“200年前，世界上第一個(gè)矩形盾構(gòu)機(jī)是歐洲人發(fā)明的，而我的中國(guó)同行賦予了這項(xiàng)技術(shù)新的生命。”近日，在浙江寧波舉辦的寧波軌道類矩盾構(gòu)技術(shù)成果評(píng)價(jià)會(huì)上，德國(guó)波鴻魯爾大學(xué)副校長(zhǎng)、德國(guó)科學(xué)與工程院院士貢特爾·梅施克如是評(píng)價(jià)黃毅團(tuán)隊(duì)的研究成果。

黃毅是寧波市軌道集團(tuán)有限公司的高級(jí)工程師。他向“新”掘進(jìn)，十年磨一“盾”，對(duì)標(biāo)世界最前沿，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)類矩盾構(gòu)。10年間，黃毅和團(tuán)隊(duì)獲得42項(xiàng)國(guó)內(nèi)外專利、4項(xiàng)省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，填補(bǔ)多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白。

受命：“陽(yáng)明號(hào)”破土而出

2008年8月，寧波市開啟“地鐵時(shí)代”。寧波軌道采用圓洞單軌盾構(gòu)技術(shù)，僅用4年時(shí)間便打通了3條城市地鐵線路。不過，這種技術(shù)遇到狹小逼仄的空間便難以適應(yīng)，2013年，寧波地鐵4號(hào)線建設(shè)正是因此被卡住。

寧波軌道建設(shè)分公司黨委書記黃貴彬回憶說，最初，想從國(guó)外買一臺(tái)矩形盾構(gòu)成品裝備解燃眉之急，但被外商以“目前暫無出售計(jì)劃”為由婉拒。于是，寧波軌道決定抽調(diào)精兵強(qiáng)將研發(fā)適用于寧波地質(zhì)條件的矩形盾構(gòu)。2012年入職該公司的同濟(jì)大學(xué)土木工程專業(yè)博士黃毅成為技術(shù)負(fù)責(zé)人，一支由一流高校、專業(yè)機(jī)構(gòu)組成的地鐵盾構(gòu)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)迅速組建，建設(shè)工地變身科研現(xiàn)場(chǎng)。

彼時(shí)，黃毅與團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)過多輪可行性論證后發(fā)現(xiàn)，包括矩形盾構(gòu)在內(nèi)的眾多現(xiàn)有技術(shù)對(duì)4號(hào)線都不適用。能否考慮橢圓形盾構(gòu)結(jié)構(gòu)？用四段不同弧度的曲線，銜接成橫放的鴨蛋形狀，這種結(jié)構(gòu)受力更合理、抗壓力更強(qiáng)，類矩盾構(gòu)技術(shù)的創(chuàng)意由此誕生。

黃毅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)夜以繼日地攻關(guān)，僅用9個(gè)月時(shí)間，寬11.83米、高7.27米，世界上首臺(tái)截?cái)嗝孀畲蟆⒕蜻M(jìn)利用率最高的類矩盾構(gòu)——“陽(yáng)明號(hào)”就破土而出。

攻堅(jiān)：掘進(jìn)翠柏里

“新出廠的類矩盾構(gòu)運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后，大家心里都有些忐忑，畢竟從工廠模擬到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操變數(shù)太大。”上海隧道公司高級(jí)工程師潘濤回憶說。果然，首環(huán)試拼裝便遭遇下馬威。

按照設(shè)計(jì)要求，類矩盾構(gòu)要將每環(huán)11片、每片重達(dá)數(shù)噸高強(qiáng)度鋼砼管片，拼接成高7米、寬11米的類矩環(huán)空間，其精度需要控制在5毫米以內(nèi)，大家耗費(fèi)多時(shí)卻未能如愿。

黃毅在現(xiàn)場(chǎng)觀察了兩天兩夜，終于發(fā)現(xiàn)問題。原來，隨著盾構(gòu)掘進(jìn)，管片出現(xiàn)了位移。為此，黃毅設(shè)計(jì)了限位器，將管片夾住定位，接著把拼裝機(jī)原來各自運(yùn)行的三個(gè)動(dòng)作串聯(lián)成環(huán)臂式一個(gè)動(dòng)作，使管片拼裝精準(zhǔn)控制在誤差縫隙之內(nèi)，這才闖過起步難關(guān)。

初戰(zhàn)告捷，整個(gè)團(tuán)隊(duì)移師4號(hào)線，一氣呵成打通了位于翠柏里的超窄地下段，節(jié)省各類費(fèi)用達(dá)11.4億元，且不拆房不擾民。

寧波地處我國(guó)東部沿海軟土地帶，地下土層含水率高達(dá)50%，此前，有人用“在嫩豆腐上打洞”做比喻，認(rèn)為寧波不適合建地鐵。如今，黃毅團(tuán)隊(duì)運(yùn)用類矩盾構(gòu)系列化技術(shù)工法，有效破解了地下海泥層軟土開掘作業(yè)的國(guó)際性難題。

創(chuàng)新：6次迭代升級(jí)

類矩盾構(gòu)問世后，從1.0版到5.0版，黃毅與團(tuán)隊(duì)不斷對(duì)其迭代升級(jí)，實(shí)施了一系列重大技術(shù)改革創(chuàng)新，掘進(jìn)速度由原來的每天2～3米達(dá)到了如今的10米。

黃毅還千方百計(jì)創(chuàng)新類矩盾構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景。

2024年8月，寧波8號(hào)線麗園南路站的會(huì)車線建設(shè)中，為搶時(shí)間需單雙軌同步相向施工，這使得單圓洞與類矩洞容易出現(xiàn)互吸偏差。根據(jù)模擬預(yù)期，偏差可能超過12厘米，這一難題全世界也找不到參考先例。

黃毅建議，將盾構(gòu)軸線向外側(cè)偏3厘米?！斑@個(gè)糾偏角度遠(yuǎn)低于測(cè)算估值，大家有些將信將疑。”寧波軌道盾構(gòu)部工程師劉騰回憶說，結(jié)果在實(shí)際操作中反彈值為4厘米，兩相抵沖僅1厘米之差，安全通過了最危險(xiǎn)的交叉段，大伙喜出望外，對(duì)黃毅嘆服不已。

黃毅介紹，目前團(tuán)隊(duì)正在面向六代機(jī)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與儲(chǔ)備，努力在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的賽道上持續(xù)保持領(lǐng)軍地位。

作為浙江省勞模，黃毅發(fā)起成立勞模創(chuàng)新聯(lián)盟，集聚20余家單位的勞模、技術(shù)骨干，交流探討技術(shù)，解決一線難題。目前聯(lián)盟已形成標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)13份、QC成果24項(xiàng)、新工藝工法14項(xiàng)、論文30篇，獲國(guó)內(nèi)外專利60余項(xiàng)。