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近日，由中國(guó)鐵建重工集團(tuán)自主研制的一臺(tái)永磁驅(qū)動(dòng)矩形頂管機(jī)在長(zhǎng)沙發(fā)運(yùn)，將用于深圳坂雪崗科技城片區(qū)與深圳地鐵10號(hào)線地下聯(lián)通隧道施工，這是我國(guó)自主研制的首臺(tái)永磁驅(qū)動(dòng)矩形頂管機(jī)。該臺(tái)永磁驅(qū)動(dòng)矩形頂管機(jī)于10月18日在長(zhǎng)沙成功下線。

圖為矩形頂管機(jī)下線驗(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)（陳海燕 攝）

這臺(tái)設(shè)備寬10.2米，高6.6米，主機(jī)長(zhǎng)10米，加上后配套附屬設(shè)備總重700噸。設(shè)計(jì)了6個(gè)同時(shí)開(kāi)挖作業(yè)的刀盤(pán)，刀盤(pán)前后錯(cuò)開(kāi)布置，盾體帽檐和盲區(qū)導(dǎo)流塊輔助切削，提高了開(kāi)挖覆蓋率，有效解決了矩形全斷面挖掘的問(wèn)題。

據(jù)了解，與一般外形為圓形的盾構(gòu)機(jī)不同，矩形頂管機(jī)比圓形斷面的有效使用面積增大了20%以上，有利于更加科學(xué)合理地利用地下空間。矩形頂管機(jī)在始發(fā)掘進(jìn)時(shí)占地區(qū)間小，適用于淺覆土、短距離掘進(jìn)，比盾構(gòu)機(jī)更為經(jīng)濟(jì)適用，施工效率高。

鐵建重工掘進(jìn)機(jī)研究設(shè)計(jì)院工程師張瑞臨介紹，此前國(guó)內(nèi)已經(jīng)具備了矩形頂管機(jī)的研制和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但采用永磁變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)尚屬首臺(tái)。采用永磁變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有體積小、效率高、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，比同功率異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)效率高出5%以上，通過(guò)大幅度減少電機(jī)能量的損耗，降低隧道施工時(shí)的環(huán)境溫度，有利于整機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行和人員施工作業(yè)。

在控制系統(tǒng)方面，這臺(tái)設(shè)備的刀盤(pán)控制采用“一拖一”方式，即一個(gè)電機(jī)配置一臺(tái)變頻器，單獨(dú)對(duì)每臺(tái)電機(jī)進(jìn)行精確的轉(zhuǎn)速和扭矩控制，實(shí)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，可使主驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速和扭矩調(diào)節(jié)更加精準(zhǔn)，并且在單一變頻器故障的情況下仍能保障主驅(qū)動(dòng)正常運(yùn)行。

據(jù)悉，該設(shè)備在完成深圳項(xiàng)目掘進(jìn)任務(wù)后，6個(gè)刀盤(pán)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以回收再利用，制造6臺(tái)小直徑圓形盾構(gòu)機(jī)，有助于提升資源利用水平促進(jìn)綠色低碳發(fā)展。（林洛頫 胡清）