我国首台大坡度螺旋隧道掘进机“北山1号”投入使用

近日，由中铁十八局、铁建重工联合打造的我国首台大坡度螺旋隧道掘进机“北山一号”，在甘肃肃北县马鬃山中国北山地下实验室项目正式投入使用，它将承担地下实验室主体工程斜坡道的开挖任务。

央视《新闻30分》栏目报道

 超级硬、大坡度 

 工程建设非常难 

中国北山地下实验室项目采用“一斜坡道+两层平巷+三竖井”主体架构方案，在尽可能减少对场区岩体扰动范围和避免较大断裂构造的情况下，形成的斜坡道螺旋下降2圈到达-560米主试验水平，在中间部位-280米水平设辅助试验水平。

中铁十八局承建的中国北山地下实验室的关键性主体工程——螺旋斜坡道工程，全长约7.2公里，由地表向下顺时针螺旋式掘进，综合坡度为10%，相当于隧道每向前开挖10米，高度就要下降1米。

中铁十八局参建员工接受记者采访

作为我国首个采用全断面硬岩掘进机（TBM）施工的斜坡道工程，该项目在施工中需要破解设备在连续性大坡度隧道中螺旋小转弯掘进的难题。同时，螺旋斜坡道工程地质以花岗岩为主，石英含量达到25%-30%，岩石单轴饱和抗压强度超过230兆帕，属于施工难度大的极硬岩地质。

极硬岩、大坡度螺旋掘进施工的工程特点，给工程建设带来了巨大挑战。

 强强联合 

 打造我国首台大坡度螺旋隧道掘进机 

针对螺旋斜坡道工程施工特点，中铁十八局联合铁建重工，自主研制了我国首台大坡度螺旋隧道掘进机“北山1号”。

同时，“北山1号”研制团队还根据项目施工特点进行了针对性设计，为工程斜坡道快速施工提供了技术装备解决方案。

“北山1号”TBM在长沙下线

“北山1号”长约100米，直径为7.03米，采用极硬岩刀盘设计，刀盘与滚刀之间形成临空面，相比传统平面刀盘的破岩效率提高了3倍，可以满足工程极硬岩的施工要求。为了增加掘进机在大坡度螺旋转弯的灵活性，研制团队改进了主机系统的空间结构，加之先进的导向、方向控制预警、辅助驾驶自动巡航系统，使掘进机具备了大坡度螺旋曲线掘进能力，能够实现水平200米转弯半径、同时竖向380米曲线半径螺旋式掘进。

“北山1号”硬岩隧道掘进机

在研制过程中，研制团队结合多年的TBM研发、制造和施工经验，成功攻克了TBM纵向掘进方向控制的核心技术，这也代表了该领域在全球范围内的尖端技术。

 跨越3000公里 

 不到50天实现TBM步进 

9月29日，第一车“北山一号”TBM部件从长沙开始发运，历时一个多月，项目团队成功克服超长距离运输等系列挑战，顺利将“北山一号”TBM部件全部运至施工现场，圆满实现了这场跨越3000公里的“赴约”。

“北山1号”TBM运输现场

为确保TBM顺利运输至施工现场，项目团队联合总包单位、运输单位多次对运输路线进行勘察，制定了详细的运输方案。TBM大件运输车辆到达前，项目团队积极与地方各部门进行沟通，通过提前拆除限高设施、加宽路面、对部分路段进行交通管制等措施，最大程度保证了运输顺畅，并组织相关人员对运输过程进行全程跟踪。

组装现场

组装期间，项目团队一方面组织组装人员按照TBM组装专项方案进行相关专项培训，另一方面与铁建重工协商，安排技术专家现场进行指导，TBM技术人员全天候开展组装工作，仅用12天时间完成了全国首台大坡度螺旋隧道掘进机组装，并正式投入使用。

据悉，中国北山地下实验室于2021年6月正式开工，建设周期84个月。全面建成后，将成为世界上规模最大、功能最全、参与范围最广的地下实验室，填补我国在高放废物处置技术地下现场研发平台及设备的空白，为攻克高放废物地质处置这一世界性难题提供试验平台和基础。

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内容来源：黄成阳、吴   东、黄星霖   

值班编辑：王   淼

执行主编：王   莹