國產盾構向更深處掘進
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長征是地面上的偉大遠征,國產盾構研發,則是一場發生在地下的科研長征。它沒有驚天動地的宣言,隻有一個個節點坐標,刻印在樣機圖紙、隧道掌子面和工程掘進記錄之中,串聯起一條從跟跑、並跑邁向局部領跑的自主創新之路。
盾構機號稱“工程機械之王”,擁有上萬個零部件、超兩千個控制系統。回望本世紀初,國內盾構市場完全被海外壟斷。一台進口盾構機價格高達數億元,且核心技術被嚴格封鎖,維修等服務也受制於人。為造出中國人自己的盾構機,2002年,國家科技攻關計劃立項,盾構研發項目組正式組建。當時,我們這支18人的研發團隊平均年齡隻有28歲,多數人甚至沒有見過一台完整的盾構機。我們知道,等待著我們的是一場漫長的科研長征。
在這場征途中,我們遇到的難關,既有看得見的技術壁壘,也有看不見的思維桎梏。其中,從零起步,無圖紙、無經驗、無成熟參考的原始探索關,復雜地質帶來的工程驗証關,關鍵零部件被“卡脖子”的產業鏈突圍關,是最大的三道關卡。
起步階段,沒有樣機可以拆解研究,為拿到第一手現場數據,我們想方設法鑽進各個隧道工地,觀察設備運行,一根根梳理管路、比對元器件參數,把施工現場當成第一課堂。
科研攻關的路上,失敗是繞不開的現實。不少方案在實驗室仿真、台架試驗階段表現良好,但一進入真實隧道工況,問題便集中暴露。
我們的研發思路,是把仿真推演、樣機試制放到真實工程場景裡去檢驗,根據現場暴露的問題持續優化。團隊不迷信國外現成方案,不回避工地裡出現的問題,把每一次工程現場暴露出的問題都當作核心科研命題,在一線實戰中完成技術升級。面對零部件“卡脖子”問題,我們沒有選擇簡單採購國外總成部件進行組裝,而是堅持整機自主設計,同時帶動國內配套產業鏈共同成長。
從2008年國產首台擁有自主知識產權的復合式土壓平衡盾構機“中國中鐵1號”下線,成功應用於天津地鐵﹔到2012年“中國中鐵50號”中標馬來西亞項目,中國盾構首次走向海外,開啟大國重器“出海”的征程﹔再到如今在長江江底自主掘進的“領航號”智能盾構機,把數字孿生、智能感知、AI決策深度嵌入裝備本體,推動地下掘進由傳統經驗驅動逐步轉向數據智能驅動……這一連串成果立足國家重大工程需求,扎根工程現場,書寫出我國地下裝備跨越式發展的長征史詩。
長征精神始終激勵並指引著我們的科研攻關。
長征講究實事求是,一切從實際出發,這套邏輯同樣指引著盾構裝備研發。地下地質千變萬化,書本、仿真軟件無法窮盡全部工況,我們不迷信國外技術范本,堅持把隧道工地當成最重要的實驗室,從真實工程問題裡提煉科研課題,再把研發成果放回工地接受檢驗。
長征勝利依靠的是萬眾一心、團結奮斗,盾構裝備攻關,同樣如此。盾構是機、電、液、岩土多學科深度交叉的復雜大系統,靠個人單打獨斗不可能完成。我們的團隊裡,既有資深技術骨干,也有剛走出大學校門的年輕人﹔既有設計研發人員,也有來自制造、施工一線的工程師。我們遇到難題集體研判,跨專業協同作戰,形成集體攻堅的強大合力。
盾構裝備的新長征,依然前路漫漫。過去,我們為解決“有沒有”奮力突圍,今天,我們要為實現“強不強”繼續遠征。我們要向智能化無人化挺進、向綠色低碳轉型、向顛覆性技術探索,突破極端地質工況難題,研發更多大國重器,服務制造強國、基建強國建設,走好屬於中國盾構研發者的新時代科研長征路。
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