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方大集團(tuán)北方重工：探索智能硬巖掘進(jìn)裝備技術(shù)推進(jìn)產(chǎn)品綠色化發(fā)展
近年來(lái)，方大集團(tuán)北方重工依托硬巖掘進(jìn)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(guó)家民生工程及電站建設(shè)提供高效裝備支撐的同時(shí)，切實(shí)推進(jìn)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(dòng)
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(zhǎng)，易加劇對(duì)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(chǎng)，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(xiàng)設(shè)計(jì)，核心優(yōu)勢(shì)均基于工程實(shí)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(duì)地表地貌的額外擾動(dòng)；二是智能高強(qiáng)度破巖，刀盤采用高強(qiáng)度合金刀具，搭配智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，確保硬巖地層穩(wěn)定推進(jìn)，規(guī)避傳統(tǒng)鉆爆法因爆破產(chǎn)生的山體震動(dòng)與生態(tài)損傷；三是顯著縮短工期，面對(duì)高巖石強(qiáng)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(xiǎn)大的問題，可減少約60%的作業(yè)人員，預(yù)計(jì)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(duì)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(jìn)技術(shù)：以高端裝備守護(hù)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(qiáng)度高的特點(diǎn)，傳統(tǒng)施工方法效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)高，且易破壞巖層穩(wěn)定性，引發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。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?dāng)U孔式掘進(jìn)機(jī)，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(lái)的導(dǎo)井作為溜渣井，進(jìn)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(hù)采用錨網(wǎng)噴、錨噴等支護(hù)形式，實(shí)現(xiàn)隨擴(kuò)噴護(hù)。設(shè)備集成刀盤開挖系統(tǒng)、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、撐靴推進(jìn)系統(tǒng)、井壁支護(hù)系統(tǒng)、物料運(yùn)輸系統(tǒng)、液壓流體系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)豎井的機(jī)械化、自動(dòng)化、集成化施工，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人少人下井、遠(yuǎn)程智能監(jiān)控”等功能，對(duì)掘進(jìn)開挖和跟隨支護(hù)等作業(yè)實(shí)施全方位多視角、少人智能化監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制和糾偏作業(yè)的預(yù)警報(bào)警。
智能化與綠色化升級(jí)：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(jìn)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(dòng)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(jìn)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)采集地質(zhì)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)“地質(zhì)－設(shè)備－施工”協(xié)同優(yōu)化，大幅降低卡機(jī)、刀具異常磨損等風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，聚焦節(jié)能減排，采用高效電機(jī)驅(qū)動(dòng)與變頻控制技術(shù)，使設(shè)備能耗較傳統(tǒng)機(jī)型顯著降低，直接減少施工能源消耗。
目前，北方重工與國(guó)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(jìn)一步減少設(shè)備施工對(duì)周圍環(huán)境的影響，守護(hù)項(xiàng)目周邊的綠水青山。
未來(lái)，北方重工將繼續(xù)深耕隧道掘進(jìn)技術(shù)，持續(xù)推動(dòng)裝備智能化、綠色化升級(jí)，為國(guó)家抽水蓄能電站建設(shè)再上新臺(tái)階、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)與生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)“北重力量”。