1938年出生于河南溫縣。1965年4月唐山鐵道學院獲碩士學位后分配到鐵道部北京地下鐵道工程局,而后三十余年從事隧道工程施工與科研工作,獲得國家科技進步特等獎、二等獎以及省部級獎十多項。
曾獲“河北省院士特殊貢獻獎”二等獎。
作為我國引進和應用巖石掘進機的積極倡導者,中國工程院院士王夢恕起草了我國第一條使用TBM掘進的隧道———秦嶺隧道的使用報告,而這條位于西安至安康線上的秦嶺鐵路特長隧道長18.46公里,最大埋深1600米,是目前投入運營的我國最長、世界第六長鐵路隧道,當時修建難度極大。王夢恕院士率領工程技術人員大膽創新,首次設計采用全斷面、大直徑,世界最先進的隧道掘進機TBM施工,使我國隧道施工技術實現了第四次跨越,2003年榮獲國家科技進步一等獎。
近日記者采訪了我國這位隧道及地下工程的首席院士。
新聞縱深:我國在什么情況下開始引進巖石掘進機?
王夢恕:隨著我國國民經濟的飛速發展,鐵路建設也突飛猛進,長大隧道越來越多,工期要求越來越短,特別是秦嶺隧道,全長18.46公里,要穿越高地應力、巖瀑、涌水、地熱及斷裂帶等復雜地質,形勢要求我們必須立即進行隧道快速施工和機械化配套的研究引進工作。
當時,TBM施工在世界上得到了前所未有的發展,英吉利海峽隧道采用11臺TBM,僅用4年時間就打通了150公里的海底隧道。而在我國甘肅“引大入秦”工程中,意大利CMC公司采用的TBM,創造了月進度1000米記錄。這給了我們啟示和思考,激發了學習和引進世界先進技術的熱情。經過反復的調研、考察與論證,1997年在秦嶺隧道建設中,使用了我們設計、國外制造的2臺直徑8.8米開敞式巖石掘進機。該TBM在國外處于國際領先水平。
新聞縱深:目前我國的TBM施工技術處于什么水平?
王夢恕:在秦嶺隧道施工時,采用兩頭鉆爆打也需要8年時間,所以引進兩臺切割法開敞式掘進機。當時巖石非常硬,強度很大,二氧化硅含量很高,很耐磨。國外說還沒有做過切割這樣硬的掘進機,國內企業與德國公司一起設計,技術參數達到300多頁紙。所以秦嶺隧道建成后,在掘進機技術上,我國起步很晚卻擁有了很高的起點。
在桃花鋪隧道和磨溝嶺軟弱圍巖隧道施工中,堅持采用開敞式掘進機施工,避免了出現偏差后不易調整精度的難題,使國內掘進機施工控制可以做到方向正負30毫米,改變了國際上認為這樣的開敞式類型掘進機只適用于硬巖,不適用于軟巖的觀點,使我國在大型掘進機施工領域處于了世界領先水平。
新聞縱深:巖石掘進機在我國的應用前景如何?
王夢恕:21世紀是人類開發地下空間的世紀。目前,我國修建的鐵路隧道6876座,長度3670公里,居世界首位,近兩年則以每年200公里的速度快速增長。我們曾創造了18個月貫通我國第一長隧道———18.46公里的秦嶺雙向4車道公路隧道的奇跡。還要建設青島至黃島的海底隧道,大連與煙臺的膠州灣海峽隧道,聯結海南島的瓊州海峽隧道等越海隧道。可以自豪地說:我國的隧道及地下工程技術已經接近世界先進水平,中國已經跨入了世界隧道大國的行列。目前中國已成為世界上隧道和地下工程最多、最復雜、發展最快的國家。
隨著西部大開發戰略的實施,南水北調、西氣東輸等重大工程的啟動,我國中長期鐵路網規劃、公路網發展規劃的逐步實施,城市地鐵的加快修建,鐵路、公路、地鐵、大中型水電站將建設大量的長大隧道。
過去一條鐵路線中,隧道只占百分之十幾,現在普遍占30%以上,并且正向50%發展;正如已經開工的鐵路客運專線,其中1.2萬公里鐵路中,隧道工程占3000公里,將用5至6年完成,任務很重。而在公路建設中,以前繞道的做法正被摒棄,隧道也正在不斷興起。
面對如此大規模的隧道工程,巖石掘進機有施展才能、發揮作用的機遇,應用前景是十分廣闊的。
新聞縱深:TBM法和鉆爆法是當今國內外隧道工程的兩種主要施工方法,二者相比有什么特點?
王夢恕:TBM施工與傳統的鉆爆法最大的不同,就在于TBM是連續性的“工廠化”生產,它不僅打破了傳統的施工方法,更重要的是推動了施工技術的進步。TBM施工中廣泛使用電子、信息技術對全部作業進行制導和監控,使掘進過程始終處于最佳狀態。其速度一般為常規鉆爆法的3至5倍。除速度快以外,還有優質、安全、經濟,有利于環境保護和勞動量減輕的優點。
而TBM在對地質條件的適應程度上不如鉆爆法。不同的水文地質、工程地質、巖體力學條件要研制、使用不同類型的掘進機。此外,一次性投資較大,對工作人員的素質要求較高,在使用過程中,不夠靈活機動:如軸承太大,機身太重,只能在有限范圍內變換刀盤以適應不同的水文地質,而對不同洞徑的適用能力很差,所以在有的工程中,我們建議搞小型掘進機,先在前面開挖,后面再采用鉆爆法擴大工作面,這種混合方法,是很適宜我國國情的。
但一般認為,當隧道長度大于6公里,或隧道長度與直徑之比大于600時,宜首先采用掘進機方案。總的看來,在隧洞快速開挖中,優先采用掘進機,已成為國際發展趨勢。
不過我們應該注意的是,掘進機的大量應用,不能只靠國外加工,要有自己的知識產權,必須走國產化的道路,我相信,國產化的掘進機會很快形成設計、制造的體系,應相信自己的力量,盡快建設和帶動國內掘進機產業的發展。采訪/本報記者 樊江濤【原標題:中國工程院院士王夢恕:“中國領跑TBM施工”】