常熟日报讯（融媒记者 邹磊）6月17日，中交天和机械设备制造有限公司传来喜讯：其自主研发的世界首台高寒高海拔超大直径硬岩竖向掘进机“首创号”，于6月13日成功贯通了新疆乌尉高速天山胜利隧道2号深竖井，一举创下高速公路竖井深度、直径、海拔三项世界纪录。这一里程碑式成果标志着我国成功突破大直径竖井全机械施工技术瓶颈，为实现乌尉高速年内通车、“半小时穿越天山”的目标奠定坚实基础。
天山胜利隧道作为国家“一带一路”重点项目新疆乌尉高速公路的控制性工程，全长22.1公里，是目前世界在建最长高速公路隧道。为攻克特长隧道掘进通风难题，保障施工与运营安全，中交集团项目团队精心规划“三洞+四竖井”施工方案，在隧道顶端开挖四座竖井作为“天窗”。其中，2号竖井直径达11.4米，成井内径9.5米，深度707米，是当今世界直径最大、最深的高速公路竖井。
施工区域位于海拔3600米的高寒高海拔无人区，面临最低零下40多摄氏度的极寒、强度超200兆帕的极硬岩石、强烈的高地应力、高压地下水、高地震烈度以及严苛的生态保护要求，施工难度堪称“世界级”。“机械工法在竖井施工领域无经验可循，中交集团只能自主探索，突破技术‘无人区’。”中交天和设计院竖井特装所副所长、天山胜利隧道2号竖井项目部总工吴雁斌说。
面对重重困难，国之重器“首创号”成为破局关键。这台整机高度44米、重1350吨的“钢铁巨龙”，首次将横向的隧道掘进机技术完美“竖立”，开创性融合“掘进、排渣、支护”一体化工艺。其核心利器“多适应性锥形刀盘”能破碎坚硬岩层；创新的“泥浆+吊桶”垂直上排与导洞下排相结合的排渣技术，有效解决了扬尘污染，守护天山生态敏感区；先进的自动化控制系统实现井下无人化操作和“一钻成井”，不仅将施工人员从极端恶劣环境中解放出来，还大幅提升了作业的效率、安全性和环保性。
吴雁斌向记者透露，此次施工实现了五大技术突破：全断面刀盘破岩技术采用11.4米超大直径刀盘，经大量刀具试验优化破岩效率；流体上出渣技术创新结合流体出渣与竖向掘进，实现千米级深度排渣；精准姿态控制技术运用程序式控制与垂直导向系统，保障竖井成型精度；智能化钻进系统通过地上地下双控制室联动，减少井下人员投入，提升施工自动化水平；竖向锚网喷支护技术将水平施工支护工艺应用于竖井，有效防止井壁坍塌。
据了解，“首创号”的成功应用，首次系统形成了具有完全自主知识产权的超大直径全断面竖向掘进施工成套关键技术与装备。中交集团依托此工程制定了《公路隧道竖井施工技术规程》等行业新标准，申报了5项国家发明专利，凝练出2项省部级工法，不仅填补了国内空白，更为全球类似工程建设提供了宝贵经验与技术范本。
