“200年前，歐洲人發明了世界上第一個矩形盾構機，我的中國同行則為這項古老的技術，賦予了新的生命力。”
不久前，在浙江寧波舉辦的“寧波軌道類矩盾構”技術評價會上，德國波鴻魯爾大學副校長、德國科學與工程院院士貢特爾·梅施克發出這樣的感嘆。
貢特爾·梅施克口中的“中國同行”，是浙江省勞動模范、高級工程師黃毅。作為同濟大學畢業的博士，他十年來深耕軌道建設一線，錨定自主創新，開展“卡脖子”技術攻關，把論文續寫在一個個施工現場。業內認為，黃毅及其團隊破解了軌道建設世界性難題，占據了全球地鐵盾構領域的制高點。
集眾智，創絕招，突破“卡脖子”技術
盾構機素有工程機械的“航母”之稱，可廣泛應用于城市軌道、地下管廊、鐵路公路隧道等重大工程、基礎建設領域。
在盾構技術領域，中國曾經長期落后于歐美國家。寧波市軌道集團有限公司(以下簡稱“寧波軌道”)通過技術引進與自主研發相結合，在城市地鐵線路建設方面不斷取得進展。不過，在面對狹小逼仄的地下施工空間時，寧波軌道成熟掌握的圓洞單軌盾構技術，卻難以較好發揮效力。2013年底，在建設寧波地鐵4號線時，寧波軌道遇到了難題。
4號線總長35.95公里，其中有2公里線路位于寧波翠柏里老街區正下方，地下可用空間凈寬不足14米，在如此狹窄的地下空間作業，在國際上也相當罕見。
2012年，拿到上海同濟大學博士學位的黃毅，入職寧波軌道。大家親切地叫他“黃博”。
為攻克技術難題，黃毅偕團隊多次到日本等國家調研考察。“日本地鐵大多在東京灣一帶，與寧波的城市布局、地質構造有較多相似之處。日本推出的矩型盾構，采用全鋼架支撐，雖然成本較高，但能較好地在地下狹窄空間施工。對這項技術，他們視若至寶，不輕易示人。” 黃毅說。
寧波軌道建設分公司黨委書記黃貴彬說，企業最初想咬咬牙，從日本買一臺“矩型盾構”成品裝備，以解燃眉之急，但日商以“目前暫無出售計劃”為由婉拒。
“我要扼住命運的咽喉，它決不能使我完全屈服。”(貝多芬)黃毅說，事關“卡脖子”的高端裝備與關鍵技術，不能指望也無法依賴外部引進。“即便能引進其他類似盾構機，對方也處處設防，開出嚴苛條件。”
為此，寧波軌道抽調精兵強將，嘗試研發適合中國國情與寧波地質條件的設備，黃毅成為一線技術負責人。
“作為一項國際領先的重大科研項目，僅憑寧波軌道單打獨斗不行，我們搭建產學研用一體化大平臺，參與的有上海隧道設計院、上海隧道工程公司、同濟大學等眾多一流高校學府、專業機構，組成國內頂尖的地鐵盾構攻關團隊，將軌道建設工地變成國際級大科研場。” 黃毅說，全力以赴攻關下，團隊自主首創研發橫斷面最大、多刀盤無死角、掘進利用率最高的“類矩盾構”設備，破解了建設難題。
據介紹，這臺“類矩盾構”寬11.83米、高7.27米，可以適應城市地下狹窄復雜空間、海泥層軟土地基等作業難題。寧波市將其命名為“陽明號”。
深耕一線，成就“解難高手”
作為全新的技術裝備，“陽明號”從實驗廠出品到規模化應用，需要通過可行性驗證階段。在試拼裝階段，技術團隊便遇到了“下馬威”。
按照設計要求，技術人員要將每環11片、每片重達數噸的高強度鋼砼管片，拼接成高7米、寬11米的“類矩環”空間，其精度需要控制在5mm以內。上海隧道公司高級工程師潘濤說，大家耗費多時未能如愿，只得請“黃博”來“點撥”。
黃毅(左)在施工現場檢查設備運行情況
黃毅在現場觀察了兩天兩夜，終于發現問題。原來，隨著盾構掘進，管片出現位置偏移，黃毅設計了限位器，優化了技術規程，使管片拼裝精準控制在誤差縫隙之內，這才恢復試驗施工，闖過了起步難關。
試驗初戰告捷，整個團隊移師4號線，打通了曾被視為畏途的翠柏里超窄地下段。黃毅說，按原來施工方案，僅地面拆遷補償即需12億元，而采用“類矩盾構”施工，可節省各類費用達11.4億，且不拆房不擾民，施工進度快。
寧波地處我國東部沿海軟土地帶，地下土層含水率高達50%，比東京、上海等同類沿海大城市高出10%左右。有人認為，在寧波建地鐵，如同“嫩豆腐打洞”。“類矩盾構”系列化技術工法，則有效破解了地下海泥層軟土開掘作業的國際性難題。
“受軟土地基等因素的干擾影響，最初施工時，多次發生多刀盤碰撞問題。”黃毅說，“此類問題，國外也有遇到，他們較多采用停機再啟動的方式加以解決，但影響作業效率，扭力受損較大。我們研究后，將大小刀盤分別作了刀形改進與結構調整，杜絕了刀盤交錯現象。”
寧波地鐵6號線江南路施工點附近，有3根大自來水管，施工團隊按常規流程，用基坑鋼管護壁，黃毅巡查后認為不妥。這些水管一旦發生意外，后果不堪設想。他立即更換能夠自動調節壓力的智能支撐系統，還在水管沿線設立11個監測點。據了解，6號線開工2年多來，多次遭遇臺風暴雨及東海大潮侵襲，由于采取周密的防控措施，迄今未發現任何異常。
有專家認為，寧波軌道研發攻關的“類矩盾構”，引領了全球盾構領域的新技術革命。而作為一線“操盤手”，黃毅始終懷有一個信念與夢想，就是要將此“國之重器”，對標世界最前沿，精心打磨成精品極品。
“類矩盾構”問世后，黃毅與團隊成員不斷深化研發、迭代升級,實施一系列重大技術改革創新。“類矩盾構”也從1.0版升級到5.0版。黃毅說，最初推出的盾構刀盤體系，由2個“X型”大刀盤加1個“I型”小刀盤組合而成，3個刀盤同步作業，形成全斷面百分百切削，這是其獨特優越性。
如今，運用互聯網數字化技術，通過程序預設，盾構機能夠自動調節運行速度與刀盤角度，增強了安全性可靠性。隨著技術、工法的不斷優化，盾構作業效率大為提升，以管片拼裝為例，最初每塊作業時間需30分鐘，后縮短為15分鐘，如今僅需5分鐘。掘進速度則由原來每天的2至3米，達到如今每天10米，增加了3倍多。
咬定青山不畏險
黃毅千方百計創新“類矩盾構”的應用場景，使其發揮更多效能。在東錢湖地鐵調度場線，技術團隊原本打算采用明挖方案，不料動工時發現地下有條國防電纜，只得暫停下來。正當工程隊一籌莫展之際，黃毅聞訊趕來，建議改為“類矩盾構”開掘，從電纜下面穿越通過;并將沙石建材堆成“人造山坡”，增加盾構施工要求的土層荷載，僅一個多月，就把幾乎擱淺的調度場線順利打通。
黃毅(中)與團隊成員作技術研討交流
在建設寧波8號線麗園南路站的會車線時，為加快工期，施工團隊需單雙軌同步相向施工，這使單圓洞與“類矩”洞容易發生“互吸”偏差。根據委托的地鐵設計院模擬預期，偏差可能超過12厘米。“這樣的難題，全世界也找不到先例可作參考。”寧波軌道盾構部工程師劉騰說。
經過實地勘察，黃毅建議將盾構軸線向外側偏3厘米。“這個糾偏角度遠低于測算估值，我們有些將信將疑。”劉騰說，結果在實際操作中，反彈值為4厘米，兩相抵沖僅1厘米之差，完全符合技術指標，大伙喜出望外，又嘆服不已。
工程技術人員為首臺“類矩盾構”作投產前檢查調試
“類矩盾構”及相關科研成果，在國內外業界產生廣泛影響，來自鄭州、南京、杭州等眾多城市的地鐵建設領域同行，紛紛幕名前來學習考察。黃毅還發起成立勞模創新聯盟，集聚參與寧波軌道施工、設計、科研等領域的20余家單位的勞模、技術骨干，交流探討技術，及時解決一線難題。
在歷時10年的不懈努力與堅守中，黃毅團隊先后獲得42項國內外專利，4項省部級科技進步獎，填補了多項國內空白，占據了全球地鐵盾構領域的制高點。黃毅說，目前，團隊仍在加強技術研發與儲備，攻關“類矩盾構”六代機，努力使“類矩盾構”這項高新技術，在國際競爭的賽道上持續保持領軍者地位。
近期，在寧波舉行的陽明號“類矩盾構”技術成果評價會上，中國科學院院士何滿潮，中國工程院院士劉加平、周創兵，韓國工程院院士李寅模，新加坡工程院院士梁春輝等中外專家學者一致認為，“類矩盾構”作為中國首創性、原創性、國際領先的高端裝備與施工工法，擁有不可替代的優勢與廣闊應用前景。
