6月13日，G0711線烏魯木齊至尉犁高速公路的關(guān)鍵工程——天山勝利隧道迎來了重大突破，其深達707米的2號豎井成功落底貫通。這得益于中交集團自主研發(fā)的“首創(chuàng)號”豎向掘進機，作為全球首臺專為高寒高海拔環(huán)境下超大直徑全斷面硬巖掘進設(shè)計的高端裝備，“首創(chuàng)號”不僅成功完成了此次掘進任務(wù)，更是在豎井深度、直徑以及施工海拔方面，一舉刷新了三項世界紀錄，彰顯了我國在極端條件下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的卓越技術(shù)實力與創(chuàng)新成就。
天山勝利隧道2號豎井 （央廣網(wǎng)發(fā) 王立群 攝）
天山勝利隧道是G0711線項目控制性工程，全長22.1千米,是世界上最長的高速公路隧道，隧道最大埋深約1112.6米，豎井最大深度707米，其所處位置溫度低、氣壓低、含氧量低，具有高地應(yīng)力、高壓地下水、高地震烈度、高環(huán)保等級等特質(zhì)，造成了項目勘探難、工程設(shè)計難、施工組織難、風(fēng)險控制難、運營與管養(yǎng)難等難題。隧道采用“三洞+四豎井”方案，其中服務(wù)隧道（中導(dǎo)洞）采用TBM掘進施工，雙主洞采用鉆爆法施工。
為解決特長隧道施工、運營期間的安全作業(yè)和空氣質(zhì)量難題，項目部在天山勝利隧道頂端開挖四處八座豎井，開啟八處“天窗”作為“呼吸系統(tǒng)”。其中，2號通風(fēng)豎井位于巴州和靜縣省道301烏斯特火車站以北18千米處，地處天山之巔，海拔為3660米，最低氣溫達零下40多度，巖石強度最高超過200兆帕，設(shè)計深度達707米，開挖直徑達11.4米，成井內(nèi)徑9.5米，由中交集團自主研發(fā)的撐靴式豎向掘進機——“首創(chuàng)號”實施。
天山勝利隧道2號豎井 （央廣網(wǎng)發(fā) 王立群 攝）
目前，傳統(tǒng)大直徑硬巖豎井施工國內(nèi)外普遍采用“傘鉆法+上出渣”模式，存在效率低、安全性、環(huán)保性差等弊端?！笆讋?chuàng)號”的研發(fā)并工程化應(yīng)用，使得2號豎井成為世界首個采用撐靴式豎向硬巖掘進機鉆進直徑最大、深度最深的硬巖豎井。
2號豎井是集科技攻關(guān)、技術(shù)創(chuàng)新、新工藝工法實踐、新材料運用及大型工程裝備應(yīng)用于一體的綜合性工程?！笆讋?chuàng)號”主要由主機部分、吊盤部分、井上設(shè)備組成，主機長約24米，重約1100噸，首次將TBM破巖石工藝與豎向掘進完美結(jié)合，采用掘、排、支相結(jié)合的全新鉆井工藝，避免了傳統(tǒng)鉆爆法對巖石的擾動，還將作業(yè)人員從惡劣的施工環(huán)境解脫出來，實現(xiàn)了井下無人化操作和“一鉆成井”。中交集團在“首創(chuàng)號”上集成研發(fā)了多適應(yīng)性錐形刀盤、“泥漿+吊桶”相結(jié)合的垂直上排渣技術(shù)和導(dǎo)洞下排渣技術(shù)，有效避免了揚塵等對天山自然生態(tài)敏感區(qū)環(huán)境造成污染，掘進施工效率、安全性和環(huán)保性顯著增強。
“首創(chuàng)號”在天山勝利隧道的成功應(yīng)用，首次形成了成套的大直徑全斷面豎向掘進施工關(guān)鍵技術(shù)與裝備。中交集團在公路隧道施工領(lǐng)域首次發(fā)布《公路隧道豎井施工技術(shù)規(guī)程》和《深大豎井施工定額》，申報發(fā)明專利5項，省部級工法2項。項目成功應(yīng)用了豎向掘進機掘進+導(dǎo)洞排渣組合施工工法，為工程的順利完成奠定了基礎(chǔ)，填補了我國在地下工程領(lǐng)域大直徑豎井全機械施工的空白。建設(shè)期間，項目培養(yǎng)了一支專業(yè)化管理團隊和施工隊伍，為豎向掘進機成套施工技術(shù)的實施奠定了堅實的基礎(chǔ)。
“首創(chuàng)號”在天山勝利隧道的成功應(yīng)用，首次形成了成套的大直徑全斷面豎向掘進施工關(guān)鍵技術(shù)與裝備 （央廣網(wǎng)記者姜茸 制圖）
世界首創(chuàng)超大直徑硬巖豎向掘進機“首創(chuàng)號”刀盤順利下井 （央廣網(wǎng)發(fā) 王立群 攝）
G0711線烏魯木齊至尉犁高速公路主線全長319.7千米，起點至烏拉斯臺段建設(shè)工期6年，烏拉斯臺至終點段建設(shè)工期4年，是《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013-2030）》的重要組成部分，是新疆維吾爾自治區(qū)交通運輸“十三五”規(guī)劃“6678”工程“六橫六縱”高等級公路網(wǎng)中“第3縱”，即“阿勒泰-烏魯木齊-庫爾勒-若羌”重要組成部分，是天山南北資源互通和國防大通道，在區(qū)域路網(wǎng)中占有重要地位，2號豎井順利落底貫通確保了烏尉高速公路年內(nèi)按期全線通車，實現(xiàn)半小時穿越天山的夢想。
