9月26日，由中鐵隧道局集團、中鐵裝備集團聯(lián)合研制的世界最大直徑豎井掘進機——崇太長江隧道“啟明號”掘進機在河南鄭州成功下線。
“啟明號”掘進機開挖直徑24米，開挖深度75米，主機高度約13米，承受水壓8巴，是我國自主研制的世界最大直徑豎井掘進機?！皢⒚魈枴闭麢C分為地面與井下兩大部分，采用雙臂協(xié)同開挖，將用于中鐵隧道局崇太長江隧道2號豎井施工。為確保2號豎井的工程質量和施工安全，“啟明號”集成了主驅動、支腿撐緊和截割臂等系統(tǒng)模塊，應用了掘進自適應、導向自精控、參數(shù)自調整、拼裝自同步、齒座自設計等核心智能技術，可實現(xiàn)自主下沉、自主導向、自主環(huán)控、自主感知、自主控制，在復雜地層可進行“有人值守、無人操作”高效掘進，極大提升施工效率與安全。
掘進自適應：采用特殊結構滾筒和加強截齒，確保在卵石、軟巖和硬巖地層中掘進，減少截齒風險；采用可更換鏟齒，可用于軟土、卵石、軟巖、硬巖等復雜地層掘進。
導向自精控：研發(fā)了“基于機械式位姿測量”技術的豎井掘進機自動導向系統(tǒng)，采用接觸式、物理測量定位技術，通過物理機械連接方式，運用球心幾何和最小二乘算法，解決了水下作業(yè)過程中“看不見”“摸不著”“測不準”等難題，實現(xiàn)了主機、井筒位姿高精度實時控制，并同步實現(xiàn)主機自動隨井壁下沉。
參數(shù)自調整：預設聯(lián)鎖程序和參數(shù)，根據(jù)傳感器的反饋，實時監(jiān)測不同地層掘進過程中各項參數(shù)、設備運行狀態(tài)，自動調整開挖參數(shù)和速度，并自主分析參數(shù)異常情況自動分級預警。
拼裝自同步：將豎井掘進機主機固定于井壁，借助井壁結構本身作為支護系統(tǒng)，運用截割滾筒對掌子面開展360度開挖，利用泥漿環(huán)流系統(tǒng)護壁并攜帶渣土，沉降單元使井壁下沉，在掘進過程中同步拼裝豎井管片。
齒座自設計：采用齒座鑲嵌結構，增大齒座鑲嵌面，減小齒座受力力矩，避免在復雜地質條件下滾筒出現(xiàn)齒座脫落。
該機的成功研制，為加快崇太長江隧道2號豎井施工、主隧道“領航號”盾構機順利接收創(chuàng)造了條件，也為鐵路運營提供隧道通風、消防疏散、抽排水等功能奠定了基礎。
崇太長江隧道連接上海市崇明區(qū)與江蘇省太倉市，全長14.25千米，是中國建設標準最高、掘進距離最長、規(guī)模最大的高鐵越江隧道工程。隧道盾構段長13.25千米，設豎井3座。其中2號豎井位于長江南岸（太倉市）規(guī)劃郊野公園內，距離長江南堤僅約200米。隧道建成后，將成為連接江蘇省與上海市的關鍵交通樞紐，顯著提升長三角地區(qū)基礎設施互聯(lián)互通水平，極大促進沿線地區(qū)物流、人才和資本的高效流動，對推動長三角一體化發(fā)展進入新階段具有重要戰(zhàn)略意義。
