在第十七屆中國（北京）國際工程機(jī)械、建材機(jī)械及礦山機(jī)械展覽與技術(shù)交流會（BICES 2025）上，中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中鐵裝備”）作為全球領(lǐng)先的隧道掘進(jìn)機(jī)及地下空間開發(fā)綜合服務(wù)商，攜其最新研發(fā)的“礦山法隧道成套化施工裝備體系”重磅亮相。該體系不僅是其技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力的集中展示，更直指當(dāng)前水利工程中長距離、復(fù)雜地質(zhì)隧洞施工的核心痛點(diǎn)，為行業(yè)提供了高效、安全、智能的成套解決方案。
水利隧洞施工：傳統(tǒng)礦山法的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
水利工程是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的命脈，而引水、輸水隧洞則是其中的關(guān)鍵控制性工程。這些隧洞往往具有埋深大、距離長、地質(zhì)條件復(fù)雜（如穿越斷層、破碎帶、高地應(yīng)力巖層、涌水等）的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的鉆爆法（礦山法）施工，雖適應(yīng)性廣，但在面對上述復(fù)雜工況時(shí)，長期存在作業(yè)效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、環(huán)境影響顯著、施工質(zhì)量難以精準(zhǔn)控制等一系列難題。如何實(shí)現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、快速掘進(jìn)，成為水利工程領(lǐng)域亟待突破的瓶頸。
中鐵裝備的破局之道：成套化、機(jī)械化、智能化
針對這些挑戰(zhàn)，中鐵裝備在BICES 2025上展示的礦山法隧道成套化施工裝備體系，并非單一設(shè)備的簡單堆砌，而是一個(gè)高度協(xié)同、覆蓋全工序的機(jī)械化施工“艦隊(duì)”。該體系的核心思想是：以機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化提質(zhì)，將傳統(tǒng)依賴人海戰(zhàn)術(shù)和分散作業(yè)的模式，升級為流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的現(xiàn)代施工模式。
該體系主要涵蓋以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)的專用裝備：
- 智能開挖與支護(hù)單元：集成了具備智能鉆孔、精確定位功能的鑿巖臺車，以及能夠?qū)崿F(xiàn)快速、精準(zhǔn)安裝錨桿、鋼拱架和噴射混凝土的智能支護(hù)機(jī)械手。這極大地提高了開挖輪廓的精度和初期支護(hù)的質(zhì)量與速度，從源頭上保障了圍巖穩(wěn)定。
- 高效出渣與運(yùn)輸單元：采用大容量、低污染的電動(dòng)或新能源礦用卡車、連續(xù)輸送系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了洞內(nèi)渣土的無間斷快速轉(zhuǎn)運(yùn)，解決了傳統(tǒng)出渣效率低下、洞內(nèi)空氣質(zhì)量差的頑疾。
- 襯砌與混凝土作業(yè)單元：配備了全自動(dòng)液壓襯砌臺車、智能化混凝土濕噴臺車等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了二次襯砌的工廠化流水作業(yè)，確保了混凝土澆筑的密實(shí)度與表觀質(zhì)量，大幅提升了結(jié)構(gòu)耐久性。
- 輔助與安全保障單元：包括通風(fēng)除塵系統(tǒng)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)備、實(shí)時(shí)監(jiān)控量測系統(tǒng)等，為隧道施工營造了良好的作業(yè)環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)了對圍巖變形、有害氣體的超前感知與預(yù)警。
- 一體化智能管控平臺：作為整個(gè)體系的“大腦”，該平臺通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和BIM技術(shù)，對所有施工設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、集中調(diào)度與協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量、成本的數(shù)字化、可視化管理。
助力水利工程：體系化優(yōu)勢凸顯
這套裝備體系應(yīng)用于水利隧洞工程，其價(jià)值尤為顯著：
- 提升本質(zhì)安全：機(jī)械化作業(yè)將人員從高風(fēng)險(xiǎn)的開挖面、支護(hù)區(qū)解放出來，遠(yuǎn)程操控與自動(dòng)化運(yùn)行大幅降低了塌方、巖爆、機(jī)械傷害等事故風(fēng)險(xiǎn)。
- 保障工程質(zhì)量與進(jìn)度：精準(zhǔn)的開挖與控制減少了超欠挖，優(yōu)質(zhì)的支護(hù)與襯砌增強(qiáng)了隧洞結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性與防滲性能，各工序高效銜接顯著縮短了工期。
- 實(shí)現(xiàn)綠色施工：電動(dòng)化、低噪聲設(shè)備減少了洞內(nèi)廢氣與噪音污染，智能通風(fēng)與除塵改善了作業(yè)環(huán)境，符合現(xiàn)代水利工程綠色、環(huán)保的建設(shè)理念。
- 降低綜合成本：雖然初期設(shè)備投入較高，但通過提高工效、減少返工、節(jié)約人力、縮短工期，全生命周期成本優(yōu)勢明顯。
引領(lǐng)行業(yè)邁向新階段
在BICES 2025的舞臺上，中鐵裝備的礦山法隧道成套化施工裝備體系，不僅是一件件冷硬的鋼鐵機(jī)械，更代表了一種先進(jìn)的施工理念與完整的解決方案。它標(biāo)志著我國在非盾構(gòu)法隧道施工領(lǐng)域，正從依賴單機(jī)、經(jīng)驗(yàn)向依靠體系、數(shù)據(jù)和智能的深刻轉(zhuǎn)變。面對未來更多“硬骨頭”式的水利隧洞工程，這套體系將為建設(shè)者們提供更強(qiáng)有力的“武器”，助力國家水網(wǎng)建設(shè)跑出“加速度”，為保障國家水安全和推動(dòng)工程機(jī)械行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能。
