记者20日获悉，由清华大学和中国中铁工业所属中铁科工集团联合研制的世界首台掘爆机试验装备目前完成了空心刀盘掘进、超前预裂处理后空心刀盘掘进和全断面刀盘掘进三种工况下的掘进试验，该装备即将进入推广应用阶段。

掘进试验结果初步表明，在超硬岩地质条件下，经过超前预裂处理，空心刀盘掘进效率可提升30%。

“掘爆机实现了隧道掘进机和钻爆法的有效结合，具有多种掘进模式，将实现隧道掘进领域新突破。”在位于湖北武汉的中铁科工集团高端装备制造基地，研发人员陈家乐向国务院国资委新闻中心组织的“走进新国企·向新而行智造未来”采访活动一行介绍，该装备在硬岩或超硬岩地质条件下掘进，可以利用掘爆机中间的空心刀盘结构，对围岩进行超前预裂爆破处理；而在较好围岩的地质条件下掘进，可以利用掘爆机的全断面刀盘进行掘进。

据了解，目前我国长大隧道采用隧道掘进机施工时，一旦遭遇岩爆、破碎带、软岩大变形等复杂地质，容易造成设备故障和工期延误，成为隧道掘进机施工的“老大难”。而在复杂地质条件下，掘爆机能较好应对。例如，遇到大型断层破裂带，可采用小型设备通过掘爆机的环形刀盘进行超前处理；遇到突泥突水的情况，可利用掘爆机的环形刀盘进行疏排，经过皮带机出渣，再通过环形刀盘进行超前灌浆处理。

“掘爆机装备的研制，有望打破当前长大隧道施工困局，为长大隧道建设提供新方案。”陈家乐总结说，这台掘爆机主要有三大突出功能：一是掘进时遇到不良地质卡机时，能够快速通过空心刀盘为超前处理提供通道，避免了以往采用的迂回绕道掘进方式；二是将“掘进机+钻爆法”双工法融合，边掘进边爆破，同时具备隧道掘进机设备安全高效和钻爆法施工灵活的优势，提高施工效率，实现智能化、绿色化施工；三是在围岩良好的情况下，中心岩块可生产骨料，实现就地取材再利用，降低工程投资，实现绿色建造。

据介绍，未来该装备有望应用于大型水利水电工程、矿山以及公路、铁路等建设领域，为大国重器再添新成员。
（科技日报记者 刘园园）

科技日报客户端：掘爆机有望解决长大隧道施工难题