中工網(wǎng)記者 陳穎

“目前我們自主研發(fā)的盾構(gòu)機(jī)占據(jù)了全球大約70%--90%的市場份額。”5月28日，中國工程院院士、浙江大學(xué)工學(xué)部主任、機(jī)械工程學(xué)院教授、全國科創(chuàng)名匠楊華勇接受中工網(wǎng)記者采訪時自豪地表示。

盾構(gòu)機(jī)是國家重器，常用于地鐵、公路和國防的基本建設(shè)，但理論和關(guān)鍵技術(shù)難度很高，我國起初并沒有自己的盾構(gòu)機(jī)。出于國家建設(shè)的需求，我國陸續(xù)購入數(shù)百臺單價(jià)高達(dá)6000萬元的地鐵盾構(gòu)機(jī)和數(shù)十臺單價(jià)高達(dá)3.5億元的硬巖掘進(jìn)機(jī)。

我們難道不能做出自己的盾構(gòu)機(jī)嗎？楊華勇心想。

楊華勇在盾構(gòu)制造車間討論盾構(gòu)技術(shù)問題。受訪者供圖

1999年起，隧道施工頭部企業(yè)的總工、副總工，研究機(jī)構(gòu)和高校的裝備制造專家經(jīng)過兩年的論證，都認(rèn)為當(dāng)時中國的技術(shù)資金條件不足以支撐研發(fā)出這樣一個“龐然大物”來。

“盾構(gòu)核心技術(shù)必須牢牢掌握在自己手上！”楊華勇不信邪。

2001年，他開始接手盾構(gòu)的技術(shù)論證，重新組織論證會議，并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)寫了無數(shù)的論證資料。終于，在2002年年底，科技部將盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)列入“863”計(jì)劃，楊華勇正式開始了“掘進(jìn)”技術(shù)壁壘的征程。

楊華勇在浙江大學(xué)流體動力與機(jī)電系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室盾構(gòu)試驗(yàn)臺介紹研發(fā)情況。受訪者供圖

為了讓研發(fā)人員充滿信心，楊華勇設(shè)計(jì)了一套方案，將盾構(gòu)機(jī)的研制分為三步走：首先進(jìn)行圖紙作業(yè)。楊華勇告訴中工網(wǎng)記者，當(dāng)時我國研究盾構(gòu)機(jī)的痛點(diǎn)不在于制造和施工技術(shù)，而在于總體設(shè)計(jì)，研發(fā)者沒有設(shè)計(jì)圖紙無從下手。于是，團(tuán)隊(duì)與合作企業(yè)預(yù)計(jì)花費(fèi)一年的時間先將盾構(gòu)機(jī)的圖紙畫出來。第二步是分系統(tǒng)研制，由團(tuán)隊(duì)和合作企業(yè)分別進(jìn)行液壓控制系統(tǒng)、刀盤等分系統(tǒng)的研發(fā)工作，該步驟也將耗時一年。最后，大家需要從頭到尾地進(jìn)行一次盾構(gòu)機(jī)研發(fā)的自主設(shè)計(jì)與制造，讓它真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

方案實(shí)施得比想象中更快。2007年，我國自主研發(fā)的第一臺復(fù)合型盾構(gòu)機(jī)問世，落地河南新鄉(xiāng)。

世界最長、直徑最大的海底高鐵隧道盾構(gòu)機(jī)。受訪者供圖

該實(shí)地檢驗(yàn)研究成果了，可令楊華勇出乎意料的是，沒有施工團(tuán)隊(duì)敢用這個“新物種”。好不容易研發(fā)出來的首臺復(fù)合盾構(gòu)樣機(jī)，就這樣在車間里積了十個月的灰。

直到一個偶然的機(jī)會——2008年，天津地鐵三號線施工，這臺自主研發(fā)的盾構(gòu)樣機(jī)被當(dāng)作德國盾構(gòu)產(chǎn)品“混”進(jìn)了施工現(xiàn)場。掘進(jìn)過程中，國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)出色的使用性能完全“瞞”過了地鐵甲方的眼睛，甚至在施工狀況和地表沉降方面比德國盾構(gòu)機(jī)表現(xiàn)得更加優(yōu)異。

施工完成后，地處新鄉(xiāng)的工廠一下就接到了8臺盾構(gòu)機(jī)的訂單。自此，國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)走上了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

2012年，楊華勇牽頭的產(chǎn)學(xué)研用隊(duì)伍獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎，緊密合作的兩家企業(yè)也在國產(chǎn)盾構(gòu)的“掘進(jìn)”中，以每臺地鐵盾構(gòu)機(jī)平均不到3000萬元的價(jià)格，迅速占領(lǐng)絕大部分的全球盾構(gòu)機(jī)新增市場，并在2015年一躍成為全球市場的第一和第二，銷售范圍遍及全球50余個國家。而2010年以前，世界盾構(gòu)機(jī)市場還是以德國、日本產(chǎn)品為主。

楊華勇與他的研究生們。受訪者供圖

“我們不應(yīng)滿足于此。”興奮之余，楊華勇仍保持冷靜。“我國的盾構(gòu)技術(shù)在國際上只是局部領(lǐng)先，還沒有實(shí)現(xiàn)全面領(lǐng)先。”他將目光投向了當(dāng)下時興的智能化設(shè)備，并逐步聚焦進(jìn)行智能盾構(gòu)的研究。

“其他國家也在進(jìn)行智能盾構(gòu)研究。”楊華勇清楚地認(rèn)識到智能盾構(gòu)研發(fā)中蘊(yùn)含的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。但他滿懷信心，并堅(jiān)定地認(rèn)為盾構(gòu)技術(shù)的未來發(fā)展應(yīng)該由我們來引領(lǐng)！