全斷面硬巖豎井掘進機是全斷面硬巖掘進機(TBM)的一類,用于在巖層中豎向挖掘隧道。根據始發掘進形式不同,全斷面硬巖豎井掘進機分為分體始發和整體始發兩種。
全斷面硬巖豎井掘進機組成部分包括旋轉刀盤、支撐機構、主驅動、液壓系統、刮渣裝置、出碴系統等。全斷面硬巖豎井掘進機是豎井機械化、智能化施工的重要設備,可用于礦山豎井、水電工程、排污工程、軍事工程、國防工程、公路工程、鐵路工程、隧道工程等建設中。
隨著淺層資源枯竭,資源勘查正不斷向深部延伸,深部資源開采、地下空間開發已成為近年來我國重要探索方向。豎井具有通風、運輸物料及人員等功能,是地下空間開發的基礎,目前豎井建設主要有礦山法、機械法兩種,其中礦山法存在安全風險高、勞動強度大、作業環境惡劣等問題,相比之下,機械法在施工效率和安全性方面表現突出,且可以實現豎井建設的自動化、智能化、信息化發展,應用前景廣闊。
全斷面硬巖掘進機是機械法施工裝備之一,在國際市場上,德國海瑞克(Herrenknecht)是其代表制造商。我國是全斷面硬巖掘進機主要制造國,但長期以來,全斷面硬巖豎井掘進機及其施工工藝屬于空白。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年斷面硬巖豎井掘進機行業市場供需現狀及行業經營指標深度調查分析報告》顯示,近十幾年來,得益于國家政策扶持、企業技術突破、市場需求釋放,我國全斷面硬巖豎井掘進機制備能力有所提升,相關企業包括中鐵工程裝備集團有限公司(中鐵裝備)、中國三峽建工(集團)有限公司、中國水利水電第十二工程局等。
近幾年,我國全斷面硬巖豎井掘進機成果不斷涌現,2021年中鐵裝備成功研制世界首臺全斷面豎井硬巖掘進機“中鐵599號”,2025年,國家重點研發計劃成果——全球首臺千米級豎井硬巖全斷面掘進機“鋼鐵脊梁號”在鐵建重工長沙第二產業園下線,5月由三峽建工、水電十二局牽頭研發的超深豎井可變徑全斷面擴孔式掘進機“三峽松陽號”成功下線驗收。
新思界
行業分析人士表示,現階段,我國已成為全斷面硬巖豎井掘進機主要制造國之一,隨著深海、深地等國家基礎設施建設推進,全斷面硬巖豎井掘進機市場需求將持續增長。目前全斷面硬巖豎井掘進機主要應用在礦山領域,在城市軌道交通、地下停車庫等領域應用較少。
河南科技大學申報的城市硬巖豎井全斷面掘進機關鍵技術研究及應用項目入選了2025年度河南省重點研發專項擬立項項目公示清單,未來該研究成果有望加速全斷面硬巖豎井掘進機在城市交通隧道領域的應用。
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