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全球首臺大坡度螺旋隧道掘進機在長沙下線。　黃星霖　攝

中新網長沙9月4日電(向一鵬)9月4日，一臺開挖直徑為7.03米的硬巖隧道掘進機在中國鐵建重工集團長沙第二產業園下線。該設備整機長約100米，能夠實現水平200米轉彎半徑、同時豎向380米曲線半徑螺旋式掘進，是全球首臺大坡度螺旋隧道掘進機。

該設備取名“北山1號”，由中國鐵建重工集團和中鐵十八局集團聯合打造，將承擔甘肅北山地下實驗室主體工程斜坡道的開挖任務。設備需在北山地下實驗室開挖一條螺旋曲線斜坡道，工程由地表向下順時針螺旋式掘進，綜合坡度為10%，相當于隧道每向前開挖10米，高度下降1米。

據了解，北山地下實驗室斜坡道長約7.2公里，是全球首個采用全斷面巖石掘進機施工的斜坡道工程，在施工中需要破解設備在連續性大坡度隧道中螺旋小轉彎掘進難題;同時工程地質以完整花崗巖為主，石英含量達到25%-30%，巖石單軸飽和抗壓強度最大值高達230兆帕，屬于施工難度大的極硬巖地質。

針對工程面臨的極硬巖、大坡度螺旋掘進施工特點，“北山1號”研制團隊進行了針對性設計，為工程斜坡道快速施工提供了技術裝備解決方案。

鐵建重工掘進機研究設計院副院長巫敏介紹，刀盤相當于掘進機的鐵齒鋼牙，“北山1號”采用極硬巖刀盤設計，使刀盤與滾刀之間形成臨空面，相比傳統平面刀盤破巖效率提高了3倍，可以滿足工程極硬巖施工要求;為了增加掘進機在大坡度螺旋轉彎的靈活性，研制團隊改進了主機系統的空間結構，加之先進的導向、方向控制預警、輔助駕駛自動巡航系統，使掘進機具備了大坡度螺旋曲線掘進能力。

甘肅北山地下實驗室是“十三五”時期規劃的國家重點工程。“北山1號”順利下線，標志著北山地下實驗室即將進入斜坡道快速施工階段，將有力助推北山地下實驗室建設進度。