前不久,在河南洛宁县抽水蓄能电站引水工程施工现场,中铁装备研制的斜井硬岩掘进机一头“钻”进山梁。“这是一个大角度的斜井工程。在隧道‘爬坡’时,斜角越大,掘进设备越容易往下滑,这曾经是一个世界难题。”中铁工程装备集团有限公司(以下简称“中铁装备”)党委书记、董事长赵华说,他们从藤本植物“爬山虎”的生长中受到启发,为设备加装两只钢铁“触手”,以撑住岩壁固定设备。经过反复试验,成功研制出大倾角斜井硬岩掘进机,实现了国产高端装备技术的一次突破。
业界习惯将用于硬岩隧道掘进的设备称为隧道掘进机,将用于复合地层隧道掘进的设备称为盾构机。隧道掘进机是穿山越海的施工利器,是集机械、电气、液压、传感、信息、力学、导向研究等技术于一体的大型高端装备。赵华告诉记者,近年来,从超小转弯硬岩掘进机到硬岩竖井掘进机再到双结构硬岩掘进机,中铁装备始终坚持自主创新,不断研发新产品,提高市场竞争力。
与盾构机技术相比,隧道掘进机技术复杂度更高。例如,在城市轨道、管网建设中,硬岩隧道掘进机的埋深通常要达到几百米甚至上千米。大埋深、长距离、岩石强度高等施工条件,对设备的可靠性、适应性、耐久性和安全性提出更高要求。