中国自主研发竖向掘进机创世界纪录 天山胜利隧道2号竖井深度突破707米

问题——在高海拔、低温和复杂地质条件下,超长隧道施工面临通风、排烟、供电、人员组织与应急救援等系统性难题。

天山地区海拔高、气候寒冷,部分区域存在永冻层和硬岩地层,传统竖井施工往往工序多、周期长、风险高,竖井的垂直度控制、成井质量以及施工安全均存在挑战。

对天山胜利隧道这类超级工程而言,竖井不仅是施工组织的关键节点,更直接关系到隧道开挖效率与作业安全。

原因——此次突破的核心在于装备能力与工程组织的同步升级。

天山胜利隧道2号竖井采用一次开挖成型的施工方式,通过大直径全断面硬岩竖向掘进装备完成连续掘进,减少传统分步开挖、支护转换带来的不确定性。

该装备融合智能化钻进、垂直导向与轨迹动态修正等技术,能够在竖向掘进过程中对偏差进行实时控制,增强在硬岩与冻土交互地层中的稳定性。

工程所在地海拔3660米,极端低温可至零下40℃,并需穿透约30米永冻层,设备材料耐寒性能、动力保障与人员组织均对工程提出更高标准。

通过完善的参数控制、监测反馈与工序衔接,最终实现竖向掘进707米,形成高质量成井成果。

影响——竖井贯通对隧道建设具有牵引作用。

一方面,它为长大隧道提供通风、排烟与降尘的关键通道,可显著改善作业面环境,降低有害气体与粉尘风险,提高施工连续性与人员安全保障水平。

另一方面,竖井还能承担物料运输、设备下放、施工分区组织与应急救援等功能,推动多工作面协同,缩短关键线路工期。

更重要的是,在高海拔极寒硬岩条件下形成可复制的成套工法与装备应用经验,对我国复杂环境隧道工程建设、重大交通基础设施互联互通具有示范意义,并有助于提升高端工程装备的国际竞争力。

对策——面向类似工程的长期需求,应在“装备—标准—人才—保障”四个方面持续发力:其一,围绕极寒、高海拔、永冻层等特殊工况,完善关键部件耐寒、密封、润滑与电气系统的可靠性设计,提升装备适应性与维护效率。

其二,推动竖向掘进质量控制、垂直度检测、风险分级与应急处置等标准体系完善,形成从设计、施工到验收的全链条规范。

其三,加强复合型技术人才培养,提升现场参数管理、监测分析与设备运维能力,实现“人机协同”精细化施工。

其四,强化高海拔项目的能源保障、物流供应与医疗救援体系,针对低温、缺氧等环境风险建立更具韧性的保障方案。

前景——随着我国交通强国建设与西部地区通道能力提升需求持续释放,长大隧道、高海拔工程与复杂地质施工将更为常见。

此次竖井掘进刷新纪录,释放出我国在硬岩深井竖向掘进领域的技术潜力:一方面,智能化导向与监测系统的应用将推动工程建造从经验驱动转向数据驱动,提升质量可控性与施工安全水平;另一方面,国产高端装备在极端工况下的成功验证,有望带动产业链在材料、传感、控制与成套工法方面持续升级。

预计未来在更多高寒高海拔工程中,竖向掘进将与隧道掘进、地质预报、数字化管理深度融合,形成更高效率、更低风险的综合建造能力。

天山深处的机械轰鸣,奏响了中国基建攀登技术高峰的强音。

从追赶者到领跑者的角色转变,不仅体现在707米的竖井深度上,更彰显于破解世界难题的创新能力中。

当更多“中国方案”镌刻在地球第三极,这条穿越天山的通途,也将成为通向科技自立自强的里程碑。