2025年7月22日，石家莊鐵道大學(xué)郭京波盾構(gòu)機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)榮獲“燕趙楷模”稱號(hào)。這支由郭京波教授領(lǐng)銜的科研教學(xué)團(tuán)隊(duì)，是國(guó)內(nèi)最早開展盾構(gòu)機(jī)國(guó)產(chǎn)化研究的隊(duì)伍。從被國(guó)外技術(shù)壟斷到實(shí)現(xiàn)“中國(guó)造”領(lǐng)跑全球，他們用20余年的堅(jiān)守，在“工程機(jī)械之王”盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域刻下了深深的“中國(guó)印記”。

石家莊鐵道大學(xué)郭京波盾構(gòu)機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員正在進(jìn)行技術(shù)研討。長(zhǎng)城網(wǎng)·冀云客戶端記者 白亞軍 攝

“我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)主要是從事全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的研究，簡(jiǎn)單說(shuō)就是盾構(gòu)的研究。盾構(gòu)是干啥的？其實(shí)就是挖隧道的。你比如說(shuō)我們地鐵，盾構(gòu)機(jī)過(guò)去以后基本上隧道也就成了。”石家莊鐵道大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師郭京波的話語(yǔ)樸實(shí)無(wú)華，卻道出了這項(xiàng)技術(shù)與國(guó)計(jì)民生的緊密關(guān)聯(lián)。

1997年，郭京波的人生與盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生了深刻交集。當(dāng)時(shí)，我國(guó)修建秦嶺隧道，引進(jìn)了兩臺(tái)德國(guó)全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)，簡(jiǎn)稱TBM。“我們學(xué)校承擔(dān)了翻譯的工作，一臺(tái)設(shè)備4800萬(wàn)美金，近4億元人民幣！”郭京波至今記得那個(gè)震撼的數(shù)字，更讓他難以釋懷的是技術(shù)受制于人的無(wú)奈，“進(jìn)口不單是我們花了錢，服務(wù)還得依賴人家。有時(shí)候設(shè)備星期天壞了，外國(guó)人不工作，我們只能等著，一點(diǎn)辦法都沒有。”正是這份“卡脖子”的刺痛，點(diǎn)燃了團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的決心：一定要做出中國(guó)人自己的盾構(gòu)機(jī)。

彼時(shí)，國(guó)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域幾乎一片空白，缺乏核心技術(shù)資料，更無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可循。2005年，隨著國(guó)內(nèi)基建需求激增，盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)擴(kuò)大，郭京波團(tuán)隊(duì)迎來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。他們與秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工合作，正式踏上國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的研發(fā)征程。“當(dāng)時(shí)除了我早年參與翻譯的那部分TBM說(shuō)明書，手頭幾乎沒有其他技術(shù)資料。”郭京波回憶道。團(tuán)隊(duì)從零起步，在黑暗中摸索。盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，集機(jī)、電、液、信息于一體，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都可能導(dǎo)致失敗。

2009年下半年，團(tuán)隊(duì)的努力迎來(lái)了里程碑——我國(guó)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)“吉祥號(hào)”成功下線！“當(dāng)時(shí)這個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了整機(jī)的國(guó)產(chǎn)化，相當(dāng)于咱們可以自己造了。”郭京波的語(yǔ)氣中難掩自豪，“這不僅意味著成本的大幅降低，從當(dāng)時(shí)進(jìn)口時(shí)的6000萬(wàn)元一臺(tái)降至3000多萬(wàn)元，更重要的是，中國(guó)在隧道掘進(jìn)裝備領(lǐng)域終于有了自主話語(yǔ)權(quán)，我們的服務(wù)我們自己就能做，工期也能自己掌控了。”

郭京波正在給學(xué)生講解盾構(gòu)機(jī)技術(shù)。長(zhǎng)城網(wǎng)·冀云客戶端記者 白亞軍 攝

這個(gè)過(guò)程中不止一次面臨技術(shù)封鎖“卡脖子”的困境，讓盾構(gòu)機(jī)走向國(guó)產(chǎn)化這條路難嗎？“盾構(gòu)機(jī)研發(fā)是比較艱辛的。”郭京波直言，盾構(gòu)機(jī)看起來(lái)好像“傻大笨粗”的，它其實(shí)是一個(gè)非常精細(xì)的設(shè)備。每個(gè)部件涉及的研發(fā)問題很多。當(dāng)時(shí)為了解決刀盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化及刀盤驅(qū)動(dòng)這個(gè)問題，整個(gè)團(tuán)隊(duì)上午開會(huì)討論，咨詢專家；下午跑工地測(cè)量數(shù)據(jù)，觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，晚上回來(lái)整理數(shù)據(jù)，計(jì)算分析、研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)。不分晝夜，反復(fù)驗(yàn)算優(yōu)化，計(jì)算書版本有十幾個(gè)，最終解決了這個(gè)問題。“進(jìn)口盾構(gòu)曾出現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)小齒輪斷裂等故障，我們的盾構(gòu)機(jī)從來(lái)沒有出現(xiàn)過(guò)。”回憶起這段經(jīng)歷，郭京波滿臉欣慰，“現(xiàn)在我們的產(chǎn)品在世界上至少是和國(guó)外齊平的，某些領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超越。”

從“吉祥號(hào)”開始，郭京波團(tuán)隊(duì)主持設(shè)計(jì)制造的盾構(gòu)機(jī)一臺(tái)接一臺(tái)走下生產(chǎn)線。團(tuán)隊(duì)已成功研制包括土壓平衡盾構(gòu)機(jī)、泥水平衡盾構(gòu)機(jī)、TBM在內(nèi)的各類盾構(gòu)機(jī)30余臺(tái)。他們銳意創(chuàng)新，提出了26項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，并獲得129項(xiàng)國(guó)家專利，主編或參編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng)。這些凝聚著心血與智慧的“鋼鐵穿山甲”，穿梭于國(guó)內(nèi)外重大工程的腹地，北京地鐵6號(hào)線、14號(hào)線，川藏鐵路世紀(jì)工程，北京東六環(huán)地下改造……團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果已為全國(guó)20余個(gè)城市的地鐵、鐵路、公路、引水工程提供了核心支撐，研發(fā)的設(shè)備更遠(yuǎn)銷意大利、印度、埃塞俄比亞等國(guó)家，讓中國(guó)盾構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)走向世界。團(tuán)隊(duì)也榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、河北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)重量級(jí)榮譽(yù)，并獲評(píng)“全國(guó)高校黃大年式教師團(tuán)隊(duì)”。

郭京波正在給學(xué)生講解盾構(gòu)機(jī)技術(shù)。長(zhǎng)城網(wǎng)·冀云客戶端記者 白亞軍 攝

“郭老師治學(xué)非常嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)團(tuán)隊(duì)成員和學(xué)生很關(guān)心，他對(duì)年輕成員的傳幫帶作用發(fā)揮得特別好。”團(tuán)隊(duì)成員、石家莊鐵道大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副院長(zhǎng)李杰介紹，目前，團(tuán)隊(duì)有10位左右老師，碩士和博士研究生30位左右，大家常年扎根實(shí)驗(yàn)室與工程一線。“郭老師常說(shuō)，‘盾構(gòu)精神就是只能前進(jìn)不能后退！’這句話是我們遇到瓶頸時(shí)最強(qiáng)的精神支柱。”石家莊鐵道大學(xué)博士研究生李凈凱深有感觸，加入團(tuán)隊(duì)四年來(lái)，他參與了盾尾密封、盾尾刷、TBM掘進(jìn)等多個(gè)關(guān)鍵試驗(yàn)平臺(tái)的研制，發(fā)表了多篇核心論文和SCI，并授權(quán)多項(xiàng)發(fā)明專利。“2022年我剛接觸盾構(gòu)機(jī)時(shí)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已基本見不到國(guó)外的機(jī)器了，那時(shí)就驚嘆于國(guó)家科技進(jìn)步之快。能親身參與其中，無(wú)比榮幸。”李凈凱說(shuō)。

從1997年仰望“天價(jià)巨獸”的無(wú)奈，到如今國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)占據(jù)全球超70%市場(chǎng)份額的輝煌，郭京波團(tuán)隊(duì)見證并參與了中國(guó)盾構(gòu)機(jī)從“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。獲評(píng)“燕趙楷模”，對(duì)團(tuán)隊(duì)而言是榮譽(yù)，更是動(dòng)力。站在新的起點(diǎn)，郭京波團(tuán)隊(duì)的目光已投向更前沿。“盾構(gòu)機(jī)技術(shù)永無(wú)止境。下一步，我們將聚焦智能化建造、長(zhǎng)壽命關(guān)鍵部件研發(fā)和安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)，為國(guó)家的基建事業(yè)貢獻(xiàn)更大的力量。”郭京波的話語(yǔ)鏗鏘有力，一如他們永不停歇的掘進(jìn)腳步。

編輯：姜長(zhǎng)淼