Установка для бурения и взрывного разрушения пород 29.08.2026

Прокладка глубоких туннелей становится особенно сложной, когда на пути строительной техники постоянно меняются условия: мягкий грунт может внезапно смениться гранитом или другой твердой породой. Обычно для таких участков приходится использовать разные типы проходческих машин либо менять технологию строительства. Китайские специалисты предложили объединить несколько операций в одном комплексе, создав многофункциональную установку, способную одновременно прокладывать туннель, бурить отверстия в породе и подготавливать ее к взрывному разрушению.

Сегодня для строительства глубоких туннелей применяются два основных типа проходческих установок. Машины для мягких грунтов оснащаются крупным вращающимся щитом с режущими инструментами, которые разрушают глину, песок, гравий и другие рыхлые материалы. Щит одновременно поддерживает забой и не позволяет ему обрушиться во время удаления грунта винтовым конвейером. При особенно нестабильном грунте в него под давлением могут закачивать бентонитовую суспензию, дополнительно укрепляющую забой.

Для твердых пород используются проходческие комплексы другой конструкции. Они рассчитаны на разрушение гранита, базальта, песчаника и других прочных пород и, в отличие от машин для мягкого грунта, обычно не имеют защитного кожуха непосредственно за режущей головкой. Сама установка опирается на окружающую породу, используя ее для фиксации. Существуют также гибридные решения для участков, где мягкий грунт перемежается крупными валунами, однако универсальной технологии для существенно различающихся геологических условий добиться непросто.

Новый комплекс разработала китайская научно-промышленная группа по железнодорожным перевозкам в Ухане совместно с Университетом Цинхуа. Машина получила название "Сянлун", что переводится как "Счастливый дракон". Ее диаметр составляет 4,5 м, а конструкция рассчитана прежде всего на прокладку туннелей там, где геологическая обстановка меняется по мере продвижения забоя. Вместо постоянной замены техники комплекс может адаптироваться к появлению твердых пород непосредственно в процессе работы.

Ключевой особенностью "Сянлуна" стала необычная режущая головка. В ее центре расположен полый участок с наконечником, который способен немного отводиться назад. Внутри центральной части и специальных каналов размещены буровые механизмы, позволяющие создавать в породе отверстия глубиной в несколько метров. После этого отверстия можно заполнить взрывчатым веществом, чтобы разрушить особенно твердый участок перед режущей головкой.

Для разрушения породы разработчики предусмотрели специальные маломощные взрывчатые вещества с высокой скоростью детонации. В результате взрыва внутри массива образуется система микротрещин, благодаря чему порода разрушается более контролируемо, без сильной ударной волны и опасного разлета крупных осколков. Защитный экран принимает на себя возникающее воздействие и одновременно предохраняет расположенные позади механизмы и датчики. После завершения взрывной подготовки режущая головка возвращается в рабочее положение и измельчает ослабленную породу.

По заявлению создателей, Xianglong способен повысить эффективность земляных работ примерно на 30% по сравнению с традиционными буровыми машинами. Дополнительную гибкость обеспечивает возможность изменять диаметр щита в зависимости от используемых элементов будущей облицовки туннеля. Это особенно важно при строительстве протяженных подземных сооружений, где конструкция крепления может зависеть от характеристик конкретного участка.