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【全国劳动模范】赵海雷:健全盾构机的“大脑神经元”组织

来源: 时间:2025年05月09日 浏览次数: 【字体: 打印

  赵海雷,硕士研究生学历,同济大学博士(在读),中共党员,国家注册一级建造师,盾构及掘进技术国家重点实验室高级工程师、研发三所副所长、中铁隧道局赵海雷劳模创新工作室带头人,长期致力于盾构TBM科技攻关,在落实创新驱动发展战略,推动盾构TBM领域技术发展,培育新质生产力,推动行业高水平科技自立自强等方面作出了重大贡献。获河南省科技进步一等奖1项、二等奖1项,地市级以上科技进步奖10余项,荣获2024年度“河南省劳动模范”、2021年度“河南省最美职工”、2023年度“郑州市劳动模范”等荣誉称号。

  技术护航国产大直径TBM,建设中国最长铁路隧道。高黎贡山是欧亚板块与印度洋板块的天然屏障,阻隔了中国与东南亚国家的联系和交流。修建高黎贡山,进一步畅通“一带一路”建设,意义十分深远。但在两大板块交界带采用TBM法修建隧道为世所罕见,为了研制出可以在“禁区”掘进的国产TBM装备,赵海雷主持《复杂地质条件新型TBM研制及应用研究》课题,长期驻守云南大瑞铁路高黎贡山隧道现场,重点参与并成功研制了当时国产最大直径(φ9.03米)硬岩TBM“彩云号”,创造综合经济价值高达10亿元,项目成果获2020年度河南省科技进步一等奖。

  在现场施工中,赵海雷团队结合TBM需穿越富水断层破碎带、全风化岩层、蚀变岩段等18种地层、19条断裂带的特殊地质条件,适时对“彩云号”进行设备升级,为其搭载“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,可以进行隧道支撑保护、喷射混凝土,进行不良地质的超前处理),实现了TBM装备与施工技术“从有到优”的跨越发展。

  悉心钻研核心技术,打破“大国重器”国外技术垄断。隧道掘进机的研制和应用涉及机械、土木、自动化等多领域技术,是国家综合技术实力的集中体现。为进一步打破国外对隧道掘进机“卡脖子”技术的垄断,赵海雷及其团队针对隧道掘进机刀盘刀具、盾构保压和渣土改良等技术进行攻关,一步步击碎技术壁垒,极大程度上提升了我国盾构TBM装备制造水平。

  盾构保压系统用于维持气垫仓压力稳定,防止地层坍塌,该技术长期受到国外的垄断且价格昂贵。为了克服泥水盾构保压系统对国外气控保压系统的依赖,实现国产化,赵海雷带领劳模创新工作室成员,经过3年不懈努力,终于打破了国外垄断,该产品已在上海崇太高速铁路等多个项目中得到成功应用,创造年产值5000万元。

  面对引汉济渭工程秦岭隧洞岭南段,岩石强度高,石英含量大,严重影响了隧道掘进机的施工进度和成本的问题。赵海雷带领课题组成员,开展“高磨蚀深埋地层刀具磨损研究”课题研究,形成一种基于实验方法的滚刀磨损预测新理论,指导现场施工的刀具定量磨损预测方法,解决了滚刀磨损预测难题,创造综合经济效益5000万元,成果荣获河南省科技进步二等奖。

  针对高黏性地层盾构掘进刀盘易结泥饼、姿态难以控制等影响施工效率的难题,赵海雷主动请缨,组建了材料研发攻坚团队,依托隧道工程现场开展试验实验,经过700多个日夜的反复测试与现场试用,开发出了SKL-1型防结泥饼板材和TBMSKL-30型绿色环保剥离分散剂,目前已在武汉地铁和成都地铁盾构施工中使用,项目创造综合经济效益6000万元。

  研发盾构智能系统,助力隧道建设智能化发展。为积极响应国家发展新质生产力要求,赵海雷和团队成员聚焦大数据、人工智能等新一代信息技术隧道产业化应用,在已有的盾构TBM工程大数据云平台的基础上,围绕隧道工程的动态设计与施工转型,先后研发了“智能感知、智能设计、智能预制、智能掘进、智能安装、智能构筑、智能环控、智能运输、智能管控”九大智能体系,并发布了《中国盾构/TBM隧道智能建造蓝皮书》。赵海雷是发展隧道行业新质生产力的先行者和突破者,通过智能建造提质增效,逐步实现建筑业从劳动密集型向技术密集型转变、从粗放式向集约式升级;尤其是其开发的隧道施工物料运输智能编组及调度管理系统,有效地降低了长距离大坡度单车道运输车辆行驶风险。目前该系统已在新疆YE供水项目、高原铁路项目等10多个国家重大项目中得到应用,总计创造综合经济效益近2亿元。

  在科技创新和成果产业化过程中,赵海雷积极发挥“传帮带”作用,使团队成员业务能力和综合素质持续提升,其中团队骨干杨振兴和杨延栋分别荣获“郑州市高层次人才C类和D类”称号、杨延栋还获得“全国职工职业道德建设标兵个人”称号;此外,为进一步传承和弘扬劳模精神、工匠精神,赵海雷作为首批“河南工人大思政课”名师库成员,积极响应省市两级工会组织的号召,加入劳模宣讲团,先后赴济源、中建七局、郑州消防支队等开展劳模精神和党的二十届三中全会精神的宣讲活动,号召各行业全体劳动者扛起时代赋予的重任,勤于创造、勇于奋斗。