摘要：“上海工匠”范连，发明了一套全新的设备和方法，解决了超大直径盾构机壳体加工的难题。

　　盾构机制造水平直接反映一个国家的地下隧道建设能力。近年来，国产盾构机频频打破纪录，其最大直径已超16米。然而，曾几何时，国产盾构的加工机床完全依赖进口，造价高昂不说，还处处受制于人。来自上海隧道工程有限公司的“上海工匠”范连，发明了一套全新的设备和方法，解决了超大直径盾构机壳体加工的难题。其成果首次应用于中国隧道直径之最的上海长江隧道，并成功实现“绝地逆袭”——不仅让曾经想高价出口我国设备的德国制造商刮目相看，还反向向我国请求购买代工服务。

　　打破国外垄断代

　　另辟蹊径以“小”制“大”

　　时间拨回2006年，上海在建上海长江隧道时，需要一台直径15.43米的盾构机，这个难题落在了范连所在的上海隧道工程有限公司。“15.43米的直径是当时世界最大，即使在今天也是第一梯队。”范连解释道，在当时，国内的地铁直径是6米3的直径，一般越江隧道直径在12米左右，一下从12米跨越到15米，对于技术和设备都是巨大的挑战。

　　按照传统经验，要制造一台盾构机，其生产机床就要比设备更大。然而，15.43米的直径已然创造记录，超1000吨的重量更带来不确定性，这样的机床放眼全国都找不到，如何解决？那时候，范连团队向着合作的德国制造商请教，但对方却“狮子大开口”，占着垄断优势，不仅要价超3000万，更无法保证工期。“我们也调研过市场，购买机床不会超过2000万元，但受制于技术能力，国内很难找到可以生产的厂家，即使有，也无法赶上工期，让我们陷入了被动。”

　　又要大、又要能承重，一时间，团队钻进了“牛角尖”。那段时间，范连每天都在琢磨这件事，和老师傅聊得最多的也是这个话题。有一天，他突然想到，“为什么一定要大呢？”虽然盾构机是大工件，但其内部是一个空心空间，“我就想有没有可能把机床放在盾构机的‘肚子’里，这样设备可以在盾构机壳体里‘打转’加工，既解决了尺寸问题，也解决了承重难题。”

　　这个从“大”到“小”的想法，一下子为团队打开了思路。团队研发了专用设备，还研发了独创加工工艺和专用软件。以此技术制造出的盾构机也成功应用于上海长江隧道。其后持续应用在南京、武汉、深圳等地多条大直径隧道建设工程，涉及盾构机总产值超过26亿元。

　　该设备的研发，成功实现了“绝地逆袭”，不仅打破国外垄断，相比国外工艺，精度提高40%，加工周期缩短一半。原本高高在上的德国制造商反过来向我国购买代工服务，从此，中国盾构产业也开始在世界立足。截至目前，成果已经向中铁装备、德国海瑞克等国内外制造商提供代工，带动产业发展。

　　历经三代技术更迭

　　实现从无到有到从精到强的飞跃

　　“这个项目的成功，实现的是从无到有的突破。”范连坦言，该项目虽然应用成功，但依然存在效率不高等问题。近年来，范连和团队先后将此技术进行了三次迭代，实现了从无到有、从有到精、从精到强的过程。

　　“第一代的原型机是将原有机床的各种部件拼装在一起做的改装，第二代则是进行了结构的重新设计，第三代是在第二代的基础上进行了数字化升级，实现从完全人工到半自动化到全自动化的过程。”范连介绍，在升级改造的过程中，团队也在不断尝试应用新技术、新方法。“比如在盾构机内部加工时，我们发现如果不先把设备先行固定，设备会因为‘马步不稳’发生位移，于是我们通过焊接将设备固定。起初，在确定设备位置时用的还是气泡式水平尺，效率和准确度都有限，从第二代起我们应用了激光跟踪测量技术，改进了工作流程。”

　　三次更迭，使设备的工作效率有了极大地提高，这套设备和方法乾牛宝，打破国外垄断并形成三大创新技术成果，授权实用新型专利1项。经中科院上海科技查新咨询中心评价具有新颖性，综合技术达到了国际先进水平。