世界最小转弯半径“墨子号”TBM下线,国产装备深地空间“穿针引线”|国内精品卡一卡二卡三

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  中新网北京10月18日电 (记者 夏宾)近日,中国地下工程装备研制取得重大突破——由中交天和自主研制、用于山东枣庄山亭抽水蓄能电站地下工程开挖直径6.53米的“墨子号”双护盾硬岩掘进机(TBM)下线。“墨子号”凭借全球“最小转弯半径”技术,刷新同类(6米级)地下掘进装备技术极限。

  山东枣庄山亭抽水蓄能电站地下工程,堪称“地下迷宫大冒险”。地层结构犹如千层酥,既分布坚硬的石灰岩,夹杂松软的页岩,还暗藏溶洞、断层和地下水,掘进时稍有不慎就可能遭遇塌方或涌水险情。

  而更大挑战在于掘进路线曲折复杂,“墨子号”需在3.25公里深层地下,完成高难度“花式走位”,从顶拱中导洞出发,返回上层排水廊道岔口后进入上游排水廊道,沿斜坡一路向下穿越交通洞,再转入尾水隧洞支洞,先后穿越2号、1号尾水隧洞,最终从下水库进出水口“破土而出”,一路需完成包括60米极限半径在内多个急转弯(相当在标准泳池完成U型掉头),堪称TBM掘进“花样滑冰”。复杂的转场路线和极限转弯半径,在全球同类工程中属首次。

  面对连续急转弯带来的“卡壳”、排渣不畅乃至“迷路”风险,中交天和研发团队为“墨子号”打造系统性解决方案,确保在深地空间灵活穿行、精准掘进。

  在破岩能力上,“墨子号”的“牙齿”全面升级:边刀加垫块设计将掘进范围扩大80毫米,配合更强壮的20寸刀盘,硬岩掘进效率显著提升。

  在灵活性上,装备采用“倒锥形”设计,结合“短护盾”与轻量化后配套系统,整体转向更加自如;推进系统采用V型油缸,如同灵巧关节,确保在狭小空间内转身流畅,避免“磕碰”。

  此外,排渣系统同步优化,输送带被拆分为多段,配备密集挡边辊轮、深槽托盘与挡带装置,通过加密托辊间距、V型托举结构及可移动接料斗,彻底解决传统装备常见的“漏渣”与跑偏问题。

  最核心的是导航定位系统,“墨子号”搭载由全站仪与激光靶组成的高精度导航系统,实时感知机身姿态和掘进位置,结合智能算法精准规划掘进路径,犹如装备“地下北斗”。“墨子号”实现最小50米半径转弯,打破传统TBM需百米半径转弯限制,为深地开发与应用提供了更灵活、更高效的发展路径。

  隧道工程建设正从“大刀阔斧”走向“精雕细琢”,“小转弯半径”掘进技术不仅解决了特定掘进作业难题,更成为地下空间“二次开发”与“深度利用”的秘钥,使隧道能在密集建成区灵活穿行,有效降低拆迁成本,支撑地铁支线、地下物流“毛细血管”互联,在深层管廊、山岭隧道等场景实现精准避障与高效作业。

  业内预计,伴随智能化、模块化等技术迭代升级,“小转弯半径”掘进技术将成为深地开发和应用的关键支撑。(完)

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发布于:北京市