地鐵是人們(men) 日常上下班通勤最便捷的交通工具，但你知道地鐵隧道是怎樣一點點挖出來的？靠的就是“大力士”盾構。地鐵隧道被分成多段、一頭一尾的車站，盾構機一頭車站進，另一頭車站出，隧道就通了。盾構機工作就好像蚯蚓鑽洞，把泥吃進去，然後排出身體(ti) 。盾構機挖隧道的過程就是“啃”地下的砂石、泥土和水等，然後變成泥漿或軟泥塊排出來，通過軌道車運出隧道。所以，有人把盾構比喻成“開往春天的地下鐵”，地鐵四通八達，隧道穿山越江，都離不開它。

1965年，中國的第一條地鐵正式開建，由於(yu) 當時缺少施工的現代化裝備，北京地鐵一號線從(cong) 規劃到開通花了十幾年時間，而彼時的西方國家，在挖掘隧道時早已經用上了安全高效的盾構設備。20世紀90年代，中國經濟還不發達，買(mai) 不起新的盾構，隻能用進口的二手盾構，德國6.3米直徑的盾構在廣州登陸要5000多萬(wan) ，到南京要5500萬(wan) ，到北京要6000多萬(wan) ！洋盾構一路北上一路漲價(jia) ，且運輸、裝備、維護也都耗資巨大。常常是剛磕磕絆絆學會(hui) 了怎麽(me) 用，就碰上“水土不服、停機罷工”的事兒(er) ，不時造成裝備損壞、工程延期、人員傷(shang) 亡，中國企業(ye) 隻能擔當 “施工隊”與(yu) “整機裝配隊”的角色，一遇到問題隻能幹著急。1998年，楊華勇到廣州參觀德國海瑞克公司的盾構產(chan) 品，適逢海瑞克公司有個(ge) 工程師要到現場指導盾構的應用情況，這個(ge) 一天要價(jia) 3000美元、住五星級酒店的德國工程師，竟然隻是一個(ge) 二十多歲的阿根廷小夥(huo) 子，他是德國公司派駐台北的工作人員，在台北工作一年半後來廣州“指導工作”。

盾構是大型複雜工程裝備，因為(wei) 中國企業(ye) 不懂使用和維護，所以請國外專(zhuan) 家費用很高。從(cong) 西方學成歸來的楊華勇深刻體(ti) 悟到了中國和發達國家之間的差距之大，對這一現狀耿耿於(yu) 懷的他下定決(jue) 心，外國人能造的東(dong) 西我們(men) 中國人也能造，必須做出屬於(yu) 自己的盾構。楊華勇於(yu) 是義(yi) 無反顧地帶領產(chan) 學研團隊踏上了艱難的研發之路。當時中國企業(ye) 已經能按圖裝配和正常使用，主要的挑戰是自主設計製造與(yu) 故障修理，目標是改變長期依賴國外的局麵，爭(zheng) 取掌握自主設計製造盾構的能力，不再受製於(yu) 人。

但這個(ge) 自主研製盾構機的項目遇到了重重阻力。

首先遭到了業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家的反對，因為(wei) 他們(men) 看到的、使用的都是國外做了幾十年上百年的裝備，機械行業(ye) 的專(zhuan) 家都不相信中國短期能自己做出來。幾年裏，楊華勇各處奔走呼籲，直到2003年，“863計劃”機器人主題啟動了對盾構項目的支持，多家企業(ye) 和高校聯合攻關(guan) 。楊華勇領銜的浙江大學團隊負責液壓係統，中鐵隧道做刀盤刀具，上海隧道做控製係統和後配套係統。

2005年，楊華勇的產(chan) 學研團隊研發出液壓驅動和控製係統。這是盾構的“心髒”，也是國外技術封鎖最嚴(yan) 的部分。係統做好了，下一個(ge) 問題也接踵而至——沒有地方裝主機試驗。他們(men) 多方聯係，屢屢碰壁。當時的環境下一般認為(wei) 大學能說不能做，大學科研人員隻能在實驗室做事，不相信他們(men) 設計出來的東(dong) 西能在施工現場派上用場。後來幾經周折，楊華勇聯係到上海地鐵二號線延長段的工程隊，想把團隊研發的液壓驅動和控製係統並行到德國盾構上試驗，但工程部並不信任他們(men) 。工程部說施工是有時間限製的，提前通了隧道有獎金；拖延進程，是要挨罰的。所以工程部覺得他們(men) 是在幹涉工程進度，是在添亂(luan) 。最後楊華勇說破了嘴皮，施工方才給通上了電。楊華勇團隊設計出的係統試用了100米，效果和德國盾構完全一樣，這樣信任感就產(chan) 生了。當時他的團隊適時將產(chan) 學研實地結合了一把，盡管經費申請很難，但國家最後還是批了三千萬(wan) 的經費用來研製樣機。2007年，產(chan) 學研團隊終於(yu) 研製出首台具有自主知識產(chan) 權的複合盾構樣機，這台樣機就是“中國中鐵一號”。

樣機出來了，誰是第一個(ge) 吃螃蟹的呢。盾構隻能朝前打，不能往後退，而地鐵線路又是定點的，不允許廢棄重來。新研發的國產(chan) 盾構帶來的未知風險使得施工企業(ye) 起初並不願意嚐試。但苦心人，天不負。最終還是等來一個(ge) “機會(hui) ”——天津地鐵施工，國產(chan) 盾構樣機被當成了德國造進入了現場。在天津地鐵3號線營口道—和平站標段施工中，它穿越了瓷房子、渤海大樓等對地表變形特別敏感的標誌性建築，地表局部變形小於(yu) 2毫米，地麵建築完好無損，圓滿完成了該標段的掘進任務。

這台盾構樣機“一戰成名”。“中國設計中國製造”的盾構產(chan) 品能當大用。楊華勇帶領團隊成員經過近二十年的產(chan) 學研聯合攻關(guan) ，攻克了盾構自主設計製造關(guan) 鍵技術，給盾構裝上了“中國心”，中國終於(yu) 打破“洋盾構”一統天下的局麵。2013年1月，楊華勇主導的“盾構裝備自主設計製造關(guan) 鍵技術及產(chan) 業(ye) 化”項目獲得了2012年度國家科技進步獎一等獎。今天，他們(men) 團隊長期合作的中鐵裝備和鐵建重工已經成長為(wei) 台量最大、全球數一二的盾構設計製造龍頭上市企業(ye) ，各種係列盾構與(yu) 硬岩掘進機產(chan) 品占領了全球新增市場的60-80%份額，出口到五大洲25個(ge) 國家（包括歐洲等發達國家）。

今年，楊華勇團隊準備開始設計製造直徑18米的超大盾構機，它的橫截麵有6層樓那麽(me) 高，如果挑戰成功將成為(wei) 新的世界記錄。楊華勇團隊經過近二十年的努力實現了中國在盾構領域的“跟跑”到“並跑”，還將爭(zheng) 取引領發展。

未來，中國地下空間開發的規模會(hui) 越來越大，不僅(jin) 有交通軌道、市政網絡，還會(hui) 有更大規模的地下綜合體(ti) ，形成“地下城市”。可以預見，盾構這個(ge) “國之重器”將繼續在華夏大地上穿山過江、大顯身手。