2025年7月22日，石家庄铁道大学郭京波盾构机研发团队荣获“燕赵楷模”称号。这支由郭京波教授领衔的科研教学团队，是国内最早开展盾构机国产化研究的队伍。从被国外技术垄断到实现“中国造”领跑全球，他们用20余年的坚守，在“工程机械之王”盾构机领域刻下了深深的“中国印记”。


石家庄铁道大学郭京波盾构机研发团队成员正在进行技术研讨。长城网·冀云客户端记者 白亚军 摄


“我们这个团队主要是从事全断面隧道掘进机的研究，简单说就是盾构的研究。盾构是干啥的？其实就是挖隧道的。你比如说我们地铁，盾构机过去以后基本上隧道也就成了。”石家庄铁道大学教授、博士生导师郭京波的话语朴实无华，却道出了这项技术与国计民生的紧密关联。


1997年，郭京波的人生与盾构机产生了深刻交集。当时，我国修建秦岭隧道，引进了两台德国全断面岩石掘进机，简称TBM。“我们学校承担了翻译的工作，一台设备4800万美金，近4亿元人民币！”郭京波至今记得那个震撼的数字，更让他难以释怀的是技术受制于人的无奈，“进口不单是我们花了钱，服务还得依赖人家。有时候设备星期天坏了，外国人不工作，我们只能等着，一点办法都没有。”正是这份“卡脖子”的刺痛，点燃了团队自主研发的决心：一定要做出中国人自己的盾构机。


彼时，国内盾构机领域几乎一片空白，缺乏核心技术资料，更无成熟经验可循。2005年，随着国内基建需求激增，盾构机市场扩大，郭京波团队迎来了转机。他们与秦皇岛天业通联重工合作，正式踏上国产盾构机的研发征程。“当时除了我早年参与翻译的那部分TBM说明书，手头几乎没有其他技术资料。”郭京波回忆道。团队从零起步，在黑暗中摸索。盾构机结构极其复杂，集机、电、液、信息于一体，任何一个环节的失误都可能导致失败。


2009年下半年，团队的努力迎来了里程碑——我国首台具有完全自主知识产权的土压平衡盾构机“吉祥号”成功下线！“当时这个设备实现了整机的国产化，相当于咱们可以自己造了。”郭京波的语气中难掩自豪，“这不仅意味着成本的大幅降低，从当时进口时的6000万元一台降至3000多万元，更重要的是，中国在隧道掘进装备领域终于有了自主话语权，我们的服务我们自己就能做，工期也能自己掌控了。”


郭京波正在给学生讲解盾构机技术。长城网·冀云客户端记者 白亚军 摄


这个过程中不止一次面临技术封锁“卡脖子”的困境，让盾构机走向国产化这条路难吗？“盾构机研发是比较艰辛的。”郭京波直言，盾构机看起来好像“傻大笨粗”的，它其实是一个非常精细的设备。每个部件涉及的研发问题很多。当时为了解决刀盘结构优化及刀盘驱动这个问题，整个团队上午开会讨论，咨询专家；下午跑工地测量数据，观察设备运行状态，晚上回来整理数据，计算分析、研究国内外相关文献。不分昼夜，反复验算优化，计算书版本有十几个，最终解决了这个问题。“进口盾构曾出现的驱动小齿轮断裂等故障，我们的盾构机从来没有出现过。”回忆起这段经历，郭京波满脸欣慰，“现在我们的产品在世界上至少是和国外齐平的，某些领域已经实现了超越。”


从“吉祥号”开始，郭京波团队主持设计制造的盾构机一台接一台走下生产线。团队已成功研制包括土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、TBM在内的各类盾构机30余台。他们锐意创新，提出了26项技术创新，并获得129项国家专利，主编或参编国家标准9项。这些凝聚着心血与智慧的“钢铁穿山甲”，穿梭于国内外重大工程的腹地，北京地铁6号线、14号线，川藏铁路世纪工程，北京东六环地下改造……团队的技术成果已为全国20余个城市的地铁、铁路、公路、引水工程提供了核心支撑，研发的设备更远销意大利、印度、埃塞俄比亚等国家，让中国盾构的标准走向世界。团队也荣获国家科技进步奖二等奖、河北省科技进步奖一等奖等多项重量级荣誉，并获评“全国高校黄大年式教师团队”。


郭京波正在给学生讲解盾构机技术。长城网·冀云客户端记者 白亚军 摄


“郭老师治学非常严谨，对团队成员和学生很关心，他对年轻成员的传帮带作用发挥得特别好。”团队成员、石家庄铁道大学机械工程学院副院长李杰介绍，目前，团队有10位左右老师，硕士和博士研究生30位左右，大家常年扎根实验室与工程一线。“郭老师常说，‘盾构精神就是只能前进不能后退！’这句话是我们遇到瓶颈时最强的精神支柱。”石家庄铁道大学博士研究生李净凯深有感触，加入团队四年来，他参与了盾尾密封、盾尾刷、TBM掘进等多个关键试验平台的研制，发表了多篇核心论文和SCI，并授权多项发明专利。“2022年我刚接触盾构机时，国内市场已基本见不到国外的机器了，那时就惊叹于国家科技进步之快。能亲身参与其中，无比荣幸。”李净凯说。


从1997年仰望“天价巨兽”的无奈，到如今国产盾构机占据全球超70%市场份额的辉煌，郭京波团队见证并参与了中国盾构机从“跟跑”“并跑”到“领跑”的跨越。获评“燕赵楷模”，对团队而言是荣誉，更是动力。站在新的起点，郭京波团队的目光已投向更前沿。“盾构机技术永无止境。下一步，我们将聚焦智能化建造、长寿命关键部件研发和安全监控系统升级，为国家的基建事业贡献更大的力量。”郭京波的话语铿锵有力，一如他们永不停歇的掘进脚步。


编辑：姜长淼

来源：冀云