潛行地下，打造中國盾構(gòu)王牌

2024年3月1日，中國鐵建重工集團(tuán)工程師張帥坤入選2023年度十位“大國工匠年度人物”。十六年來，張帥坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破重重技術(shù)封鎖，先后研制出百余臺盾構(gòu)機(jī)，國內(nèi)埋深最大的海底隧道盾構(gòu)機(jī)“深江一號”、國產(chǎn)最大直徑盾構(gòu)機(jī)“京華號”等都是出自他手。

把盾構(gòu)機(jī)做成“爭氣機(jī)”

2008年，張帥坤從大學(xué)機(jī)械專業(yè)畢業(yè)后進(jìn)入盾構(gòu)施工行業(yè)，一開始，他從事的是盾構(gòu)機(jī)技術(shù)管理方面的工作。但秉承著“掌握一技之長”的想法，加之感受到盾構(gòu)機(jī)一直被國外“卡脖子”，迫切需要尋求一條出路，他便主動(dòng)申請從管理崗位調(diào)到地下開盾構(gòu)機(jī)。

張帥坤研發(fā)國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的初心，和一段受“窩囊氣”的經(jīng)歷有關(guān)。一次，國外盾構(gòu)機(jī)的拼裝系統(tǒng)出現(xiàn)抖動(dòng)，持續(xù)一個(gè)多月都沒修好，每天的損失在20萬元以上?！爱?dāng)我們提出自己維修時(shí)，外方人員拒絕提供資料，甚至威脅不再質(zhì)保?！睆垘浝ぐ迪聸Q心，要把盾構(gòu)機(jī)做成中國“爭氣機(jī)”。

為弄清盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造原理，張帥坤來到隧道掘進(jìn)現(xiàn)場，初入地下，整個(gè)隧道里面陰暗、潮濕、高溫。由于空氣不流通，封閉的環(huán)境下，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的高溫不斷釋放，有時(shí)隧道內(nèi)溫度可達(dá)40多攝氏度，讓人汗流不止，有一種窒息缺氧的感覺。一天中有12小時(shí)要在這樣惡劣的環(huán)境中度過，這讓自感能吃苦的張帥坤有點(diǎn)承受不住，但他在漫漫黑暗里堅(jiān)持了下來?！昂髞砉ぷ髟倜?、加班再晚，我都沒有覺得比在地下的日子更苦?！睆垘浝ふf。

加入中鐵重建的盾構(gòu)機(jī)研制組后，會(huì)操作、懂維修、能鉆研的張帥坤成為核心一員。當(dāng)時(shí)繪圖紙、做試驗(yàn)，鉆爬在車間里量化各項(xiàng)組裝指標(biāo)，僅審核的圖紙就有1.5萬余份。2010年10月8日，鐵建重工首臺盾構(gòu)機(jī)“開路先鋒19號”在長沙下線，之后在長沙地鐵2號線項(xiàng)目上一戰(zhàn)成名，迫使國外品牌在中國市場降價(jià)30%。張帥坤露出欣喜的笑容。

掌握核心技術(shù)上臺階

盾構(gòu)機(jī)是大國重器，一臺大盾構(gòu)機(jī)由幾萬個(gè)零部件構(gòu)成，集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，每項(xiàng)設(shè)計(jì)都要結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行個(gè)性化、定制化研究，不僅技術(shù)難度極大，更需要懂得機(jī)電、傳感控制、土木等方面的專業(yè)知識。

為了研發(fā)盾構(gòu)機(jī)，之前一年多時(shí)間的地下操作給張帥坤打下基礎(chǔ)，他先是把能夠接觸到的圖紙資料全部瀏覽了一遍，用圖紙比對著設(shè)備零部件，基本能做到過目不忘。時(shí)間長了，張帥坤對盾構(gòu)機(jī)的參數(shù)設(shè)定也了如指掌。盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)需要經(jīng)過不斷循環(huán)，每向前推進(jìn)兩米，就需要停下來拼裝管片，每次拼裝間隙，張帥坤總會(huì)從主控室出來，到設(shè)備上觀察師傅們?nèi)绾尉S修、拆卸和清洗。

張帥坤從最基礎(chǔ)的內(nèi)容開始，廢寢忘食地練習(xí)，將盾構(gòu)機(jī)每個(gè)部件先畫三維、再畫二維，畫了一版又一版，不斷進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。2012年，張帥坤首次擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，便面臨蘭州黃河底部富水全斷面漂石地層。彼時(shí)項(xiàng)目建設(shè)需要穿越黃河，地質(zhì)十分復(fù)雜，當(dāng)時(shí)市場上的盾構(gòu)機(jī)都無法實(shí)現(xiàn)，全世界也沒有過成功的先例。張帥坤頂住壓力，與團(tuán)隊(duì)一起分析需要解決的問題，用了半年時(shí)間論證方案，最終通過創(chuàng)新性采用雙采石箱、二次破碎等技術(shù)，打破傳統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)理念，用兩年時(shí)間研制出了一臺適合工程的新機(jī)器，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)首次穿越黃河，解決了行業(yè)難題。

2017年，張帥坤和團(tuán)隊(duì)受領(lǐng)常德沅江過江隧道盾構(gòu)機(jī)研制。盾構(gòu)機(jī)要潛入江底，挑戰(zhàn)高水壓和松散卵石層。設(shè)備每下降10米，就增加一個(gè)大氣壓，潛水員要隨時(shí)鉆進(jìn)40多米深的高壓艙更換被磨損的刀具，每更換一把刀具要耗時(shí)一天，且風(fēng)險(xiǎn)極大。張帥坤和團(tuán)隊(duì)成員做了三百多次高水壓試驗(yàn)，成功研發(fā)出“常壓換刀”技術(shù)，耗時(shí)僅需兩小時(shí)。這一“獨(dú)門絕技”填補(bǔ)了國內(nèi)行業(yè)空白，成功應(yīng)用于中國水下最深隧道盾構(gòu)機(jī)“深江1號”等數(shù)十臺國之重器，創(chuàng)造了行業(yè)最快紀(jì)錄。

從“行健號”打破國外壟斷，到“望京號”建功鐵路建設(shè)，再到“京華號”引領(lǐng)“中國創(chuàng)造”，張帥坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將盾構(gòu)機(jī)核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中。

在世界行業(yè)中勇立巔峰

從2013年開始，張帥坤成為推動(dòng)中國盾構(gòu)“出?！钡牡昧σ粏T。他領(lǐng)銜研制的國產(chǎn)大直徑盾構(gòu)機(jī)貼上了“國際標(biāo)簽”，沿著“一帶一路”出口到意大利、俄羅斯、印度、新加坡、韓國、智利等國家和地區(qū)。從單一的產(chǎn)品研發(fā)出口，提升到技術(shù)、服務(wù)、管理、品牌和文化的出口，為客戶提供全生命周期服務(wù)，助力海外重點(diǎn)工程實(shí)現(xiàn)智能化建造，使中國裝備走向世界。2023年，鐵建重工單次出口意大利12臺大直徑盾構(gòu)機(jī)。德國專家豎起大拇指說：“張帥坤，盾構(gòu)機(jī)研制技術(shù)‘大拿’，了不起！”

2023年5月，張帥坤團(tuán)隊(duì)出口印度的盾構(gòu)設(shè)備順利貫通孟買沿海公路隧道項(xiàng)目，創(chuàng)造了海外大直徑盾構(gòu)硬巖地層月進(jìn)尺457米施工新紀(jì)錄。該項(xiàng)目入選“2022TOP50全球工程機(jī)械應(yīng)用案例”，標(biāo)志著我國超大直徑盾構(gòu)成套技術(shù)躋身世界前列。

“我取得的每一項(xiàng)進(jìn)步，背后都有著家人的包容和理解?！睆垘浝ぬ寡裕c愛人的婚禮是在老家匆忙停留了半天舉行的，女兒的出生也正趕上研制新機(jī)器應(yīng)用的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)……如今，他一年有近兩百天在外出差，深入施工隧道。正是家人的支持，讓張帥坤沒有后顧之憂勇毅前行。

“大國工匠的榮譽(yù)不僅是屬于個(gè)人的，更多的是國家對我們行業(yè)和企業(yè)的認(rèn)可?？吹矫總€(gè)城市的隧道建設(shè)中基本都有我們的盾構(gòu)機(jī)，我就倍感驕傲。今后，我要造出更多世界一流的盾構(gòu)機(jī)，為制造強(qiáng)國貢獻(xiàn)一己之力！”張帥坤說。

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