北山1号成功完成首次地下转弯(北山一号)

其水平转弯半径为200米，垂直转弯半径为380米，将在地下590米深处以螺旋方式前进……这是在建的中国北山地下实验室项目施工现场，位于甘肃肃北县马鬃山。 5月29日，我国自主研发的大坡度螺旋镗床“北山一号”在这里首次转弯成功。

“长距离极硬岩、小半径螺旋转弯、大坡度长距离下坡设计方案可靠性得到初步验证，标志着我国在该领域技术成果应用取得重大突破创新。”中铁十八局集团北山地下实验室建设负责人徐春贤说。

至此，中国北山地下实验室主体工程匝道全面进入快速施工阶段。

我国北山地下实验室地质条件主要为微风化花岗岩，石英含量为25%~30%。岩石单轴饱和抗压强度超过260兆帕，比一般硬岩标准高出200个单位，施工难度大。极其坚硬的岩石地质。 “其中，螺旋坡道工程是实验室的重点主体工程，全长约7.2公里。它是从地表向下按顺时针螺旋方向挖掘的。综合坡度为10%，相当于隧道每向前开挖10米，高度增加10%。必须下降1米。”徐春贤说。

“北山一号”由中国铁建重工集团和中铁十八局集团联合建造。它是为中国北山地下实验室项目量身定制的。这也是世界上第一台大坡度螺旋隧道掘进机。长约100米，直径7.03米。可解决连续大坡度隧道小螺旋转弯设备开挖问题。

徐春贤表示，在我国，业界习惯将用于水下、软土地层的掘进机称为盾构掘进机，将用于岩石地层的掘进机称为TBM。 20年来，我国隧道掘进设备的应用经历了从国外制造、海外施工到自主制造、自主施工，再到中国制造走出国门的技术跨越。 “北山一号”是目前世界领先的TBM领域前沿技术代表。

为了实现螺旋挖掘的水平转弯半径200米、垂直曲线半径380米，“北山一号”改进了主机系统的空间结构和控制系统，将设备的整体尺寸控制在以内100米，直径7.03米，还配备先进引导、方向控制预警、辅助驾驶自动巡航系统，使隧道掘进机具备大坡度、大坡度条件下进行螺旋曲线开挖的能力。转弯半径小。

通过采用高承载能力、窄刃形的新型滚刀，“北山一号”的齿形更加锋利，不仅能满足极硬岩地质条件下的施工要求，而且提高了可靠性和耐用性连续作业，让施工更高效。增长3倍，为工程安全高效建设奠定了坚实基础。

中国北山地下实验室是“十三五”国家规划纲要中在建的重大项目之一。将于2021年6月正式开工建设，建成后将成为全球规模最大、功能最全、参与范围最广的地下实验室。填补了我国高放废物处置技术地下现场研发平台和装备的空白，为攻克高放废物地质处置这一全球性难题提供了试验平台和基础。 （焦阳）