文章來源：光明日(ri)報(bao) 發布時間：2022-05-27
隧道掘進機，又稱(cheng)盾構(gou)機（簡稱(cheng)盾構(gou)），因其主要用(yong)于地(di)下施(shi)(shi)工(gong)，又被形象地(di)稱(cheng)為“穿山甲”，其技術水(shui)平是衡量一個(ge)國(guo)家地(di)下施(shi)(shi)工(gong)裝備制造水(shui)平的重要標志，在(zai)某種程度上代表(biao)一國(guo)基建(jian)實力，是大國(guo)建(jian)設必(bi)不可少的核心裝備。
作(zuo)為“入地”利器，盾構機(ji)從(cong)(cong)自(zi)(zi)力更生(sheng)、自(zi)(zi)主研(yan)(yan)發，到(dao)(dao)突(tu)破關鍵技術、讓國(guo)(guo)(guo)(guo)產盾構裝(zhuang)(zhuang)上(shang)“中國(guo)(guo)(guo)(guo)芯”，再到(dao)(dao)走(zou)出國(guo)(guo)(guo)(guo)門、成為亮(liang)眼(yan)的“中國(guo)(guo)(guo)(guo)名片(pian)”，中鐵工程(cheng)裝(zhuang)(zhuang)備集團有限公(gong)司（以下(xia)簡稱中鐵裝(zhuang)(zhuang)備）國(guo)(guo)(guo)(guo)產超大直徑盾構機(ji)研(yan)(yan)發團隊(dui)艱苦攻關13載(zai)春秋(qiu)，見證(zheng)了國(guo)(guo)(guo)(guo)產盾構機(ji)從(cong)(cong)無(wu)到(dao)(dao)有、從(cong)(cong)有到(dao)(dao)優、從(cong)(cong)優到(dao)(dao)強(qiang)的成長(chang)歷程(cheng)。
“大(da)國當有重(zhong)器，器重(zhong)方(fang)能國強。”中鐵裝備副總經理(li)王(wang)杜(du)娟說(shuo)，“我們既在(zai)(zai)創新(xin)，也在(zai)(zai)‘闖(chuang)新(xin)’。創新(xin)是(shi)(shi)(shi)技術與(yu)思想的(de)合成，是(shi)(shi)(shi)大(da)膽破舊。‘闖(chuang)新(xin)’是(shi)(shi)(shi)勇氣與(yu)實力的(de)合成，是(shi)(shi)(shi)敢于(yu)挑(tiao)戰。”
從“0到1”，打破國外技術壟斷
盡管已過去13年，王杜(du)娟仍清楚地記(ji)得那個激動(dong)人心(xin)的時刻——2008年4月26日，中國首臺(tai)具有自主知識產(chan)權(quan)的復(fu)合式盾(dun)構機(ji)“中國中鐵1號”下線(xian)，打破了國外技術壟斷，標志(zhi)著中國盾(dun)構機(ji)產(chan)業化邁出萬(wan)里長征第一步。
“為了那一刻，我們(men)拼了7年！”王杜娟難掩激動，感(gan)慨(kai)萬分。
盾構機(ji)的(de)工作原理(li)是在隧(sui)道中用(yong)頂端刀盤將石塊、土層切(qie)削，再用(yong)螺旋(xuan)機(ji)將泥(ni)土抽出(chu)至皮帶上運(yun)出(chu)，最后(hou)組裝事先制作好的(de)管(guan)片，用(yong)以支(zhi)撐隧(sui)道，防(fang)止坍塌(ta)。在此基(ji)礎上再進(jin)行鋪(pu)軌電纜(lan)、通信等設施，最后(hou)就成了(le)地鐵(tie)、鐵(tie)道。
說起來好像很簡單，但是在之(zhi)前很長一段時間內，因(yin)為技術水平不過關，我(wo)國(guo)隧道挖(wa)掘都只能依賴(lai)從國(guo)外進口盾(dun)構機。
“我(wo)們在(zai)購買時沒有議價權，一(yi)臺(tai)機器(qi)3億元，但沒有辦(ban)法，為(wei)了提(ti)高(gao)掘進效率，我(wo)們還必須采購。”王杜娟(juan)坦言，后(hou)續(xu)的檢修(xiu)維(wei)護也(ye)是一(yi)道難以逾(yu)越的“坎兒”。
“關鍵核心(xin)技術要不來、買不來、討不來。”王杜娟(juan)感觸頗深，只有把關鍵核心(xin)技術掌握在(zai)自(zi)己手中，才能真正自(zi)立自(zi)強。
2002年10月，原中國鐵路工程總(zong)公司開始組建科(ke)研(yan)團隊(dui)——盾(dun)構機研(yan)發(fa)項目組。在(zai)沒(mei)有(you)設計規(gui)范(fan)、設計程序，也沒(mei)有(you)設計經驗的條件下，團隊(dui)毅然踏上(shang)了自(zi)主研(yan)發(fa)盾(dun)構機的艱辛征程。
鑄造大國重器，必(bi)須要有(you)突破核(he)心技術的信心。即便再難，當時(shi)仍有(you)許多工程(cheng)師主動報名，在他們眼中，這是一(yi)份(fen)責(ze)任與使命。時(shi)年24歲的王杜娟，成為項目組18位成員(yuan)之一(yi)。
回(hui)憶(yi)起當初(chu)的情景，王杜(du)娟微笑中帶(dai)著苦澀：“沒有(you)技(ji)術(shu)，沒有(you)指(zhi)導，幾乎是(shi)從(cong)零開始，一(yi)(yi)路上摸爬(pa)滾打(da)，常(chang)常(chang)是(shi)剛(gang)從(cong)一(yi)(yi)個坑爬(pa)出來又掉進另(ling)一(yi)(yi)個坑。”
沒有人(ren)能說清其中到(dao)底經(jing)歷了(le)多少失敗。如果問(wen)大(da)家有啥想(xiang)法，每位科研(yan)人(ren)員心里只憋著一股子勁兒(er)：再苦再累，也得(de)造出(chu)中國(guo)人(ren)自己的(de)盾構機！
“造(zao)中國(guo)人自(zi)己的盾構(gou)(gou)，造(zao)中國(guo)最好(hao)的盾構(gou)(gou)，造(zao)世界(jie)最好(hao)的盾構(gou)(gou)。”今天，在中鐵(tie)裝(zhuang)備盾構(gou)(gou)車間的醒目標語，是(shi)中鐵(tie)裝(zhuang)備盾構(gou)(gou)機創新之路最真(zhen)實的寫照(zhao)。
從“追趕”到“領跑”，勇闖科技“無人區”
“自主創(chuang)新，往往意味著要走前(qian)人沒(mei)有走過(guo)的(de)路(lu)。”中鐵裝備總經理趙(zhao)華說(shuo)。
在(zai)盾構機家族(zu)，人(ren)們一般把用于地鐵施工的叫盾構機，山嶺隧道的叫隧道掘進(jin)機，海底的叫泥水盾構機。不同型號的盾構機，其掘進(jin)、出渣(zha)等(deng)都有所不同，特別是其刀具更不一樣。
“就(jiu)好比不(bu)能(neng)用(yong)切肉的刀(dao)去(qu)(qu)劈(pi)柴(chai)，同樣，也不(bu)能(neng)用(yong)劈(pi)柴(chai)的刀(dao)去(qu)(qu)切肉，地層結構不(bu)一(yi)樣，就(jiu)要用(yong)不(bu)一(yi)樣的刀(dao)具(ju)。”中鐵裝備原董事長李建斌說。
2010年，李(li)建斌帶領團隊(dui)根(gen)據重慶的(de)泥(ni)巖地質情(qing)況(kuang)，提(ti)出“硬(ying)巖盾構”的(de)全(quan)新理念(nian)：配置個性化渣土改良系統，防止泥(ni)巖掘(jue)進(jin)過程中泥(ni)餅(bing)的(de)產生；針對硬(ying)巖掘(jue)進(jin)中產生的(de)高(gao)溫(wen)現象，設(she)計配置噴水降溫(wen)系統；針對敞開式掘(jue)進(jin)情(qing)況(kuang)下螺旋輸(shu)送機的(de)排(pai)渣情(qing)況(kuang)，對螺旋輸(shu)送機結構采取特殊(shu)設(she)計，有效保證出碴效率……
“量身定做，非常實用！”李建斌(bin)說，最(zui)終驗(yan)收順利通過。
成都平(ping)原，沃土之下，砂石遍布，是(shi)地(di)下隧道施工中難(nan)度最大的地(di)區之一。2012年以前，在四川成都施工的都是(shi)國(guo)外品牌的盾構(gou)機(ji)。
王杜娟偏不服(fu)氣，她認為(wei)國(guo)產盾構機(ji)一樣可以(yi)。為(wei)此，她和她的團隊對成(cheng)都(dou)地鐵(tie)施工(gong)條件(jian)進行(xing)了(le)深入(ru)的專業分析(xi)和數據(ju)調研，并根(gen)據(ju)成(cheng)都(dou)無水砂卵石的地質條件(jian)，在(zai)刀盤中心加了(le)高壓噴(pen)水槍，徹底解決(jue)了(le)堵倉(cang)的問題。最(zui)終國(guo)產盾構機(ji)在(zai)掘(jue)進速(su)度、穩(wen)定性、實(shi)用性，以(yi)及材料的消耗(hao)、故障(zhang)率等方面，不僅比國(guo)外產品出(chu)色(se)，還提前(qian)一個月(yue)完成(cheng)了(le)任務。
“解(jie)決‘卡脖子’技術問題(ti)，人才的培(pei)養與建設非(fei)常重要。”王杜娟(juan)表示，只要沉下心(xin)來，抱(bao)著堅(jian)定的信念，實(shi)現從“追趕”到“并跑”甚至“領跑”，并非(fei)沒有(you)可能。
“把(ba)核心技術(shu)牢牢掌握(wo)在(zai)自己手中(zhong)。”如今，中(zhong)鐵(tie)裝備已有16項技術(shu)國際(ji)領先(xian)，19項技術(shu)國際(ji)先(xian)進(jin)，隧(sui)道掘進(jin)機也首創了(le)多個“世界第一”。
從國內到國外，創新是制勝法寶
2013年，中鐵裝備自主研(yan)制的當時世界最大矩形盾構(gou)機，成功應用于河南鄭州(zhou)中州(zhou)大道下穿工(gong)程。這(zhe)臺中國“穿山甲(jia)”的一舉一動，吸(xi)引(yin)著世界目光(guang)。
當時，新加坡(po)湯申地鐵(tie)出(chu)入口項(xiang)目正在全世界尋(xun)找合適的工(gong)(gong)法和裝(zhuang)備(bei)進行施工(gong)(gong)。因為其埋深只有(you)3米(mi)，覆土(tu)淺(qian)，施工(gong)(gong)難(nan)度極大，多個廠商投標(biao)競技，均未達(da)標(biao)。最終(zhong)，在經過投資方實地考察后，中鐵(tie)裝(zhuang)備(bei)的中國“穿山甲”順利中標(biao)。
“必須掌握核心(xin)技術，同(tong)時不斷創新，企(qi)業(ye)才能擁(yong)有未來。”王杜(du)娟表(biao)示。
經過(guo)十(shi)多年的探索(suo)與開發，國產盾構機(ji)這一大(da)國重器走出國門，把中國技術帶到全球。
2013年(nian)(nian)1月，中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)裝備為馬來西亞設計制造的中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)50號(hao)盾(dun)構(gou)(gou)機下線，應用(yong)于吉(ji)隆坡(po)(po)地(di)鐵(tie)(tie)項(xiang)目(mu)；2016年(nian)(nian)，中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)裝備向(xiang)新(xin)加(jia)坡(po)(po)提供10余臺盾(dun)構(gou)(gou)機，用(yong)于其地(di)鐵(tie)(tie)項(xiang)目(mu)建(jian)設；2019年(nian)(nian)12月，中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)裝備向(xiang)法國出口兩臺盾(dun)構(gou)(gou)機，助力“大巴黎(li)地(di)鐵(tie)(tie)”項(xiang)目(mu)建(jian)設，成功進入歐(ou)洲(zhou)市場。
如今，國(guo)產盾構機成為中國(guo)高端智能制造(zao)裝備“走出去(qu)”的又一(yi)張“金名片”。是什么推(tui)動中鐵(tie)裝備一(yi)步步實(shi)現從中國(guo)走向(xiang)世(shi)界(jie)？是創新！
“唯有創(chuang)(chuang)新是(shi)立于(yu)不敗之地的(de)關鍵。”趙(zhao)華說，梯(ti)級研發人員隊伍(wu)是(shi)持續創(chuang)(chuang)新的(de)核心，理念創(chuang)(chuang)新是(shi)指引創(chuang)(chuang)新方(fang)向的(de)關鍵，體制機制創(chuang)(chuang)新是(shi)全面創(chuang)(chuang)新的(de)先決條件。
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