世界首創(chuàng)超大直徑硬巖豎向掘進(jìn)機(jī)“首創(chuàng)號”下線

2021年9月17日，由中交天和自主研發(fā)的世界首創(chuàng)高寒高海拔、大深度、超大直徑硬巖豎向掘進(jìn)機(jī)“首創(chuàng)號”下線。同年11月21日，“首創(chuàng)號”刀盤于新疆烏尉高速公路天山勝利隧道2號豎井工程施工現(xiàn)場順利下井組裝。

“首創(chuàng)號”刀盤直徑11.4米，主要由主機(jī)部分、吊盤部分、井上設(shè)備組成，主機(jī)長約24米，重約1100噸，豎向掘進(jìn)深度達(dá)800米，采用全智能化掘進(jìn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)井下掘進(jìn)無人化操作，零部件實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化。

天山勝利隧道是新疆烏尉高速公路重點(diǎn)控制性工程，全長22.1公里，也是目前世界最長高速公路隧道，隧道最大埋深達(dá)1112.2米。2號豎井工程作為天山勝利隧道的通風(fēng)井是其重要組成部分，豎井深達(dá)800米，是目前世界上最深的高速公路豎井，也是世界首個(gè)一次開挖成型的超大直徑硬巖大深度豎井。同時(shí)，豎井工程地處天山之巔，屬高寒高海拔地區(qū)，最低氣溫達(dá)零下40多攝氏度，海拔3660米，巖石強(qiáng)度高達(dá)200兆帕以上。

惡劣的自然環(huán)境、復(fù)雜的地質(zhì)條件和高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)要求，對施工技術(shù)裝備提出了巨大挑戰(zhàn)。為滿足現(xiàn)代豎井建設(shè)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化要求，“首創(chuàng)號”首次將TBM破巖石工藝與傳統(tǒng)鉆進(jìn)完美結(jié)合，相當(dāng)于把TBM豎著挖，并實(shí)現(xiàn)超大直徑豎井一次成型。目前，大直徑豎井基本采用分級擴(kuò)挖技術(shù)，“首創(chuàng)號”一次成型技術(shù)在世界施工史上屬首例;采用掘、排、支相結(jié)合的全新鉆井工藝，避免了傳統(tǒng)鉆爆法對巖石的擾動(dòng)，并將作業(yè)人員從惡劣的自然環(huán)境中解脫出來，讓井內(nèi)掘進(jìn)實(shí)現(xiàn)無人化操作;配置中交天和自主研發(fā)的垂直導(dǎo)向系統(tǒng)，精度控制在2毫米內(nèi)，豎井垂直度更加精準(zhǔn);碎石經(jīng)泥水循環(huán)系統(tǒng)排出，避免傳統(tǒng)設(shè)備排渣揚(yáng)塵等對天山自然環(huán)境造成的污染。