記者20日獲悉，由清華大學和中國中鐵工業所屬中鐵科工集團聯合研制的世界首臺掘爆機試驗裝備目前完成了空心刀盤掘進、超前預裂處理后空心刀盤掘進和全斷面刀盤掘進三種工況下的掘進試驗，該裝備即將進入推廣應用階段。
掘進試驗結果初步表明，在超硬巖地質條件下，經過超前預裂處理，空心刀盤掘進效率可提升30%。
圖片來源：中鐵科工集團
“掘爆機實現了隧道掘進機和鉆爆法的有效結合，具有多種掘進模式，將實現隧道掘進領域新突破。”在位于湖北武漢的中鐵科工集團高端裝備制造基地，研發人員陳家樂向國務院國資委新聞中心組織的“走進新國企·向新而行 智造未來”采訪活動一行介紹，該裝備在硬巖或超硬巖地質條件下掘進，可以利用掘爆機中間的空心刀盤結構，對圍巖進行超前預裂爆破處理；而在較好圍巖的地質條件下掘進，可以利用掘爆機的全斷面刀盤進行掘進。
據了解，目前我國長大隧道采用隧道掘進機施工時，一旦遭遇巖爆、破碎帶、軟巖大變形等復雜地質，容易造成設備故障和工期延誤，成為隧道掘進機施工的“老大難”。而在復雜地質條件下，掘爆機能較好應對。例如，遇到大型斷層破裂帶，可采用小型設備通過掘爆機的環形刀盤進行超前處理；遇到突泥突水的情況，可利用掘爆機的環形刀盤進行疏排，經過皮帶機出渣，再通過環形刀盤進行超前灌漿處理。
“掘爆機裝備的研制，有望打破當前長大隧道施工困局，為長大隧道建設提供新方案。”陳家樂總結說，這臺掘爆機主要有三大突出功能：一是掘進時遇到不良地質卡機時，能夠快速通過空心刀盤為超前處理提供通道，避免了以往采用的迂回繞道掘進方式；二是將“掘進機+鉆爆法”雙工法融合，邊掘進邊爆破，同時具備隧道掘進機設備安全高效和鉆爆法施工靈活的優勢，提高施工效率，實現智能化、綠色化施工；三是在圍巖良好的情況下，中心巖塊可生產骨料，實現就地取材再利用，降低工程投資，實現綠色建造。
據介紹，未來該裝備有望應用于大型水利水電工程、礦山以及公路、鐵路等建設領域，為大國重器再添新成員。