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科技日報記者 矯陽
9月4日，一臺開挖直徑為7.03米的硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)在中國鐵建重工集團(tuán)長沙第二產(chǎn)業(yè)園下線。該設(shè)備整機(jī)長約100米，能夠?qū)崿F(xiàn)水平200米轉(zhuǎn)彎半徑、同時豎向380米曲線半徑螺旋式掘進(jìn)，這是全球首臺大坡度螺旋隧道掘進(jìn)機(jī)，將參與中國北山地下實驗室斜坡道建設(shè)。
這臺掘進(jìn)機(jī)取名為“北山1號”，由中國鐵建重工集團(tuán)、中鐵十八局集團(tuán)聯(lián)合打造。“北山1號”需在北山地下實驗室開挖一條螺旋曲線斜坡道，工程由地表向下順時針螺旋式掘進(jìn)，綜合坡度為10%，相當(dāng)于隧道每向前開挖10米，高度下降1米。
?據(jù)中鐵十八局中國北山地下實驗室項目負(fù)責(zé)人許春獻(xiàn)介紹，中國北山地下實驗室斜坡道長約7.2公里，是全球首個采用全斷面硬巖掘進(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；同時工程地質(zhì)以微風(fēng)化花崗巖為主，石英含量達(dá)到25%-30%，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度超過260兆帕，屬于施工難度大的極硬巖地質(zhì)。
針對工程面臨的極硬巖、大坡度螺旋掘進(jìn)施工特點，“北山1號”研制團(tuán)隊進(jìn)行了針對性設(shè)計，為工程斜坡道快速施工提供了技術(shù)裝備解決方案。
中國鐵建重工集團(tuán)掘進(jìn)機(jī)研究設(shè)計院副院長巫敏介紹，刀盤相當(dāng)于掘進(jìn)機(jī)的鐵齒鋼牙，“北山1號”采用極硬巖刀盤設(shè)計，刀盤與滾刀之間形成臨空面，相比傳統(tǒng)平面刀盤破巖效率提高了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、輔助駕駛自動巡航系統(tǒng)，掘進(jìn)機(jī)具備了大坡度螺旋曲線掘進(jìn)能力。
中國北山地下實驗室是“十三五”時期規(guī)劃的國家重點工程。項目采用螺旋斜坡道+三豎井+兩層平巷的主體架構(gòu)方案，在地下280米和560米建設(shè)試驗平臺，開展現(xiàn)場實驗。
2021年6月17日，中國北山地下實驗室開工建設(shè)，標(biāo)志著我國高放廢物地質(zhì)處置工作進(jìn)入了地下實驗室建設(shè)及研發(fā)階段。工程建成后將是世界上規(guī)模最大、功能最全、參與范圍最廣的地下實驗室。
“北山1號”順利下線，標(biāo)志著北山地下實驗室即將進(jìn)入斜坡道快速施工階段，將有力助推北山地下實驗室建設(shè)進(jìn)度。
關(guān)鍵詞： 隧道掘進(jìn)機(jī)
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