把不可能变成现实

本文转自：经济日报

把不可能变成现实

——记中国中铁盾构创新研发团队

本报记者 齐 慧

“造中国人自己的盾构，造中国最好的盾构，造世界最好的盾构。”这句话是中铁高新工业股份有限公司旗下中铁装备盾构创新研发团队研发历程的真实写照。在团队的共同努力下，从进口到自主研发创新，从零出口到远销30多个国家和地区，推动盾构机成为中国高端制造的亮丽名片。

“我们这个团队是老中青搭配的知识型、技能型、复合型创新团队。”中铁装备总工程师、创新团队带头人贾连辉说，勇争一流是创新团队始终坚定的目标。创新没有捷径可走，需要沉下心来，甘于寂寞、锲而不舍、久久为功。只有坚定信心、顽强拼搏，才能攻克难题。

从无到有，在突破中成长

近日，上海崇太长江隧道3号盾构始发井施工现场，五层楼高的超大直径泥水平衡盾构机“领航号”正在紧张调试，即将始发。这是创新研发团队研制的世界独头穿江越海距离最长的超大直径盾构机，设备搭载了智能掘进、智能拼装等领先的智能化系统，可以实现无人驾驶和辅助驾驶并行，标志着我国盾构隧道智能建造水平达到新高度。

隧道掘进机是集机械、电气、液压、传感等技术于一体的高端装备。过去，我国大型工程建设中采用的这类设备几乎全都依赖高价进口。中国中铁的建设者们认识到，唯有掌握核心技术，才不会受制于人。2001年，中国中铁成立了盾构机研发项目组。没有技术，没有指导，一切都要从零开始。

自主研发到底能不能成功，团队成员心里没底。“不拼一把，怎么会知道能不能成功？”中国中铁高级专家李建斌说。靠着这股子“拼”劲，创新团队全身心扑在项目上，经常奋战到凌晨，比较参数、核实数据、查阅资料，终于在盾构刀盘驱动方式及控制等方面取得实质性突破。

2008年，中国第一台拥有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机——“中铁1号”下线，并在天津地铁三号线施工项目中应用。我国盾构机实现了从0到1的突破。

“这只是个开始，我们还有更多难题要攻克。”中铁装备技术中心副主任、创新团队核心骨干贺飞说。贺飞出生在贵州省的一个山村，“对面能说话、见面走半天；地无三尺平、出门就是山”是他小时候的生活常态。带着走出大山的梦想，大学时期的贺飞选择了机械制造及其自动化专业，并于2007年7月成为中铁装备盾构研发团队的一员。

贺飞回忆说，2008年前后，行业内流传一句话，硬岩掘进机是掘进机之王，不掌握硬岩掘进机技术，不能算是成熟的、有竞争力的隧道掘进机厂商。“因此，我们的团队选择了迎难而上，努力造出硬岩掘进机。”

与盾构技术相比，硬岩掘进机技术复杂度更高，比如，通常盾构机施工埋深都在30米左右，但硬岩掘进机埋深是几百米甚至上千米。大埋深、长距离、岩石强度高等施工条件，对设备的可靠性、适应性、耐久性和安全性提出了更高要求。

由于缺少经验，团队多次奔赴甘肃、新疆、重庆、辽宁等地项目现场测量、分析，以掌握第一手资料。通过一遍遍反复设计论证、改进，在上千次的设计方案中找到了最优解决途径。2015年1月26日，在团队成员日夜奋战180天、绘制了3万多张图纸后，直径8.03米的硬岩掘进机“永吉号”成功下线。这是我国高端装备制造领域的一项重大技术进步。

此后，复合式土压平衡盾构机、泥水盾构机、矩形盾构机陆续下线……在这些平均年龄只有30多岁的盾构创新研发团队成员努力下，一个个不可能变成了现实，中国盾构与世界的差距正在一步步缩小。

从有到优，在创新中进步

攻克难题，创新团队冲了一关又一关。“锚定了信念就绝不放松，再难再苦也不发怵，在坚守中攻克一个个难题。”贾连辉说。

2017年，为实现排水廊道的安全优质高效建设，山东文登抽水蓄能有限公司计划引入先进的盾构工法。

“一般隧道掘进机是水平前进，即使有转弯，半径也非常小，成洞后肉眼几乎分辨不出来。但文登抽水蓄能的排水廊道线路非常复杂，它要连接山上山下两个水库，隧道洞室既有呈直线的，也有S形连续转弯，还有螺旋式掘进。”贺飞说，这个工程条件近乎苛刻，此前也没有类似的案例。

但创新团队则认为，项目虽然风险大、技术难，但是基于团队此前的技术积累和经验，值得一试。“当时留给我们创新团队的时间十分紧张，从立项到设计出来只有3个月，对团队人员无疑是一次技术、精神和毅力的综合大考。”贺飞说。

“创新团队人员主动放弃休息时间，坚持进行技术攻关、抢赶工期，这种高强度工作状态持续了整个研发周期。”贺飞回忆。

在多次召开设计联络会、考察会、技术确认会后，最终敲定思路，引入新结构、新系统，并在以往经验总结的基础上优化改进。

2019年9月10日，中铁装备自主研制的紧凑型超小转弯半径硬岩掘进机“文登号”成功下线应用。

类似的创新成果还有很多，全断面硬岩竖井掘进机、矿用硬岩掘进机、会爬坡盾构机……团队解锁了一个又一个“小目标”，实现了一项又一项“大突破”。团队也先后荣获了国家科技进步奖一等奖、二等奖，中国优秀工业设计奖金奖等多项重大科技奖项。

从优到卓，从中国走向世界

早在2012年，中铁装备就开始将目光投向海外市场。创新团队成员通过大量的数据和严谨的论证，经过10多次深入沟通和现场考察，2012年马来西亚客户同意签下两台盾构机。

2015年，黎巴嫩大贝鲁特引水项目全球招标。“隧洞的直径最大只有3.53米，当时全球范围内没有这么小直径的掘进设备，且欧洲隧道协会在当年公布了一项新标准，即为了保证隧道施工人员的安全，供应商提供的设备必须能够实现刀具背装条件。”贺飞说。

为了实施项目，团队成员白天跑现场、开会讨论攻关难题，晚上聚在一起修改方案，团队每个人都将自己对工作的热忱和负责发挥到极致。贺飞和团队量身定制了两台直径仅为3.5米的硬岩掘进机，于2018年3月提前贯通了隧道。

2023年5月，中铁装备盾构创新研发团队研制的绿色盾构机下线。设备应用了连续掘进、快速换模等新技术，与常规盾构相比节能约20%，换模时间降为常规设备的三分之一。“2024年世界隧道大会即将开幕，我们将携新技术、新方案参展，展示我们的创新成果。”中铁装备总经理张志国说。

贺飞及团队成员深知，随着行业的不断发展，国内外竞争压力也会越来越大，保持技术创新的能力和勇闯难关的毅力都尤为重要。未来，团队将继续在一个个项目中磨砺技术，为我国的装备制造事业贡献力量。