当今基建领域有很多竖井工程，其施工过程存在着作业难、环境差、人员劳动强度大、危险系数高等难点，安全、高效的新型竖井建造技术成为需求热点。然而，竖井机械化、智能化施工的高端装备——全断面硬岩竖井掘进机及其施工工艺在国内外长期属于空白。

“把全断面隧道掘进机的理念应用到竖井掘进机中，开发新产品、开拓新门类。”作为我国隧道掘进机行业的先行者和领军者，中铁装备始终行走在掘进机创新研发第一线，以超前的战略眼光瞄准了这一新领域。

竖井掘进机施工现场

日前，在浙江宁海水电站建设项目，中铁装备协同业主单位共同将全断面硬岩竖井掘进机的理念付诸实践，成功攻克全断面硬岩竖井掘进机世界级技术难题，首次实现井下无人掘进，在竖井掘进机领域取得突破性进展。

(资料图片仅供参考)

“竖井掘进机与传统的盾构施工方位存在一横一竖的差别，这就决定了对出渣技术、推进技术、远程控制技术的攻关将是重中之重。”研发团队针对设备对多变地层的适应性、垂直施工工作面可用空间小、渣土、物料运输困难、地下水难以处理等一系列难题进行重点攻关。

世界首台全断面竖井硬岩掘进机

在研制世界首台全断面竖井硬岩掘进机过程中，中铁装备坚持自主创新，充分融合了传统竖井施工技术和全断面隧道掘进机施工理念，先后攻克掘排同步垂直出渣技术、环形撑靴推进技术等一系列关键难题。设备可安全高效建井，并首次实现动力下沉和井下无人掘进施工，目前处于世界领先水平。

中铁装备研发团队为这台直径7.83米“金刚钻”配备了众多首创技术：

拥有自主知识产权的特制推进技术，为设备提供可靠、稳定的推进动力；

拥有自主知识产权的全断面开挖机械式同步出渣系统，比泥水、真空等传统出渣方式效率更高、能耗更低，解决了开挖、出渣同步施工这一国际性难题；

首创竖井远程控制系统，操作人员无需下井，首次实现井下全断面硬岩掘进无人施工。

全断面竖井硬岩掘进机安全高效建井

全断面竖井硬岩掘进机贯通

中铁装备全断面硬岩竖井掘进机与传统工法相比，施工人员减少50%以上，掘进效率提高了2倍以上。掘进期间，实现了井下无人、自动掘进、地面远程操控，为类似地下工程施工提供了经验和借鉴，为千米级竖井全断面掘进技术难题提供新的解决方案。

多年来，中铁装备以“三个转变”重要指示精神为指引，面向产业政策+用户两大需求，以基础科学+技术攻关为双引擎，驱动大型装备产品和技术研发，不断自我突破，拓展产品领域，自主研发的30米超小转弯TBM、紧凑型矿用TBM、半煤岩掘锚一体机、矩形硬岩掘进机等创新产品，均成功应用于工程施工并取得重大突破，为掘进机领域增加新成员，为地下工程施工提供新装备，不断推动地下工程施工向着无人化、智能化发展，为世界地下工程提供中国装备、中国方案。

关键词： 地下工程 推进技术 全断面隧道掘进机