圖為“逐夢(mèng)號(hào)”可變徑豎井?dāng)U孔掘進(jìn)機(jī)作業(yè)示意圖。

中鐵裝備供圖

日前，國(guó)內(nèi)首臺(tái)可變徑豎井?dāng)U孔掘進(jìn)機(jī)“逐夢(mèng)號(hào)”圓滿(mǎn)完成浙江永嘉抽水蓄能電站排風(fēng)豎井掘進(jìn)任務(wù)，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)豎井?dāng)U孔掘進(jìn)機(jī)施工進(jìn)入新階段。

穿山、跨海、越江……在我國(guó)，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(jī)施工。但這些盾構(gòu)機(jī)，多是橫著挖隧道，而“逐夢(mèng)號(hào)”卻可以豎著挖隧道。

可以豎著挖的盾構(gòu)機(jī)一般稱(chēng)為豎井掘進(jìn)機(jī)，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(jìn)機(jī)與傳統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)雖然只是一豎一橫之差，但出渣技術(shù)、推進(jìn)技術(shù)、導(dǎo)向技術(shù)都不一樣?！敝需F裝備豎井掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人齊志沖說(shuō)。

看體型，“逐夢(mèng)號(hào)”重約270噸，高27米，相當(dāng)于9層樓高。它擁有“大臉盤(pán)”，上面長(zhǎng)滿(mǎn)了“鐵齒鋼牙”，可以“啃”硬巖、“吞”沙土。

看技能，“逐夢(mèng)號(hào)”集23項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)于一體，搭載了智能測(cè)量、自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)智能輔助掘進(jìn)。掘進(jìn)期間，實(shí)現(xiàn)了地面遠(yuǎn)程操控、井下無(wú)人掘進(jìn)。

看工效，過(guò)去挖豎井需要鉆孔、裝藥、爆破、出渣、支護(hù)、清底一步步來(lái)，“逐夢(mèng)號(hào)”創(chuàng)新采用了“定向鉆 反井鉆 擴(kuò)孔掘進(jìn)機(jī)擴(kuò)井”的新工法，實(shí)現(xiàn)多個(gè)工序同時(shí)進(jìn)行，大大提升豎井施工效率和安全性。

此外，“逐夢(mèng)號(hào)”還是國(guó)內(nèi)首臺(tái)兼具可變徑功能的豎井掘進(jìn)機(jī)，開(kāi)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(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)，“逐夢(mèng)號(hào)”順利始發(fā)，主要擔(dān)負(fù)電站排風(fēng)豎井、1號(hào)和2號(hào)引水豎井掘進(jìn)任務(wù)，掘進(jìn)總里程達(dá)1334米。

在358米深排風(fēng)豎井掘進(jìn)任務(wù)中，“逐夢(mèng)號(hào)”單日最快掘進(jìn)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(jìn)機(jī)日進(jìn)尺世界紀(jì)錄。接下來(lái)，“逐夢(mèng)號(hào)”將開(kāi)啟浙江永嘉抽水蓄能電站1號(hào)豎井掘進(jìn)任務(wù)。

“除了用于抽水蓄能電站，‘逐夢(mèng)號(hào)’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(chǔ)油儲(chǔ)氣庫(kù)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(jìn)抽水蓄能電站建設(shè)全面機(jī)械化、智能化轉(zhuǎn)型提供了借鑒。”齊志沖說(shuō)。

豎井掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)并不輕松。

早在2011年，中鐵裝備就啟動(dòng)豎井裝備研究，歷時(shí)近10年攻關(guān)才取得突破。2021年，中鐵裝備成功研制出首臺(tái)豎井掘進(jìn)機(jī)，即世界首臺(tái)全斷面硬巖豎井掘進(jìn)機(jī)“中鐵599號(hào)”，彌補(bǔ)了全斷面硬巖豎井掘進(jìn)機(jī)及其施工工藝的空白，為千米級(jí)豎井全斷面掘進(jìn)技術(shù)難題提供了新的解決方案。2021年12月28日，“中鐵599號(hào)”成功完成浙江寧海抽水蓄能電站排風(fēng)豎井的掘進(jìn)任務(wù)，驗(yàn)證了相關(guān)技術(shù)的可行性。

近年來(lái)，“中國(guó)造”盾構(gòu)機(jī)日益受到全球市場(chǎng)歡迎，各類(lèi)產(chǎn)品已出口至全球30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，連續(xù)8年產(chǎn)銷(xiāo)量位居全球第一，在全球市場(chǎng)的占有率超七成。