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【人物名片】
丁智 浙大城市学院工程学院常务副院长、教授
主要从事“盾构隧道建养”科研工作,持续攻克高敏感环境地下工程“重、大、艰、险”课题,其科研成果成功应用于杭、沪、甬等地隧道项目。共发表SCI、EI索引论文70余篇,授权发明专利20余项。他担任浙江省城市盾构隧道安全建造与智能养护重点实验室主任,曾荣获中国商业联合会科技进步奖一等奖、浙江省科技进步奖二等奖、浙江省技术发明三等奖等。
近十几年,杭州地铁线路从无到有,从单条线路到网格化发展,正朝着“轨道上的城市”不断迈进,每一条地铁线,都凝聚着无数科技工作者的智慧和创造力。
自2007年参加工作以来,丁智就一心扑在盾构隧道领域,全程参与每条杭州地铁线路的建设。十几年来,他不断摸索创新、总结经验,与杭州地铁共同成长,因在地铁建设领域做出的杰出贡献而荣获“2022年杭州市十大青年科技英才”荣誉称号。
开路不易,探索出地铁建设的杭州经验
挖地铁隧道时,盾构机是绝对主力。作为盾构工程科技工作者,丁智主要负责指导和研究敏感环境下盾构机的高效掘进工作。
和国内外其他城市相比,杭州地铁建设的难度较高,其中一个关键因素是杭州地层的土质较复杂,影响掘进效率。
“有些地段的泥土就像豆腐脑,很软。”丁智说,软土会黏在盾构机的刀盘上,影响掘进效率。“如果把掘进过程比作拧螺丝刀,当螺丝刀表面沾满了铁锈或者其他附着物,拧起来就很费劲。”
杭州还存在土质疏松的砂土。盾构机如果在砂土中掘进太快,容易造成塌方。有些地层中还有沼气,遇到明火会喷发出来,影响施工安全。由于缺乏可供借鉴的经验,面对不同难题,丁智不断攻坚克难,给出了有针对性的解决方案。
“针对不同的土质,我们会建议施工方使用适合不同地层的刀具。同时,我们通过研究分析,对盾构机的推力、刀盘的扭矩等技术参数给出科学的建议值。”丁智说,地铁施工过程中安全是第一要素,他与施工单位、装备单位共同研发了高精度传感器,把它装在盾构机上,就能探测不明障碍物,对危险因素提前预判。
地铁施工除了上述难题,杭州还存在一个特殊情况——古旧建筑较多。“它们对施工产生的振动敏感度很高,不重点防护不行,我们对这些古旧建筑物进行24小时监控,并调整刀盘的扭矩、推力等参数,将盾构机振动值控制在一定数值以下,避免对古旧建筑物产生影响。”丁智介绍。
丁智经历了杭州地铁整个建设过程,总结出了不少宝贵经验,这些经验也是杭州地铁建设史上的宝贵财富。2007年,杭州开始了大规模的地铁和隧道建设,急缺盾构隧道领域的人才。那时,建设单位和施工单位合作成立了地铁建设工程研发小组,丁智就成为了其中一员。十多年来,丁智把攻克难题的经验总结下来,最后形成了一套科学完整的,适应杭州地层结构的盾构掘进力学分析模型。
“杭州地铁1号线的建设用了5年。我们总结经验后,效率不断提高。比如,5号线、6号线的建设周期缩短到了2至3年。”丁智自豪地说。
当急先锋,总是冲在施工现场最前面
在丁智就职的浙大城市学院,他被同事们称为“急先锋”。因为施工现场一出现问题,丁智总是冲在最前面。
“我很佩服经验丰富的一线民工师傅。他们总是能用朴素的语言给我们带来启发。”丁智回忆,他曾发现盾构机在一段区间施工时,经常偏离轴线。这是在实验室模拟时从未遇到过的情况,丁智一开始以为是地层差的原因。在施工现场,一位民工师傅分析说,这是变形过大,盾构机及管片上浮导致的。得到师傅指点后,丁智改进了盾构机技术参数,难题很快得以解决。
类似的案例还有很多。“交通建设刻不容缓。只有多去一线才能解决难题,才能保证工程顺利完成。”丁智说,在施工现场戴上安全帽,他就把自己当作一线工程师。
“我一直觉得,如果只在实验室里做研究,那么成果会偏向理论,在实践中很难得到广泛的认可。”在丁智看来,科研和实际工程是相互促进的。“根据施工现场了解到的情况,我们把地层参数做出来,在电脑上进行数据分析、软件模拟,然后再去施工现场调研参数,再把参数拿去分析。如此循环往复。”
经过数不清的一线走访调研,丁智收集了大量的地层、盾构机、变形等数据。“现在,我们联合杭州地铁公司和宁波地铁公司,把数据集成到一个数字化的系统中去。目前,该系统已基本完善。”丁智说,从一线收集来的数据非常宝贵,将有利于分析和研判,为未来的工作扫清障碍。
这两年,丁智所在的学院陆续引进了多位国家级、省级高端人才,逐步形成衔接有序、梯队配备合理的协同创新团队。他也经常要求学院里的年轻教师和他带的研究生多去工地。丁智告诉他们:“多在一线摸爬滚打,一定会有新的收获。”