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项目名称：北山地下实验室隧道项目
合作单位：中铁十八局隧道工程有限公司
应用起止时间：2023年1月~2024年5月
中国北山地下实验室的关键性主体工程—螺旋斜坡道工程，全长约7.2公里，成硐直径7.03米，全程穿越完整极硬花岗岩，通过“八段直线+七段曲线”的线性结构螺旋向下掘进至地下560米深度，最大坡度为10%。岩石饱和单轴抗压强度为108MPa~217MPa。根据已揭露地质情况，目前围岩单轴饱和抗压强度在150MPa~200MPa 左右。
TBM刀盘共设计55把滚刀，其中18寸双刃中心刀8把，20寸单刃滚刀47把。其中S9~S15刀位安装的是15刃宽的滚刀，数量7 把。S16~S25刀位安装的是17刃宽的滚刀，数量10把。S26~S55刀位安装的是19刃宽的滚刀，数量30把。正刀刀间距60mm，采用了力天重工机械有限公司研发的新型极硬岩滚刀。
本项目应用力天重工研发的“新型极硬岩滚刀”，取得了良好成效。针对本工程地质特点，设计了适应于极硬岩地址条件下适合掘进的滚刀，新型滚刀破岩能力达到200MPa。在180MPa的极硬岩工况，滚刀寿命达到390m，轴承平均运转时间550h，滚刀稳定性相当好。此次力天选用的国产轴承使用寿命完全可以替代铁姆肯轴承。相关技术的成功应用为本项目节约相关设备、材料和人工成本，具备在同类地质情况下推广应用的良好前景。
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