近日,国产超大直径同步掘进机“兴业号”在中交集团所属中交天和江苏常熟基地下线,它能够在掘进的同时拼装管片,提升隧道施工效率。该机各部件4月将陆续运抵广东,服务珠海兴业快线工程。
据中交天和设计研发总院院长靳党鹏介绍,“兴业号”全长130米,重4500吨,刀盘直径15.76米,应用了掘进同步拼装、主动铰接、刀具全状态监测等自主技术,国产化率98%以上。
“这台掘进机的关键就在于‘同步’二字。”靳党鹏说,常规隧道掘进机在拼装管片时必须停止掘进,一环管片宽2米,掘进机刀头由油缸推动,而油缸推动距离仅2米多,因此刀头掘进2米以后必须停下,掘进一环耗时近60分钟,拼装一环管片又要近45分钟。而“兴业号”改变了传统油缸设计,油缸推动距离从2米多延长到5米,刀头能够一次掘进两环管片的宽度,就能实现刀头持续掘进,后方同时拼装管片,整体施工速度较国内外同类装备提升30%以上。
此外,“兴业号”还突破了超大直径掘进机的转弯难题。中交天和总经理助理、执行总工程师杨辉告诉记者,珠海兴业快线工程南段主线隧道的掘进机施工段1740米,设计最小转弯半径仅599.5米,远低于国内外直径15米级掘进机最小转弯半径750米的极限。
“整个刀头近2000吨,如何在岩层中转向是个难题。”杨辉说,设计团队开发了主动铰接技术,相当于为刀头加了一个关节,“这个关节既要能活动,还能承受巨大的压力,还要防水、防泥,难点在这里。”杨辉表示,通过提升刀头的灵活度,“兴业号”成功将最小转弯半径控制在450米以内。