8月1日，世界首台掘爆機「翔龍號」在湖北省武漢市中鐵科工江夏製造基地下線。這款裝備融合掘進法與鑽爆法兩大主流工法，填補複雜地質隧道一體化施工裝備領域的空白。

「翔龍號」由清華大學與中鐵科工集團聯合研制，整機長70米，開挖直徑達4.55米，中心刀盤直徑達1.2米，整機重量約400噸。該裝備創新採用空心刀盤結構，依靠空心刀盤、中心刀盤協同運作，可靈活切換「前爆後掘」「前掘後爆」「全斷面掘進」等多種作業模式，融合超前鑽爆預處理、機械化連續開挖雙重優勢。

「翔龍號」搭載多項原創技術，大幅提升複雜隧洞施工綜合能力，還能將開挖產生的岩柱加工成建築骨料，實現洞渣資源化循環利用，減少棄渣外運，助力地下工程綠色低碳建造。

據工作人員介紹，該設備下線後將會投入抽水蓄能電站項目開展工程，團隊將依託現場實測數據，持續優化掘爆機性能。

打破常規　將「鑽爆法」搬上「掘進機」

《極目新聞》報道，長期以來在長大隧道建設中，軟岩大變形與極硬岩掘進效率低是困擾行業的「兩座大山」。傳統硬岩掘進機（TBM）面對不良地質時適應性不足，而鑽爆法則面臨著安全管控壓力大、效率有限的瓶頸，兩種工法優勢難以兼容。

此次下線的掘爆機，在理念上實現顛覆性突破。據研發團隊介紹，該設備創新性地採用空心組合刀盤結構，將傳統封閉式的全斷面刀盤變為「環形」。這一設計看似簡單，實則解決複雜的力學與工程難題。

清華大學研發團隊負責人表示，「掘爆機最大的特點，就是實現了掘進、鑽爆等工法的組合」，通過在環形刀盤中心開闢「通道」，施工人員可以在掘進機前端靈活切換「前爆後掘」「前掘後爆」或「全斷面掘進」等多種作業模式。

「翔龍號」面對極硬岩時可以「先爆後掘」，面對軟岩大變形時可以「超前加固」，真正實現了「一機多用」，打破了國外在超硬岩施工裝備上的固有設計路徑。

「翔龍號」僅解決了掘進效率問題，更著眼於施工安全與綠色環保。針對高地應力、強岩爆等極端地質風險，掘爆機搭載了超前處置模塊。

中鐵科工技術專家介紹，設備可通過中心刀盤通道，在掌子面前方（即隧道開挖作業面）提前開展注漿加固、超前預裂或應急支護作業，從源頭規避圍岩塌方、設備卡機等重大安全風險。「過去遇上嚴重不良地質，TBM動輒卡機數月，人工處理難度極大且危險。現在我們有了中間通道，很多難題都可以超前、主動地化解。」

此外，設備配套的岩柱破碎裝置是另一大亮點。它將開挖產生的中心岩柱就地加工成標準化建築骨料，實現了洞渣的資源化循環利用。這一設計不僅減少了棄渣外運對環境的破壞，還將「廢料」變為了「原料」，有力助推了地下工程的綠色低碳建造。

從2022年概念提出到2024年試驗裝置下線，再到如今整機在江夏正式投產，這台掘爆機的誕生歷經四年多攻關。據項目負責人回憶，僅核心部件「組合刀盤」的設計論證就耗時六七個月，歷經五次大規模專家評審。

清華大學團隊表示，「高校牽頭重大技術研發，廠家配合裝備製造，施工單位提供工程驗證，這是產學研用一體化的典型樣本」，2024年試驗裝備在三類工況下均通過驗證。

按照計劃，首台掘爆機即將啟程，投入國家抽水蓄能電站項目開展工程示範應用。據研制方透露，團隊將依託施工現場實測數據，持續進行迭代優化。未來，該技術有望推廣至更大斷面，設備直徑可擴展至15米甚至18米級。