最近,中国在地下工程装备领域又搞了个大动作——由中交天和自主研发的“墨子号”双护盾硬岩掘进机(TBM)正式下线。这台用于山东枣庄山亭抽水蓄能电站的“大家伙”,开挖直径6.53米,最牛的是它拥有全球同类6米级TBM中最小的转弯半径,能在地下完成一系列高难度“花式走位”,被形象地称为深地空间的“穿针引线”高手。这项突破不仅刷新了技术极限,也标志着我国隧道掘进正从“大刀阔斧”迈向“精雕细琢”的新时代。

“地下迷宫”里的极限挑战
山东枣庄山亭抽水蓄能电站的地下工程环境极为复杂,地层像“千层酥”一样交错分布着坚硬石灰岩、松软页岩,还藏着溶洞、断层和地下水,稍有不慎就可能引发塌方或涌水。“墨子号”需要在3.25公里深的地底完成一段极其曲折的掘进路线:从顶拱中导洞出发,绕回上层排水廊道岔口,再沿斜坡穿越交通洞,转入尾水隧洞支洞,最终从下水库进出水口破土而出。整个路径要完成多个急转弯,其中最小转弯半径仅为60米——相当于在一个标准泳池里完成U型掉头,在全球同类工程中尚属首次。
技术升级让“大家伙”也能灵活转身
为了应对连续急弯带来的“卡壳”“迷路”风险,研发团队为“墨子号”量身打造了一套系统性解决方案。它的“牙齿”更锋利了——边刀加垫块设计扩大80毫米掘进范围,搭配20寸重型刀盘,破岩效率大幅提升;机身采用“倒锥形”结构,配合“短护盾”和轻量化后配套系统,转向更灵活;推进系统使用V型油缸,如同关节般灵巧,避免在狭小空间内磕碰。这些改进让它这个庞然大物也能在地下“翩翩起舞”。
导航与排渣:精准与高效的双重保障
除了灵活性,“墨子号”在精准控制和作业效率上也有硬核升级。最核心的是其高精度导航系统,由全站仪与激光靶组成,实时感知机身姿态与位置,结合智能算法规划路径,堪称“地下北斗”。凭借这套系统,“墨子号”实现了最小50米转弯半径,打破了传统TBM百米级转弯的限制。同时,排渣系统也全面优化:输送带分段设计,配备密集挡边辊轮、深槽托盘和可移动接料斗,彻底解决漏渣、跑偏问题,确保连续高效作业。
小转弯撬动大未来
“小转弯半径”技术的意义远不止于一个项目。它让隧道工程能在城市密集区灵活穿行,大幅降低拆迁成本,支撑地铁支线、地下物流等“毛细血管”网络建设,在深层管廊、山岭隧道等场景实现精准避障。业内普遍认为,随着智能化、模块化技术不断迭代,“小转弯半径”将成为深地开发的关键支撑,为中国乃至全球的地下空间深度利用打开新可能。