近日，由清華大學(xué)和中國中鐵工業(yè)所屬中鐵科工集團聯(lián)合研制的世界首臺掘爆機試驗裝備目前完成了空心刀盤掘進、超前預(yù)裂處理后空心刀盤掘進和全斷面刀盤掘進三種工況下的掘進試驗，該裝備即將進入推廣應(yīng)用階段。這標(biāo)志著我國在掘進行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的巨大進步。這一成果不僅將為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供強有力的技術(shù)支持，也將推動掘進行業(yè)邁向新紀(jì)元。
掘進試驗結(jié)果初步表明，在超硬巖地質(zhì)條件下，經(jīng)過超前預(yù)裂處理，空心刀盤掘進效率可提升30%。
圖片來源：中鐵科工集團
“掘爆機實現(xiàn)了隧道掘進機和鉆爆法的有效結(jié)合，具有多種掘進模式，將實現(xiàn)隧道掘進領(lǐng)域新突破。”在位于湖北武漢的中鐵科工集團高端裝備制造基地，研發(fā)人員陳家樂向國務(wù)院國資委新聞中心組織的“走進新國企·向新而行 智造未來”采訪活動一行介紹，該裝備在硬巖或超硬巖地質(zhì)條件下掘進，可以利用掘爆機中間的空心刀盤結(jié)構(gòu)，對圍巖進行超前預(yù)裂爆破處理;而在較好圍巖的地質(zhì)條件下掘進，可以利用掘爆機的全斷面刀盤進行掘進。
據(jù)了解，目前我國長大隧道采用隧道掘進機施工時，一旦遭遇巖爆、破碎帶、軟巖大變形等復(fù)雜地質(zhì)，容易造成設(shè)備故障和工期延誤，成為隧道掘進機施工的“老大難”。而在復(fù)雜地質(zhì)條件下，掘爆機能較好應(yīng)對。例如，遇到大型斷層破裂帶，可采用小型設(shè)備通過掘爆機的環(huán)形刀盤進行超前處理;遇到突泥突水的情況，可利用掘爆機的環(huán)形刀盤進行疏排，經(jīng)過皮帶機出渣，再通過環(huán)形刀盤進行超前灌漿處理。
“掘爆機裝備的研制，有望打破當(dāng)前長大隧道施工困局，為長大隧道建設(shè)提供新方案?！标惣覙房偨Y(jié)說，這臺掘爆機主要有三大突出功能：一是掘進時遇到不良地質(zhì)卡機時，能夠快速通過空心刀盤為超前處理提供通道，避免了以往采用的迂回繞道掘進方式;二是將“掘進機+鉆爆法”雙工法融合，邊掘進邊爆破，同時具備隧道掘進機設(shè)備安全高效和鉆爆法施工靈活的優(yōu)勢，提高施工效率，實現(xiàn)智能化、綠色化施工;三是在圍巖良好的情況下，中心巖塊可生產(chǎn)骨料，實現(xiàn)就地取材再利用，降低工程投資，實現(xiàn)綠色建造。
據(jù)介紹，未來該裝備有望應(yīng)用于大型水利水電工程、礦山以及公路、鐵路等建設(shè)領(lǐng)域，為大國重器再添新成員。目前，該裝備已經(jīng)完成了掘進試驗階段，準(zhǔn)備進入推廣應(yīng)用階段。未來，我們有理由相信，這臺裝備將在地下工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，提高工程施工的效率和質(zhì)量，為我國的城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展做出更大貢獻。
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