Китай создал первую в мире гибридную тоннелепроходческую машину, сочетающую бурение и взрывные работы

Китайская компания China Railway Science & Industry Group (CRSIC) совместно с Университетом Цинхуа представила первую в мире гибридную тоннелепроходческую машину BBM (Boring and Blasting Machine), которая сочетает механическое бурение и традиционный буровзрывной метод. Новая установка, сошедшая с производственной линии в Ухане (провинция Хубэй), призвана решить одну из самых сложных задач современного тоннелестроения — проходку в районах со сверхсложным геологическим строением.

Как отмечают разработчики, при строительстве крупных тоннелей инженеры часто сталкиваются с пластичными мягкими породами, внезапными горными ударами, а также прорывами воды и грязевых масс. Такие условия не только замедляют работы, но и создают серьезные риски для персонала. Традиционные тоннелепроходческие комплексы (TBM) для твердых пород плохо адаптируются к резким изменениям геологии, а буровзрывной метод требует масштабных мер безопасности и отличается низкой скоростью.

Гибридная система: преимущества двух подходов

Решение, предложенное компанией CRSIC и специалистами Университета Цинхуа, заключается в объединении возможностей классического тоннелепроходческого комплекса и буровзрывного метода в единой системе. BBM оснащена полой режущей головкой, работающей совместно с центральным режущим модулем. Такая конструкция позволяет автоматически выбирать наиболее эффективный режим работы в зависимости от характеристик породы и менять способ разработки без замены оборудования.

По словам научного сотрудника Государственной ключевой лаборатории гидрологии и гидротехнического строительства Университета Цинхуа Цинь Пэнсяна, лабораторные испытания показали повышение производительности новой машины примерно на 30% по сравнению с традиционными тоннелепроходческими комплексами. Кроме того, разработчики внедрили несколько собственных технологических решений, направленных на повышение надежности и эффективности в нестабильных породах.

Инженерные находки для сложных условий

BBM оснащена выдвижными боковыми резцами, которые позволяют изменять ширину проходки и одновременно облегчают перемещение машины по уже построенным участкам тоннеля. Телескопический хвостовой щит с адаптивной конструкцией способен работать с тюбингами различных размеров, что позволяет изменять диаметр тоннельной обделки в зонах, подверженных горным ударам или значительным деформациям пород.

Для защиты оборудования во время взрывных работ инженеры предусмотрели специальный противовзрывной экран, снижающий воздействие ударной волны на чувствительные внутренние узлы машины. Кроме того, BBM получила систему из двух независимых ленточных конвейеров: один предназначен для удаления разработанной породы, второй — для транспортировки строительных материалов, что повышает эффективность логистики непосредственно в процессе проходки.

Первым объектом, где BBM пройдет эксплуатационные испытания, станет гидроаккумулирующая электростанция. В ходе демонстрационного проекта инженеры будут собирать данные о работе комплекса в реальных условиях, чтобы продолжить совершенствование его конструкции и эксплуатационных характеристик. Появление этой машины знаменует собой важный этап в развитии технологий строительства крупных тоннелей в районах со сложным геологическим строением.