金石写意铿锵 盾构成就担当

2019-07-16 06:28徐以立
质量与标准化 2019年4期
关键词:盾构隧道施工

文/特约记者 徐以立

陈柳锋

2018年“上海市首席技师”“上海市技术能手”“上海工匠”;主要负责盾构机电气控制系统设计和维保;拥有9项国家发明专利,曾荣获“上海市科技进步二等奖”“数字化设计‘机械臂式隧道管片拼装机研究’银奖”等奖项。

走进上海隧道工程有限公司机械制造分公司(以下简称“上海隧道”)展厅,大厅深处的四面墙甚是显眼,满满当当挂的都是大大小小的圆形或者椭圆形金属盘。仔细端详,可以发现它们都有一个共同的名字:盾构机。原来,这些都是上海隧道历年来制造的盾构机中刀盘的等比例缩小模型。

基建领域有句流传已久的顺口溜:“上天有神舟,下海有蛟龙,入地有盾构”。盾构机是隧道掘进的专用工程机械,拥有金属外壳,壳内装有整机及其辅助设备,在其掩护下进行土体开挖、渣土排运、整机推进和管片安装等作业,从而使隧道一次成型。作为国家制造业的脊梁、大国重器,盾构机一直以技术含量高、学科交叉多、制造工艺复杂著称。曾几何时,只有德国、日本和美国等少数国家掌握其设计制造的技术。

“幸而在2004年,我国完成了首台具有自主知识产权、达到国际先进水平的地铁盾构机‘先行号’,并实现了量产。此举不仅打破了‘洋’盾构垄断国内市场的局面,让中国在此领域有了话语权,也为后续盾构机国产化的技术革新和走出国门夯实了基础。”眼前男子抚摸着墙上的刀盘模型欣慰地说。

他叫陈柳锋,是上海隧道盾构机专家,扎根隧道工程24年,为国产盾构机推向全国、走向世界作出了卓越贡献。

“我的梦想就是要打造中国人自己的盾构!”我们的采访,从他的这句话开始。

只进不退 创新无畏

瞄准世界隧道掘进机高新技术,2004年,历时1年3个月,上海隧道研制完成中国首台具有自主知识产权、达到国际先进水平的地铁盾构机“先行号”。作为盾构机国产化研发团队的一员,陈柳锋创新性地提出“采用变频控制取代液压系统来驱动刀盘的运作,实现有效控制刀盘转速稳定、实现盾构机高精度土压平衡控制”的理念。后经专家鉴定,此操作方式达到国际先进水平,而“盾构刀盘驱动用变频控制装置以及控制方法”更是获得国家发明专利。

2013年4月,上海隧道研发的国内首条地面出入式盾构法施工技术(GPST)隧道顺利贯通。这完全打破了日本、德国对GPST施工技术的垄断,中国已成为世界上少数拥有GPST隧道实际施工能力的国家。

在国内隧道施工行业内,这项技术被誉为“哥德巴赫猜想”,而它被突破的背后,则是陈柳锋及其团队的不懈努力。他们解决了超浅覆土和负覆土技术难题,不仅克服了隧道轴线偏移、隧道上浮和隧道渗漏水等困难,还得到了大量GPST工法施工数据,为之后GPST工法的广泛应用奠定了基础。

创新之路总会越走越宽。“作为隧道人,‘只进不退’是我们的精神核心。”陈柳锋说。

在积累盾构掘进的大量数据的基础上,他又设计了“隧道远程信息智能管理软件”,建立无人全方位的“专家监控系统”,可以让维保人员足不出户,甚至是足不出“沪”,便能随时对分布在各地、乃至各国不同工地的不同盾构机进行实时监控,实现了盾构机智能化监控和全生命周期维护。该软件成为了上海隧道独有的核心技术。

“迄今为止,这套系统已为50多台国产盾构机植入了智能化神经,突破了国外对我国核心技术的长期封锁,为国家创利近2亿元人民币。”陈柳锋的眼神里微微透露着些许自豪。

临危受命 胆大心细

除了机器设计和技术革新,陈柳锋还是维修、保养盾构机的行家里手。如果把盾构机里的电气系统比作“血脉”,那么他就是打通这些“血脉”的“神医”,为保证盾构机这条“地下蛟龙”能时刻战斗力充沛,而不断努力。

2011年,位于上海虹桥机场附近的迎宾三路隧道新建工程正在进行施工。这在当时是世界上直径最大的土压平衡盾构法隧道工程,也是国内首条穿越正在运营的机场跑道和许多敏感建筑物的大型盾构隧道,难度极大。

施工中,由于拼装机通讯系统发生故障,左右提升千斤顶行程的偏差瞬间过大,日本盾构机拼装系统不得不停机,无法正常运作。在日方专家无法解决问题、备用的网关模块已被耗尽、之前订购的设备还在采购途中的紧急情况下,陈柳锋临危受命,匆匆赶往现场。

在排查了故障原因后,根据以往经验,他大胆提出了对拼装机部分的通讯系统做应急改制的解决方案。可方案一开始并没有得到其他专家的认可,反对和质疑声扑面而来。

虽然风险高、无先例,但在关键时刻,看起来斯斯文文的陈柳锋没有退缩,而是站出来顶住巨大的压力。他相信他以往的实验数据。在当天深夜23:30,历经了12个小时的工作,他和团队完成了改制任务。“系统恢复正常!”看着盾构机重新开始运作,擦擦脸上的汗水,他悬在半空中的心终于落地了。之后,盾构机的运作情况越来越好,5环、6环、7环……超大盾构机长距离连续穿越敏感建筑设施,但主跑道的沉降始终控制在7 mm,保证了飞机的正常起降,圆满完成了任务。

除此之外,无论是外滩通道工程中的故障,还是法国FCB盾构发生的拼装机故障,亦或是日本三菱盾构的PLC控制程序不能使用,他总是能在最短时间内找出问题原因,并及时维修。这不仅规避了危及优秀历史建筑群、影响市民日常用水等的严重后果,更是得到了市政府和外方专家的交口称赞。

“事后回想这些‘只许成功,不许失败’的时刻,会后怕吗?”面对记者的提问,陈柳锋轻轻地笑了:“这就是我的责任。”

短短几个字,道出了‘隧道人’的信仰:

恪尽职守、敢为人先。

标准在心 工匠在行

如今,坚持自主创新的国产盾构机开始崭露头角,走出国门,与国际行业巨头同台竞技。自1997年开始,走出国门后的上海隧道不断承接新加坡、印度等地的隧道建设项目。2011年上海隧道用国产复合型铰接式土压平衡盾构机参与国际竞标,打败了日本、德国的老牌盾构机械制造商,成功出口新加坡,首次实现了国产盾构装备批量出口海外。

在国产盾构机不断被国际认可的进程中,陈柳锋也在不断积累和成长着。从长三角到珠三角,从国内到国外……他和团队穿梭于全国、甚至世界各地重大工程的现场。他说,新加坡是对施工标准和安全都有超高标准的国家,“能在激烈的国际竞争中拿到新加坡的订单,不仅是对我们服务、技术、工程质量的肯定,更是倒逼我们在设计盾构机时,遵循国际标准,更加重视安全管理、质量监控和工作环境等细节问题。”

盾构机施工是地下隧道工程施工,施工作业均在盾体内部完成。对盾构机司机来说,闷热潮湿的工作环境似乎是一种司空见惯。但是在新加坡的施工现场,他们看到了当地所遵循的英联邦的施工作业标准,对工作环境的要求更加人性化。于是,在施工中,上海隧道第一次在盾构设备中安装了空调系统,让司机在地下深处也可以在常温环境下工作。

“打造符合国际标准的工作环境”,这让陈柳锋很受触动。于是,之后再设计盾构机时,他将以人为本的思想揉进设计理念当中,将原本需要站着操作的控制台,在不影响操作的前提下,根据人体工学,设计出可坐着操作的控制台,让盾构机司机减少疲劳感,工作时更舒适、安全,更加符合国际标准。

从普通的电工成长为首屈一指的盾构机专家,他显然有太多的心得可以分享。但是质朴的他将千言万语化成简短的肺腑之言,虽然朴实,但是掷地有声:

“在我的心中,工匠精神是中国制造发展的力量和方向;是对国之利器矢志不渝的孜孜追求;是攻克洋设备、研制国产盾构的不懈探索;是以坚守之心,构建出中国盾构的最强大脑;是以精益求精的态度,把对细节的执着,注入电气系统的每一个环节中。”

事实上,在24年的职业生涯里,他也确实一直遵循着这份赤子之心,忘我地奋战在第一线。

关于未来,他的想法也很坚定。身处“工业4.0”和大数据时代,他和团队在无人驾驶盾构、全自动拼装电气控制技术领域不断展开探索。除了要将盾构机事业做大做强,他还依托“陈柳锋技师创新工作室”,立志要培养更多的年轻人深耕盾构机研究,助力国产盾构机的腾飞,打造属于中国的“盾构时代”。

结 语

金石写意铿锵,盾构成就担当。而他,也像他最钟爱的盾构机一样,以坚定的意志,用“盾构精神”,不断地攻克一个又一个难关、创造一个又一个记录、荣获一项又一项荣誉、贯通一条又一条隧道“长龙”,在地下深处,成就中国盾构的技术“高度”。

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