當今基建領域有很多豎井工程，其施工過程存在著作業難、環境差、人員勞動強度大、危險系數高等難點，安全、高效的新型豎井建造技術成為需求熱點。然而，豎井機械化、智能化施工的高端裝備——全斷面硬巖豎井掘進機及其施工工藝在國內外長期屬于空白。

“把全斷面隧道掘進機的理念應用到豎井掘進機中，開發新產品、開拓新門類。”作為我國隧道掘進機行業的先行者和領軍者，中鐵工業旗下中鐵裝備始終行走在掘進機創新研發第一線，以超前的戰略眼光瞄準了這一新領域。

日前，在浙江寧海水電站建設項目，中鐵裝備協同業主單位共同將全斷面硬巖豎井掘進機的理念付諸實踐，成功攻克全斷面硬巖豎井掘進機世界級技術難題，首次實現井下無人掘進，在豎井掘進機領域取得突破性進展。

“豎井掘進機與傳統的盾構施工方位存在一橫一豎的差別，這就決定了對出渣技術、推進技術、遠程控制技術的攻關將是重中之重。”研發團隊針對設備對多變地層的適應性、垂直施工工作面可用空間小、渣土、物料運輸困難、地下水難以處理等一系列難題進行重點攻關。

世界首臺全斷面豎井硬巖掘進機

在研制世界首臺全斷面豎井硬巖掘進機過程中，中鐵裝備堅持自主創新，充分融合了傳統豎井施工技術和全斷面隧道掘進機施工理念，先后攻克掘排同步垂直出渣技術、環形撐靴推進技術等一系列關鍵難題。設備可安全高效建井，并首次實現動力下沉和井下無人掘進施工，目前處于世界領先水平。

中鐵裝備研發團隊為這臺直徑7.83米“金剛鉆”配備了眾多首創技術：

擁有自主知識產權的特制推進技術，為設備提供可靠、穩定的推進動力；

擁有自主知識產權的全斷面開挖機械式同步出渣系統，比泥水、真空等傳統出渣方式效率更高、能耗更低，解決了開挖、出渣同步施工這一國際性難題；

首創豎井遠程控制系統，操作人員無需下井，首次實現井下全斷面硬巖掘進無人施工。

全斷面豎井硬巖掘進機安全高效建井

全斷面豎井硬巖掘進機貫通

中鐵裝備全斷面硬巖豎井掘進機與傳統工法相比，施工人員減少50%以上，掘進效率提高了2倍以上。掘進期間，實現了井下無人、自動掘進、地面遠程操控，為類似地下工程施工提供了經驗和借鑒，為千米級豎井全斷面掘進技術難題提供新的解決方案。

多年來，中鐵工業以“三個轉變”重要指示精神為指引，面向產業政策+用戶兩大需求，以基礎科學+技術攻關為雙引擎，驅動大型裝備產品和技術研發，不斷自我突破，拓展產品領域，自主研發的30米超小轉彎TBM、緊湊型礦用TBM、半煤巖掘錨一體機、矩形硬巖掘進機等創新產品，均成功應用于工程施工并取得重大突破，為掘進機領域增加新成員，為地下工程施工提供新裝備，不斷推動地下工程施工向著無人化、智能化發展，為世界地下工程提供中國裝備、中國方案。