5月29日，隨著我國自主研制的首臺大坡度螺旋掘進機“北山1號”，在甘肅肅北縣馬鬃山中國北山地下實驗室項目首次轉(zhuǎn)彎成功，標(biāo)志著我國在這一技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的成果應(yīng)用取得重大進展，中國北山地下實驗室主體工程斜坡道全面進入快速施工階段。

斜坡道工程順利通過第一段小半徑轉(zhuǎn)彎（宋洪蛟 攝）

中鐵十八局承建的中國北山地下實驗室的關(guān)鍵性主體工程——螺旋斜坡道工程，全長約7.2公里，成硐直徑7.0米，全程穿越完整極硬花崗巖，通過“八段直線+七段曲線”的線性結(jié)構(gòu)螺旋向下掘進至地下560米深度，綜合坡度為10%，相當(dāng)于隧道每向前開挖10米，高度就要下降1米。

我國首臺大坡度螺旋掘進機“北山1號”（黃成陽 攝）

為破解長距離極硬巖、小半徑轉(zhuǎn)彎、大坡度下坡及圍巖小擾動等掘進技術(shù)難題，中鐵十八局項目團隊改進了傳統(tǒng)敞開式硬巖掘進機刀盤設(shè)計，采用了高承載、窄刃形的新型滾刀，讓掘進機的牙齒更加鋒利，滿足了極硬巖地質(zhì)條件下的施工要求，提升了連續(xù)作業(yè)的可靠性和耐久性，施工效率提高了3倍。

同時，通過改進主機系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，將“北山1號”TBM整機長度控制在100米以內(nèi)，并配備先進的導(dǎo)向、方向控制預(yù)警、輔助駕駛自動巡航系統(tǒng)，使掘進機具備了大坡度、小轉(zhuǎn)彎半徑條件下的螺旋曲線掘進能力，能夠?qū)崿F(xiàn)水平200米轉(zhuǎn)彎半徑、同時豎向380米曲線半徑螺旋式掘進，標(biāo)志著我國地下工程裝備的科技攻關(guān)取得新突破，這也代表了該領(lǐng)域在全球范圍內(nèi)的尖端技術(shù)，為安全、高效推進項目建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。

斜坡道轉(zhuǎn)彎成型硐段（黃成陽 攝）

截至5月29日凌晨，項目團隊成功克服極硬巖、連續(xù)小半徑轉(zhuǎn)彎、大坡度螺旋下坡、反坡排水、圍巖小擾動控制等技術(shù)難題，螺旋斜坡道工程累計掘進長度達1284.025米。“北山1號”的成功轉(zhuǎn)彎，既標(biāo)志著該核心關(guān)鍵設(shè)備通過調(diào)試考驗，性能指標(biāo)達到設(shè)計要求，也初步驗證了長距離極硬巖、小半徑螺旋轉(zhuǎn)彎、大坡度長距離下坡解決方案的可靠性，為高質(zhì)量建設(shè)世界一流地下實驗室奠定了堅實基礎(chǔ)，積累了寶貴的施工經(jīng)驗。

據(jù)悉，該螺旋斜坡道工程建設(shè)是中國北山地下實驗室項目建設(shè)的關(guān)鍵，將為場址評價、處置庫設(shè)計、建造和處置系統(tǒng)安全評價提供關(guān)鍵參數(shù)和技術(shù)支撐。

【編輯：金雨】