我國自主研發(fā)的世界首創(chuàng)高寒高海拔、大深度、超大直徑硬巖豎向掘進機“首創(chuàng)號”17日在江蘇常熟下線，將用于新疆烏尉高速公路天山勝利隧道2號豎井工程施工。“首創(chuàng)號”刀盤直徑11.4米，豎向掘進深度達800米，采用全智能化掘進技術(shù)，可實現(xiàn)井下掘進無人化操作，零部件實現(xiàn)華夏產(chǎn)化。

圖為正式下線的硬巖豎向掘進機“首創(chuàng)號”。受訪者供圖

天山勝利隧道是新疆烏尉高速公路重點控制性工程，全長22.1公里，是目前世界蕞長高速公路隧道，隧道蕞大埋深達1112.2米。2號豎井工程作為天山勝利隧道的通風井是其重要組成部分，豎井深達800米，是目前世界上蕞深的高速公路豎井，也是世界第一個一次開挖成型的超大直徑硬巖大深度豎井。天山勝利隧道豎井工程地處天山之巔，高寒高海拔，蕞低氣溫達零下40多度，海拔3660米，巖石強度高達200兆帕以上。

新疆天山。受訪者供圖

惡劣的自然環(huán)境、復雜的地質(zhì)條件和高標準的建設(shè)要求，對施工技術(shù)裝備提出了巨大挑戰(zhàn)。為滿足現(xiàn)代豎井建設(shè)機械化、自動化、智能化要求，中交天和研發(fā)的“首創(chuàng)號”，首次將TBM破巖石工藝與傳統(tǒng)鉆井完美結(jié)合，相當于把TBM豎著挖，并實現(xiàn)超大直徑豎井一次成型。

“首創(chuàng)號”示意圖。受訪者供圖

目前，大直徑豎井基本采用分級擴挖技術(shù)，“首創(chuàng)號”一次成型技術(shù)在世界施工史上屬首例；采用掘、排、支相結(jié)合的全新鉆井工藝，避免了傳統(tǒng)鉆爆法對巖石的擾動，并將作業(yè)人員從惡劣的自然環(huán)境中解脫出來，讓井內(nèi)掘進實現(xiàn)無人化操作；配置中交天和自主研發(fā)的垂直導向系統(tǒng)，精度控制在2毫米內(nèi)，豎井垂直度更加精準；碎石經(jīng)泥水循環(huán)系統(tǒng)排出，避免傳統(tǒng)設(shè)備排渣揚塵等對天山的自然環(huán)境造成污染。中交天和的創(chuàng)新性研發(fā)大大提高了豎井施工速度，顯著增強了豎向掘進作業(yè)的安全性和環(huán)保性。（通訊員 張鳳華 記者張曄）

科技日報