8月1日，世界首台掘爆机“翔龙号”在湖北省武汉市中铁科工江夏制造基地下线。这款装备融合掘进法与钻爆法两大主流工法，填补复杂地质隧道一体化施工装备领域的空白。

“翔龙号”由清华大学与中铁科工集团联合研制，整机长70米，开挖直径达4.55米，中心刀盘直径达1.2米，整机重量约400吨。该装备创新采用空心刀盘结构，依靠空心刀盘、中心刀盘协同运作，可灵活切换“前爆后掘”“前掘后爆”“全断面掘进”等多种作业模式，融合超前钻爆预处理、机械化连续开挖双重优势。

“翔龙号”搭载多项原创技术，大幅提升复杂隧洞施工综合能力，还能将开挖产生的岩柱加工成建筑骨料，实现洞渣资源化循环利用，减少弃渣外运，助力地下工程绿色低碳建造。

据工作人员介绍，该设备下线后将会投入抽水蓄能电站项目开展工程，团队将依托现场实测数据，持续优化掘爆机性能。

打破常规　将“钻爆法”搬上“掘进机”

《极目新闻》报道，长期以来在长大隧道建设中，软岩大变形与极硬岩掘进效率低是困扰行业的“两座大山”。传统硬岩掘进机（TBM）面对不良地质时适应性不足，而钻爆法则面临著安全管控压力大、效率有限的瓶颈，两种工法优势难以兼容。

此次下线的掘爆机，在理念上实现颠覆性突破。据研发团队介绍，该设备创新性地采用空心组合刀盘结构，将传统封闭式的全断面刀盘变为“环形”。这一设计看似简单，实则解决复杂的力学与工程难题。

清华大学研发团队负责人表示，“掘爆机最大的特点，就是实现了掘进、钻爆等工法的组合”，通过在环形刀盘中心开辟“通道”，施工人员可以在掘进机前端灵活切换“前爆后掘”“前掘后爆”或“全断面掘进”等多种作业模式。

“翔龙号”面对极硬岩时可以“先爆后掘”，面对软岩大变形时可以“超前加固”，真正实现了“一机多用”，打破了国外在超硬岩施工装备上的固有设计路径。

“翔龙号”仅解决了掘进效率问题，更著眼于施工安全与绿色环保。针对高地应力、强岩爆等极端地质风险，掘爆机搭载了超前处置模块。

中铁科工技术专家介绍，设备可通过中心刀盘通道，在掌子面前方（即隧道开挖作业面）提前开展注浆加固、超前预裂或应急支护作业，从源头规避围岩塌方、设备卡机等重大安全风险。“过去遇上严重不良地质，TBM动辄卡机数月，人工处理难度极大且危险。现在我们有了中间通道，很多难题都可以超前、主动地化解。”

此外，设备配套的岩柱破碎装置是另一大亮点。它将开挖产生的中心岩柱就地加工成标准化建筑骨料，实现了洞渣的资源化循环利用。这一设计不仅减少了弃渣外运对环境的破坏，还将“废料”变为了“原料”，有力助推了地下工程的绿色低碳建造。

从2022年概念提出到2024年试验装置下线，再到如今整机在江夏正式投产，这台掘爆机的诞生历经四年多攻关。据项目负责人回忆，仅核心部件“组合刀盘”的设计论证就耗时六七个月，历经五次大规模专家评审。

清华大学团队表示，“高校牵头重大技术研发，厂家配合装备制造，施工单位提供工程验证，这是产学研用一体化的典型样本”，2024年试验装备在三类工况下均通过验证。

按照计划，首台掘爆机即将启程，投入国家抽水蓄能电站项目开展工程示范应用。据研制方透露，团队将依托施工现场实测数据，持续进行迭代优化。未来，该技术有望推广至更大断面，设备直径可扩展至15米甚至18米级。