2025年6月17日，位于常熟的中交天和傳來一條振奮人心的消息——其自主研發(fā)的世界首臺(tái)高寒高海拔超大直徑硬巖豎向掘進(jìn)機(jī)“首創(chuàng)號(hào)”，貫通新疆烏尉高速天山勝利隧道2號(hào)深豎井，創(chuàng)高速公路豎井深度、直徑、海拔三項(xiàng)世界紀(jì)錄。
天山勝利隧道是共建“一帶一路”重點(diǎn)項(xiàng)目烏尉高速公路的控制性工程，全長(zhǎng)22.1公里，是目前世界在建最長(zhǎng)的高速公路隧道。為解決隧道掘進(jìn)面臨的通風(fēng)難題，確保施工和運(yùn)營(yíng)的安全作業(yè)和空氣質(zhì)量，中交集團(tuán)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用“三洞+四豎井”施工方案，在天山勝利隧道頂端開挖四座豎井，開啟四處“天窗”作為“呼吸系統(tǒng)”。
位于隧道進(jìn)口端的2號(hào)通風(fēng)豎井直徑達(dá)11.4米，成井內(nèi)徑9.5米，深度達(dá)707米，是當(dāng)今世界直徑最大、深度最深的高速公路豎井。該井地處高寒高海拔的天山之巔，最低氣溫零下40多度，海拔3660米，巖石強(qiáng)度最高超過200兆帕，施工難度極大。為此，中交天和創(chuàng)新研制全球首臺(tái)高寒高海拔超大超深豎井掘進(jìn)裝備“首創(chuàng)號(hào)”。
這臺(tái)整機(jī)高44米、重1350噸的鋼鐵巨龍，采用全新鉆井工藝，避免傳統(tǒng)鉆爆法對(duì)巖石的擾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)井下無人操作和“一鉆成井”，同時(shí)，有效避免揚(yáng)塵等對(duì)天山自然生態(tài)敏感區(qū)環(huán)境造成的污染，掘進(jìn)施工效率、安全性和環(huán)保性顯著增強(qiáng)。
經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，“首創(chuàng)號(hào)”多項(xiàng)核心及全球首創(chuàng)技術(shù)，解決了破巖、排渣、刀具耗損嚴(yán)重等多項(xiàng)世界性難題。在施工沖刺階段，“首創(chuàng)號(hào)”實(shí)現(xiàn)最快月進(jìn)尺104.18米，最高日掘進(jìn)達(dá)6.89米。目前，“首創(chuàng)號(hào)”研制技術(shù)已獲國(guó)家專利27項(xiàng)，形成標(biāo)準(zhǔn)化施工參數(shù)體系。這些創(chuàng)新成果顛覆了傳統(tǒng)掘進(jìn)施工模式，也為我國(guó)深地高端工程裝備自主化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
據(jù)了解，裝備制造是常熟重點(diǎn)培育的支柱產(chǎn)業(yè)之一。常熟聚焦工程機(jī)械、海工裝備等領(lǐng)域持續(xù)深耕，已形成集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)等于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈體系，2024年規(guī)上產(chǎn)值達(dá)1527億元，集聚了一批行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域龍頭企業(yè)和專精特新“小巨人”企業(yè)。中交天和是其中典型代表，自2010年成立以來，攻克了多項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)難題，在超大直徑盾構(gòu)領(lǐng)域排名全國(guó)第一。
中交天和設(shè)計(jì)院豎井特裝所副所長(zhǎng)、天山勝利隧道2號(hào)豎井項(xiàng)目部總工吳雁斌表示，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)五大技術(shù)突破。一是全斷面刀盤破巖技術(shù)，采用11.4米超大直徑刀盤，通過大量刀具試驗(yàn)優(yōu)化破巖效率；二是流體上出渣技術(shù)，創(chuàng)新結(jié)合流體出渣與豎向掘進(jìn)，實(shí)現(xiàn)千米級(jí)深度排渣；三是精準(zhǔn)姿態(tài)控制技術(shù)，運(yùn)用程序式控制與垂直導(dǎo)向系統(tǒng)，保障豎井成型精度；四是智能化鉆進(jìn)系統(tǒng)，通過地上地下雙控制室聯(lián)動(dòng)，減少井下人員投入，提升施工自動(dòng)化水平；五是豎向錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)，將水平施工支護(hù)工藝應(yīng)用于豎井，有效防止井壁坍塌。
