中鐵裝備供圖
"> 圖為“逐夢號”可變徑豎井?dāng)U孔掘進機作業(yè)示意圖。
中鐵裝備供圖
日前,國內(nèi)首臺可變徑豎井?dāng)U孔掘進機“逐夢號”圓滿完成浙江永嘉抽水蓄能電站排風(fēng)豎井掘進任務(wù),標(biāo)志著國內(nèi)豎井?dāng)U孔掘進機施工進入新階段。
穿山、跨海、越江……在我國,90%以上的地鐵隧道,穿越大江大河的鐵路、公路隧道大都采用盾構(gòu)機施工。但這些盾構(gòu)機,多是橫著挖隧道,而“逐夢號”卻可以豎著挖隧道。
可以豎著挖的盾構(gòu)機一般稱為豎井掘進機,主要用于礦山、水利、鐵路、公路等領(lǐng)域的豎井作業(yè)。
“豎井掘進機與傳統(tǒng)盾構(gòu)機雖然只是一豎一橫之差,但出渣技術(shù)、推進技術(shù)、導(dǎo)向技術(shù)都不一樣?!敝需F裝備豎井掘進機設(shè)計負責(zé)人齊志沖說。
看體型,“逐夢號”重約270噸,高27米,相當(dāng)于9層樓高。它擁有“大臉盤”,上面長滿了“鐵齒鋼牙”,可以“啃”硬巖、“吞”沙土。
看技能,“逐夢號”集23項創(chuàng)新技術(shù)于一體,搭載了智能測量、自動導(dǎo)向系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷系統(tǒng),可實現(xiàn)智能輔助掘進。掘進期間,實現(xiàn)了地面遠程操控、井下無人掘進。
看工效,過去挖豎井需要鉆孔、裝藥、爆破、出渣、支護、清底一步步來,“逐夢號”創(chuàng)新采用了“定向鉆+反井鉆+擴孔掘進機擴井”的新工法,實現(xiàn)多個工序同時進行,大大提升豎井施工效率和安全性。
此外,“逐夢號”還是國內(nèi)首臺兼具可變徑功能的豎井掘進機,開挖直徑可在6.5米至8.0米間靈活調(diào)節(jié)。
去年11月20日,在浙江永嘉抽水蓄能電站項目施工現(xiàn)場,“逐夢號”順利始發(fā),主要擔(dān)負電站排風(fēng)豎井、1號和2號引水豎井掘進任務(wù),掘進總里程達1334米。
在358米深排風(fēng)豎井掘進任務(wù)中,“逐夢號”單日最快掘進16.8米,施工效率較傳統(tǒng)鉆爆法提升3至5倍,作業(yè)面人數(shù)減少70%,一舉打破了豎井掘進機日進尺世界紀錄。接下來,“逐夢號”將開啟浙江永嘉抽水蓄能電站1號豎井掘進任務(wù)。
“除了用于抽水蓄能電站,‘逐夢號’還可以用于水利工程豎井、礦山工程豎井、交通隧道通風(fēng)豎井、地下儲油儲氣庫等工程建設(shè),為深大豎井建設(shè)提供了新裝備、新工法,也為推進抽水蓄能電站建設(shè)全面機械化、智能化轉(zhuǎn)型提供了借鑒?!饼R志沖說。
豎井掘進機的研發(fā)并不輕松。
早在2011年,中鐵裝備就啟動豎井裝備研究,歷時近10年攻關(guān)才取得突破。2021年,中鐵裝備成功研制出首臺豎井掘進機,即世界首臺全斷面硬巖豎井掘進機“中鐵599號”,彌補了全斷面硬巖豎井掘進機及其施工工藝的空白,為千米級豎井全斷面掘進技術(shù)難題提供了新的解決方案。2021年12月28日,“中鐵599號”成功完成浙江寧海抽水蓄能電站排風(fēng)豎井的掘進任務(wù),驗證了相關(guān)技術(shù)的可行性。
近年來,“中國造”盾構(gòu)機日益受到全球市場歡迎,各類產(chǎn)品已出口至全球30多個國家和地區(qū),連續(xù)8年產(chǎn)銷量位居全球第一,在全球市場的占有率超七成。
《 人民日報 》( 2025年04月09日 18 版)