永磁驅(qū)動矩形頂管機在長沙發(fā)運。胡清 攝

16日，由中國鐵建重工集團自主研制的一臺永磁驅(qū)動矩形頂管機在長沙發(fā)運，將用于深圳坂雪崗科技城片區(qū)與深圳地鐵10號線地下聯(lián)通隧道施工，這是我國自主研制的首臺永磁驅(qū)動矩形頂管機。

這臺設(shè)備寬10.2米，高6.6米，主機長10米，加上后配套附屬設(shè)備總重700噸。設(shè)計了6個同時開挖作業(yè)的刀盤，刀盤前后錯開布置，盾體帽檐和盲區(qū)導(dǎo)流塊輔助切削，提高了開挖覆蓋率，有效解決了矩形全斷面挖掘的問題。

據(jù)了解，與一般外形為圓形的盾構(gòu)機不同，矩形頂管機的外形為矩形，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。矩形頂管機在始發(fā)掘進時占地區(qū)間小，適用于淺覆土、短距離掘進，比盾構(gòu)機更為經(jīng)濟適用，施工效率高。

鐵建重工掘進機研究設(shè)計院工程師張瑞臨介紹，此前國內(nèi)已經(jīng)具備了矩形頂管機的研制和應(yīng)用經(jīng)驗，但采用永磁變頻電機驅(qū)動尚屬首臺。采用永磁變頻電機驅(qū)動具有體積小、效率高、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，比同功率異步電機驅(qū)動效率高出5%以上，通過大幅度減少電機能量的損耗，降低隧道施工時的環(huán)境溫度，有利于整機穩(wěn)定運行和人員施工作業(yè)。

在控制系統(tǒng)方面，這臺設(shè)備的刀盤控制采用“一拖一”方式，即一個電機配置一臺變頻器，單獨對每臺電機進行精確的轉(zhuǎn)速和扭矩控制，實時進行動態(tài)調(diào)節(jié)，可使主驅(qū)動轉(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)動正常運行。

據(jù)悉，該設(shè)備在完成深圳項目掘進任務(wù)后，6個刀盤的驅(qū)動機構(gòu)可以回收再利用，制造6臺小直徑圓形盾構(gòu)機，有助于提升資源利用水平促進綠色低碳發(fā)展。（林洛頫 胡清）