贾连辉为实现装备中国造奋力掘进
科技日报记者张毅力报道,10月28日,中国中铁工程装备集团有限公司成功研发出“江汉开拓号”硬岩掘进机,顺利下线。这款掘进机的开挖最大直径达到12.23米,总长约227米,整机总重约3000吨,掘进总长度约12.17千米,是目前国内同类设备中的翘楚。
这位“大块头”的成功下线,离不开中国中铁工程装备集团有限公司总工程师贾连辉及其团队的辛勤付出。他们历经10年的奋斗,走完了国外相关团队四五十年的路程,不断刷新隧道掘进机的纪录,让“中国造”赢得了世界的认可与尊重。
日前,贾连辉在接受科技日报记者采访时,分享了他和团队一起实现国产隧道掘进机从无到有、从有到优的历程。他们的努力,不仅展现了我国制造业的雄厚实力,也彰显了贾连辉及其团队对于技术创新的执着追求。
贾连辉作为人物剪影备受关注。他是中国中铁工程装备集团有限公司的总工程师,长期致力于隧道掘进设备的设计研发工作。他曾参与研制我国首台拥有自主知识产权的复合盾构机,相关成果荣获国家科技进步奖一等奖、河南省科技进步奖一等奖。他的成就和经历,不仅体现了中国制造业的崛起,也展现了中国工程师的技术实力和创新能力。
“江汉开拓号”硬岩掘进机的成功下线,不仅是中国中铁工程装备集团有限公司的一大里程碑,也是我国制造业发展的一大重要成果。它代表着我国在隧道掘进机领域的实力与成就,也预示着我国在未来隧道建设领域的更广阔发展前景。记者问起隧道掘进机的定义时,贾连辉解释道:“隧道掘进机是一种在岩层中挖掘隧道的机械设备。它通过旋转刀具进行切割,同时进行破碎、出渣和支护作业,能够连续推进,形成隧道断面。这种机器在隧道施工和地铁建设中有着广泛的应用。”在我国,通常将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构机,硬岩掘进机则用于岩石地层。盾构机被视为衡量一个国家装备制造业水平的重大装备之一。
谈到为何公司决定在2001年自主研发盾构机时,贾连辉回忆道:“在20世纪,我国在大工程中使用的盾构机全部依赖进口。例如,为了加快西康铁路秦岭隧道建设工程施工进度,我们曾购买德国的盾构机,虽然隧道挖掘效率显著提升,但设备价格极为昂贵,使得施工成本大幅上升。更为关键的是,我们没有掌握核心技术,这意味着在设备检修和更新方面我们非常被动。”贾连辉感慨道,“不掌握关键技术,就没有话语权。我们团队从那时起就怀揣着造出中国人自己盾构机的梦想。”
当记者问及在研制第一台盾构机时遇到哪些困难时,贾连辉表示:“研制过程中充满了挑战。我们需要突破技术壁垒,掌握核心技术和工艺。缺乏相关领域的经验和技术人才也是一个巨大的难题。但我们团队坚持不懈地努力、刻苦钻研,并得到了公司的大力支持。通过与国内外专家的合作和交流,我们逐步攻克了技术难题,成功研制出了中国自己的盾构机。”贾连辉谈及盾构机的研发时,提到其涉及机械、力学、液压、电气等众多领域,零部件数量更是多达上万个。面对国外企业的技术封锁,我们团队从零开始,所面临的挑战可想而知。
项目启动之初,团队的首要任务就是深入研究盾构机的性能与结构。我们团队中的成员分散查资料、实地考察,为后续的研制工作奠定了坚实的基础。当谈到研发过程中最为艰难的部分时,贾连辉表示,当时我国尚未拥有完整的盾构机生产体系,每一个零部件的研制都需要我们逐步摸索。这涉及到设计、试验和反复论证,工作量极其庞大。我们团队不仅致力于研制盾构机,也在为我国搭建一个全新的生产平台。
为了加快研发进程,我们团队与浙江大学等高校以及上下游产业链单位紧密合作,共同攻克了推进负载敏感控制、闭式恒功率控制系统等技术难题。样机研制成功后,我们开始在多个施工现场测试其性能,并根据生产需求不断调整。
其中,2007年在长江武汉段的水下施工中,我们团队冒着生命危险,成功带压进舱,获取了宝贵的技术数据。此前外国专家仅敢带压3公斤进仓,而我们带压4.7公斤,进入了盾构施工的生命禁区。
在海拔3700多米的引大济湟工程施工现场,由于刀盘设计缺陷,进口盾构机陷入困境。面对随时可能塌方的危险,我们团队几十次钻进直径约1米的坑道,研究并制定盾构机的“脱困”方案。每一次的挑战都铸就了我们的坚韧与毅力,最终成功突破了所有难关,为我国盾构机技术的发展作出了巨大贡献。在历史的艰难岁月里,我们积累了丰富的技术资料,掌握了盾构机的关键技术之精髓。回望过往,我们自主研发盾构机的历程是一段振奋人心的传奇。
记者问起:你们何时成功研制出盾构机?
贾连辉深情回忆道,那是2008年的一个历史时刻,我国首台具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机——“中国中铁一号”,在河南省新乡市正式问世。这一刻,我们打破了国外技术的垄断,实现了国产复合盾构机从空白到存在的巨大飞跃。“中国中铁一号”不仅仅是一台机器,它承载着我们的智慧与汗水,其各项技术指标和性能都达到了当时的国际领先水平,掘进速度、施工精度等方面均表现卓越。
首次在天津地铁3号线工程的亮相中,“中国中铁一号”成功穿越张学良故居、瓷房子等历史风貌建筑群,地面沉降量控制在惊人的3毫米以内,充分展示了其卓越的性能和精准度。
谈及未来发展,贾连辉表示,我们的目标是让中国制造的盾构机走向世界,获得全球认可。起初,海外客户对中国制造的产品持怀疑态度。但我们的盾构机凭借出色的性能,在马来西亚的项目中创造了最高日掘进21米、提前43天完成贯通的惊人纪录,为中国制造赢得了尊重和口碑。
记者进一步询问:您参与研制的硬岩掘进机与盾构机相比,其研制难度如何?贾连辉解释道,硬岩掘进机的研制难度确实更大,因为它需要在更恶劣的地质环境下工作,对机器的性能和稳定性要求更高。但无论如何,我们都将不断挑战自我,勇往直前,让中国制造走向世界舞台。贾连辉:是的。盾构机主要应用于土质隧道工程,特别是在埋深30米以下的城市地铁、公路隧道和市政管道等工程中,它们主要处理的是软岩砂石。而硬岩掘进机则更擅长处理花岗岩、大理石等硬岩地层,适用于长距离隧道、水电站引水隧道等工程。
记者问及公司启动研发此项目的原因,贾连辉表示,让盾构机走出国门,获得全球认可,一直是他们团队的心愿。在参与“一带一路”项目——格鲁吉亚南北走廊科维谢提至科比段公路隧道建设项目时,他们意识到,要想提升施工效率、加快掘进速度,必须研制出世界最大直径的硬岩掘进机“高加索号”。
有了之前的经验,记者认为此次研制应该更为顺利。贾连辉却表示他们仍然面临诸多挑战。“高加索号”的直径较大,如何确保设备的稳定性和提升其地质适应性是一大难题。格鲁吉亚冬季积雪深厚,导致大件物品难以运输,这给设备按时运至施工现场带来了压力。为此,他们必须在2020年10月初前完成装船工作。这些挑战使得团队采用了工地交付技术,虽然省去了设备在工厂内调试和整改的环节,但对设计制造的要求却更高了。
记者:针对主动铰接系统、双速减速机系统等,您的团队进行了怎样的针对性设计,以实现主机姿态的精确调整,使设备在各种地质条件下都表现出卓越的掘进能力?
贾连辉:我们的研发团队致力于隧道掘进装备的基础技术研究。对于所提及的系统,我们进行了深入设计和优化。通过研发新材料、新工艺,我们确保了隧道掘进机在质量、安全性和掘进速度方面的提升。实际上,我们将目光聚焦在提升设备的整体性能上,使其能适应不同的地质环境。
记者:下一步,您和团队的研发计划是什么?
贾连辉:未来,我们计划推动隧道掘进装备技术向更高层次发展。我们将继续探索新材料、新工艺,目标是开发出更耐用、更可靠、更高效的隧道掘进机。我们也致力于推动制造业向高端化、智能化、绿色化方向迈进。
记者:您当初是如何组建起这支高质量的研发团队的?
贾连辉:大约20年前,为了提升企业的创新能力,我牵头组建了这支研发团队。我结合研发任务将团队划分为四个小组,每个小组负责不同的领域。为了让团队成员各自发挥所长,我任命技术骨干担任各研发小组的组长。如今,我们的团队已经壮大到超过300人,其中90%的成员拥有硕士或博士学位。
记者:在技术不断发展和产品不断迭代的背景下,您是如何保证团队成员的技术水平始终保持在行业前列的?
记者:在您的观察中,隧道掘进机行业目前存在哪些人才缺口?我们又该如何弥补这些不足呢?
贾连辉:当前,隧道掘进机行业正处于由“制造”向“智造”转型升级的关键时期。为了推动这一进步,我们急需掌握传感检测、机器人技术等领域的尖端人才。这方面的人才储备明显不足。要解决这个问题,我们需要强化“人才+产业”的顶层设计,围绕产业链构建人才链,实现人才链、创新链、产业链及价值链的深度融合。应针对企业面临的人才引进、培养、留用等难题,提供有力的政策支持。
记者:青年人才是企业未来的希望。您如何培养年轻人,让他们能够迅速成为公司的中坚力量呢?
贾连辉:我们建立了全面的职业生涯发展体系,为年轻人指明了从应届毕业生到技术专家的成长路径。我们推出了《人才强基计划》和《“三年筑梦+两年提升”青才培养专项方案》,详细规划了青年人才入职五年内的学习和成长轨迹。我们还与多所高校合作,针对隧道掘进机行业的人才需求,共同制定培养方案。
记者:您对青年人有什么寄语?
贾连辉:青年朋友们,我们所处的时代既充满挑战也充满希望。希望你们保持年轻人的热情和活力,既要胸怀远大理想,也要脚踏实地。在工作中,要耐得住寂寞和孤独,抵挡住外界的诱惑,通过不懈奋斗创造属于自己的精彩人生。
记者手记:我们必须制造出属于中国人的盾构机!在访谈中,贾连辉的坚定信念和执着追求让人深受鼓舞。他对行业的人才需求有着深刻的认识,对年轻人的培养和成长也充满了热情和期待。让我们共同期待,在贾连辉和广大青年人才的努力下,隧道掘进机行业能够迎来更加美好的未来。贾连辉,一位将盾构机的研发视为人生使命的工程师。他的每一个动作,每一滴汗水,都凝聚着对这份工作的深深热爱。
从他踏入这个领域的那一刻起,他便与盾构机研发项目组紧密绑定。回忆起初入行业的日子,他说,大家心中憋着一股劲,誓要打破“洋盾构”的垄断地位。那段时间,贾连辉的生活变得极其规律,宿舍到技术中心的两点一线成为他的日常,而“白加黑”的工作模式更是家常便饭。
管径、流量、泥浆配比……每一个参数他都亲自验证,仿真方案一次次修改完善。在实验室里,他搭建模型反复测试,不放过任何一个可能影响最终结果的细节。
工地,对于贾连辉来说,既是他战斗的战场,也是他磨炼技艺的地方。在盾构机试掘进阶段,无论是短是长,他都会守在现场,与同事们共同面对每一个挑战。每一个部件的运行情况,他都了如指掌。他常告诫同事,只有深入一线,熟悉项目,才能设计出真正符合客户需求的产品。
在贾连辉眼中,盾构机虽然是个“大块头”,但研制它却是精细活,来不得半点马虎。作为团队领导,他不仅对整个盾构机的设计烂熟于心,对每一个零部件的参数甚至比具体的设计人员还要了解。面对技术评审会上行业专家的尖锐提问,他总能对答如流,让人不得不佩服。
他说:“我要带领团队研制出最好的盾构机,这是我一路走来的最大动力。”贾连辉和他的团队正奋力向前“掘进”,他们有一个共同的愿景,那就是让“中国造”享誉世界。每一个荣誉、每一次突破,都是他们献给国家和人民的最好答卷。
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