王杜娟:掘进“民族盾构梦”

时间:2022-08-21 08:38:48 作者:英亚体育官方入口 来源:英亚体育app下载

  王杜娟(左二),中国中铁高新工业旗下中铁工程装备集团有限公司副总经理、首席专家,教授级高级工程师,第十三届全国人大代表。先后荣获“茅以升铁道科学技术奖-铁道工程师奖”“詹天佑青年奖”“全国五一巾帼标兵”,被评为“最美科技工作者”,荣获第三届“央企楷模”称号。

  在中铁装备盾构总装车间门口,一台直径近三层楼高、蓝白相间的盾构机刀盘正被吊装上重型运输卡车,不久后,它将被投入以色列特拉维夫地铁隧道项目开展工作。除了以色列,该公司出口到奥地利、意大利、葡萄牙等国家的盾构设备也陆续下线、装发……

  动辄几层楼高、几千吨重、精密零部件多达数万个的盾构机,又被称为“工程机械之王”。2001年以前,国内的盾构机完全依赖进口,关键技术受制于人。如今,国产盾构机质优价优,凭借硬实力扭转了市场成见,一步步赢得海内外客户的青睐。中国企业如何制造出自己的盾构机?又如何凭借雄厚实力让中国的盾构机走向世界?作为一名女工程师,王杜娟亲自参与了科技创新引领这一“大国重器”崛起的过程。

  在中铁装备的车间,有一条标语十分引人注目:“造中国人自己的盾构,造中国最好的盾构,造世界最好的盾构。”

  王杜娟正是怀揣这样的职业信念一路走来,从一名普通的工程机械专业毕业生成长为我国盾构行业的顶级专家。

  现任中铁工程装备集团有限公司副总经理、首席专家的王杜娟,2001年从石家庄铁道学院机械工程学院工程机械专业毕业,进入中铁隧道股份新乡机械制造公司工作。她在工作中开始关注隧道施工的核心装备——盾构。

  当时,大型工程建设中采用的这类设备几乎全部是高价进口,有时甚至买到的是其他国家用过的二手产品。“在合同谈判过程中,老外明确告诉你,这台设备是一台旧机,但是要按新机的价格卖。为什么?因为我们没有核心技术,只能接受这个结果。”王杜娟回忆说。

  国外设备不仅价格高得离谱,售后服务费用更高。王杜娟清晰记得,有次他们要加工一个简单的拖车钢结构件,发现外方图纸有错误。原本是设计方的问题,可要求人家来处理,开口却是每天服务费1万元。

  为打破这种国外技术垄断的局面,国家将“土压平衡盾构关键技术研制”列入“863计划”。2002年10月,中铁隧道集团盾构机研发项目组正式成立,时年24岁的王杜娟成为项目组18名成员之一,她同这支被称为“筑梦之队”的成员一起开启了我国盾构研发的新历程。

  盾构是集机、电、液、气、传感于一体的大型自动化掘进设备,零部件多达1万个,单单一个控制系统就有2000多个控制点。项目组没有技术,没有指导,一切都要从零开始。

  那段时间,为了弄清楚盾构机的原理和构造,王杜娟和同事们几乎跑遍了所有地铁施工城市,在黑黢黢的地下隧道里观察了一台又一台盾构机,她从来没有因为是女同志就后退一步。为了印证研发数据,王杜娟和同事们不断往返施工现场。加班是工作常态,熬夜也是家常便饭。

  经过不懈努力,2008年,中国首台具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机成功下线,实现了零的突破。

  随后机器被应用到天津地铁项目,不但掘进速度快,地表沉降控制得也很好,成功穿越渤海大楼、张学良故居、“瓷房子”等历史文化街区,得到了国内外的一致认可。专家一致认为,设备的整机性能达到国际先进水平,多项关键技术达到国际领先水平,填补了我国在复合盾构制造领域的重大空白。由此这台功勋盾构机被命名为“中铁一号”,王杜娟也因此获得河南省科技进步一等奖、中国铁路工程总公司科学技术特等奖。

  从业二十年来,王杜娟主持设计的盾构设备有1000余台,攻克了多项世界性施工难题。每一个创新产品都是她带领团队在践行“中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变”历程中立下的丰碑。

  2010年,针对重庆地质情况,作为总体设计的王杜娟大胆提出了硬岩盾构设计理念,并负责完成重庆9台硬岩盾构的设计,她负责的河南省“十一五”重大科技专项“硬岩盾构成套装备关键技术研究及应用”,被专家组评价为“整机技术填补了国内空白”,并获河南省科技进步一等奖。

  谈到自己的老领导,王杜娟的同事、中铁装备流体技术院院长叶蕾表示,“勇于拼搏,无私奉献,是支撑她科技研发的重要精神力量。”

  在机械法联络通道建造技术攻关过程中,王杜娟作为集团公司总工程师,深度参与联络通道掘进机及工法的论证和国际咨询,多次到工地进行现场踏勘考察,并对施工流程和工程风险反复模拟,设备方案经过30余次的评审修改,最终于2018年1月完成盾构法联络通道建造的国内首创。“这个过程十分艰难。”叶蕾说。

  值得一提的是,在项目开发过程中,王杜娟十分注重知识产权的开发与保护,组织团队进行“质效并重”专利布局,构建了严密的专利保护网络,核心专利获得了中国专利奖金奖,为联络通道掘进机占有市场打下了坚实的基础。

  叶蕾记得,他们遇到的最大技术难点是常压换刀技术,它是超大直径盾构机研发成败的关键因素。该技术长期被国外垄断,并对国内进行严格的技术封锁。

  “面对这项重大关键核心技术的挑战,我们并没有太多底气,杜娟总没有退缩,不断给我们打气。”为了突破这项技术,王杜娟带领团队制作了1:1的刀盘试验台,累计更新了三代试验装置。花了两年时间,累计测试了100多种方案,进行了40000余次试验,研制出我国具有完全自主知识产权的常压换刀技术,打破了国外品牌多年来在超大直径盾构市场的垄断局面。

  “她骨子里有一股闯劲儿、不服输的劲儿。她不仅是我们的带头人,也是激励我们不怕困难、持续攻坚克难的动力源泉。”叶蕾说。

  正是凭借这股不服输的劲儿,王杜娟带领团队连续创下了一系列中国之“最”:2016年,(当时)国产最大直径12.14米土压平衡盾构机“麒麟号”下线年,(当时)国产最大直径9.03米硬岩掘进机“彩云号”下线年,(当时)国产最大直径15.80米泥水平衡盾构机“春风号”下线,均填补了国家相关领域空白,使我国隧道掘进机跻身世界前列……

  从雪域高原到深海隧道,从冰封北疆到酷暑南国,王杜娟带领设计人员紧跟盾构掘进的步伐,足迹遍布全国40余座地铁建设城市。

  同时,中铁装备已成为中国高端装备制造业的靓丽名片,成为“一带一路”上的新国货。2015年,中铁装备一次性中标以色列特拉维夫地铁6台盾构机;2018年,中标意大利、丹麦哥本哈根项目进入欧洲;2019年,成功出口法国,用于巴黎地铁项目;2020年,出口波兰泥水盾构机……“中国造”盾构机已出口全球30多个国家和地区,“朋友圈”越来越大,产销量连续五年位居世界第一。

  王杜娟虽然一年里有四分之三的时间都在出差或在出差路上,但在同事们眼中,“对工作永远充满激情”“善于团结调动周边人积极性”……她身上一直闪耀着激励自己又能感染周边人的品质。

  “汇报工作要求捡重点、说需要解决的问题,并及时给予决策建议;向她汇报问题,回复特别快,如果在飞机上,下飞机第一时间回复。”随时随地都在工作状态的她,带领团队在效率中要成绩。

  从事科技创新工作,又在男同志占大多数的工程机械领域,王杜娟经常被问到她是如何处理家庭与工作之间的关系。

  “女性最重要的是对自己有一个清醒的认识以及清晰的定位,明确自己的使命。”她说,没有兼顾和两全,事业上往前冲,家里也要安顿好,肯定有人在背后默默做牺牲,同时也不要好高骛远,作出选择后,踏实做好自己的事情最重要。

  始终奋战在机械设计行业一线,二十多年过去了,王杜娟感觉自己一辈子只专注做好了这一件事。从小山村出来,一路上的都是普通学校,她感觉自己虽然不是一个起点高的人,但却很幸运,有中铁装备这样一个对科技创新开放包容的平台做支撑,又赶上了国家基建大发展的好时代,她会继续坚守内心的“科研报国梦”,勇担振兴民族装备制造业的重任,为推动盾构重大技术装备的国产化以及产业化做出贡献。