中工網(wǎng)記者 陳穎

“目前我們自主研發(fā)的盾構機占據(jù)了全球大約70%--90%的市場份額?！?月28日，中國工程院院士、浙江大學工學部主任、機械工程學院教授、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。

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

我們難道不能做出自己的盾構機嗎？楊華勇心想。

楊華勇在盾構制造車間討論盾構技術問題。受訪者供圖

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

“盾構核心技術必須牢牢掌握在自己手上！”楊華勇不信邪。

2001年，他開始接手盾構的技術論證，重新組織論證會議，并帶領團隊寫了無數(shù)的論證資料。終于，在2002年年底，科技部將盾構關鍵技術研發(fā)列入“863”計劃，楊華勇正式開始了“掘進”技術壁壘的征程。

楊華勇在浙江大學流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室盾構試驗臺介紹研發(fā)情況。受訪者供圖

為了讓研發(fā)人員充滿信心，楊華勇設計了一套方案，將盾構機的研制分為三步走：首先進行圖紙作業(yè)。楊華勇告訴中工網(wǎng)記者，當時我國研究盾構機的痛點不在于制造和施工技術，而在于總體設計，研發(fā)者沒有設計圖紙無從下手。于是，團隊與合作企業(yè)預計花費一年的時間先將盾構機的圖紙畫出來。第二步是分系統(tǒng)研制，由團隊和合作企業(yè)分別進行液壓控制系統(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行一次盾構機研發(fā)的自主設計與制造，讓它真正實現(xiàn)國產(chǎn)化。

方案實施得比想象中更快。2007年，我國自主研發(fā)的第一臺復合型盾構機問世，落地河南新鄉(xiāng)。

世界最長、直徑最大的海底高鐵隧道盾構機。受訪者供圖

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

直到一個偶然的機會——2008年，天津地鐵三號線施工，這臺自主研發(fā)的盾構樣機被當作德國盾構產(chǎn)品“混”進了施工現(xiàn)場。掘進過程中，國產(chǎn)盾構機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機表現(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臺盾構機的訂單。自此，國產(chǎn)盾構機走上了產(chǎn)業(yè)化的進程。

2012年，楊華勇牽頭的產(chǎn)學研用隊伍獲得國家科學技術進步獎一等獎，緊密合作的兩家企業(yè)也在國產(chǎn)盾構的“掘進”中，以每臺地鐵盾構機平均不到3000萬元的價格，迅速占領絕大部分的全球盾構機新增市場，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，世界盾構機市場還是以德國、日本產(chǎn)品為主。

楊華勇與他的研究生們。受訪者供圖

“我們不應滿足于此。”興奮之余，楊華勇仍保持冷靜?！拔覈亩軜嫾夹g在國際上只是局部領先，還沒有實現(xiàn)全面領先。”他將目光投向了當下時興的智能化設備，并逐步聚焦進行智能盾構的研究。

“其他國家也在進行智能盾構研究。”楊華勇清楚地認識到智能盾構研發(fā)中蘊含的機遇與挑戰(zhàn)。但他滿懷信心，并堅定地認為盾構技術的未來發(fā)展應該由我們來引領！