“地下航母”逐梦者—刘飞香：面向国家重大需求，推动我国掘进机技术跨越发展

道阻且长，行则将至。被誉为“地下航母”的中国掘进机从跟跑到领跑的蝶变之旅，更是如此。

中国铁建重工集团股份有限公司首席科学家刘飞香，长期奋战在科研和工程技术一线，以自主创新引领我国掘进机产业实现了从跟跑、并跑到领跑的跨越发展。面向国家重大需求，面向世界科技前沿，不迷信国际权威，不断打破技术枷锁，坚持科技自立自强，是“地下航母”逐梦者刘飞香砥砺前行、奋楫争先的真实写照。

国产首台大直径敞开式TBM

隧道掘进机是集机械、电气、液压、力学等技术于一体的高端装备，是公认的“工程机械之王”，而岩石隧道掘进机（TBM）和超大直径掘进机更是“王冠上的明珠”。本世纪初，掘进机研制技术基本被美、日、欧等发达国家和地区的专业公司垄断，处处受制于人。

刘飞香回忆：“在工程局那几年，我深刻体会到没有自己的高端地下工程装备的痛苦，技术受制于人，处处受气。”

为了改变被动局面，刘飞香带领科研团队坚持自主创新，不仅成功啃下这块“硬骨头”，还勇闯科技创新“无人区”，解决了多项国际技术难题。面向重大引水工程，刘飞香带领团队发明了高效破岩刀盘刀具、大扭矩电液混合驱动、高精度纠偏控向等关键技术，牵头研发了国产首台敞开式TBM“长春号”、新疆引水工程TBM机群等系列高端装备，实现穿越280MPa极硬岩、破碎地层卡机快速脱困。面向穿江跨海通道、交通工程，刘飞香牵头攻克多腔压力自补偿密封、双向隔离自动伸缩换刀、施工参数与地层变形耦合调控等关键技术，研发了国产最大开挖直径16.07米盾构机“京华号”，助力国内盾构法最长公路隧道贯通，实现地表毫米级沉降；研发我国最大海底埋深106米盾构机“深江1号”，实现超高承压能力，大幅缩短换刀时间，引领国产TBM和大盾构机整体技术国际领先。

全球首台大坡度螺旋隧道掘进机

面对眼前丰硕的成果，刘飞香并没有止步不前，而是瞄准了新的创新方向。相较于水平方向掘进机，竖井/斜井掘进机设计难度更大。竖井和斜井是能源、交通、市政等领域的关键工程，传统建井模式难度大、风险高、周期长。经过潜心研究，刘飞香带领团队攻克了设备开挖、出渣、姿态控制等国际性技术难题，成功研制全球首台竖井掘进机、全球首台23米超大直径全断面竖井掘进机等系列竖井掘进机，较传统模式效率极大提升，有力保障了重点工程建设。

面向地下智慧车库等城市地下空间开发工程，刘飞香牵头攻克了大功率双截割头及其负载自适应联动控制等技术，研发了全球最大直径23米截削式竖井掘进机“梦想号”，应用于上海静安区竖井智慧车库工程。该项目建成后，将成为世界最大直径垂直掘进地下智慧停车库。

在刘飞香看来，工程建设的难题就是技术攻关的目标。北山地下实验室是“十三五”国家规划纲要开工建设的重大工程之一，其建设面临极硬岩、大坡度螺旋掘进等难题，刘飞香带领团队发明大曲率连续纠偏和微动精准调向等关键技术，研发了全球首台螺旋斜井掘进机“北山1号”，有效破解了小半径螺旋转弯、10%大下坡、590米垂深螺旋掘进的难题。

我国最深海底隧道盾构机

目前，刘飞香牵头研制的水平/竖向/横向等系列掘进机，不仅满足了国内重大工程建设亟需，还出口至意大利、俄罗斯、印度、韩国、土耳其等国家和地区，推动国产掘进机市场份额跃居世界首位，让“中国装备装备世界”变成现实。