从技术引进吸收到自主创新, 短短十余年, 我国盾构整体技术水平已达到国际先进水平, 成为响当当的 “中国名片” 。成绩的背后,离不开一批盾构人的拼搏奉献, 股份公司盾构及掘进技术国家重点实验室执行主任孙振川就是其中的代表。
该实验室依托中铁隧道局建设, 是我国建筑施工盾构行业唯一设在企业的国家重点实验室。从业二十多年来, 孙振川扎根施工一线, 主持了我国第一条海底隧道厦门翔安海底隧道等重大工程建设和科研攻关, 参与了国家“863”“973” 中多个国家级项目, 构建了跨江越海隧道设计理论与方法等关键技术体系, 填补多项国内外技术空白, 为我国穿江越海、 地下空间开辟等重大工程推进作出了突出贡献。
攻艰克险 穿江越海铸精品
2005年, 筹划十年的我国首座大断面海底隧道—厦门翔安隧道准备开建, 当时有能力修建海底隧道的国家屈指可数, 我国缺乏修建此类工程的经验, 且海底地质条件异常复杂,其难度世界罕见。面对挑战, 时任翔安隧道项目部经理的孙振川决心啃下这块 “硬骨头” 。翔安海底隧道需先后穿越8条风化深槽和多条风化囊, 深槽处地质条件极其复杂。来自挪威和日本的隧道专家察看了地层结构后摇头说:“这个工程是海底隧道钻爆法修建的禁区,我们从来没有遇到过。 ”
外国专家的否定没有让项目团队退缩, 孙振川带领技术团队日夜坚守在施工现场进行研究实验、 技术创新。面对传统CRD工法掘进进度缓慢、 地层变形及地表沉降大等问题,孙振川带领团队进行工法优化, 通过研发新设备、 创新施工步序、 制定变位分配控制标准、 提高机械化设备配套, 使施工效率由最初的每月30至40米提高到每月80米, 地表沉降由20厘米下降为3厘米, 大幅提高了施工效率。
海底施工中, 如何安全通过海底风化深槽及岩石破碎带成为最大难题。“这是一段极不良地质体, 就像夹心饼干一样, 两边是岩石, 中间却和海水连通, 夹杂着泥、 沙, 一旦发生垮塌、 漏水, 后果不堪设想。 ” 孙振川说。当时国内外都没有类似技术和经验可供借鉴, 孙振川决心做第一个 “吃螃蟹” 的人。他带领技术团队日夜泡在施工现场进行技术攻关, 最终确立了 “探、 堵、 挖” 的施工理念和防止突涌水为核心的技术体系, 安全顺利地穿越了第一个风化深槽, 并在全线工程推广应用。在翔安隧道建设中的出色表现, 使孙振川团队多项技术成果受到了业界广泛认可, 其中 “跨江越海大断面暗挖隧道修建关键技术与应用” 获得2016年度国家科技进步二等奖。
开拓创新 智能盾构谱新篇
荣誉不是终点, 科研没有止境, 孙振川没有停下前行的脚步。2012年, 股份公司盾构及掘进技术国家重点实验室顺利通过科技部验收, 孙振川作为实验室主要牵头人员, 再一次在科研道路上整装出发, 担负起新的使命。这一次, 他把目光投向了科技前沿—大数据与人工智能, 因此,“盾构TBM大数据研究” 成为实验室的重点项目之一。
孙振川认为, 城市人口膨胀带来交通拥堵和资源紧缺, 隧道和地下空间开发已成为必然趋势, 作为主要施工设备的盾构TBM及其施工技术前景广阔。但盾构作为一种定制产品,其选型设计在目前还停留在仅仅依靠大量传统纸质图表的阶段, 盾构机还需要类似汽车驾驶员的主司机操控。进入环境复杂的地下后,工程地质的不确定性、 盾构机的不适应性、 操作人员素质的差异性等都给盾构法施工带来各种问题。
盾构TBM是不是也能像无人飞机一样,实现智能操作、“无人驾驶” ?为此, 孙振川牵头开展了 《盾构TBM大数据云平台及应用》 研究, 让盾构TBM与信息技术 “牵手” , 实现盾构TBM智能化选型设计、 智能化作业。目前, 盾构TBM数据云平台一期研究完成, 具备了智能监控、 综合分析、 业务协同等功能, 已接入施工线路200多条, 预测风险1500多次, 纠正不当施工行为800余次, 成果先后获得工信部大数据示范试点项目、 百家大数据优秀案例等荣誉。孙振川所在的国家重点实验室团队也成功入选国家重点领域创新团队, 先后获全国工人先锋号、 全国专业技术人才先进集体、 全国五一劳动奖状、 国家科技进步奖等多项荣誉。
今年9月, 习近平总书记在河南考察时强调,“要坚定推进产业转型升级, 加强自主创新, 发展高端制造、 智能制造, 把我国制造业和实体经济搞上去, 推动我国经济由量大转向质强。 ” 作为新时代的盾构人, 孙振川表示, 会牢记总书记的嘱托, 在科研的道路上坚定不移地走下去, 扛起推动中国盾构技术不断创新发展的责任和担当, 牢记盾构人的初心, 为实现伟大的 “中国梦” 贡献力量。 黄明海