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全球首臺大坡度螺旋隧道掘進機“北山1號”

5月29日，隨著鐵建重工、中鐵十八局聯(lián)合打造的全球首臺大坡度螺旋隧道掘進機“北山一號”在甘肅肅北縣馬鬃山中國北山地下實驗室項目首次轉彎成功，標志著我國在這一技術創(chuàng)新領域的成果應用取得重大進展，中國北山地下實驗室主體工程斜坡道全面進入快速施工階段。

人民日報、科技日報、環(huán)球時報等媒體報道

據(jù)了解，中鐵十八局承建的中國北山地下實驗室的關鍵性主體工程——螺旋斜坡道工程，全長約7.2公里，成硐直徑7.0米，全程穿越完整極硬花崗巖，通過“八段直線+七段曲線”的線性結構螺旋向下掘進至地下560米深度，最大坡度為-10%，相當于隧道每向前開挖10米，高度就要下降1米。

“北山1號”下線現(xiàn)場

為破解長距離極硬巖、小半徑轉彎、大坡度下坡及圍巖小擾動等掘進技術難題，鐵建重工聯(lián)合中鐵十八局項目團隊改進了傳統(tǒng)敞開式硬巖掘進機刀盤設計，采用了高承載、窄刃形的新型滾刀，讓掘進機的牙齒更加鋒利，滿足了極硬巖地質條件下的施工要求，提升了連續(xù)作業(yè)的可靠性和耐久性，施工效率提高了3倍。

同時，通過改進主機系統(tǒng)的空間結構和控制系統(tǒng)，將“北山1號”TBM整機長度控制在100米以內，并配備先進的導向、方向控制預警、輔助駕駛自動巡航系統(tǒng)，使掘進機具備了大坡度、小轉彎半徑條件下的螺旋曲線掘進能力，能夠實現(xiàn)水平200米轉彎半徑、同時豎向380米曲線半徑螺旋式掘進，標志著我國地下工程裝備的科技攻關取得新突破，這也代表了該領域在全球范圍內的尖端技術，為安全、高效推進項目建設打下堅實的基礎。

斜坡道轉彎成型硐段

截至5月29日凌晨，項目成功克服極硬巖、連續(xù)小半徑轉彎、大坡度螺旋下坡、反坡排水、圍巖小擾動控制等技術難題，螺旋斜坡道工程累計掘進長度達1284.025米?！氨鄙?號”的成功轉彎，既標志著該核心關鍵設備通過調試考驗，性能指標達到設計要求，也初步驗證了長距離極硬巖、小半徑螺旋轉彎、大坡度長距離下坡解決方案的可靠性，為高質量建設世界一流地下實驗室奠定了堅實的基礎，積累了寶貴的施工經驗。

據(jù)悉，該螺旋斜坡道工程建設是中國北山地下實驗室項目建設的關鍵，將為場址評價、處置庫設計、建造和處置系統(tǒng)安全評價提供關鍵參數(shù)和技術支撐。