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                              劉飛香董事長獲評2019年湖南“最美科技工作者”

                              2019-08-29

                              8月29日,湖南省政府新聞辦召開發布會,發布了2019年湖南“最美科技工作者”名單。

                              本次評選,經組織推薦、專家評審、組織考察、社會公示等程序,最終鐵建重工黨委書記、董事長,國家企業技術中心主任,西南交通大學兼職教授劉飛香與袁隆平院士、官春云院士、印遇龍院士等十人獲此殊榮。

                              劉飛香,國務院特殊津貼專家,西南交通大學兼職教授,第十三屆全國人大代表,現任鐵建重工黨委書記、董事長、首席科學家、國家級企業技術中心主任,湖南省機械工業協會會長。主持和參與國家、省部級科研項目10余項,主編國家、行業標準5項,獲中國專利優秀獎1項、中國好設計銀獎1項、省部級科技獎勵11項,累計授權發明專利66件。先后獲得“全國五一勞動獎章”、“全國優秀企業家”、“中國鐵建杰出科技創新帶頭人”、“長沙市科技創新領軍人才”、“第十一屆湖南光召科技獎”等榮譽稱號。

                              匠心鑄重器 掘通地下城

                              8月的莫斯科,酷暑已過,在莫斯科地鐵環線工程建設工地,5臺中國制造的盾構機掘進正酣。去年冬天,它們克服莫斯科極寒環境正常掘進,最高日進尺達35米,創造了俄羅斯地鐵施工最高日進尺紀錄,彰顯“中國方案”的魅力。

                              湖北神農架林區,秋暑未央,在鄭萬高鐵湖北段羅家山隧道內,鉆爆法隧道施工裝備機群輪番上陣。作為中國高鐵隧道首個機械化施工、信息化管理示范工點,羅家山隧道采用全電腦三臂鑿巖臺車開挖,立拱斷面超欠挖控制在10厘米內,突顯中國裝備的實力。

                              從地鐵到鐵路再到水利等領域,一個個超級工程驚艷世界,“中國速度”的背后,離不開國產高端地下工程裝備的助攻,也閃現著劉飛香匠心攻關的身影。

                              劉飛香,鐵建重工黨委書記、董事長,在工程領域奮斗30余載,參與過青藏鐵路等國家重大工程建設,積累了豐富的地下工程施工技術經驗。

                              長期在工程領域耕耘,劉飛香深刻意識到,進口設備價格昂貴、服務得不到保障,大型工程建設時常被卡住脖子、扼住喉嚨,國產高端地下裝備自主創新已刻不容緩!

                              2008年,劉飛香從零起步,自主創新,砥礪奮斗,瞄準高端地下工程裝備自主化、國產化、產業化目標,立志做出中國自己的高端地下工程裝備。十余年間,劉飛香牽頭開發了一系列全球領先的定制化超級地下工程裝備,并提出了隧道智能裝備理論體系,助力中國隧道智能建造。

                              創新蝶變:國產掘進機成功逆襲

                              2008年初冬,在長沙東郊的一片荒地上,劉飛香帶領創業團隊住著工棚、冒著嚴寒、頂著烈日、踏著泥漿,用8個月的驚人速度建設起一個以盾構設備研發制造為龍頭的現代化工程機械制造基地。

                              基地從零起步,在“鐵皮屋”里辦公,冬冷夏熱,邊建設邊研發;技術艱辛突圍,沒有購買國外圖紙,自己摸索著畫圖紙。

                              “做第一臺設備時,一百多名研發人員,用大半年時間做了大量的設計方案,又進行了無數次的優化,還有很多的反復?!眲w香回憶說,2010年首臺土壓平衡盾構機“開路先鋒19號”橫空出世,國產化率達到87%,讓原本均價在1.5億元左右的“洋盾構”,在中國被迫降價30%,在北京地鐵工程應用中,月進度達600多米,開了一個好頭。

                              自2010年自主研制的國產首臺6米直徑復合式土壓平衡盾構機下線以來,劉飛香不斷鞏固盾構機研制核心技術,不斷提升產品技術創新能力,包括常壓更換刀具、電液混合驅動、開挖倉機器人作業、刀具連續在線檢測等前沿性技術,陸續取得研究成果并得到工程應用。

                              在劉飛香帶領下,鐵建重工依托城市地鐵、城際鐵路、高速鐵路隧道工程,大膽自主創新,突破了盾構裝備總體設計、大型機電液復雜系統集成、隧道復雜地質條件下的盾構裝備適應性、盾構掘進姿態綜合控制等核心技術,相繼研制出土壓平衡盾構機、泥水平衡盾構機等系列產品,推動國產盾構裝備研制及產業化產生質的變化。

                              2014年,在國家科技部“863”課題支持下,國產首臺巖石隧道掘進機(TBM)在鐵建重工下線。這種名叫TBM的大家伙一直是中國隧道掘進裝備自主化、國產化的薄弱領域。

                              設備要挑戰長距離、大埋深、大涌水、易巖爆等世界級地質難題,只要有一項技術不過關,都有可能前功盡棄。劉飛香作為第一責任人,從設計圖紙開始著手,反復審核機械部分圖紙3000多張。那幾年,他沒少跑工地,因為,每一項設計都需要結合工程實際進行個性化、定制化研究。

                              國產首臺TBM的首秀就迎來一場惡戰,要在吉林省引松供水工程中,與當時世界排名第一的掘進機正面比拼。2017年8月,依靠過硬的技術和貼心的服務,鐵建重工的TBM提前半年貫通隧道,而同場競技的外國品牌相比足足遲到了一年。

                              這次“首秀”,鐵建重工完勝。這標志著中國隧道掘進機整體技術完成了從跟著跑、并著跑再到部分領著跑的蛻變。

                              在劉飛香的推動下,從十余年前國產掘進機在國內的市場占有率不足10%,如今躍升到90%以上,在全球市場也占據了三分之二以上的份額。

                              以鐵建重工為代表的企業,完成了技術從跟跑到部分領跑、市場份額從配角到主角的歷史性轉變,產品還出口到俄羅斯、土耳其等一帶一路沿線國家。

                              現在,中國的隧道掘進機正走向全球市場,為全球基礎設施建設貢獻“中國動力”、“中國方案”。

                              創新引領:打造隧道裝備智能體系

                              通過10余年的自主創新,掘進機法隧道施工裝備實現成功逆襲,但我國90%以上的隧道施工仍然采用傳統人工鉆爆法施工,這種方式施工速度慢、安全系數低、環境污染重。

                              劉飛香曾任中鐵十一局副總經理,長期從事工程施工管理,對此深有體會:采用傳統人工鉆爆法施工,效率都得靠人力來拼,隧道一開工,吞下的不僅是人力物力,甚至還有生命。

                              “打風鉆、放炮、刨石渣……每天早起貪黑,忙手忙腳,一個月下來挖不了幾十米?!眲w香回憶那個年代,至今仍覺得苦不堪言,一個人一輩子打不了幾條隧道。尤其是在修建成昆鐵路的時候,有平均一公里就犧牲一名鐵道兵戰士的悲情數字。

                              時代在發展,科技在進步,如何通過裝備推動傳統隧道施工方式出現變革性進步,一直是劉飛香思考和努力的方向。

                              劉飛香致力于隧道工程新工法研究,把產品創新與工法創新深度融合,依托中國國家鐵路集團隧道智能建造科研課題,提出以新一代前沿技術和隧道智能裝備核心共性技術系統為基礎建立隧道智能裝備體系,該體系適應于掘進機法、鉆爆法等所有隧道智能裝備。

                              劉飛香提出的隧道智能裝備體系的構想,即基于隧道施工機械化、信息化、智能化,工法創新、設計創新和管理創新等過程和手段,應用信息技術、先進制造技術、自動化技術和人工智能技術等先進技術,打造出隧道施工裝備智能機群系統,讓每一臺裝備都具有機器人特征,最終實現隧道內數字化施工、黑燈作業、少人作業或無人作業。

                              在劉飛香看來,隧道智能建造就是要將制造工廠的智能制造理念與方法引入到隧道修建。隧道智能建造不僅要施工裝備機械化,而且要智能機械化,也只有智能裝備才能實現設計、施工和評價的工作目標,才能滿足新工法、新理論和新目標的要求。

                              在劉飛香的帶領下,鐵建重工隧道施工裝備形成了包含超前地質預報、超前支護、隧道開挖、拱架作業、錨桿施工、噴射混凝土、仰拱施工、襯砌施工、襯砌養護及隧道洞碴生產等整個隧道作業線機械化配套施工工序的高端智能化施工裝備和系統解決方案,產品成功應用于鄭萬高鐵、京張高鐵、拉林鐵路、張吉懷高鐵、蒙華鐵路、玉磨鐵路、贛深高鐵、貴州高速公路等國內重大工程。

                              劉飛香還將中國隧道施工裝備劃分為從1.0到5.0不同技術版本,從低到高的技術特征分別是人工化、機械化、自動化、智能化、智慧化。

                              劉飛香說,鐵建重工隧道施工裝備現處于以智能化為特征的4.0版本階段,正在研制機器人化隧道施工裝備,朝著高度智能化的方向邁進。

                              今年2月,劉飛香牽頭研制的隧道智能裝備機群在安九高鐵試驗成功,試驗裝備包括智能型濕噴臺車、智能型拱架臺車、智能型錨桿臺車、數字化襯砌臺車、集中操控指揮車等,實現了關鍵工序智能裝備安全距離內遠程集中控制,這一重大突破為實現隧道智能建造打下了良好基礎。

                              創新不止,智領未來,隨著川藏鐵路、藏水入疆、跨海通道、真空管道磁浮等超級工程越來越多,當前的隧道施工技術和裝備難以滿足安全、高效、優質、綠色、經濟隧道建設要求。

                              現在,劉飛香正全力攻關超級地下工程裝備,研制超大直徑全斷面豎井掘進機、千米級全斷面豎井掘進機、千米級水平超前地質探測設備、川藏鐵路超級TBM、川藏鐵路鉆爆法超級智能裝備機群超級裝備。

                              與常規產品相比,超級地下工程裝備最大的特征是智能化,并且兼具定制化、綠色化、國產化特征,具備攻克高難精尖超級地下工程的能力,能夠適應超惡劣的自然環境,應對超風險的地質條件,采用超常規的設計施工方法,滿足超大超長超深地下空間結構施工要求。

                              超級地下工程裝備涵蓋了掘進機法和鉆爆法等隧道多工法、多工序裝備機群,技術體系集合了人工智能、物聯網等新一代前沿技術和隧道裝備核心共性技術,掌握了隧道圍巖參數判識與處理系統、三維空間定位與量測系統、指令執行監測與糾正系統、安全風險知控一體化系統、大數據實時管控與共享系統等原創性核心專有技術,能夠有力助推我國超級地下工程實現智能化建造。

                              劉飛香正引領一場中國隧道智能建造的生動實踐和深刻變革,超級地下工程裝備已成為繼超級雜交水稻、超級計算機、超高速軌道交通后,湖南“超級家族”的又一張新名片。



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