开山裂石的猛兽彩云号硬岩掘进机研发负

封面新闻记者代睿见习记者冯锐

高黎贡山铁路隧道，东经98°80‘北纬24°79’。

云南怒江西岸，高黎贡山，巨大的刀盘在山洞中旋转，硬岩掘进机“彩云号”正在挖出一条连通山峦的铁路隧道，这将是中国最长的铁路隧道。

漫漫山川，白族、彝族等十几个少数民族聚集区在此分布，联通世界是最古老的梦想。作为“一带一路”倡议的重要组成部分，大理瑞丽铁路的建成，将改变云南西部的交通格局。而位于横断山脉西部的高黎贡山地质条件极其复杂，是修建铁路绕不开的一座大山。

“彩云号”硬岩掘进机在高黎贡山隧道现场受访者供图

作为“入地”利器，硬岩掘进装备代表着一国基建实力，是大国工程必不可少的核心装备。年，随着轰隆声巨响，我国自主研发的“彩云号”硬岩掘进机进入施工现场，隧道掘进效率随之提高数倍。

“在山上，我们和施工方谈论哪个地方是火车站，哪里是铁路，当时什么都没有，我们只有一个蓝图”，“彩云号”研发负责人贺飞仍记得在高黎贡山徒步考察时的景象，“我当时觉得，研制出利器，打通这个大山，就是我的使命。”

走出大山初识大国利器

中铁装备技术中心副主任、掘进机院院长贺飞在生产车间冯锐摄影

16岁那年的暑假，瘦弱的少年站在贵州的大山前，手里拿着钢钎和锤子，眼前是领头修路、挖山石的父亲和忙作一团的村民。

“在我的家乡，读书是唯一的出路”，中铁装备技术中心副主任、掘进机院院长贺飞在接受封面新闻采访时谈到，“那时候，我的梦想就是能翻越那座大山。”

贵州石阡露溪村，村庄闭塞，大山阻隔交通，村民日出而作，日落而息。因为交通不便，每当要把家禽、粮食等置换成钱时，村民只能凌晨三四点出发，肩挑粮食，翻山前往集市。

“我父亲这辈子就干了一件事情，就是修那条路”。贺飞的父亲是村干部，那年，他组织村里修路，希望用人力打通大山，改变村子经济和交通的困境。

改革开放后，为使农民脱贫致富，贵州一些地方政府就曾有计划地鼓励农民外出打工。自打贺飞兄妹初中毕业后，父母便离开家乡，去往沿海的浙江、广州一带打工赚钱，以支持家庭生活和兄妹读书。父母涌入打工浪潮，作为留守儿童，自力更生是贺飞兄妹的生活常态。

小学五年级起，贺飞便离开村子去往乡镇求学。那时，他每次临行前都要自己炒制一罐咸菜或辣椒面，将粮食、咸菜与书包一同放进背篓中，爬山涉水前往大山另一头的乡镇初中，一直到县城高中毕业。贺飞告诉记者，他的QQ昵称就是“贵州背篓哥”。

贺飞接受采访

今年38岁的贺飞，提起少年往事仍历历在目。他曾目睹父亲背着兄妹借粮借钱的情景，“我见过太多这样的情况，虽然很正常，但是我内心是无奈、痛苦的，所以希望能够改变这种状况。”

一棵大树，立在他去往乡镇中学的路途中。“少年时，有些想法是不愿意跟别人分享的”，贺飞提到，“每次走到那里，我都会跟那棵树对话，我对树说，我将来要走出这座大山。”

后来，贺飞顺利完成初中、高中学业，18岁时，他前往贵州大学学习机械制造与自动化专业。大学时，他第一次知道了专门用于隧道挖掘的盾构机。而当年父亲组织修路时，仍在使用传统的打炮眼放炮的施工方式。

贺飞解释到，盾构机是一种隧道掘进设备，盾构机启动后，可以一边对前方土壤进行挖掘推进，一边支撑起挖掘后的洞壁，同时还能向外排出渣土。盾构机主要应用于城市地铁、管网、铁路、公路、水利及国防工程建设，比起传统的打炮眼放炮的“钻爆法”，盾构机的施工效率可提高3至5倍、施工环境也更加安全。

悉心钻研突破掘进机技术

位于郑州的中铁工程装备公司的生产车间冯锐摄影

年，23岁的贺飞进入中铁工程装备公司工作，见证了中铁盾构第一代人研发盾构机的过程及“中铁一号”盾构机下线的场景。

“这个设备当时在车间，像钢铁巨龙一样威武、庄重”，贺飞回忆起现场，“那时候我就在心里埋下一个信仰，作为一个机械工程师，我想去认识它、征服它，我也要设计这样的产品。”

此后，贺飞几乎把所有精力放在了盾构机上。他分别参与了国外三台盾构机设备的组装，在负责管理物料的期间，他对盾构机的结构、电气、流体、液压等元器件了如指掌，“我那时管库房，我用手伸进去，就能知道螺栓多长、多大。”

那时，贺飞精于钻研，经常将部件拆开一探究竟，基于对机械结构的探知欲望，他完成了从局部到整体的摸索与精通。同样，在后续工作过程中，他接触了专门用于岩石地层隧道施工的硬岩掘进机（TBM）。硬岩掘进机比盾构机体积更加庞大、结构更加复杂。

在中国，习惯上将用于软土、复合地层的隧道掘进机称为盾构机，将用于岩石地层的称为硬岩掘进机，简写为TBM。贺飞告诉封面新闻记者，我国山多地少，未来工程建设也会下移，在工程中面对的更多的是岩石地层，所以我国迫切需要开发硬岩掘进装备。

贺飞提到，曾经有专家表示，一个掘进机企业，如果不掌握硬岩掘进装备，就不是一个成熟的掘进机厂商。而硬岩掘进机的复杂程度、可靠性、适应性、先进性要求更高，被称为“掘进机之王”。

当时，德国的海瑞克、美国的罗宾斯都掌握硬岩掘进装备，贺飞表示，在掘进机领域，我们国家要上升至国际第一矩阵，必须要掌握硬岩掘进产品。

年，中铁工程装备公司将硬岩掘进装备纳入重大研发计划，国家“十二五”期间，硬岩掘进机也被纳入国家高新技术研究发展计划（计划）项目。随后，中铁装备成立了TBM科研项目小组，贺飞担任总体负责人。年1月26日，在贺飞和项目组成员日夜奋战天、绘制了3万多张图纸后，中铁装备依托国家“、”计划自主研制的直径8.03米硬岩掘进机“永吉号”成功下线。这是我国高端装备制造领域的一项重大技术进步，标志着我国硬岩掘进机技术已跻身于世界第一方阵。至此，贺飞与团队在硬岩掘进机领域完成了从无到有的突破。

耐心实验挑战大国工程

云南高黎贡山隧道施工现场受访者供图

年，云南大瑞铁路高黎贡山段开工。根据地质勘探报告，高黎贡山受欧亚板块和印度洋板块挤压，隧道工程不仅面临着破碎带等极为复杂的地质条件，还遇到了高地热、高地应力、高地震烈度等世界难题。为保障施工安全和工期进展，一台完美适配的硬岩掘进机亟待研发。

“当时知道我要负责彩云号项目的时候，非常激动”，贺飞仍记得当时的心情，“但同时更多的还是感到了责任和担当，这给了我们非常大的挑战。”

高黎贡山隧道还是中国最长的铁路隧道，长达34.5公里，以隧道设计时速计算，火车需要约15分钟才能开出隧道。这项工程几乎涵盖所有不良地质条件，特别考验设备的适应性设计。“彩云号”的设计研发涵盖多项新技术，首次研发能否成功，这给贺飞和团队带来很多挑战。

研发过程中，很多自主创新技术需要提前进行实验验证。“彩云号”应用的一项技术非常考验温度和尺寸，以及安装的协同度。那时，贺飞经常亲自进行焊接，带领团队进行协同安装的训练，“连续几天半夜都在实验”，贺飞谈到。

“彩云号”硬岩掘进机

经过日夜奋战，年，“彩云号”硬岩掘进机正式投入使用，它的直径超过9米，是当时国内直径最大的硬岩掘进机。为应对不良工程地质条件，贺飞专门为“彩云号”设计搭载了“千里眼”“顺风耳”和“三头六臂”。

“千里眼”即超前的地质预报系统和实时钻探系统，能够及时让施工人员看到隧道前方的地质条件。“顺风耳”则利用声波反射，提前识别前方的水、断层和破碎带，为施工提供安全和快速掘进的条件。“三头六臂”即掘进机搭载的机械手，“彩云号”在开挖隧道后，可以马上使用机械手进行支撑保护、喷射混凝土，进行不良地质的超前处理。

提到“彩云号”硬岩掘进机的命名，贺飞表示，“这也许是一种理工男的浪漫，我们希望钢铁之躯也要有内涵，基于七彩云南和吉祥物孔雀的元素，我们将它命名为‘彩云号’。”

在采访时，贺飞坦言，年研发生产“彩云号”时，在硬岩掘进机研发领域，中国与国外的竞争对手还处于同台竞争阶段，还没有掌握主动的话语权。“彩云号”下线后，贺飞带领团队陆续为云南滇中引水等重大工程研发了针对性极强的硬岩掘进机设备。

在国外，也有贺飞和团队研发的硬岩掘进机的身影，他带领团队研发的“高加索号”被应用在格鲁吉亚KK公路隧道工程中，直径达15.08米，是世界直径最大的硬岩掘进机。

除此之外，他与团队在不同场景的硬岩掘进机领域也取得了进展。为满足工程需求，贺飞与团队研发了垂直90度掘进的竖井掘进机，今年刚刚下线了一台39度斜进掘进机，应用于抽水蓄能水电建设，实现了从水平到多维的突破性发展。

年，“中铁号”在中铁装备郑州基地下线，用于内蒙古引绰济辽饮水项目。为肯定贺飞在硬岩掘进机技术研发方面做出的贡献，中铁装备集团以“贺飞号”命名盾构机“中铁号”，兹以表彰。

十年间，在硬岩掘进机和盾构机领域，经过了引进消化吸收、自主设计创新阶段，贺飞带领的研发团队取得了跨越式发展。贺飞告诉封面新闻记者，中国的掘进机产业在硬岩掘进机、异形盾构机、竖井掘进机、智能化技术领域已经实现了局部领先，中国无疑已经成为掘进机强国。贺飞还透露，目前，他正在带领团队为极端环境、极端工况工程研发硬岩掘进机，这些重大工程装备的成功研发，将使中国站在世界掘进机领域的顶点。

今年7月，大瑞铁路大理至保山段正式通车。复兴号缓缓驶入保山站，至此，保山市结束不通火车的历史，保山至大理最快1小时9分可达，仅三天就发送了旅客2.3万人次。大瑞铁路大保段的开通，意味着保山的丰富矿产资源和热带水果等农产品将实现铁路运输，拓宽了滇西地区的发展之路。

在铁路另一端的瑞丽至保山段，“彩云号”正在高黎贡山隧道工程奋战掘进，日前，大理瑞丽铁路高黎贡山隧道工程施工累计16.7公里，工程进度近半。大瑞铁路全线贯通后，中缅国际铁路通道中国境内线路将全面建成，沿线的少数民族将不再忍受大山之苦，许许多多个“贺飞”将从大山中走出来。

“彩云号”正在高黎贡山隧道工程奋战掘进

记者：请问中铁装备最近正在研发什么工程装备？

贺飞：我们最近在为四川的高原高寒重大工程研发生产六台硬岩掘进机设备。目前已经出厂两台，正在掘进，其中一台已经掘进了快4公里。现在有两台在车间组装完毕，已经下线。还有两台正在研发和设计过程中。

记者：请介绍一下在工程现场的感受。

贺飞：这个重大工程位于海拔米以上，从个人身体来讲还是有影响的。其次我们看到现场的老百姓，感觉还是比较辛苦的，希望这个工程早日完工，为当地老百姓出行和经济发展带来益处。

记者：这些硬岩掘进机分别叫什么名字？

贺飞：去年下线的两台分别叫“雪域先锋号”和“忠诚担当号”。现在有两台，命名为“高原先锋号”“高原领航号”，寄托了建设者们的情感和希望。

记者：请介绍一下这些设备的创新之处。

贺飞：在四川和西藏这种高原高寒的条件下，设备的元器件要适应高原高寒，同时为了保障施工人员的安全，我们在研发时为设备进行了“机械化减人”设计，同时我们的设备更多地实现了智能化方向设计。这主要体现在，我们的设备搭载了很多传感器，通过参数的适应和适配，辅助设备的智能掘进。

记者：听您介绍了少年时代，感觉当时您的家庭生活还是比较困难的。

贺飞：我曾经见到我父亲避开我们（兄妹）去借粮、借钱，这些都是很平常的。我的故乡没有肥沃的土地，也没有多少耕地，都是山，梯田能有多大呢，所以是环境造就了这种贫穷。只有通过修路，打通大山，这时我们掘进机就派上用场了。

记者：最后想请问一下，您的“初心”是什么？

贺飞：对我个人而言，我的初心就是希望不断将掘进机产品进行深化，将产品的可靠性和性能不断提升，使中铁装备的产品能用于更多的领域和场景。通过大国工程的应用，研发出多维的专业级产品，做出隧道人应有的贡献。

位于郑州的中铁工程装备公司的生产车间冯锐摄影

多年以后，我仍会回想起贺飞带我见识硬岩掘进机的那个下午。在郑州经开区的中铁工程装备公司的生产车间，我第一次领略到来自巨物的逼人迫力。在巨大的掘进机面前，我是那么的渺小，站在一旁的贺飞，个子比我更小，他一脸愉悦地欣赏我害怕又兴奋的表情。

贺飞比我年长一轮，在我这个年纪，他也曾露出过同样的神色，这是被应用在天津地铁建设的“中铁一号”盾构机下线的时候。我与贺飞都属鼠，都说老鼠天生会打洞，倒不如说，老鼠都对着巨大机器发狂。我想，这是一种人类与生俱来的、对巨物的崇拜。

我们也崇拜大山。高黎贡山的“贡”意为山，而“高黎”则是景颇族一个家族的音译，简单翻译的话，则是“高黎家族的山”。此刻，“彩云号”也正在黑暗潮湿的洞穴泥土中酣畅掘进，这将是中国第一长的铁路隧道。

这条穿越大山身体的铁路，将连通分布在沿线的居民聚集地，这是一种联通世界的古老梦想。采访时，贺飞说，大山给予了他某种性格。我想，他口中所说的性格应该不是传统意义上的“如山般沉稳”，而是某种翻越大山的魄力。

少年时，他在故乡对树许的愿望，如今都已经成真。人们说，整个宇宙的起源都可以归结到一个奇异点，我斗胆将贺飞的奇异点定位在了他手拿钢钎的那个下午。走出大山，研发掘进机，他与团队经手的产品，从平行的到垂直的，从圆形到矩形的，这明明白白地书写了贺飞与团队在掘进机领域的成就。

采访结束后，贺飞给我发来他贵州家乡的照片。照片中，那棵树依然挺立着，不过，旁边多了一条盘山公路。

随后，他补充道，“我曾经第一次用钢钎、大锤修的那条路已经通了，我来自山村，知道交通对西南的重要性，我们打通隧道后，希望能让他们出行更加方便，让他们更多地了解这个世界。”

（来源：封面新闻）

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