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(jì)錄,標(biāo)志著我國突破大直徑豎井全機械施工技術(shù)瓶頸,為年內(nèi)實現(xiàn)烏尉高速通車、“半小時穿越天山”奠定基礎(chǔ)。
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(fēng)難題,確保施工和運營期間的安全作業(yè)和空氣質(zhì)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(dá)11.4米,成井內(nèi)徑9.5米,深度達(dá)到707米,是當(dāng)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(yīng)力、高壓地下水、高地震烈度以及嚴(yán)格的生態(tài)保護要求,因此施工難度堪稱“世界級”。
破局的關(guān)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(shù)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(yīng)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(dǎo)洞下排相結(jié)合的排渣技術(shù),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(yīng)用,首次系統(tǒng)形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超大直徑全斷面豎向掘進施工成套關(guān)鍵技術(shù)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(shù)規(guī)程》等行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn),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(nèi)空白。