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世界最大直径竖井掘进机“启明号”成功下线
日期: 2025年09月26日 来源:澳门太阳成tyc122cc 浏览量:3次 字号:[ ]

9月26日,由中铁隧道局集团、中铁装备集团联合研制的世界最大直径竖井掘进机——崇太长江隧道“启明号”掘进机在河南郑州成功下线。

“启明号”掘进机开挖直径24米,开挖深度75米,主机高度约13米,承受水压8巴,是我国自主研制的世界最大直径竖井掘进机。“启明号”整机分为地面与井下两大部分,采用双臂协同开挖,将用于中铁隧道局崇太长江隧道2号竖井施工。为确保2号竖井的工程质量和施工安全,“启明号”集成了主驱动、支腿撑紧和截割臂等系统模块,应用了掘进自适应、导向自精控、参数自调整、拼装自同步、齿座自设计等核心智能技术,可实现自主下沉、自主导向、自主环控、自主感知、自主控制,在复杂地层可进行“有人值守、无人操作”高效掘进,极大提升施工效率与安全。

掘进自适应:采用特殊结构滚筒和加强截齿,确保在卵石、软岩和硬岩地层中掘进,减少截齿风险;采用可更换铲齿,可用于软土、卵石、软岩、硬岩等复杂地层掘进。

导向自精控:研发了“基于机械式位姿测量”技术的竖井掘进机自动导向系统,采用接触式、物理测量定位技术,通过物理机械连接方式,运用球心几何和最小二乘算法,解决了水下作业过程中“看不见”“摸不着”“测不准”等难题,实现了主机、井筒位姿高精度实时控制,并同步实现主机自动随井壁下沉。

参数自调整:预设联锁程序和参数,根据传感器的反馈,实时监测不同地层掘进过程中各项参数、设备运行状态,自动调整开挖参数和速度,并自主分析参数异常情况自动分级预警。

拼装自同步:将竖井掘进机主机固定于井壁,借助井壁结构本身作为支护系统,运用截割滚筒对掌子面开展360度开挖,利用泥浆环流系统护壁并携带渣土,沉降单元使井壁下沉,在掘进过程中同步拼装竖井管片。

齿座自设计:采用齿座镶嵌结构,增大齿座镶嵌面,减小齿座受力力矩,避免在复杂地质条件下滚筒出现齿座脱落。

该机的成功研制,为加快崇太长江隧道2号竖井施工、主隧道“领航号”盾构机顺利接收创造了条件,也为铁路运营提供隧道通风、消防疏散、抽排水等功能奠定了基础。

崇太长江隧道连接上海市崇明区与江苏省太仓市,全长14.25千米,是中国建设标准最高、掘进距离最长、规模最大的高铁越江隧道工程。隧道盾构段长13.25千米,设竖井3座。其中2号竖井位于长江南岸(太仓市)规划郊野公园内,距离长江南堤仅约200米。隧道建成后,将成为连接江苏省与上海市的关键交通枢纽,显著提升长三角地区基础设施互联互通水平,极大促进沿线地区物流、人才和资本的高效流动,对推动长三角一体化发展进入新阶段具有重要战略意义。

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