“入地”盾构机竟能爬山？背后的秘密是→

盾构机，也叫全断面隧道掘进机

本是“入地”的利器

然而，在我国却有着会“爬陡坡”的盾构机

让庞大沉重的“钢铁穿山甲”向上攀爬作业

可不是一件容易的事

它如何向上爬而不溜车？

又如何处理挖掘出来的渣石？

一起走近我国第一台会“爬陡坡”的

全断面硬岩隧道掘进机——“永宁号”

探寻国产盾构机爬坡过坎的奥秘

中国基建新一项“全球首创”

中铁工业“永宁号”是我国第一台会“爬陡坡”的全断面硬岩隧道掘进机，也被誉为“钢铁穿山甲”，直径7.23米，总长122米，重达1550吨。

常见的掘进机挖掘隧道时，只能在水平方向“直来直往”。对于千吨重、一万多个零部件构成的掘进机，坡度每上升一度，从施工安全性到零部件设计，都是极大考验。

“永宁号”挖掘的1号引水斜井，总长927米，垂直落差超过550米，也是抽水蓄能电站建设的重要一步。

直径超7米，坡度超36度，要在山体中通过机械化设备挖掘这样大的隧道，国内国外都没有成功先例。接下来，“永宁号”要完成3大挑战↓

1、“永宁号”如何向上爬？

“永宁号”的爬山模式，借助了爬山虎的结构。研究团队加了前后的这两个四组8条“腿”，有16个“脚”。

为了让盾构机安全“爬上山顶”，50多名专家近40次协调会，历经40个月的研究、设计、试验，2022年8月，首台国产会“爬陡坡”的盾构机成功下线。

2、“永宁号”如何不“溜车”？

千吨重的“永宁号”往山上掘进时，最重要的是就是保障施工安全，防止坠落。

山洞的墙面上有一个巨大的撑护，这就是盾构机双重防溜车系统。这个防溜车系统是经过了一个月的极限试验，才应用到了“永宁号”上。

为此，研究团队还专门在场内做了个实验，为模拟“永宁号”在极限条件下的运行情况，挖掘了一个直径7米、深20米的基坑，改造花费了上百万元。

即使两侧的铁板壁很光滑，“永宁号”的防溜车系统依然能撑住不动，相当于安全系数又提高了很多。

从洞壁上的红色印记可以看出，经过多次试验，防溜车系统是可靠的。

3、“永宁号”如何运出渣石？

“永宁号”掘进时，产生的渣石会沿斜坡加速滚落，稍有不慎，就会造成碎石飞溅，风险极大。为此，工程师们专门设计了一条溜渣槽，再由卡车运出隧洞。

研究团队专门安装了有喷水系统，通过这个喷水头进行喷水。过程中，会将碎石和粉尘冲在溜槽内，流至隧道底部。

4、“永宁号”挑战成功！

12月14日16点18分，“永宁号”打通1号引水斜井。“永宁号”顺利完成1号斜井掘进任务，填补了我国斜井施工建设领域的技术空白。

很快，“永宁号”和2000多名建设者会踏上新的征途，开挖2号引水斜井。

全球每10台盾构机中就有7台来自中国。今天，中国的工程师们将原本只能水平前进的盾构机，创新到了能上、能下、能拐弯作业，点赞！