在穿山跨海的幽深隧道里，有一种庞然大物在建造工程中必不可少；重达几千吨，像“地下航母”一样“破壁开路”，完成开挖、支护、推进、衬砌等多种作业，它就是大国基建的核心装备之一——盾构机。
和盾构机打了16年的交道，中国铁建重工集团股份有限公司的“80后”正高级工程师张帅坤成绩斐然，他2010年入职掘进机研究设计院，先后担纲研制国内首台高铁大直径泥水平衡盾构机“望京一号”，国产首台铁路双线超大直径泥水平衡盾构机“中原一号”，领衔攻克“常压换刀”技术……在盾行“江河湖海城”的创新实战中，张帅坤和团队培育了120多名高端地下装备创新人才，承担国家、省部级项目7项，获授权专利300余件。即使在2023年成为全国五一劳动奖章获得者，他也只是把奖章放进书柜里，片刻不怠赶往施工现场、开会研讨，继续做大直径盾构机的研制工作。
脚步不停，是因为现实需求紧迫。让张帅坤紧张的是“定海号”“甬舟号”研制工作，这两台超大直径盾构机将应用于世界上最长海底高铁隧道——浙江宁波至舟山铁路金塘海底隧道的施工中。张帅坤解释，“项目建成将填补浙江省最后一个设区市不通铁路的空白。两台盾构机分别从宁波、舟山始发相向掘进，区间内将面临14次软、硬地层的交替转换。”差异性极大的长距离穿越，需要人工在70米深的海底频繁进行高压换刀作业，施工复杂程度、难度和风险较大。
刀盘是位于盾构机最前端的“吃土神器”，上面安装焊接各种刀具，一旦开始转动，能够切削土渣装进土舱。此次刀盘开挖直径有14.57米，但对接误差需要小于20毫米。
“因此，我们团队扎根国产高端隧道掘进装备研发生产一线，铆足了劲将常压换刀、超高压密封等6项创新设计推广应用。”张帅坤举例，“甬舟号”拥有常压刀盘，换一把刀具的时间从过去近一天时间缩减到现在的两个小时。配备了308把特制刀具，搭载了超前地质预报，它利用盾构机刀盘，滚刀破岩产生的震动信号作为震源，对前方50-100米地质进行精准探测、预警研判。“定海号”采用5道外密封加4道内密封，能抵挡120米的水压，相当于在一个指甲大小的面积内承受12公斤压力，而特制的导向系统可为盾构掘进提供精准的导向服务和姿态控制。
“我和团队的使命就是要研制更多填补空白的高端装备。”张帅坤表示，“锻造更多更强的大国重器，让过去用‘洋机器’、被‘洋专家’瞧不起的故事不再发生。”
在今年的1月和2月，“定海号”“甬舟号”分别在长沙顺利下线，开始迎战世界级隧道建设。张帅坤“心里的石头”稍稍落地。创新永无止境，对于他这种闲不住的人，“新问题”自然冒得急。
“我们现在面临着先进制造技术与数智化技术相结合的新挑战。”张帅坤表示，要想成为新时期的新型大国工匠，科技创新的成果赋能盾构机产业链是一个必须应对的课题。“通过数字孪生技术实现盾构机研制、应用全过程的数字化、网络化、智能化，这对我个人和团队来说既是挑战也是机遇。我将继续潜心钻研，勇闯技术‘无人区’，加速产品迭代升级，为国家重大工程建设贡献自己的青春力量。”
记者：张佳琪
文字编辑：牛忠磊
新媒体编辑：洪琳
审核：周佳佳
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