十年磨一“盾”

“200年前，世界上第一个矩形盾构机是欧洲人发明的，而我的中国同行赋予了这项技术新的生命。”近日，在浙江宁波举办的宁波轨道类矩盾构技术成果评价会上，德国波鸿鲁尔大学副校长、德国科学与工程院院士贡特尔·梅施克如是评价黄毅团队的研究成果。
/ c# T: D* C0 l# k$ D+ ~黄毅是宁波市轨道集团有限公司的高级工程师。他向“新”掘进，十年磨一“盾”，对标世界最前沿，带领团队研发类矩盾构。10年间，黄毅和团队获得42项国内外专利、4项省部级科技进步奖，填补多项国内空白。
受命：“阳明号”破土而出
) ?9 ~3 b9 w; N" |3 M8 U2008年8月，宁波市开启“地铁时代”。宁波轨道采用圆洞单轨盾构技术，仅用4年时间便打通了3条城市地铁线路。不过，这种技术遇到狭小逼仄的空间便难以适应，2013年，宁波地铁4号线建设正是因此被卡住。
宁波轨道建设分公司党委书记黄贵彬回忆说，最初，想从国外买一台矩形盾构成品装备解燃眉之急，但被外商以“目前暂无出售计划”为由婉拒。于是，宁波轨道决定抽调精兵强将研发适用于宁波地质条件的矩形盾构。2012年入职该公司的同济大学土木工程专业博士黄毅成为技术负责人，一支由一流高校、专业机构组成的地铁盾构攻关团队迅速组建，建设工地变身科研现场。
& h5 O8 N: U2 E/ Q! ^' @3 u彼时，黄毅与团队成员经过多轮可行性论证后发现，包括矩形盾构在内的众多现有技术对4号线都不适用。能否考虑椭圆形盾构结构？用四段不同弧度的曲线，衔接成横放的鸭蛋形状，这种结构受力更合理、抗压力更强，类矩盾构技术的创意由此诞生。
$ \; G! @  T( ?4 B" t黄毅带领团队夜以继日地攻关，仅用9个月时间，宽11.83米、高7.27米，世界上首台截断面最大、掘进利用率最高的类矩盾构——“阳明号”就破土而出。
7 K+ m5 R" [" I5 m, Y攻坚：掘进翠柏里
“新出厂的类矩盾构运抵施工现场后，大家心里都有些忐忑，毕竟从工厂模拟到现场实操变数太大。”上海隧道公司高级工程师潘涛回忆说。果然，首环试拼装便遭遇下马威。
按照设计要求，类矩盾构要将每环11片、每片重达数吨高强度钢砼管片，拼接成高7米、宽11米的类矩环空间，其精度需要控制在5毫米以内，大家耗费多时却未能如愿。
& \3 x2 O5 M+ ^* E4 {* @黄毅在现场观察了两天两夜，终于发现问题。原来，随着盾构掘进，管片出现了位移。为此，黄毅设计了限位器，将管片夹住定位，接着把拼装机原来各自运行的三个动作串联成环臂式一个动作，使管片拼装精准控制在误差缝隙之内，这才闯过起步难关。
初战告捷，整个团队移师4号线，一气呵成打通了位于翠柏里的超窄地下段，节省各类费用达11.4亿元，且不拆房不扰民。
. a; g9 F5 b# O9 p/ A! z; E5 A! t宁波地处我国东部沿海软土地带，地下土层含水率高达50%，此前，有人用“在嫩豆腐上打洞”做比喻，认为宁波不适合建地铁。如今，黄毅团队运用类矩盾构系列化技术工法，有效破解了地下海泥层软土开掘作业的国际性难题。
创新：6次迭代升级
' `. `2 b: g9 v' B  J/ P% m类矩盾构问世后，从1.0版到5.0版，黄毅与团队不断对其迭代升级，实施了一系列重大技术改革创新，掘进速度由原来的每天2～3米达到了如今的10米。
黄毅还千方百计创新类矩盾构的应用场景。
2024年8月，宁波8号线丽园南路站的会车线建设中，为抢时间需单双轨同步相向施工，这使得单圆洞与类矩洞容易出现互吸偏差。根据模拟预期，偏差可能超过12厘米，这一难题全世界也找不到参考先例。
8 H: @" H! B1 I! h3 ^黄毅建议，将盾构轴线向外侧偏3厘米。“这个纠偏角度远低于测算估值，大家有些将信将疑。”宁波轨道盾构部工程师刘腾回忆说，结果在实际操作中反弹值为4厘米，两相抵冲仅1厘米之差，安全通过了最危险的交叉段，大伙喜出望外，对黄毅叹服不已。
3 [) d$ `& D( n6 c黄毅介绍，目前团队正在面向六代机加强技术研发与储备，努力在国际竞争的赛道上持续保持领军地位。
作为浙江省劳模，黄毅发起成立劳模创新联盟，集聚20余家单位的劳模、技术骨干，交流探讨技术，解决一线难题。目前联盟已形成标准化手册13份、QC成果24项、新工艺工法14项、论文30篇，获国内外专利60余项。（工人日报记者 徐新星 通讯员 丹辰）