TBM，在中国特指为硬岩掘进机，这是一种“武装到牙齿”的隧道掘进机，搭载的高强度合金材质滚刀，是各种硬岩地层的“克星”。滚刀在法向推力作用下，贯入岩石致使岩石压裂、胀裂、磨碎，从而达到破岩目的。但“过刚易折”，在遇到超硬岩石时，TBM便会出现破岩困难、掘进效率低、主轴承寿命短、刀具磨损严重等一系列问题。哲人曰：天下至柔莫于水,而攻坚强者莫之能胜。如何研究利用水的特性，造福人类，似乎是一个永恒的课题。2019年，在明朝水利专家潘季驯提出“束水攻沙”治河方略的400多年后，中铁装备和黄河设计院创造性地提出“束水攻石”的思路：为传统TBM搭载高压水刀，用“水刀”和“滚刀”共同破岩。
国内首台高压水力耦合破岩TBM下线 刘大荔/摄
“以柔克刚，为我们提供了解决思路。”黄河设计院董事长张金良解释道，高压水力耦合破岩技术利用超高压水力射流冲切岩石成槽，为滚刀切割岩石提供自由面，同时水力劈裂岩石形成不规则裂缝，形成的环痕与滚刀的环痕有效叠加，可显著提高滚刀贯入速度，减少滚刀法向推力，延长主轴承使用寿命，将不仅解决TBM施工中超硬岩破岩问题，还能进一步加快中硬岩掘进速度。“龙岩号”不仅是国内首台高压水力耦合破岩TBM，也是国内自主研制的超小直径凯式TBM，是推动第四代半掘进机技术创新迈出的重要一步。“新一代掘进机将逐步舍弃过去刀盘、刀具等机械掘进的方式，转而以光、电、液等其它介质进行破岩，这将有效解决当前掘进速度缓慢、刀具磨损快等难题，显著提升效率，为铁路、公路、水利和地下空间开发等领域建设提供更优选择。”中铁装备总经理赵华说。把水的力量集中起来，可以成为割铁穿石的“水刀”；把众人的力量集中起来，可以形成无坚不摧的强大合力。中铁装备和黄河设计院联合成立攻关研究团队，双方300余人花费3年时间攻关，研制出国内首台高压水力耦合破岩TBM“龙岩号”。同时，双方还深化产融合作方式、各自发挥优势，在TBM设备防卡脱困、工程地质研究、新型围护结构、新型高性能灌浆材料等关键领域开展了技术攻关。同心铸和谐，聚力谋发展。
为了确保TBM稳步高效掘进施工，中铁装备、黄河设计院、施工方以及南京大地水刀股份有限公司，将技术会商室建在了施工一线。涵盖液压、流体、TBM施工、地质等专业技术人员的施工与技术管理团队，定期巡查并组织召开专题会，建立TBM生产日调度会议制度，抓时间节点、控工程重点、解施工难点。
各方参与项目协调会 张冬/摄
掘进以来，各技术攻关团队带着课题和科研项目深入一线调研，邀请中南大学、北京工业大学等科研院校相关专家，现场“诊脉”，集思广益，通过设备改造、工艺改进和技术革新一系列措施，有效提高“龙岩号”TBM设备的性能。马克思说：“在科学上面是没有平坦的大路可走的，只有那在崎岖小路上攀登不畏劳苦的人，才有希望到达光辉的顶点。”“龙岩号”TBM这样的新生事物在应用过程中，也并非总是一帆风顺。龙岩遍布丹霞地貌、花岗岩地貌、石英砂岩地貌、喀斯特地貌，以峰峻、石奇、水秀、谷幽著称。景色虽美，然而，在这里修隧道就没有那么容易了。
龙岩引水隧洞地层岩性主要为黑云母花岗岩、花岗闪长岩、石英砂岩及石英砾岩，多数硬度超过了200兆帕，且岩体完整。“龙岩号”TBM面对的是世界级破岩难题。
国内首台高压水力耦合破岩TBM在大考中坚韧掘进，在突破中倔强前行。
“龙岩号”始发 王晟宇/摄
2019年12月24日至2020年1月17日，人员第二次进场。2020年春节前夕，席卷全球的新冠肺炎疫情爆发，项目停工。
大家惦记着项目，惦记着设备，积极克服疫情的不利影响，千方百计创造各种条件，推进复工复产工作。3月1日，项目实现现场复工；3月16日，“龙岩号”TBM再次试掘进。只要精神不滑坡，办法总比困难多。经过近两个月的共同努力，6月9日，“龙岩号”TBM终于通过断层，再次启航。如何匠心安排，优化水和钢铁的配合，充分发挥滚刀和水刀的优势，产生最好的破岩掘进效果，成为大家最关心的问题。7月19日，中铁装备、黄河设计院，以及水刀设备供应商联合对水刀系统进行全面升级改造。8月18日，水刀系统完成新一轮改造升级。改造之后，更换喷嘴的时间大大缩短，水刀最长连续运行时间也大大延长。
设研总院齐志冲与技服公司卢会军 王晟宇/摄
每克服一重困难，“龙岩号”就更新改进一步；每改造更新一次，“龙岩号”都更优一层。困难的磨砺，让“龙岩号”越来越强大。设研总院工程师齐志冲已经在龙岩项目蹲守近两个月。在他之前，为了确保“龙岩号”顺利掘进，中铁装备技术服务团队12名服务人员日夜坚守、冲锋在前。如今，不仅仅是“龙岩号”与岩石的较量，也是所有矢志创新者的意志、毅力与岩石的较量。“我们将像这台TBM一样，一往无前，砥砺前行，不达目的，决不罢休！”齐志冲说。
