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方大集團北方重工：探索智能硬巖掘進裝備技術(shù)推進產(chǎn)品綠色化發(fā)展
近年來，方大集團北方重工依托硬巖掘進裝備領(lǐng)域的技術(shù)積累與創(chuàng)新突破，將綠色、智能理念貫穿裝備研發(fā)與工程應(yīng)用全過程，為國家民生工程及電站建設(shè)提供高效裝備支撐的同時，切實推進產(chǎn)品綠色化發(fā)展。
硬巖小轉(zhuǎn)彎TBM：高效施工減少生態(tài)擾動
自流排水隧洞常面臨硬巖、破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)條件，傳統(tǒng)施工方式效率低、周期長，易加劇對周邊環(huán)境的持續(xù)干擾。北方重工緊扣“生態(tài)優(yōu)先”要求，探索硬巖小轉(zhuǎn)彎半徑TBM技術(shù)。
8月11日，深汕特別合作區(qū)西部水源及供水工程現(xiàn)場，北方重工制造的φ3.53米硬巖小轉(zhuǎn)彎TBM順利始發(fā)。該設(shè)備圍繞自流排水隧洞需求專項設(shè)計，核心優(yōu)勢均基于工程實際需求研發(fā)：一是小半徑靈活適配，最小轉(zhuǎn)彎半徑僅30米，大幅提升狹窄隧洞作業(yè)靈活性，減少隧道繞行對地表地貌的額外擾動；二是智能高強度破巖，刀盤采用高強度合金刀具，搭配智能控制系統(tǒng)實時調(diào)整掘進參數(shù)，確保硬巖地層穩(wěn)定推進，規(guī)避傳統(tǒng)鉆爆法因爆破產(chǎn)生的山體震動與生態(tài)損傷；三是顯著縮短工期，面對高巖石強度地層，該設(shè)備有效解決傳統(tǒng)鉆爆法效率低、安全風(fēng)險大的問題，可減少約60%的作業(yè)人員，預(yù)計縮短工期50%以上，綜合施工成本降低約15%。通過壓縮施工周期，直接降低工程對周邊生態(tài)環(huán)境的持續(xù)影響，踐行“高效施工、少擾生態(tài)”的建設(shè)思路。
深豎井掘進技術(shù)：以高端裝備守護安全與生態(tài)
抽水蓄能電站的深豎井工程普遍存在深度大、巖石強度高的特點，傳統(tǒng)施工方法效率低、安全風(fēng)險高，且易破壞巖層穩(wěn)定性，引發(fā)生態(tài)風(fēng)險。北方重工踐行“統(tǒng)籌發(fā)展和安全”的要求，研發(fā)硬巖深豎井擴孔式掘進機，以高端裝備破解“安全”與“生態(tài)”雙重難題。
該設(shè)備采用V型刀盤開挖，利用前期反井施工開挖出來的導(dǎo)井作為溜渣井，進行自溜下排渣，在下平洞完成出渣。地層滲水通過導(dǎo)井流到下平洞，由下平洞的排水系統(tǒng)排出；井壁支護采用錨網(wǎng)噴、錨噴等支護形式，實現(xiàn)隨擴噴護。設(shè)備集成刀盤開挖系統(tǒng)、主驅(qū)動系統(tǒng)、撐靴推進系統(tǒng)、井壁支護系統(tǒng)、物料運輸系統(tǒng)、液壓流體系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等，實現(xiàn)豎井的機械化、自動化、集成化施工，實現(xiàn)“無人少人下井、遠程智能監(jiān)控”等功能，對掘進開挖和跟隨支護等作業(yè)實施全方位多視角、少人智能化監(jiān)測、自動化遠程控制和糾偏作業(yè)的預(yù)警報警。
智能化與綠色化升級：以技術(shù)創(chuàng)新踐行低碳理念
北方重工將智能化、綠色化作為硬巖掘進裝備研發(fā)核心方向，從“降能耗、減污染、提效率”三方面發(fā)力，推動裝備與綠色發(fā)展理念深度融合。
北方重工新一代TBM搭載智能掘進系統(tǒng)，可實時采集地質(zhì)數(shù)據(jù)、動態(tài)調(diào)整掘進參數(shù)，實現(xiàn)“地質(zhì)－設(shè)備－施工”協(xié)同優(yōu)化，大幅降低卡機、刀具異常磨損等風(fēng)險。同時，聚焦節(jié)能減排，采用高效電機驅(qū)動與變頻控制技術(shù)，使設(shè)備能耗較傳統(tǒng)機型顯著降低，直接減少施工能源消耗。
目前，北方重工與國內(nèi)知名院校合作，聯(lián)合研發(fā)高效的施工作業(yè)方法，從源頭提升設(shè)備施工效率，進一步減少設(shè)備施工對周圍環(huán)境的影響，守護項目周邊的綠水青山。
未來，北方重工將繼續(xù)深耕隧道掘進技術(shù)，持續(xù)推動裝備智能化、綠色化升級，為國家抽水蓄能電站建設(shè)再上新臺階、實現(xiàn)“雙碳”目標與生態(tài)文明建設(shè)貢獻“北重力量”。