世界首台掘爆机在武汉下线

“钢铁穿山甲”软硬黏碎都能搞定

8月1日，世界首台掘爆机在中铁科工江夏基地下线。（湖北日报全媒记者 林晶 摄）

湖北日报讯 （记者林晶、实习生吴丰源、通讯员李夏、路远馨）《葫芦娃》里的穿山甲，凭借一身鳞甲在山间自如穿行。如今，在湖北研发的一种“钢铁穿山甲”，可穿越复杂地层——如遇坚不可摧的超硬岩地质，它可凿岩打孔，精准爆破；如遇软弱围岩，它可超前注浆，改良地质，确保掘进顺利进行。8月1日，这样一种新型隧道掘进施工装备——世界首台掘爆机“翔龙号”在中铁科工江夏基地下线。

该掘爆机由清华大学和中铁科工集团等单位联合研制。它如同隧道掘进施工的“多面手”，可以适应多种复杂地质条件，为长大隧道施工提供中国方案。

盾构机在地铁等领域施工已经很先进、很成熟，但针对长大山岭隧道的硬岩施工时，硬岩掘进机掘进基本上靠“盲打”。地质条件好，掘进得快；碰上“硬骨头”，掘进效率低下；遇到软弱围岩、破碎带，很容易设备卡机，严重制约工程进度。我国曾经有多个重大隧道因此延误工期。

眼前的掘爆机，直径4.5米，长约70米，重400吨，如同小一号的盾构机。常见的盾构机刀盘是一个整体，上面布满刀具。掘爆机刀盘中心则打了个“洞”，如同装上一颗直径1.2米的“心脏”，“心脏”的后方，凿岩机随时待命。

“刀盘的中空设计，可以供人和设备进出，解决各种掘进施工难题。”中铁科工掘爆机项目组负责人王承海介绍，空心和环形刀盘可以灵活切换，实现“前爆后掘”“前掘后爆”“全断面掘进”等多种作业模式。如碰到地质条件较好的岩层时，“心脏”会迅速闭合，成为一台硬岩掘进机。碰到超硬岩地层，凿岩台车对岩石进行超前预裂处理，钻孔、填埋炸药、爆破，解决卡机问题。该掘爆机还可以将开挖产生的中心岩柱加工成标准化建筑骨料，实现洞渣资源化循环利用，减少弃渣外运。经过反复实验和测算，掘爆机的掘进效率比硬岩掘进机提升了30%。

清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室特聘研究员秦鹏翔介绍，这款掘爆机突破了国内外同类设备固有设计路径，实现了传统钻爆法与现代隧道掘进机的有效结合。整机及核心零部件均实现自主可控，填补了复杂地质隧道一体化施工装备领域空白，是隧道掘进领域的重大突破，将为世界长大隧道建设提供中国方案。