中國在建最長高速公路盾構隧道——北京東六環(huán)改造工程隧道，于8月21日實現(xiàn)雙線貫通，把一段六環(huán)路成功“藏”在了地下。

這一過程中，名為“京華號”的國產首臺16米級盾構機是當之無愧的“明星”。自2021年5月始發(fā)以來，“京華號”盾構機歷經24個月，完成7.4公里隧道掘進任務，并創(chuàng)造了單月進尺542米的掘進紀錄。

“我們四代人18年接力奮斗，終于實現(xiàn)共同的夢想。”王虎然是“京華號”盾構機長，在他和師傅們——“四代機長”的共同努力和見證下，國產大盾構機實現(xiàn)創(chuàng)新飛躍。

從過去有什么裝備干什么工程，到根據工程量身定制設備，從依賴進口到國產原創(chuàng)，“京華號”濃縮著一部篳路藍縷的創(chuàng)業(yè)發(fā)展史。“四代機長”的接力傳承，則是其中一個生動的注腳。

第四代盾構機長王虎然：

“雖然我的駕駛時速只有2米出頭，但師傅說：放在過去算‘風馳電掣’了”

“我叫王虎然，今年25歲，是一名盾構機‘司機’。我的工作環(huán)境最深位于北京75米的地下，內容是修建北京東六環(huán)改造工程西線隧道。”

這段自述的主人公，正是中國第四代盾構機長王虎然。他的座駕，則是價值數億元的國產最大直徑盾構機“京華號”。每天在地面往來的人們難以想象，王虎然駕駛著盾構機在北京地下累計潛行了2年多，直到最近“京華號”破壁而出，標志著北京東六環(huán)改造工程西線隧道順利貫通。

北京東六環(huán)改造工程隧道直徑15.4米，最深處位于地下75米，是北京市埋深最大的地下隧道。要想讓這臺16米級的盾構機掘進7.4公里，把一段路“藏”到地下，好比用“搟面杖”繡花，放眼整個中國，也沒人干過這件事。

完成這樣一項超級工程，首先需要一臺開挖直徑達16米的超大直徑盾構機。“相較常規(guī)直徑、大直徑盾構機，16米級超大直徑盾構機的系統(tǒng)集成更復雜，其制造難度、施工難度和風險系數也呈幾何式增長，一直是國產盾構機技術研發(fā)和推廣應用的薄弱領域。”中鐵十四局北京東六環(huán)項目有關負責人介紹。

操作人員進行管片拼裝。受訪者供圖

在建設單位首發(fā)集團的組織下，中鐵十四局集團憑借豐富的大直徑盾構施工經驗、穿越江河湖海城的技術積累和海量數據，聯(lián)合中國鐵建重工集團實施重點突破，量身打造“京華號”，并對整機的耐磨性和承壓性進行重點設計。

2020年7月，王虎然畢業(yè)后進入中鐵十四局工作。彼時，“京華號”正在工廠進行制造，王虎然在項目安排下前往工廠監(jiān)造并全面了解盾構機工作原理。2021年5月，“京華號”盾構機順利始發(fā)，經過一輪輪學習培訓、實踐操作，王虎然也迅速成為一名盾構機長。

成功掘進7.4公里的隧道，看似波瀾不驚，實則背后困難重重。掘進過程中，需一次性長距離穿越高密實、強透水砂層，地上風險源密集，地下空間環(huán)境復雜，掘進控制因素多，這對新人機長王虎然來說并不輕松。

“師傅手把手地教，毫無保留地傳授多年經驗，這是我在駕駛室內從容操作的底氣。”王虎然說。

這位年輕機長沒有辜負眾望。“京華號”從隧道破壁而出那一刻，證明了一切。“雖然我的駕駛時速只有2米出頭，但師傅說：放在過去，那也算‘風馳電掣’了。”王虎然言語中透著自豪。

第二代、三代盾構機長孫旭濤、孫長松：

“從我們這兒開始，盾構制造和施工技術就牢牢掌握在中國人自己手中了”

王虎然的師傅是孫長松，中鐵十四局北京東六環(huán)改造工程盾構經理，同樣是90后，但已經有8年機長經驗了。

“京華號”在掘進中要下穿55處風險源，這其中包含亞洲最大的城市地下交通綜合樞紐、人口密集的商業(yè)區(qū)、京哈鐵路等重點線路。面對每一處風險源，孫長松幾乎是通宵達旦守在施工現(xiàn)場。“京華號”始發(fā)時，雖然辦公室距離宿舍僅有不到200米，他還是在辦公室放了個折疊床，困了就瞇一會，醒了就繼續(xù)盯著。

孫長松不僅當過盾構機長，還參與了“京華號”的研發(fā)。“可以說，這條隧道、這臺設備，就像我的孩子一樣。”孫長松說。

四代機長在東六環(huán)改造工程西線隧道貫通現(xiàn)場合影，從左往右依次是孫長松、陳鵬、孫旭濤、王虎然。受訪者供圖

從與盾構機打交道開始，孫長松就跟隨師傅的腳步，在武漢、常熟、北京等地多個項目上輾轉。在蘇通GIL綜合管廊工程上，孫長松和師傅曾攜手挑戰(zhàn)全球首條特高壓長江隧道施工難題。這次項目上，孫長松也迎來了自己的“機長首秀”。項目自盾構機始發(fā)掘進到貫通，用時14個月，日均掘進14.12米，月均417米，創(chuàng)造了當時世界大直徑盾構隧道施工新紀錄。整條隧道無一滲漏點，業(yè)內專家稱贊此隧道是“國內現(xiàn)場管理最好、實體質量最優(yōu)、建設進度最快的行業(yè)標桿工程”。

“從我們這兒開始，盾構制造和施工技術就牢牢掌握在中國人自己手中了。”孫長松記得師傅交代的這句話，早就暗下決心，一定要做出不一樣的成果。

孫長松的師傅，正是第二代盾構機長孫旭濤，見證和參與了盾構技術從國外引進到國產的全過程。孫旭濤曾先后參與南京地鐵10號線長江隧道、武漢地鐵8號線過江隧道等工程的建設。在武漢地鐵8號線越江隧道施工中，孫旭濤跟隨團隊在直徑12米盾構機中首次實現(xiàn)了常壓更換滾刀和刮刀，并在全世界首創(chuàng)“滾刀齒刀原位互換”的技術。他參與編寫的《泥水盾構施工手冊》成為盾構入門的教科書。

這一次，孫旭濤被任命為中鐵十四局北京東六環(huán)項目負責人。要完成北京東六環(huán)項目打造世界性標桿工程的目標，對他是個不小的挑戰(zhàn)。但迎難而上，從來都刻在盾構人骨子里，更是師傅的親身教誨。

第一代盾構機長陳鵬：

“我來！”從零開始，推動中國大直徑盾構施工技術從無到有、從弱到強

孫旭濤的師傅陳鵬，中國第一代盾構機長，曾經從零開始，帶領中國盾構完成了“四穿長江”的壯舉，并一路推動中國大直徑盾構施工技術從無到有、從弱到強。

南京，是一代盾構機長夢想啟航的地方。2008年1月，一座直徑14.5米的長江隧道在南京開建，這是當時世界上第二大、全國最大直徑水下盾構隧道，也是地質條件最復雜，技術難題最多、施工風險最大的工程之一，被稱為“萬里長江第一隧”。陳鵬是從全國調集來的建設者中的一員。

當時國內還沒有自己的盾構機，只能高價從國外進口并接受不順暢的售后服務。有一次，施工中出現(xiàn)盾構機掘進異常，陳鵬認為是刀具磨損了，但外國專家不認同，經過反復交涉，才同意進行常壓換刀檢查。常壓換刀相當于人在潛艇內部把外面的東西拿進來，再把新的東西推出去，一旦操作不慎非常危險。

“我來！”年輕的陳鵬主動請纓。經過一番檢查，發(fā)現(xiàn)刀具已經徹底磨沒了，這證明了陳鵬和其他中方同事的判斷。陳鵬和團隊突破外國專家的壓力，重新設計制造耐磨刀具，將盾構機性能提升5倍以上——原來的刀具一次最多掘進100米，新刀具能掘進500米。

“我們技術人員就一邊施工一邊摸索鉆研，通過反復操作、維修、保養(yǎng)等，慢慢掌握了盾構施工的基本要領。”陳鵬說。

不僅如此，他們還先后完成30余項專題論證，申報專利15項，取得在高氣壓條件下修復刀盤刀具等諸多科研成果，填補了相關領域研究空白，同時獲得“魯班獎”“詹天佑獎”“國優(yōu)金獎”。

長期以來，陳鵬打交道的多是進口盾構機，他一直期待著有朝一日能讓國產盾構機完成一次具有突破性的重大“穿越”。這個愿望終于在北京東六環(huán)改造工程項目上成為現(xiàn)實。

作為中鐵十四局大盾構公司總經理，2019年，陳鵬接到北京東六環(huán)項目任務。在他的帶領下，填補國內空白的超大直徑泥水盾構隧道同步雙液注漿技術被研發(fā)出來，“京華號”在掘進過程中實現(xiàn)了地面沉降的毫米級控制，確保盾構施工對地面既有建筑零擾動，還創(chuàng)造了16米級盾構月掘進542米的世界紀錄。

巧的是，陳鵬、孫旭濤、孫長松、王虎然，四代盾構“機長”在北京東六環(huán)改造工程上齊聚，共同助推“京華號”“掘進”了一段新的盾構里程。

他們說：“創(chuàng)新是積累的飛躍，夢想還將繼續(xù)從這里延伸。”