錢七虎:以智慧筑造祖國的地下長城

科學網(wǎng) 2019-01-09

  1月8日,北京人民大會堂,防護工程專家、中國工程院院士錢七虎從國家主席習近平手中接過“2018年度國家最高科學技術獎”的榮譽證書。

  “這個獎是屬于防護工程和土木工程全體科技人員的,是對我們過去成績的肯定。”錢七虎既感到非常榮幸,又覺得責任重大,“今后要為防護工程學科由跟跑向領跑邁進、為我國建設土木工程強國作進一步的貢獻?!?/p>

  “以智慧筑牢地下長城,以心血鑄就和平之盾,是我義不容辭的責任,也是我矢志不渝的心愿?!痹诎雮€多世紀的科研歲月中,錢七虎如一名過關斬將的斗士,以偏向虎山行的魄力,為祖國的防護工程事業(yè)不斷貢獻著自己的力量。

  從探索未知中獲得樂趣

  上世紀70年代初,飛機洞庫門的相關計算均采用手算的方式,計算精度差、效率低且容易出錯。當時,錢七虎受命設計空軍45米跨度洞庫門,率先引入了有限元計算方法。

  對于從未接觸過計算機語言的錢七虎來說,巨型計算設備的操作手冊無疑是一本“天書”。然而,讓其他研究人員都不可理解的事情發(fā)生了。

  錢七虎拿著這本“天書”,把自己關在了房間里。兩天后,當他再次站在大家面前,說的第一句話是:“可以上機操作了?!?/p>

  兩天時間,他看懂了,而且把程序都編出來了。對于錢七虎的同事們來說,這就是見證奇跡的時刻吧。

  錢七虎用有限單元法解決了工程中的計算問題,隨后又創(chuàng)新地提出,使用氣動裝置升降洞庫門。不過,面對厚重的大門,實驗一次次宣告失敗。

  那段時間,錢七虎如同一根上緊的發(fā)條,吃住都在機房。哪怕他累倒在病床上,也牽掛著攻關項目,在病床上還在看資料。

  就這樣,錢七虎整整做了一年的氣動實驗。終于,歷時兩年多,他設計出當時國內抗力最高、跨度最大的飛機洞庫門,并開創(chuàng)性地解決了防護工程中的難題。

  “反復做,不斷鉆研,不知道的東西經(jīng)過學習變成知道的,得到了無上的愉快。”在錢七虎看來,科研的樂趣,就在于獨辟蹊徑、探索未知。

  走前人沒有走過的路

  從軍60多年,錢七虎為我國軍事防護工程作出了突出貢獻,而他的科研觸角還不僅僅止于此。

  隨著城市化進程越來越快,土地資源稀缺、交通擁堵等問題越來越嚴重,污染、內澇等一系列城市病也日益凸顯。錢七虎提出,未來城市的發(fā)展,必須要充分開發(fā)利用地下空間。作為國內最早的一批推動者,他一直致力于推動構建一個新型多元的城市空間。

  2002年,錢七虎建議在長江上修建越江的水下隧道。兩年多后,他作為南京長江隧道專家委員會主任,肩負起這一新的挑戰(zhàn)。

  錢七虎預見到長江復雜的地質情況將會加速盾構機刀具的磨損,于是,他向德國廠家提出建議,將刀具由帶壓換刀改良為常壓下?lián)Q刀。

  “不能完全依賴外國,要靠自己,才能創(chuàng)新,才能進步,才能超越?!睂﹀X七虎來說,這個攻關項目猶如在刀尖上行走。他要求現(xiàn)場施工人員以如臨深淵、如履薄冰的心態(tài)來對待項目,建設的每一個環(huán)節(jié)、每一刻都不能放松。

  2008年8月,當盾構機掘進第659環(huán)時,突然停止工作。錢七虎一直擔心的事情還是發(fā)生了。

  “后來,我們改進了刀具,我們中國人自己改進了刀具。刀具改良后性能大幅增加,由之前每把刀具平均掘進20米的極限提升為200米?!卞X七虎至今回憶起來仍滿懷自豪。

  2010年5月28日,作為中國長江上隧道長度最長、盾構直徑最大、工程難度最高的工程之一,南京長江隧道在歷經(jīng)5年之久的建設后,全線通車運營。錢七虎被授予南京長江隧道工程建設一等功臣。

  “要前進,就要走前人沒有走過的路。創(chuàng)新永遠是科學發(fā)展的最大動力?!卞X七虎堅定地說。

  科學是美好的事業(yè)

  從軍事工程到城市地下空間,錢七虎始終站在學科發(fā)展前沿,引領和推動我國防護工程、巖石力學與工程學科發(fā)展,為多項大型工程出謀劃策。

  作為港珠澳大橋專家組成員,從方案討論到方案實施,包括一些工程難點的討論,他全程參與。

  最終接頭的吊裝是隧道建設的最關鍵一戰(zhàn),決定著沉管隧道建設的成敗,也決定了港珠澳大橋建設的成敗。

  “V字型接頭重達6000多噸,但兩側距已安沉管只有10多厘米,安裝時一旦出現(xiàn)輕微的傾斜、擺動,都將給最終接頭和沉管結構帶來災難性的后果?!卞X七虎介紹說,“擺動量的計算就非常關鍵了?!?/p>

  他發(fā)現(xiàn),原來的計算存在問題,便帶領團隊重新計算,并提出減少擺動的若干措施。

  2017年5月2日,最終接頭在經(jīng)過16個多小時的吊裝沉放后,最終安裝成功,世界最大的沉管隧道——港珠澳大橋沉管隧道順利合龍。

  如今,成為“80后”的錢七虎依然忙碌。他一年有半年時間在出差,每天工作累了就看看報紙,作為休息。

  因為沒時間,游泳是他唯一堅持至今的愛好。一周兩次,每次500米?!白裱飨甘荆荷眢w好、學習好、工作好。”他笑著說。

  從此岸到彼岸,正如他長達半個多世紀的科研之路,沒有捷徑,只有堅持。

  然而,堅持的背后是付出與犧牲。沒有考上大學的兒子、未能盡孝的老母親,是錢七虎至今打不開的心結。為了彌補遺憾,他設立了慈善基金,從上世紀90年代起,將院士津貼、全部獲獎獎金資助給貧困兒童和孤寡老人,近30年來,捐助近百萬元。

  當被問及為何耄耋之年仍在科研一線奮戰(zhàn),將自己的一生都奉獻給科學時,錢七虎的回答很簡單:科學是一個美好的事業(yè),這是我的幸福所在。

責任編輯:王超

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