潜行地下，打造中国盾构王牌

2024年3月1日，中国铁建重工集团工程师张帅坤入选2023年度十位“大国工匠年度人物”。十六年来，张帅坤带领团队突破重重技术封锁，先后研制出百余台盾构机，国内埋深最大的海底隧道盾构机“深江一号”、国产最大直径盾构机“京华号”等都是出自他手。

把盾构机做成“争气机”

2008年，张帅坤从大学机械专业毕业后进入盾构施工行业，一开始，他从事的是盾构机技术管理方面的工作。但秉承着“掌握一技之长”的想法，加之感受到盾构机一直被国外“卡脖子”，迫切需要寻求一条出路，他便主动申请从管理岗位调到地下开盾构机。

张帅坤研发国产盾构机的初心，和一段受“窝囊气”的经历有关。一次，国外盾构机的拼装系统出现抖动，持续一个多月都没修好，每天的损失在20万元以上。“当我们提出自己维修时，外方人员拒绝提供资料，甚至威胁不再质保。”张帅坤暗下决心，要把盾构机做成中国“争气机”。

为弄清盾构机的构造原理，张帅坤来到隧道掘进现场，初入地下，整个隧道里面阴暗、潮湿、高温。由于空气不流通，封闭的环境下，机器运转带来的高温不断释放，有时隧道内温度可达40多摄氏度，让人汗流不止，有一种窒息缺氧的感觉。一天中有12小时要在这样恶劣的环境中度过，这让自感能吃苦的张帅坤有点承受不住，但他在漫漫黑暗里坚持了下来。“后来工作再忙、加班再晚，我都没有觉得比在地下的日子更苦。”张帅坤说。

加入中铁重建的盾构机研制组后，会操作、懂维修、能钻研的张帅坤成为核心一员。当时绘图纸、做试验，钻爬在车间里量化各项组装指标，仅审核的图纸就有1.5万余份。2010年10月8日，铁建重工首台盾构机“开路先锋19号”在长沙下线，之后在长沙地铁2号线项目上一战成名，迫使国外品牌在中国市场降价30%。张帅坤露出欣喜的笑容。

掌握核心技术上台阶

盾构机是大国重器，一台大盾构机由几万个零部件构成，集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，每项设计都要结合工程实际进行个性化、定制化研究，不仅技术难度极大，更需要懂得机电、传感控制、土木等方面的专业知识。

为了研发盾构机，之前一年多时间的地下操作给张帅坤打下基础，他先是把能够接触到的图纸资料全部浏览了一遍，用图纸比对着设备零部件，基本能做到过目不忘。时间长了，张帅坤对盾构机的参数设定也了如指掌。盾构机向前推进需要经过不断循环，每向前推进两米，就需要停下来拼装管片，每次拼装间隙，张帅坤总会从主控室出来，到设备上观察师傅们如何维修、拆卸和清洗。

张帅坤从最基础的内容开始，废寝忘食地练习，将盾构机每个部件先画三维、再画二维，画了一版又一版，不断进行技术攻关。2012年，张帅坤首次担任项目负责人，便面临兰州黄河底部富水全断面漂石地层。彼时项目建设需要穿越黄河，地质十分复杂，当时市场上的盾构机都无法实现，全世界也没有过成功的先例。张帅坤顶住压力，与团队一起分析需要解决的问题，用了半年时间论证方案，最终通过创新性采用双采石箱、二次破碎等技术，打破传统盾构机设计理念，用两年时间研制出了一台适合工程的新机器，实现国产盾构机首次穿越黄河，解决了行业难题。

2017年，张帅坤和团队受领常德沅江过江隧道盾构机研制。盾构机要潜入江底，挑战高水压和松散卵石层。设备每下降10米，就增加一个大气压，潜水员要随时钻进40多米深的高压舱更换被磨损的刀具，每更换一把刀具要耗时一天，且风险极大。张帅坤和团队成员做了三百多次高水压试验，成功研发出“常压换刀”技术，耗时仅需两小时。这一“独门绝技”填补了国内行业空白，成功应用于中国水下最深隧道盾构机“深江1号”等数十台国之重器，创造了行业最快纪录。

从“行健号”打破国外垄断，到“望京号”建功铁路建设，再到“京华号”引领“中国创造”，张帅坤带领团队将盾构机核心技术牢牢掌握在自己手中。

在世界行业中勇立巅峰

从2013年开始，张帅坤成为推动中国盾构“出海”的得力一员。他领衔研制的国产大直径盾构机贴上了“国际标签”，沿着“一带一路”出口到意大利、俄罗斯、印度、新加坡、韩国、智利等国家和地区。从单一的产品研发出口，提升到技术、服务、管理、品牌和文化的出口，为客户提供全生命周期服务，助力海外重点工程实现智能化建造，使中国装备走向世界。2023年，铁建重工单次出口意大利12台大直径盾构机。德国专家竖起大拇指说：“张帅坤，盾构机研制技术‘大拿’，了不起！”

2023年5月，张帅坤团队出口印度的盾构设备顺利贯通孟买沿海公路隧道项目，创造了海外大直径盾构硬岩地层月进尺457米施工新纪录。该项目入选“2022TOP50全球工程机械应用案例”，标志着我国超大直径盾构成套技术跻身世界前列。

“我取得的每一项进步，背后都有着家人的包容和理解。”张帅坤坦言，与爱人的婚礼是在老家匆忙停留了半天举行的，女儿的出生也正赶上研制新机器应用的关键节点……如今，他一年有近两百天在外出差，深入施工隧道。正是家人的支持，让张帅坤没有后顾之忧勇毅前行。

“大国工匠的荣誉不仅是属于个人的，更多的是国家对我们行业和企业的认可。看到每个城市的隧道建设中基本都有我们的盾构机，我就倍感骄傲。今后，我要造出更多世界一流的盾构机，为制造强国贡献一己之力！”张帅坤说。

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编辑 马哲 [email protected]