创三项世界纪录！“首创号”为天山胜利隧道构建“呼吸系统”

今日新闻 2025年10月12日 12:29 1 aa

在新疆天山南麓海拔3660米的无人区，世界最长高速公路隧道的天山胜利隧道已经成功贯通，静待通车。作为国家“一带一路”重点工程乌尉高速公路的控制性工程，这条全长22.1公里的隧道建成后，乌鲁木齐至库尔勒的车程从7小时缩短至3小时，显著提升区域互联互通能力。

面对超长隧道通风的世界性难题，项目创新采用“三洞+四竖井”方案，在隧道顶端开挖四座竖井构建“呼吸系统”。其中2号通风竖井深达707米，由中交天和自主研发的世界首台高寒高海拔超大直径（11.4米）硬岩竖向掘进机“首创号”施工，实现“一钻成井”，创造了深度（707米）、直径（11.4米）和海拔（3660米）三项世界纪录，标志着我国高端隧道装备技术迈入世界领先行列。

早在2020年，研发团队在天山实地考察后，面对高寒缺氧、传统钻爆法效率低、人工开挖风险高等难题，提出研发能替代人工、穿透永冻地层的智能掘进装备的构想，不过研发团队面临的是空白领域，全球尚无适用于高海拔、超深竖井的全断面硬岩竖向掘进机案例。2020年冬天，研发团队在零下30℃的实验场中驻守三个多月，经过200余次测试，借鉴石油钻探和矿山TBM技术，创新设计出“多适应性锥形刀盘”，结合变频电机驱动技术，理论破岩效率提升40%；有效融合智能化钻进技术、垂直导向系统，并通过AI算法实时修正掘进轨迹等方式解决了竖井掘进的垂直度控制难题，将误差控制在2毫米内——相当于在700米深井中，偏差不足一枚硬币厚度。

2021年底，“首创号”运抵天山现场，研发团队在现场搭建临时实验室，累计记录上万组运行数据，优化37项核心参数，成功突破12项“卡脖子”技术，设备无故障运行率提升至98%。

按照“先行先试、实战验证、迭代升级”路径，经过“创新—应用—再创新”的不断升级，2025年6月13日，“首创号”顺利贯通2号竖井。同时，“首创号”创新集成的TBM破岩与竖向掘进技术，“掘、排、支一体化”先进工艺可高效应对多种复杂工况，为高寒高海拔隧道建设提供了完备技术体系和示范模板，填补了大直径竖井全机械化建造领域空白。依托工程实战，“首创号”已形成18项国家标准和43项发明专利，完成装备跨代升级。新一代超大直径竖向掘进机适用范围更广，掘进效率、智能化水平、安全性和经济性显著提升。

来源：北京日报客户端