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記者20日獲悉，由清華大學(xué)和中國中鐵工業(yè)所屬中鐵科工集團(tuán)聯(lián)合研制的世界首臺掘爆機(jī)試驗(yàn)裝備目前完成了空心刀盤掘進(jìn)、超前預(yù)裂處理后空心刀盤掘進(jìn)和全斷面刀盤掘進(jìn)三種工況下的掘進(jìn)試驗(yàn)，該裝備即將進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。
掘進(jìn)試驗(yàn)結(jié)果初步表明，在超硬巖地質(zhì)條件下，經(jīng)過超前預(yù)裂處理，空心刀盤掘進(jìn)效率可提升30%。
“掘爆機(jī)實(shí)現(xiàn)了隧道掘進(jìn)機(jī)和鉆爆法的有效結(jié)合，具有多種掘進(jìn)模式，將實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)領(lǐng)域新突破。”在位于湖北武漢的中鐵科工集團(tuán)高端裝備制造基地，研發(fā)人員陳家樂向國務(wù)院國資委新聞中心組織的“走進(jìn)新國企·向新而行智造未來”采訪活動(dòng)一行介紹，該裝備在硬巖或超硬巖地質(zhì)條件下掘進(jìn)，可以利用掘爆機(jī)中間的空心刀盤結(jié)構(gòu)，對圍巖進(jìn)行超前預(yù)裂爆破處理；而在較好圍巖的地質(zhì)條件下掘進(jìn)，可以利用掘爆機(jī)的全斷面刀盤進(jìn)行掘進(jìn)。
據(jù)了解，目前我國長大隧道采用隧道掘進(jìn)機(jī)施工時(shí)，一旦遭遇巖爆、破碎帶、軟巖大變形等復(fù)雜地質(zhì)，容易造成設(shè)備故障和工期延誤，成為隧道掘進(jìn)機(jī)施工的“老大難”。而在復(fù)雜地質(zhì)條件下，掘爆機(jī)能較好應(yīng)對。例如，遇到大型斷層破裂帶，可采用小型設(shè)備通過掘爆機(jī)的環(huán)形刀盤進(jìn)行超前處理；遇到突泥突水的情況，可利用掘爆機(jī)的環(huán)形刀盤進(jìn)行疏排，經(jīng)過皮帶機(jī)出渣，再通過環(huán)形刀盤進(jìn)行超前灌漿處理。
“掘爆機(jī)裝備的研制，有望打破當(dāng)前長大隧道施工困局，為長大隧道建設(shè)提供新方案。”陳家樂總結(jié)說，這臺掘爆機(jī)主要有三大突出功能：一是掘進(jìn)時(shí)遇到不良地質(zhì)卡機(jī)時(shí)，能夠快速通過空心刀盤為超前處理提供通道，避免了以往采用的迂回繞道掘進(jìn)方式；二是將“掘進(jìn)機(jī)+鉆爆法”雙工法融合，邊掘進(jìn)邊爆破，同時(shí)具備隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)備安全高效和鉆爆法施工靈活的優(yōu)勢，提高施工效率，實(shí)現(xiàn)智能化、綠色化施工；三是在圍巖良好的情況下，中心巖塊可生產(chǎn)骨料，實(shí)現(xiàn)就地取材再利用，降低工程投資，實(shí)現(xiàn)綠色建造。
據(jù)介紹，未來該裝備有望應(yīng)用于大型水利水電工程、礦山以及公路、鐵路等建設(shè)領(lǐng)域，為大國重器再添新成員。
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