全球首台大坡度螺旋隧道掘进机在长沙下线

9月4日，一台开挖直径为7.03米的硬岩隧道掘进机在中国铁建重工集团长沙第二产业园下线。该设备整机长约100米，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，是全球首台大坡度螺旋隧道掘进机。

该设备取名“北山1号”，由中国铁建重工集团和中铁十八局集团联合打造，将承担甘肃北山地下实验室主体工程斜坡道的开挖任务。设备需在北山地下实验室开挖一条螺旋曲线斜坡道，工程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，高度下降1米。

据了解，北山地下实验室斜坡道长约7.2公里，是全球首个采用全断面岩石掘进机施工的斜坡道工程，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难题；同时工程地质以完整花岗岩为主，石英含量达到25%-30%，岩石单轴饱和抗压强度最大值高达230兆帕，属于施工难度大的极硬岩地质。

针对工程面临的极硬岩、大坡度螺旋掘进施工特点，“北山1号”研制团队进行了针对性设计，为工程斜坡道快速施工提供了技术装备解决方案。

铁建重工掘进机研究设计院副院长巫敏介绍，刀盘相当于掘进机的铁齿钢牙，“北山1号”采用极硬岩刀盘设计，使刀盘与滚刀之间形成临空面，相比传统平面刀盘破岩效率提高了3倍，可以满足工程极硬岩施工要求；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。

甘肃北山地下实验室是“十三五”时期规划的国家重点工程。“北山1号”顺利下线，标志着北山地下实验室即将进入斜坡道快速施工阶段，将有力助推北山地下实验室建设进度。

文/向一鹏

编辑/王朝