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全球首臺(tái)大坡度螺旋隧道掘進(jìn)機(jī)在長(zhǎng)沙下線。　黃星霖　攝

中新網(wǎng)長(zhǎng)沙9月4日電(向一鵬)9月4日，一臺(tái)開(kāi)挖直徑為7.03米的硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)在中國(guó)鐵建重工集團(tuán)長(zhǎng)沙第二產(chǎn)業(yè)園下線。該設(shè)備整機(jī)長(zhǎng)約100米，能夠?qū)崿F(xiàn)水平200米轉(zhuǎn)彎半徑、同時(shí)豎向380米曲線半徑螺旋式掘進(jìn)，是全球首臺(tái)大坡度螺旋隧道掘進(jìn)機(jī)。

該設(shè)備取名“北山1號(hào)”，由中國(guó)鐵建重工集團(tuán)和中鐵十八局集團(tuán)聯(lián)合打造，將承擔(dān)甘肅北山地下實(shí)驗(yàn)室主體工程斜坡道的開(kāi)挖任務(wù)。設(shè)備需在北山地下實(shí)驗(yàn)室開(kāi)挖一條螺旋曲線斜坡道，工程由地表向下順時(shí)針螺旋式掘進(jìn)，綜合坡度為10%，相當(dāng)于隧道每向前開(kāi)挖10米，高度下降1米。

據(jù)了解，北山地下實(shí)驗(yàn)室斜坡道長(zhǎng)約7.2公里，是全球首個(gè)采用全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工的斜坡道工程，在施工中需要破解設(shè)備在連續(xù)性大坡度隧道中螺旋小轉(zhuǎn)彎掘進(jìn)難題;同時(shí)工程地質(zhì)以完整花崗巖為主，石英含量達(dá)到25%-30%，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度最大值高達(dá)230兆帕，屬于施工難度大的極硬巖地質(zhì)。

針對(duì)工程面臨的極硬巖、大坡度螺旋掘進(jìn)施工特點(diǎn)，“北山1號(hào)”研制團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)，為工程斜坡道快速施工提供了技術(shù)裝備解決方案。

鐵建重工掘進(jìn)機(jī)研究設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)巫敏介紹，刀盤(pán)相當(dāng)于掘進(jìn)機(jī)的鐵齒鋼牙，“北山1號(hào)”采用極硬巖刀盤(pán)設(shè)計(jì)，使刀盤(pán)與滾刀之間形成臨空面，相比傳統(tǒng)平面刀盤(pán)破巖效率提高了3倍，可以滿足工程極硬巖施工要求;為了增加掘進(jìn)機(jī)在大坡度螺旋轉(zhuǎn)彎的靈活性，研制團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了主機(jī)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)，加之先進(jìn)的導(dǎo)向、方向控制預(yù)警、輔助駕駛自動(dòng)巡航系統(tǒng)，使掘進(jìn)機(jī)具備了大坡度螺旋曲線掘進(jìn)能力。

甘肅北山地下實(shí)驗(yàn)室是“十三五”時(shí)期規(guī)劃的國(guó)家重點(diǎn)工程。“北山1號(hào)”順利下線，標(biāo)志著北山地下實(shí)驗(yàn)室即將進(jìn)入斜坡道快速施工階段，將有力助推北山地下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)度。