圖為“逐夢號”可變徑豎井擴孔掘進機作業(yè)示意圖。

中鐵裝備供圖

日前，國內(nèi)首臺可變徑豎井擴孔掘進機“逐夢號”圓滿完成浙江永嘉抽水蓄能電站排風豎井掘進任務，標志著國內(nèi)豎井擴孔掘進機施工進入新階段。

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機施工。但這些盾構機，多是橫著挖隧道，而“逐夢號”卻可以豎著挖隧道。

可以豎著挖的盾構機一般稱為豎井掘進機，主要用于礦山、水利、鐵路、公路等領域的豎井作業(yè)。

“豎井掘進機與傳統(tǒng)盾構機雖然只是一豎一橫之差，但出渣技術、推進技術、導向技術都不一樣。”中鐵裝備豎井掘進機設計負責人齊志沖說。

看體型，“逐夢號”重約270噸，高27米，相當于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項創(chuàng)新技術于一體，搭載了智能測量、自動導向系統(tǒng)和設備狀態(tài)檢測與故障診斷系統(tǒng)，可實現(xiàn)智能輔助掘進。掘進期間，實現(xiàn)了地面遠程操控、井下無人掘進。

看工效，過去挖豎井需要鉆孔、裝藥、爆破、出渣、支護、清底一步步來，“逐夢號”創(chuàng)新采用了“定向鉆 反井鉆 擴孔掘進機擴井”的新工法，實現(xiàn)多個工序同時進行，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機，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目施工現(xiàn)場，“逐夢號”順利始發(fā)，主要擔負電站排風豎井、1號和2號引水豎井掘進任務，掘進總里程達1334米。

在358米深排風豎井掘進任務中，“逐夢號”單日最快掘進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機日進尺世界紀錄。接下來，“逐夢號”將開啟浙江永嘉抽水蓄能電站1號豎井掘進任務。

“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、交通隧道通風豎井、地下儲油儲氣庫等工程建設，為深大豎井建設提供了新裝備、新工法，也為推進抽水蓄能電站建設全面機械化、智能化轉型提供了借鑒。”齊志沖說。

豎井掘進機的研發(fā)并不輕松。

早在2011年，中鐵裝備就啟動豎井裝備研究，歷時近10年攻關才取得突破。2021年，中鐵裝備成功研制出首臺豎井掘進機，即世界首臺全斷面硬巖豎井掘進機“中鐵599號”，彌補了全斷面硬巖豎井掘進機及其施工工藝的空白，為千米級豎井全斷面掘進技術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豎井的掘進任務，驗證了相關技術的可行性。

近年來，“中國造”盾構機日益受到全球市場歡迎，各類產(chǎn)品已出口至全球30多個國家和地區(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。