“穿山甲”舞“水刀” 我國(guó)首臺(tái)高壓水力耦合破巖TBM下線

2019年6月18日，我國(guó)首臺(tái)高壓水力耦合破巖TBM“龍巖號(hào)”在河南鄭州下線，通過(guò)將高壓水力射流噴嘴搭載到TBM(全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī))刀盤上，實(shí)現(xiàn)了“水刀”和滾刀的“雙刀”共同破巖，顯著提升破巖效率，實(shí)現(xiàn)高效掘進(jìn)。

TBM是目前隧道掘進(jìn)工程的關(guān)鍵設(shè)備，有“穿山甲”之稱。此次下線的高壓水力耦合破巖TBM，在傳統(tǒng)TBM設(shè)備上搭載了高壓水系統(tǒng)，給“穿山甲”配上了“水刀”，利用高壓水力濺射和滾刀耦合破巖。

傳統(tǒng)的TBM設(shè)備利用滾刀進(jìn)行破巖，通過(guò)法向推力使巖石出現(xiàn)壓力和張裂后再磨碎，可一旦遇到超硬巖石，刀具損耗大而且掘進(jìn)困難。

通過(guò)搭載高壓水系統(tǒng)，高壓水力耦合破巖TBM可先用高壓水力劈裂巖石，使巖石出現(xiàn)剪切破壞，產(chǎn)生細(xì)小的裂紋，然后在滾刀的作用下，裂紋循序擴(kuò)展貫通，實(shí)現(xiàn)巖體破碎，以柔克剛，解決了超硬巖石“破巖難、效率低”等問(wèn)題。

高壓水力耦合破巖的試噴試驗(yàn)顯示，僅用3 min左右，高壓噴出的白色水柱就可將一塊極硬巖石切出一道11 mm深的縫隙。“水刀”+滾刀的“雙刀破巖”，可降低30%～40%的TBM設(shè)備推力，降低刀具耗損，提高設(shè)備掘進(jìn)速度，延長(zhǎng)TBM使用壽命，降低項(xiàng)目建設(shè)成本。

高壓水力耦合破巖TBM不僅創(chuàng)新了破巖方式，還在工程地質(zhì)研究、TBM設(shè)備防卡脫困、新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新型高性能灌漿材料、超長(zhǎng)距離施工通風(fēng)等關(guān)鍵領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破。

該設(shè)備下線后將運(yùn)往福建龍巖參與引水項(xiàng)目建設(shè)。