Китай представил первую в мире тоннелепроходческую машину с буровзрывной технологией

Китай представил первую в мире тоннелепроходческую машину, объединяющую механическое бурение и буровзрывной способ проходки. Новая система получила название BBM (Boring and Blasting Machine) и предназначена для строительства тоннелей в наиболее сложных геологических условиях, где традиционные методы оказываются недостаточно эффективными.

Машина сошла с производственной линии в субботу на предприятии China Railway Science & Industry Group (CRSIC) в городе Ухань провинции Хубэй. По словам разработчиков, её создание стало важным этапом в развитии технологий подземного строительства и современного инженерного оборудования для работы в сложных породах.

Проект был реализован совместно специалистами Университета Цинхуа и компании CRSIC, входящей в состав China Railway Group Ltd. Новая машина объединяет возможности классической тоннелепроходческой машины (TBM) и традиционного буровзрывного метода в единую систему. Разработчики называют проект технологическим прорывом, достигнутым благодаря сотрудничеству промышленности и научных организаций.

При строительстве крупных тоннелей инженеры нередко сталкиваются с крайне сложными геологическими условиями. К ним относятся нестабильные мягкие породы, способные деформироваться под высоким давлением, внезапные выбросы горных пород, а также неожиданные притоки воды или грязевых масс. Подобные условия существенно замедляют строительство и повышают риски для безопасности.

Традиционные буровзрывные технологии требуют проведения большого количества подготовительных мероприятий и отличаются относительно низкой скоростью проходки. В то же время обычные тоннелепроходческие машины для твёрдых пород плохо приспосабливаются к резким изменениям геологических условий.

По информации CRSIC, новая машина сочетает преимущества обоих методов. BBM способна автоматически переключаться между различными режимами работы в зависимости от характеристик породы непосредственно во время строительства тоннеля.

Разработчики отмечают, что установка может без остановки переходить между несколькими режимами: выполнять предварительные взрывные работы с последующей механической проходкой, сначала вести механическое бурение с последующим применением взрывов либо использовать сплошную механическую проходку без буровзрывных операций. Такая гибкость позволяет эффективно работать в самых разных геологических условиях.

Конструкция машины включает полую режущую головку, взаимодействующую с центральным режущим узлом. Благодаря этому операторам не требуется заменять оборудование при переходе между режимами работы, что значительно упрощает эксплуатацию на участках со сложным строением пород.

Как сообщает China News Service, новая разработка может решить одну из наиболее сложных задач современного тоннелестроения — проходку через крайне неоднородные и нестабильные геологические массивы. По словам научного сотрудника Государственной ключевой лаборатории гидротехнических наук и инженерии Университета Цинхуа Цинь Пэнсяна, лабораторные испытания показали, что BBM способна увеличить скорость проходки примерно на 30% по сравнению с традиционными тоннелепроходческими машинами.

Для повышения эффективности разработчики также внедрили несколько собственных технологий. Машина оснащена выдвижными боковыми резцами, позволяющими изменять ширину выработки и облегчать перемещение оборудования по уже построенным участкам тоннеля.

Адаптивный телескопический хвостовой щит поддерживает монтаж облицовочных сегментов различных размеров, что позволяет создавать тоннели переменного диаметра в районах, где возможны выбросы горных пород или значительные деформации массива.

Для защиты оборудования во время взрывных работ инженеры предусмотрели специальный взрывозащитный экран, который снижает воздействие ударной волны на чувствительные внутренние компоненты машины. Кроме того, система оснащена двумя независимыми конвейерами: один предназначен для транспортировки извлечённой породы, второй — для перемещения строительных материалов, что повышает эффективность организации работ.

Китайские представители заявили, что сама машина и все её ключевые компоненты разработаны с использованием полностью собственных технологий и защищены национальными правами интеллектуальной собственности. Первым объектом, где будет использоваться BBM, станет гидроаккумулирующая электростанция. В ходе эксплуатации специалисты соберут данные о работе машины в реальных условиях, чтобы дополнительно усовершенствовать её конструкцию.