近日，国际首台高压磨料射流机械联合破岩TBM——环北广西三号，在公司承建的环北部湾广西水资源配置工程施工A3标顺利始发，标志着这一创新技术正式从实验室走向工程现场，进入应用示范阶段。
环北部湾广西水资源配置工程A3标TBM掘进段总长约8138米，其中Ⅲ类围岩占比77.52%、Ⅳ类占比11.43%、Ⅴ类占比11.05%，隧洞最大埋深约440米。围岩以变质砂岩、黑云母花岗岩为主，最大饱和单轴抗压强度达186兆帕，属于典型的超硬岩地层。
在这样的地层中，传统TBM掘进面临两大难题：
掘进效率低，难以满足高效施工需求。
刀盘磨损严重，频繁停机换刀严重影响工期和成本。
针对这一行业难题，项目技术团队联合山东大学，量身打造了这款新型TBM，将高压磨料水射流与机械滚刀进行深度融合。
通俗来说，就是先用水刀给岩石“划开几道口子”，释放岩体内应力、降低岩石强度，然后再用机械刀具进行切削。这样一来，刀具的贯入难度大幅降低，破岩效率显著提升。
技术原理上，高速射流混合并加速磨料粒子冲击岩体表面，形成切缝与损伤层。射流切缝与滚刀轨迹采用异轨迹设计，滚刀侵压预切缝岩体时，通过拉剪作用实现高效破碎，进一步优化了破岩效果。
前期室内试验表明，这一联合掘进工艺可使高硬度岩层掘进效率提升40%以上，有效缩短施工周期。同时，由于高压水射流提前削弱了岩层强度，机械刀具的切削力与磨损大幅减少，刀具使用寿命延长，更换频率降低，设备维修成本也随之下降，施工经济性明显提升。此外，射流辅助破岩减少了机械破岩带来的震动与噪声，对周边环境影响更小，兼具社会效益。
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小编说：
作为国家150项重大水利工程、国家水网骨干工程的关键装备，“环北广西三号”的顺利始发，标志着高压磨料射流—机械联合破岩技术已打通从理论创新、技术开发到装备研发的全链条，正式进入工程应用示范阶段。随着“环北广西三号”投入实战，这一创新技术将为我国地下工程施工技术与装备升级提供重要支撑，也为后续类似工程积累了宝贵经验。
内容审核：陈 洋
