在湖南长沙，“焦平一号”盾构机于今日正式亮相。这款由中铁十一局与铁建重工共同打造的巨型机械，全长约110米，总重达3500吨，其1万千瓦的强大装机功率，使其拥有“切削—出渣—衬砌—注浆”一体化连续作业能力，标志着全球最大直径土压平衡盾构高铁隧道掘进设备的诞生。
盾构技术主要分为土压平衡和泥水平衡两大类型，以适应不同的地质环境。其中，泥水平衡盾构机常用于高水压环境下的水下工程，而土压平衡盾构机则更擅长应对软岩、城市区域及黄土等地层，这正是“焦平一号”采用土压平衡设计的原因。
“焦平一号”的刀盘设计独具匠心，以中国神话传说中的“龙马”为主题形象，灵感来源于《河图》中龙马背负星图从黄河跃出的场景，寓意着河洛文明的开创。这一富有文化内涵的设计，也巧妙地呼应了其未来施工地点——河南省洛阳市北部的邙山。邙山被誉为“东方金字塔”和“中国帝王谷”，是中国古代帝王陵寝最为集中的区域。
该盾构机将主要用于焦平铁路（连接焦作与平顶山）的关键控制性工程——邙山隧道建设。全长约230公里的焦平铁路，是我国“八纵八横”高速铁路网中呼南通道的重要组成部分，设计时速高达350公里。邙山隧道为单洞双线设计，总长6340米，其中盾构段长4970米，开挖直径达14.57米，相当于五层楼的高度，施工断面面积超过167平方米。这不仅使其成为全球最大直径的土压平衡盾构高铁隧道，也是同类型中最长距离的隧道。为确保施工顺利，相关建设方已于今年4月完成盾构始发井主体结构封顶。
鉴于邙山隧道施工环境的复杂性，研发团队进行了多项专项设计。隧道将穿越黏质黄土、粉质黏土、粗圆砾土和钙质胶结层等多种复杂地层，部分区域还散布着直径达30厘米的漂石。此外，隧道工程需下穿邙山陵墓群核心保护区、焦柳铁路和连霍高速等高风险区域，对地表沉降的控制精度要求极高，需严格控制在毫米级别。在后期详细勘探发现大面积钙质胶结层后，团队耗时两个月对刀盘方案进行了重大调整，成功研制出国内首款能适应软硬复合胶结地层的超大直径盾构刀盘。该刀盘采用8主梁加8面板的复合式结构，开口率达46%，并配置了“滚刀+齿刀+切刀”组合刀具，其中包括61把19英寸单刃滚刀、14把耐磨齿刀和104把带牙式宽切刀，确保能够高效处理软土、胶结层等特殊地层。刀盘表面覆盖碳化铬复合耐磨板，使其耐磨性能提升40%。同时，刀盘上还设有20处渣土改良喷口，配合主动搅拌棒、中心搅拌器及高压冲洗系统，有效防止黄土结泥饼。
在掘进控制方面，“焦平一号”配备了多层次复合注浆系统，其总注浆能力达到每小时100立方米，足以将地表沉降精确控制在毫米级。设备还集成了同步推拼系统，使得单环施工时间从原本的127分钟缩短至97分钟，效率提升了近三成。此外，该设备还搭载了气压辅助掘进系统和盾构AI智能管控平台，能够实时收集大量掘进数据，实现自动化监测、预警、调控以及故障的智能诊断。中铁十一局焦平铁路邙山隧道项目负责人陈建表示，“焦平一号”下线后将被拆解成上百个部件，通过专业运输方式运至施工现场。目前，始发井及配套工程已基本就绪，预计设备进场后，由80余人的专业团队进行组装调试，计划在今年7月底正式启动掘进作业。