[-]北风挡不住春天的脚步技术

刚刚，湖南省政府 办召开发布会，发布了 019年湖南 最美科技工作者 名单。

本次评选，经组织推荐、专家评审、组织考察、社会公示等程序，最终铁建重工 、董事长，国家企业技术中心主任，西南交通大学 教授刘飞香与袁隆平院士、官春云院士、印遇龙院士等十人获此殊荣。

刘飞香小档案

刘飞香（中）在铁建重工装备生产现场

刘飞香， 特殊津贴专家，西南交通大学 教授，第十三届全国人大代表，现任铁建重工 、董事长、首席科学家、 企业技术中心主任，湖南省机械工业协会会长。主持和参与国家、省部级科研项目10余项，主编国家、行业标准5项，获中国专利优秀奖1项、中国好设计银奖1项、省部级科技奖励11项，累计授权发明专利66件。先后获得 全国五一劳动奖章 、 全国 家 、 中国铁建杰出科技创新带头人 、 长沙市科技创新领 才 、 第十一届湖南光召科技奖 等荣誉称号。

匠心铸重器 掘通地下城

最美科技工作者 刘飞香

8月的莫斯科，酷暑已过，在莫斯科地铁环线工程建设工地，5台中国制造的盾构机掘进正酣。去年冬天，它们克服莫斯科极寒环境正常掘进，最高日进尺达35米，创造了俄罗斯地铁施工最高日进尺纪录，彰显 中国方案 的魅力。

湖北神农架林区，秋暑未央，在郑万高铁湖北段罗家山隧道内，钻爆法隧道施工装备机群轮番上阵。作为中国高铁隧道首个机械化施工、信息化管理示范工点，罗家山隧道采用全电脑三臂凿岩台车开挖，立拱断面超欠挖控制在10厘米内，突显中国装备的实力。

铁建重工自主研制的我国大直径盾构机首次出口欧洲，该盾构机近期将发往莫斯科，参与莫斯科地铁第三换乘环线东段区间隧道工程建设。图为盾构机在做拆装发运准备

从地铁到铁路再到水利等领域，一个个超级工程惊艳世界， 中国速度 的背后，离不 产高端地下工程装备的助攻，也闪现着刘飞香匠心攻关的身影。

刘飞香，铁建重工 、董事长，在工程领域奋斗30余载，参与过青藏铁路等国家重大工程建设，积累了丰富的地下工程施工技术经验。

长期在工程领域耕耘，刘飞香深刻意识到，进口设备价格昂贵、服务得不到保障，大型工程建设时常被卡住脖子、扼住喉咙，国产高端地下装备自主创新已刻不容缓！

008年，刘飞香从零起步，自主创新，砥砺奋斗，瞄准高端地下工程装备自主化、国产化、产业化目标，立志做出中国自己的高端地下工程装备。十余年间，刘飞香牵头开发了一系列全球领先的定制化超级地下工程装备，并提出了隧道智能装备理论体系，助力中国隧道智能建造。

创新蝶变：国产掘进机成功逆袭

008年初冬，在长沙东郊的一片荒地上，刘飞香带领创业团队住着工棚、冒着严寒、顶着烈日、踏着泥浆，用8个月的惊人速度建设起一个以盾构设备研发制造为龙头的现代化工程机械制造基地。

基地从零起步，在 铁皮屋 里办公，冬冷夏热，边建设边研发；技术艰辛突围，没有购买国外图纸，自己摸索着画图纸。

做第一台设备时，一百多名研发人员，用大半年时间做了大量的设计方案，又进行了无数次的优化，还有很多的反复。 刘飞香回忆说， 010年首台土压平衡盾构机 开路先锋19号 横空出世，国产化率达到87%，让原本均价在1.5亿元左右的 洋盾构 ，在中国被迫降价30%，在北京地铁工程应用中，月进度达600多米，开了一个好头。

自 010年自主研制的国产首台6米直径复合式土压平衡盾构机下线以来，刘飞香不断巩固盾构机研制核心技术，不断提升产品技术创新能力，包括常压更换刀具、电液混合驱动、开挖仓机器人作业、刀具连续在线检测等前沿性技术，陆续取得研究成果并得到工程应用。

在刘飞香带领下，铁建重工依托城市地铁、城际铁路、高速铁路隧道工程，大胆自主创新，突破了盾构装备总体设计、大型机电液复杂系统集成、隧道复杂地质条件下的盾构装备适应性、盾构掘进姿态综合控制等核心技术，相继研制出土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等系列产品，推动国产盾构装备研制及产业化产生质的变化。

014年，在国家科技部 863 课题支持下，国产首台岩石隧道掘进机（TBM）在铁建重工下线。这种名叫TBM的大家伙一直是中国隧道掘进装备自主化、国产化的薄弱领域。

设备要挑战长距离、大埋深、大涌水、易岩爆等 地质难题，只要有一项技术不过关，都有可能前功尽弃。刘飞香作为第一责任人，从设计图纸开始着手，反复审核机械部分图纸3000多张。那几年，他没少跑工地，因为，每一项设计都需要结合工程实际进行个性化、定制化研究。

国产首台TBM的首秀就迎来一场恶战，要在吉林省引松供水工程中，与当时世界排名第一的掘进机正面比拼。 017年8月，依靠过硬的技术和贴心的服务，铁建重工的TBM提前半年贯通隧道，而同场竞技的外国品牌相比足足迟到了一年。

这次 首秀 ，铁建重工完胜。这标志着中国隧道掘进机整体技术完成了从跟着跑、并着跑再到部分领着跑的蜕变。

014年1 月 7日铁建重工成功研制国产首台大直径全断面硬岩隧道掘进机（敞开式TBM）

在刘飞香的推动下，从十余年前国产掘进机在国内的市场占有率不足10%，如今跃升到90%以上，在全球市场也占据了三分之二以上的份额。

以铁建重工为代表的企业，完成了技术从跟跑到部分领跑、市场份额从配角到主角的历史性转变，产品还出口到俄罗斯、土耳其等 沿线国家。

现在，中国的隧道掘进机正走向全球市场，为全球基础设施建设贡献 中国动力 、 中国方案 。

创新引领：打造隧道智能装备体系

通过10余年的自主创新，掘进机法隧道施工装备实现成功逆袭，但我国90%以上的隧道施工仍然采用传统人工钻爆法施工，这种方式施工速度慢、安全系数低、环境污染重。

刘飞香曾任中铁十一局副总经理，长期从事工程施工管理，对此深有体会：采用传统人工钻爆法施工，效率都得靠人力来拼，隧道一开工，吞下的不仅是人力物力，甚至还有生命。

打风钻、放炮、刨石渣 每天早起贪黑，忙手忙脚，一个月下来挖不了几十米。 刘飞香回忆那个年代，至今仍觉得苦不堪言，一个人一辈子打不了几条隧道。尤其是在修建成昆铁路的时候，有平均一公里就牺牲一名铁道兵战士的悲情数字。

时代在发展，科技在进步，如何通过装备推动传统隧道施工方式出现变革性进步，一直是刘飞香思考和努力的方向。

刘飞香致力于隧道工程新工法研究，把产品创新与工法创新深度融合，依托中国国家铁路集团隧道智能建造科研课题，提出以新一代前沿技术和隧道智能装备核心共性技术系统为基础建立隧道智能装备体系，该体系适应于掘进机法、钻爆法等所有隧道智能装备。

刘飞香（右一）在施工现场向行业内专家介绍铁建重工的超级装备

刘飞香提出的隧道智能装备体系的构想，即基于隧道施工机械化、信息化、智能化，工法创新、设计创新和管理创新等过程和手段，应用信息技术、先进制造技术、自动化技术和人工智能技术等先进技术，打造出隧道施工装备智能机群系统，让每一台装备都具有机器人特征，最终实现隧道内数字化施工、黑灯作业、少人作业或无人作业。

在刘飞香看来，隧道智能建造就是要将制造工厂的智能制造理念与方法引入到隧道修建。隧道智能建造不仅要施工装备机械化，而且要智能机械化，也只有智能装备才能实现设计、施工和评价的工作目标，才能满足新工法、新理论和新目标的要求。

在刘飞香的带领下，铁建重工隧道施工装备形成了包含超前地质预报、超前支护、隧道开挖、拱架作业、锚杆施工、喷射混凝土、仰拱施工、衬砌施工、衬砌养护及隧道洞碴生产等整个隧道作业线机械化配套施工工序的高端智能化施工装备和系统解决方案，产品成功应用于郑万高铁、京张高铁、拉林铁路、张吉怀高铁、蒙华铁路、玉磨铁路、赣深高铁、贵州高速公路、国防项目等国内重大工程。

刘飞香还将中国隧道施工装备划分为从1.0到5.0不同技术版本，从低到高的技术特征分别是人工化、机械化、自动化、智能化、智慧化。

刘飞香说，铁建重工隧道施工装备现处于以智能化为特征的4.0版本阶段，正在研制机器人化隧道施工装备，朝着高度智能化的方向迈进。

今年 月，刘飞香牵头研制的隧道智能装备机群在安九高铁试验成功，试验装备包括智能型湿喷台车、智能型拱架台车、智能型锚杆台车、数字化衬砌台车、集中操控指挥车等，实现了关键工序智能装备安全距离内远程集中控制，这一重大突破为实现隧道智能建造打下了良好基础。

创新不止，智领未来，随着川藏铁路、藏水入疆、跨海通道、真空管道磁浮等超级工程越来越多，当前的隧道施工技术和装备难以满足安全、高效、优质、绿色、经济隧道建设要求。

现在，刘飞香正全力攻关超级地下工程装备，研制超大直径全断面竖井掘进机、千米级全断面竖井掘进机、千米级水平超前地质探测设备、川藏铁路超级TBM、川藏铁路钻爆法超级智能装备机群超级装备。

与常规产品相比，超级地下工程装备 的特征是智能化，并且兼具定制化、绿色化、国产化特征，具备攻克高难精尖超级地下工程的能力，能够适应超恶劣的自然环境，应对超风险的地质条件，采用超常规的设计施工方法，满足超大超长超深地下空间结构施工要求。

湖南省委副书记、省长许达哲（左一）为刘飞香颁发 湖南光召科技奖

超级地下工程装备涵盖了掘进机法和钻爆法等隧道多工法、多工序装备机群，技术体系集合了人工智能、物联网等新一代前沿技术和隧道装备核心共性技术，掌握了隧道围岩参数判识与处理系统、三维空间定位与量测系统、指令执行监测与纠正系统、安全风险知控一体化系统、大数据实时管控与共享系统等原创性核心专有技术，能够有力助推我国超级地下工程实现智能化建造。

刘飞香正引领一场中国隧道智能建造的生动实践和深刻变革，超级地下工程装备已成为继超级杂交水稻、超级计算机、超高速轨道交通后，湖南 超级家族 的又一张新名片。

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