圖為“逐夢號”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，國內(nèi)首臺可變徑豎井?dāng)U孔掘進(jìn)機(jī)“逐夢號”圓滿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，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“逐夢號”卻可以豎著挖隧道。

可以豎著挖的盾構(gòu)機(jī)一般稱為豎井掘進(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。

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(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)于一體，搭載了智能測量、自動(dòng)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(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、井下無人掘進(jìn)。

看工效，過去挖豎井需要鉆孔、裝藥、爆破、出渣、支護(hù)、清底一步步來，“逐夢號”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，“逐夢號”還是國內(nèi)首臺兼具可變徑功能的豎井掘進(jìn)機(jī)，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(xiàng)目施工現(xiàn)場，“逐夢號”順利始發(fā)，主要擔(dān)負(fù)電站排風(fēng)豎井、1號和2號引水豎井掘進(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，“逐夢號”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，“逐夢號”將開啟浙江永嘉抽水蓄能電站1號豎井掘進(jìn)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(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?！饼R志沖說。

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豎井掘進(jìn)機(jī)，即世界首臺全斷面硬巖豎井掘進(jìn)機(jī)“中鐵599號”，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”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，“中國造”盾構(gòu)機(jī)日益受到全球市場歡迎，各類產(chǎn)品已出口至全球30多個(gè)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。