“穿山甲”舞“水刀” 中国首台高压水力耦合破岩TBM下线

我国首台高压水力耦合破岩TBM“龙岩号”18日在河南郑州下线，这一设备通过将高压水力射流喷嘴搭载到TBM(全断面硬岩隧道掘进机)刀盘上，实现了“水刀”和滚刀的“双刀”共同破岩，显著提升破岩效率，实现高效掘进。

TBM是目前隧道掘进工程的关键设备，有“穿山甲”之称。此次下线的高压水力耦合破岩TBM是由黄河勘测规划设计研究院有限公司、中国中铁工程装备集团有限公司等共同设计制造，在传统TBM设备上搭载了高压水系统，给“穿山甲”配上了“水刀”，利用高压水力溅射和滚刀耦合破岩。

黄河勘测规划设计研究院有限公司教授级高级工程师汪雪英介绍，传统的TBM设备利用滚刀进行破岩，通过法向推力使岩石出现压力和张裂后再磨碎，可一旦遇到超硬岩石时，刀具损耗大而且掘进困难。

通过搭载高压水系统，高压水力耦合破岩TBM可先用高压水力劈裂岩石，使岩石出现剪切破坏，产生细小的裂纹，然后在滚刀的作用下，裂纹循序扩展贯通，实现岩体破碎，“以柔克刚”，解决了超硬岩石“破岩难、效率低”等问题。

在中国中铁装备集团车间里，记者看到高压水力耦合破岩的试喷实验，仅用3分钟左右，高压喷出的白色水柱就将一块极硬岩石切出了一道11毫米深的缝隙。中国中铁装备集团有限公司工程师齐志冲说，“水刀”+滚刀的“双刀破岩”，可降低30%-40%的TBM设备推力，降低刀具耗损，提高设备掘进速度，延长TBM使用寿命，降低项目建设成本。

高压水力耦合破岩TBM主要发明人、黄河勘测规划设计研究院有限公司董事长张金良介绍，高压水力耦合破岩TBM不仅创新了破岩方式，还在工程地质研究、TBM设备防卡脱困、新型围护结构、新型高性能灌浆材料、超长距离施工通风等关键领域，实现了多项技术突破。

据了解，该设备下线后将运往福建龙岩参与引水项目建设。