我國首臺(tái)高壓水力耦合破巖TBM“龍巖號(hào)”18日在河南鄭州下線，這一設(shè)備通過將高壓水力射流噴嘴搭載到TBM(全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī))刀盤上，實(shí)現(xiàn)了“水刀”和滾刀的“雙刀”共同破巖，顯著提升破巖效率，實(shí)現(xiàn)高效掘進(jìn)。
TBM是目前隧道掘進(jìn)工程的關(guān)鍵設(shè)備，有“穿山甲”之稱。此次下線的高壓水力耦合破巖TBM是由黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司、中國中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司等共同設(shè)計(jì)制造，在傳統(tǒng)TBM設(shè)備上搭載了高壓水系統(tǒng)，給“穿山甲”配上了“水刀”，利用高壓水力濺射和滾刀耦合破巖。
黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司教授級(jí)高級(jí)工程師汪雪英介紹，傳統(tǒng)的TBM設(shè)備利用滾刀進(jìn)行破巖，通過法向推力使巖石出現(xiàn)壓力和張裂后再磨碎，可一旦遇到超硬巖石時(shí)，刀具損耗大而且掘進(jìn)困難。
通過搭載高壓水系統(tǒng)，高壓水力耦合破巖TBM可先用高壓水力劈裂巖石，使巖石出現(xiàn)剪切破壞，產(chǎn)生細(xì)小的裂紋，然后在滾刀的作用下，裂紋循序擴(kuò)展貫通，實(shí)現(xiàn)巖體破碎，“以柔克剛”，解決了超硬巖石“破巖難、效率低”等問題。
在中國中鐵裝備集團(tuán)車間里，記者看到高壓水力耦合破巖的試噴實(shí)驗(yàn)，僅用3分鐘左右，高壓噴出的白色水柱就將一塊極硬巖石切出了一道11毫米深的縫隙。中國中鐵裝備集團(tuán)有限公司工程師齊志沖說，“水刀”+滾刀的“雙刀破巖”，可降低30%-40%的TBM設(shè)備推力，降低刀具耗損，提高設(shè)備掘進(jìn)速度，延長TBM使用壽命，降低項(xiàng)目建設(shè)成本。
高壓水力耦合破巖TBM主要發(fā)明人、黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司董事長張金良介紹，高壓水力耦合破巖TBM不僅創(chuàng)新了破巖方式，還在工程地質(zhì)研究、TBM設(shè)備防卡脫困、新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新型高性能灌漿材料、超長距離施工通風(fēng)等關(guān)鍵領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破。
據(jù)了解，該設(shè)備下線后將運(yùn)往福建龍巖參與引水項(xiàng)目建設(shè)。
