6月13日,由常熟企業(yè)自主研發(fā)的世界首臺高寒高海拔超大直徑硬巖豎向掘進機“首創(chuàng)號”,成功貫通新疆烏尉高速天山勝利隧道2號深豎井,創(chuàng)下高速公路豎井深度、直徑、海拔三項世界紀錄,標志著我國突破大直徑豎井全機械施工技術瓶頸,為年內實現(xiàn)烏尉高速通車、“半小時穿越天山”奠定基礎。
天山勝利隧道是國家“一帶一路”重點項目新疆烏尉高速公路的控制性工程,全長22.1公里,是目前世界在建最長高速公路隧道。為解決特長隧道掘進面臨的通風難題,確保施工和運營期間的安全作業(yè)和空氣質量,項目團隊采用“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)”。其中,2號豎井直徑達11.4米,成井內徑9.5米,深度達到707米,是當今世界直徑最大、最深的高速公路豎井。由于施工區(qū)域位于3600米的高寒高海拔無人區(qū),面臨最低零下40多攝氏度的極寒、強度超過200兆帕的極硬巖石、強烈的高地應力、高壓地下水、高地震烈度以及嚴格的生態(tài)保護要求,因此施工難度堪稱“世界級”。
破局的關鍵在于國之重器“首創(chuàng)號”。這臺由常熟企業(yè)傾力打造的整機高度44米、重量1350噸的“鋼鐵巨龍”,首次將隧道掘進機技術完美“豎立”起來,開創(chuàng)性地融合了“掘進、排渣、支護”一體化工藝。其核心利器“多適應性錐形刀盤”啃碎堅硬巖層;創(chuàng)新的“泥漿+吊桶”垂直上排與導洞下排相結合的排渣技術,高效解決了揚塵污染難題,守護了天山生態(tài)敏感區(qū);先進的自動化控制系統(tǒng)則實現(xiàn)了井下無人化操作和前所未有的“一鉆成井”,將施工人員從極端惡劣環(huán)境中徹底解放,大幅提升了作業(yè)效率、安全性和環(huán)保性。
此次“首創(chuàng)號”的成功應用,首次系統(tǒng)形成了具有完全自主知識產權的超大直徑全斷面豎向掘進施工成套關鍵技術與裝備。該企業(yè)依托此工程制定了《公路隧道豎井施工技術規(guī)程》等行業(yè)新標準,申報了5項國家發(fā)明專利,凝練出2項省部級工法,填補了國內空白。