朱永全,安徽枞阳人,石家庄铁道大学教授,博士生导师,河北省教学名师,全国五一劳动奖章获得者。

提起朱永全,铁路行业的人都知晓这位著名的隧道专家,中国最长的铁路隧道——秦岭隧道洒下了他的汗水,世界海拔第一高的铁路隧道——风火山隧道融入了他的心血,世界高原多年冻土区第一长隧道——昆仑山隧道凝结了他的智慧,亚洲陆地第一长隧——乌鞘岭隧道、中国客运专线第一长隧——太行山隧道、汶川大地震受阻的109号隧道,都有他的参与和贡献……

2000至今,朱永全获得国家科技进步奖2项,省部级科技奖9项。8年问鼎多项科研奖,做为一位高校教师,朱永全为国家的隧道建设做出了突出的贡献。

 

抢救汶川地震生命线 

 

2008512,受汶川大地震的影响,宝成铁路109号隧道山体突然坍塌,运行至隧道内的一列40节装载500吨航空汽油的货车受阻脱轨起火,大火弥漫了整个隧道。

527,铁道部铁一院负责人把电话打到朱永全的办公室,希望他担负109隧道安全评估和安全监测工作,对隧道的结构安全进行监测,确保隧道畅通后的安全。

灾情就是命令,时间就是生命。放下电话,朱永全和学校领导简单汇报后,立即开始前期准备工作,用了一天的时间完成了仪器、测试元件、物资、技术方案的准备,第二天星夜赶往隧道现场。

吃过早饭,抗震救灾小组再次来到109号隧道现场,选择了22处有代表性裂缝进行裂纹监测。至此109号隧道监测前期布点工作结束,在这近三天的时间里,朱永全和小组人员只睡了8个小时,除了吃饭,一直都在隧道里工作。

64,朱永全向109号隧道总指挥部提交了第一份安全监测报告,根据报告结果,铁道部决定货物列车时速由15公里提高到35公里。根据进一步检测,629日,宝成铁路109号隧道开通了震后的首列客车。1112日,这条“伤痕累累”的隧道安全“退休”,新隧道建成通车。

 用“天路”神话击穿西方预言

青藏铁路建设最艰难的工程之一就有风火山隧道和昆仑山隧道。风火山隧道是世界海拔第一高的铁路隧道,全长1338米,轨面海拔4905米,冬季最低可达零下41摄氏度,誉为“天字第一号工程”。昆仑山隧道全长1686米,海拔4664米,是世界上最长的冻土隧道,冻土厚达150多米,其难度可想而知。

2001年,青藏线破土动工,朱永全承担了《青藏铁路隧道施工通风技术及温度场研究》,课题立项后,朱永全真是又喜又忧,喜的是自己终于可以为祖国亘古未有的建设贡献一份力量,忧的是自己能否攻破世界性两大难题多年冻土和高寒缺氧。风火山隧道地质结构主要为含土冰层、饱冰冻土、裂隙冰、砂岩及泥岩。这样的地质环境,对施工温度的要求很高,必须保持在正负5度之间。温度低了影响混凝土的凝固,高了会造成冻土热融扩大,更严重的是空气中的含氧量仅为平原地区的一半。

为解决隧道通风、温度和氧气的问题,朱永全和课题组成员在潮湿阴冷、氧气稀薄、零下20多度的洞中一呆就是大半天。日日夜夜的观察思索和多年的科研经验,提出在洞口安装一个大型暖风空调,让吹进洞内的冷风在此加热,给施工人员每人配一个便携式氧气瓶,再在洞内建一个氧吧,解决洞内温度和空气质量问题。

经过3个多月的多次试验,终于在风火山隧道工地建成大型高原制氧站,实现了整个隧道施工便携式和氧吧供氧;研制开发了大型隧道专用空调通风机组,使整个隧道内的温度达到可控状态。

不少人说,青藏铁路工程的课题,是专家、教授们在拿健康和生命做赌注,但是能够参与青藏铁道建设科技攻关,朱永全说是欣慰的。 

200919,青藏铁路获得2008年度国家科技进步特等奖,铁道学院在50个参研单位中名列13,作为主要贡献者之一,朱永全榜上有名。

 在漫漫隧道中上下求索

“如果大家在科研上能够像朱永全教授一样,主攻一个方向,坐得住冷板凳,就一定会有收获。”这已经成为了铁道学院全体教师的共识。

1988年底,研究生刚毕业一年的朱永全承担了《北京地铁西单站施工临时支护特殊部位结构受力状况静载模型试验研究》课题。在北京这座人口密集、高楼林立、车水马龙的闹市修建跨度为29米,高16米的世界一流地铁,明挖是不可能的,浅埋暗挖法在当时是一项巨大技术挑战。

朱永全和同事们开展的室内模型试验、施工现场试验与测试,作为“城市松散含水地层中复杂洞群浅埋暗挖施工技术”成果的组成部分,该项成果获得国家科技进步二等奖。

20年来,在科研上朱永全不曾离开“隧道”两字,先后参与了秦岭隧道、风火山隧道、乌鞘岭隧道、太行山隧道、青藏二线的关角隧道等等的建设科研工作。凭着这股踏实劲,朱永全在隧道稳定性、洞内施工环境控制和施工技术学科领域经验越来越丰富,理论上也小有建树。

“科研技术的前瞻性与工程的适用性一定要紧密结合,只有二者紧密结合,才能给国家带来效益。”朱永全说。

2003224,在兰州西北方向150公里的乌鞘岭山头,一场大决战正轰然展开。铁路部门计划用28个月刷新一项亚洲纪录——修建一条长20.05公里的铁路隧道,使铁路能够顺利穿越内地通往西域的关卡。这项总投资超过20亿元、因其长度被称为“亚洲第一隧道”的大工程,隧道工程地质复杂,施工中有可能发生围岩失稳和突然涌水、涌泥、高地应力软岩挤压大变形等地质灾害。

朱永全参与了“乌鞘岭隧道岭脊地段复杂应力条件下的变形控制技术研究”。施工初期,乌鞘岭隧道F7断层出现了严重的挤压变形,能够测量到的变形达到1.2米。针对如此软弱围岩大变形,经过数十个现场试验段试验,采用“多层支护、分期施作、先让后抗”技术,形成了挤压性围岩隧道控制大变形的施工技术方法。这一施工方法不仅有效地控制了隧道的变形,达到了国际先进水平,而且创新了特长隧道在软弱围岩条件下的快速施工的世界记录,该成果被评为2008年度“中国铁道学会科学技术特等奖”。

20063月,全长484公里的郑西高速铁路开工,全线合计新建隧道38座,隧道总长76.848公里,其中黄土隧道52.956公里,占全线隧道总长68.9%。随着隧道施工的展开,出现施工地表裂缝的难题展现在施工者的面前。为研究施工地表裂缝形成机理、规律和控制技术,有铁道部立项、朱永全负责承担“郑西客运专线大断面黄土隧道地表裂缝控制措施研究”,采用现场调查、室内模型试验、理论分析和现场试验手段,掌握了黄土隧道施工地表裂缝形成机理与规律,形成了防止过量变形和地表裂缝的施工控制技术。

今年41日,石太客运专线通车。听到这一消息,朱永全非常高兴,作为家门口的工程,圆了朱永全多年为家乡建设出力的心愿。

在石太线工程中,全长278公里的太行山隧道,是全线的头号重点控制工程之一。该隧道穿过高度为1311米的太行山山脉主峰越宵山,是石太线第一长隧道,也是亚洲铁路施工里程最长的山岭隧道。太行山隧道地质结构复杂,其中4.4公里长为膏溶角砾岩地层,成为工程的难点之一。

朱永全承担了“膏溶角砾岩工程特性及隧道结构与施工安全对策研究”,在隧道内选取8个区段进行现场试验,根据2年多的试验测试,掌握了工程特性,提出了“环形开挖预留核心土法开挖、加强支护和支护及时封闭、系统防排水”的结构措施和施工技术,实现了膏溶角砾岩隧道的快速、安全施工。

20071222,太行山隧道胜利贯通,该隧道被称作是中国铁路隧道建设史上的重要里程碑,为中国特长隧道建设积累了宝贵经验。 

梁隧道是石太高速的另一座隧道,地处平山县和山西省阳泉交界处,一隧跨两省,全长1178公里,是石太铁路客运专线第二长隧,全线重点控制性工程之一,两条单线隧道和双线隧道的过渡段出现在了南梁隧道中。南梁隧道与太行山隧道毗连,因受太行山隧道双洞2条单线的影响,线路要在南梁隧道内由35米线间距过渡到4.6米的单洞双线隧道,“喇叭口段”隧道最大断面为23.3米、高度为16米,开挖面积为300平方米。针对这一施工难题,朱永全承担了“客运专线单双线隧道渐变段结构型式研究”,通过系统研究,提出超大断面计算围岩压力建议和超大喇叭口段安全施工方法,确定超大断面隧道合理支护结构参数,为隧道动态设计和施工提供科学依据。经施工和现场监测洞室稳定、结构安全。200765日,南梁隧道胜利贯通。

三尺讲台献青春 

   虽然科研工作占去了朱永全大量的时间,但是他从来没有因此而忘记自己做为老师的本职工作——教书育人。从踏上三尺讲台开始,朱永全 就告诫自己不能误人子弟。

同事宋玉香老师说,大量的科研工作使朱永全常常要到施工一线,每次出差,朱永全就象军人出征一样,拿起提包就走,但是平时只要白天出差回到家,一个多小时后,准出现在教研室……

朱永全常常提醒自己,如果科研做得不好,就觉得对不起国家;如果课教得不好,就对不起学生。20059月,朱永全因腰椎间盘突出做了手术,医生要求静养三个月,可由于担心耽误学生们的学业,仅休息了一个月,朱永全就回到了教室。参与隧道工程的建设和科研工作,使朱永全经常奔波在隧道和学校之间。

讲台虽小,但是作为一名称职的老师却可以带领学生遨游更大的天地。“老师决不能为了自己图省事而给学生传输过时的知识。”朱永全说道。为了让学生及时更新知识,只要是国内外隧道工程学科上出了新理念、新材料、新工艺、新方法,朱永全都想方设法地补充到教学中。不仅如此,还把自己的科研成果做成课件充实到教学内容中,保证课程与时代同步,就是这种责任意识,学生们都喜爱朱永全的课,他主讲的《隧道工程》课,被评为2004年国家级精品课,称为河北省工科高校首门国家级精品课程;主讲的《地下铁道》课程,被评为省级精品课;主编的《隧道工程》被评为国家十一五规划教材的精品教材;朱永全本人也被评为“河北省教学名师”。

隧道工程研究所共有13人,这是一个高学历的群体,博士学位5人,在读博士6人,研究生2人。这也是一个和谐的团队,教学和科研不是每个人的事情,而是大家的事情,大家做科研一起上,搞教学一起研究。每一项新的科研课题立项后,根据每位老师主攻方向不同,分工各有侧重。每次课虽然不过2个小时,但是在教学内容的准备上绝不含糊,一次课要准备23天。大家相互听课,取长补短中提高教学质量。因为工作是一起做,年终在工作量计算费用分配上,朱永全提出60%按人头平均发放,40%按课时发放。

有这么好的带头人,隧道工程研究所已成为所有老师的另外一个“家”,大家有事没事都喜欢在办公室呆着,或忙于科研,或忙于教学,或者是聊天。无论是上班时间,还是周末;无论是白天,还是晚上,这里总有人。该教研室先后被评为河北省优秀教学团队、河北省优秀党支部。

一分耕耘一分收获,教学、科研双双开花结果,各种荣誉称号也纷至沓来,朱永全先后被评为“优秀共产党员”、“石家庄市劳动模范”、铁道部及河北省“有突出贡献的中青年专家”、“河北省教学名师”、入选为“百千万人才工程”国家级人选、还享受国务院特殊津贴等荣誉。