3月1日，在中华全国总工会、中央广播电视总台联合录制的2023年“大国工匠年度人物”发布仪式上，来自中国铁建重工集团股份有限公司（简称“铁建重工”）的张帅坤走上颁奖台。
十余年来，张帅坤主持研制了百余台套盾构机，突破重重技术封锁。高铁修到百米海底，海底隧道盾构机“深江1号”成功穿越多条断裂地质带；16米级超大直径盾构机“京华号”在北京市通州区地下30多米处深掘，地表沉降精准控制在毫米级……
从一名盾构司机成长为大直径盾构机项目组长，再登上2023年“大国工匠年度人物”颁奖台，张帅坤的“掘进之路”凭的是拳拳匠心。
从“地下”走来的工程师
一个黑色行李箱、几套备用衣物，这些是张帅坤的办公室“标配”。2023年，张帅坤有200多天呆在全国各地的工地上，钻进阴暗潮湿的施工隧道里，跟踪分析施工难点。
“研发盾构机，需要根据工程现场量身定制。”张帅坤告诉记者，他的设计“养分”来源于“地下”。
2008年，张帅坤从郑州大学机械专业毕业后便进入盾构施工行业，从事盾构机管理工作。为了解盾构机结构和运行，张帅坤主动请缨——到“地下”去，当盾构司机。
“我是北方农村家庭出身，自认为算能吃苦的，但地下的工作环境却比想象中的还要恶劣。”张帅坤回忆，地下隧道空气不流通，施工现场温度最高可达40多度，盾构司机需时刻紧盯仪器参数，每天工作时长达12小时……
日子一晃而过，两年“地下”经历，让他几乎摸透盾构机的数万个零部件，也让他拿到了盾构机研发设计的“入场券”。
“盾构机刀盘易粘结、渣土排不出等问题亟待改进，操作台应设计得更直观。”2010年，张帅坤来到铁建重工应聘盾构机工程设计师，在长达一小时的面试时间里，他讲述了自己操作盾构机时遇到的问题，并提出了初步改良思路。
凭借丰富的实操经验，张帅坤顺利入职铁建重工掘进机研究设计院，开始研发具有完全自主知识产权的国产盾构机。
击碎技术垄断的坚冰
张帅坤研发国产盾构机的初心，和一段受“窝囊气”的经历有关。在他还是一名盾构司机时，我国工程建设中的盾构机几乎都是从国外进口，一台设备要2亿多元，且不适应中国的地质条件，故障率高。
一次，国外盾构机的拼装系统出现抖动，持续一个多月都没修好，每天的损失在20万元以上。“当我们提出自己维修时，外方人员拒绝提供资料，甚至威胁不再质保。”张帅坤下定决心：要把外国人的“印钞机”变成中国人的“争气机”。
2010年10月8日，铁建重工第一台自主研制的盾构机“开路先锋19号”成功下线，以更低的价格和优质的服务完胜国外品牌，“洋盾构”在中国市场被迫降价30%。
尽管国产盾构机逐渐普及，但在大直径盾构机领域，仍有许多技术为国外品牌所垄断。
“大直径盾构机的使用工况往往较为恶劣，水深石坚，刀具磨损快，作业人员需冒着生命危险去换刀。”张帅坤说。他还记得，2017年，团队受领常德沅江过江隧道盾构机研制任务，面对以卵石及圆砾层为主的地质环境，刀具更换频繁；而每更换一把刀具要耗时1天，风险极大。
如何最大程度地保障作业人员的安全？从工地到实验室，从白天到黑夜，张帅坤带领团队争分夺秒想办法。在300多次高水压试验后，“常压换刀”技术与常压刀盘惊艳亮相——更换1把刀具仅需两小时，打破了国外在常压换刀领域的技术垄断。
目前，张帅坤和团队已研制大直径盾构机近200台，国内市场占比达40%左右，研发的盾构机还出口意大利、印度、韩国等30多个国家和地区。
“未来，我们将结合数字孪生技术，把每个零部件的设计在电脑上模拟呈现，减少新产品在研制过程中的失误。”张帅坤的征程从未停止，接受采访后，他快步走出生产车间，奔赴下一个项目现场……
作者：刘韵霞
责编：赵泽琴
来源：湖南日报·新湖南客户端