2025年6月17日，位于常熟的中交天和傳來一條振奮人心的消息——其自主研發(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”，貫通新疆烏尉高速天山勝利隧道2號深豎井，創(chuàng)高速公路豎井深度、直徑、海拔三項世界紀錄。
天山勝利隧道是共建“一帶一路”重點項目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的高速公路隧道。為解決隧道掘進面臨的通風(fēng)難題，確保施工和運營的安全作業(yè)和空氣質(zhì)量，中交集團項目團隊采用“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)”。
位于隧道進口端的2號通風(fēng)豎井直徑達11.4米，成井內(nèi)徑9.5米，深度達707米，是當(dāng)今世界直徑最大、深度最深的高速公路豎井。該井地處高寒高海拔的天山之巔，最低氣溫零下40多度，海拔3660米，巖石強度最高超過200兆帕，施工難度極大。為此，中交天和創(chuàng)新研制全球首臺高寒高海拔超大超深豎井掘進裝備“首創(chuàng)號”。
這臺整機高44米、重1350噸的鋼鐵巨龍，采用全新鉆井工藝，避免傳統(tǒng)鉆爆法對巖石的擾動，實現(xiàn)井下無人操作和“一鉆成井”，同時，有效避免揚塵等對天山自然生態(tài)敏感區(qū)環(huán)境造成的污染，掘進施工效率、安全性和環(huán)保性顯著增強。
經(jīng)實踐驗證，“首創(chuàng)號”多項核心及全球首創(chuàng)技術(shù)，解決了破巖、排渣、刀具耗損嚴重等多項世界性難題。在施工沖刺階段，“首創(chuàng)號”實現(xiàn)最快月進尺104.18米，最高日掘進達6.89米。目前，“首創(chuàng)號”研制技術(shù)已獲國家專利27項，形成標準化施工參數(shù)體系。這些創(chuàng)新成果顛覆了傳統(tǒng)掘進施工模式，也為我國深地高端工程裝備自主化發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
據(jù)了解，裝備制造是常熟重點培育的支柱產(chǎn)業(yè)之一。常熟聚焦工程機械、海工裝備等領(lǐng)域持續(xù)深耕，已形成集研發(fā)、設(shè)計、制造、服務(wù)等于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈體系，2024年規(guī)上產(chǎn)值達1527億元，集聚了一批行業(yè)細分領(lǐng)域龍頭企業(yè)和專精特新“小巨人”企業(yè)。中交天和是其中典型代表，自2010年成立以來，攻克了多項“卡脖子”技術(shù)難題，在超大直徑盾構(gòu)領(lǐng)域排名全國第一。
中交天和設(shè)計院豎井特裝所副所長、天山勝利隧道2號豎井項目部總工吳雁斌表示，項目實現(xiàn)五大技術(shù)突破。一是全斷面刀盤破巖技術(shù)，采用11.4米超大直徑刀盤，通過大量刀具試驗優(yōu)化破巖效率；二是流體上出渣技術(shù)，創(chuàng)新結(jié)合流體出渣與豎向掘進，實現(xiàn)千米級深度排渣；三是精準姿態(tài)控制技術(shù)，運用程序式控制與垂直導(dǎo)向系統(tǒng)，保障豎井成型精度；四是智能化鉆進系統(tǒng)，通過地上地下雙控制室聯(lián)動，減少井下人員投入，提升施工自動化水平；五是豎向錨網(wǎng)噴支護技術(shù)，將水平施工支護工藝應(yīng)用于豎井，有效防止井壁坍塌。
