有限公司（以下簡稱中(zhong)鐵裝(zhuang)備(bei)）國產(chan)超大直徑盾(dun)構機(ji)研(yan)發(fa)團隊(dui)艱苦攻關(guan)13載春秋，見(jian)證(zheng)了(le)國產(chan)盾(dun)構機(ji)從無到有、從有到優(you)、從優(you)到強的成(cheng)長歷程。
“大國(guo)當有重(zhong)器(qi)(qi)，器(qi)(qi)重(zhong)方能(neng)國(guo)強。”中鐵裝備(bei)副總經理王(wang)杜娟說，“我們既在(zai)創(chuang)新，也在(zai)‘闖(chuang)新’。創(chuang)新是(shi)技術與(yu)思想的合成，是(shi)大膽破舊。‘闖(chuang)新’是(shi)勇氣與(yu)實力的合成，是(shi)敢于挑(tiao)戰(zhan)。”
從“0到1”，打破國外技術壟斷
盡管已過去13年，王杜娟仍(reng)清(qing)楚地記得那個激動人心的(de)時刻——2008年4月26日，中(zhong)國首臺(tai)具有自主知識(shi)產權的(de)復合(he)式盾構(gou)機“中(zhong)國中(zhong)鐵1號”下線(xian)，打破了國外(wai)技術(shu)壟斷，標志著(zhu)中(zhong)國盾構(gou)機產業化邁出萬里長(chang)征第一步。
“為了(le)那一刻，我們(men)拼了(le)7年(nian)！”王杜娟難掩激動(dong)，感慨萬(wan)分。
盾構機的工作原理是在隧道(dao)中用(yong)(yong)頂端刀盤(pan)將石塊、土層切(qie)削，再(zai)用(yong)(yong)螺(luo)旋機將泥土抽(chou)出至皮帶(dai)上運出，最(zui)后(hou)組(zu)裝(zhuang)事先制作好的管片(pian)，用(yong)(yong)以(yi)支撐隧道(dao)，防(fang)止坍塌。在此基礎上再(zai)進行鋪軌電纜、通信等設施(shi)，最(zui)后(hou)就(jiu)成了(le)地鐵(tie)、鐵(tie)道(dao)。
說起來好(hao)像很(hen)簡單，但是在之(zhi)前很(hen)長一段時(shi)間內，因為技術水平(ping)不(bu)過關，我國隧(sui)道挖(wa)掘都只能依賴(lai)從國外(wai)進口盾(dun)構機。
“我們在購買時沒有(you)議價權，一(yi)臺機(ji)器3億元，但沒有(you)辦法，為了提高掘進(jin)效(xiao)率，我們還必(bi)須(xu)采購。”王杜娟坦言，后續的(de)(de)檢(jian)修維護也是一(yi)道難以(yi)逾越的(de)(de)“坎兒(er)”。
“關(guan)鍵核心(xin)技術要不(bu)來、買不(bu)來、討不(bu)來。”王杜(du)娟感觸頗深，只有把關(guan)鍵核心(xin)技術掌握(wo)在自己手(shou)中，才能真正自立自強。
2002年10月，原(yuan)中國鐵路工(gong)程總公司開始組(zu)(zu)建科研(yan)團(tuan)隊——盾(dun)構機(ji)研(yan)發項目組(zu)(zu)。在沒有設(she)計(ji)規(gui)范、設(she)計(ji)程序，也(ye)沒有設(she)計(ji)經(jing)驗的條件下，團(tuan)隊毅然踏上(shang)了自主研(yan)發盾(dun)構機(ji)的艱辛征程。
鑄(zhu)造大國重(zhong)器，必須要有突破核(he)心技術(shu)的(de)(de)信心。即便再難，當時仍有許(xu)多工程師(shi)主動報名，在(zai)他們眼中，這是一份責任與使命(ming)。時年24歲的(de)(de)王杜娟，成(cheng)為項目組18位成(cheng)員之一。
回憶起當(dang)初的情景，王杜(du)娟微笑中帶著苦澀：“沒有(you)技術，沒有(you)指導(dao)，幾乎是從零開始，一路上摸爬(pa)(pa)滾(gun)打，常常是剛從一個(ge)坑爬(pa)(pa)出來又掉進另一個(ge)坑。”
沒(mei)有人能說清其(qi)中(zhong)到底經(jing)歷了多少失敗。如(ru)果問大家(jia)有啥想(xiang)法(fa)，每位科研人員心里只憋著(zhu)一股子勁兒：再苦再累(lei)，也(ye)得(de)造出中(zhong)國人自己的盾構機！
“造中(zhong)(zhong)國人自(zi)己的盾構(gou)，造中(zhong)(zhong)國最(zui)好(hao)的盾構(gou)，造世界最(zui)好(hao)的盾構(gou)。”今天，在中(zhong)(zhong)鐵裝備(bei)盾構(gou)車間的醒目標語，是中(zhong)(zhong)鐵裝備(bei)盾構(gou)機創新(xin)之路最(zui)真實的寫照。
從“追趕”到“領跑”，勇闖科技“無人區”
“自主(zhu)創(chuang)新，往(wang)往(wang)意味(wei)著要走前人沒有走過(guo)的(de)路。”中(zhong)鐵裝(zhuang)備總經(jing)理趙華說。
在盾(dun)(dun)構(gou)機(ji)(ji)(ji)家族，人們一般把用于地(di)鐵施(shi)工的(de)叫盾(dun)(dun)構(gou)機(ji)(ji)(ji)，山(shan)嶺(ling)隧道(dao)(dao)的(de)叫隧道(dao)(dao)掘進(jin)機(ji)(ji)(ji)，海底的(de)叫泥水盾(dun)(dun)構(gou)機(ji)(ji)(ji)。不(bu)同型號的(de)盾(dun)(dun)構(gou)機(ji)(ji)(ji)，其掘進(jin)、出渣等(deng)都有所不(bu)同，特別是其刀具更不(bu)一樣。
“就好(hao)比不(bu)能用切肉的刀(dao)去劈柴，同樣，也不(bu)能用劈柴的刀(dao)去切肉，地層結構不(bu)一(yi)樣，就要用不(bu)一(yi)樣的刀(dao)具。”中鐵裝備原(yuan)董(dong)事長李(li)建斌說。
2010年，李建斌帶領團隊根據重慶的泥巖(yan)地質情(qing)況，提出(chu)(chu)“硬巖(yan)盾構”的全新理念：配置個性化渣土(tu)改良系統，防止泥巖(yan)掘(jue)(jue)進(jin)過程中(zhong)泥餅的產(chan)生；針對(dui)硬巖(yan)掘(jue)(jue)進(jin)中(zhong)產(chan)生的高溫現象，設(she)計(ji)配置噴水(shui)降溫系統；針對(dui)敞(chang)開式掘(jue)(jue)進(jin)情(qing)況下螺旋輸送機的排渣情(qing)況，對(dui)螺旋輸送機結(jie)構采取(qu)特殊設(she)計(ji)，有效保證出(chu)(chu)碴效率……
“量身定做，非常實用(yong)！”李建斌說，最(zui)終驗收順(shun)利通過(guo)。
成都平原，沃土之下，砂石遍布(bu)，是地(di)下隧(sui)道(dao)施工(gong)中難(nan)度最大的地(di)區之一。2012年以前，在四川成都施工(gong)的都是國外品(pin)牌的盾構機。
王杜娟偏不服(fu)氣，她認為(wei)國產盾構機(ji)一樣可以。為(wei)此(ci)，她和她的(de)(de)團隊對成都(dou)(dou)地(di)鐵施工條件進(jin)行了(le)深入的(de)(de)專業分析和數據調研，并根據成都(dou)(dou)無水砂卵石的(de)(de)地(di)質(zhi)條件，在刀盤中心加了(le)高壓噴水槍(qiang)，徹底解決了(le)堵(du)倉的(de)(de)問題(ti)。最(zui)終國產盾構機(ji)在掘(jue)進(jin)速度、穩(wen)定性、實用性，以及(ji)材料的(de)(de)消耗、故障(zhang)率等(deng)方面，不僅比國外產品(pin)出色，還提前一個(ge)月完成了(le)任務。
“解決‘卡脖子’技術問題，人才的培養與(yu)建設非常重要。”王(wang)杜娟表示，只要沉下心(xin)來，抱(bao)著堅(jian)定(ding)的信念，實現從“追趕”到“并跑(pao)”甚至“領(ling)跑(pao)”，并非沒(mei)有可能。
“把(ba)核(he)心技(ji)術(shu)牢牢掌握在(zai)自己手中。”如(ru)今，中鐵裝(zhuang)備已有16項技(ji)術(shu)國際領先(xian)，19項技(ji)術(shu)國際先(xian)進，隧道(dao)掘進機也(ye)首創了多個(ge)“世界第一”。
從國內到國外，創新是制勝法寶
2013年，中鐵(tie)裝備(bei)自主研制的當時世(shi)界(jie)最(zui)大矩(ju)形盾構機，成功應用于河(he)南鄭(zheng)州中州大道(dao)下穿工程。這臺中國“穿山甲”的一舉一動，吸引(yin)著(zhu)世(shi)界(jie)目光。
當時，新加(jia)坡湯申地鐵出入口項(xiang)目正在全世(shi)界尋找(zhao)合適(shi)的(de)工法和裝(zhuang)備進行施工。因為其(qi)埋深只有3米，覆土淺(qian)，施工難度極大，多(duo)個廠(chang)商投標(biao)競技，均未達標(biao)。最(zui)終(zhong)，在經過投資方實地考察后，中鐵裝(zhuang)備的(de)中國“穿山(shan)甲”順利中標(biao)。
“必須掌握核心技術，同時不斷創(chuang)新，企(qi)業才能(neng)擁(yong)有(you)未來(lai)。”王杜娟表(biao)示。
經過十多年(nian)的探索與開發(fa)，國產盾(dun)構機(ji)這一大國重(zhong)器走出國門，把中國技術帶到(dao)全球。
2013年(nian)1月(yue)，中(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)裝(zhuang)備為馬來西亞設(she)計(ji)制造的中(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)50號盾構機(ji)下線，應用(yong)于(yu)(yu)吉隆坡地(di)鐵(tie)(tie)(tie)項目；2016年(nian)，中(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)裝(zhuang)備向(xiang)(xiang)新加(jia)坡提供10余臺(tai)盾構機(ji)，用(yong)于(yu)(yu)其地(di)鐵(tie)(tie)(tie)項目建設(she)；2019年(nian)12月(yue)，中(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)裝(zhuang)備向(xiang)(xiang)法國出口兩臺(tai)盾構機(ji)，助力“大巴黎(li)地(di)鐵(tie)(tie)(tie)”項目建設(she)，成功進入歐洲市場。
如今，國(guo)(guo)產盾構(gou)機成為中(zhong)國(guo)(guo)高端智(zhi)能(neng)制造裝備(bei)(bei)“走出去”的又一張“金名片(pian)”。是什么推動(dong)中(zhong)鐵裝備(bei)(bei)一步步實(shi)現從中(zhong)國(guo)(guo)走向世界？是創新(xin)！
“唯有創(chuang)新(xin)(xin)是立于不敗之地的關鍵(jian)。”趙華(hua)說，梯級研發人(ren)員(yuan)隊伍是持續(xu)創(chuang)新(xin)(xin)的核心，理念創(chuang)新(xin)(xin)是指引(yin)創(chuang)新(xin)(xin)方向的關鍵(jian)，體(ti)制(zhi)機制(zhi)創(chuang)新(xin)(xin)是全面創(chuang)新(xin)(xin)的先(xian)決條件(jian)。
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