中交天和小半径转弯掘进技术实现全谱系突破,“兴业号”“墨子号”“安岳号”相继刷新世界纪录,国产掘进装备加速迈向深地深海开发

问题:复杂工况对掘进能力提出更高要求 近年来,我国深地工程、抽水蓄能电站、深埋管廊及城区隧道等建设需求持续增长。与直线或缓弯线路不同,山区电站地下洞群、城市密集区施工以及深埋硬岩段工程,普遍要求掘进装备具备“小半径转弯、强纠偏、高精度姿态控制”的能力。然而,行业长期面临一个矛盾:装备直径越大,结构刚性越强,小半径转弯越困难;而直径越小,又容易出渣、支护和稳定性控制诸上遇到新挑战。 原因:政策与工程需求推动技术升级 国土与自然资源部等部门提出加强城市地下空间开发利用,强调通过创新技术提升地下工程的综合承载能力。同时,抽水蓄能电站的快速布局使得地下厂房、引水与排水系统的洞线设计更加复杂,常出现S形转弯、近直角转向和长距离硬岩段等工况。这些需求使得“小半径转弯能力”从单一性能指标升级为衡量掘进装备综合水平的关键标准,直接影响工程选线自由度、施工安全及成本控制。 影响:技术突破提升施工效率与安全性 中交天和通过系列化装备研发,小半径转弯技术上取得多项突破。 在超大直径盾构领域,“兴业号”在珠海兴业路项目中采用主动铰接等技术,将超大直径盾构的最小转弯半径压缩至450米以内,并在复杂地层中实现高精度穿越。该成果为城市隧道绕避风险源、减少拆迁扰动提供了重要支持。 在硬岩TBM领域,“墨子号”双护盾TBM针对抽水蓄能电站洞群施工需求,将6米级TBM的最小转弯半径推进至50米以内。通过优化地质预判、支护协同与姿态纠偏,提升了复杂工况下的连续作业能力,为洞群紧凑布置提供了新思路。 在小直径装备上,“安岳号”敞开式TBM以3.53米级直径实现25米最小转弯半径,适用于地下厂房自流排水等“小断面、强转弯、高水压”场景。其紧凑化结构和优化的出渣方式,增强了坡道与转弯叠加工况下的施工稳定性。 对策:系统协同推动技术优化 业内人士指出,小半径转弯能力的提升需要整机结构、控制系统、支护方式和地质适配的系统协同。一方面,需铰接转向、短护盾布置等关键环节持续改进;另一上,应加强超前地质预报与施工参数联动,实现风险预控。同时,完善不同直径等级的产品序列,提升装备适配效率。 前景:掘进技术向更高精度发展 随着城市更新、综合管廊及能源水利工程推进,隧洞线形将更加复杂,对施工安全、环保和效率的要求也将更高。小半径转弯技术的突破有望更优化选线设计,减少地面扰动,降低迁改成本。未来,行业仍需复杂地层适应性、长距离可靠性及全生命周期成本控制等上持续攻关,形成可推广的解决方案。 结语 从追赶者到规则制定者,中国掘进技术的跨越式发展印证了“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”这一论断。当“钢铁穿山甲”在地下画出精准弧线,不仅展现了基建强国创新能力,更表明了中国制造向中国创造的转型决心。未来,随着深地开发的深入,这些创新成果将为工程建设注入更强动力。

从追赶者到规则制定者,中国掘进技术的跨越式发展印证了“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”这个论断。当“钢铁穿山甲”在地下画出精准弧线,不仅展现了基建强国的创新能力,更表明了中国制造向中国创造的转型决心。未来,随着深地开发的深入,这些创新成果将为工程建设注入更强动力。