近日，由中国铁建重工集团自主研制的一台永磁驱动矩形顶管机在长沙发运，将用于深圳坂雪岗科技城片区与深圳地铁10号线地下联通隧道施工，这是我国自主研制的首台永磁驱动矩形顶管机。该台永磁驱动矩形顶管机于10月18日在长沙成功下线。

图为矩形顶管机下线验收现场（陈海燕 摄）

这台设备宽10.2米，高6.6米，主机长10米，加上后配套附属设备总重700吨。设计了6个同时开挖作业的刀盘，刀盘前后错开布置，盾体帽檐和盲区导流块辅助切削，提高了开挖覆盖率，有效解决了矩形全断面挖掘的问题。

据了解，与一般外形为圆形的盾构机不同，矩形顶管机比圆形断面的有效使用面积增大了20%以上，有利于更加科学合理地利用地下空间。矩形顶管机在始发掘进时占地区间小，适用于浅覆土、短距离掘进，比盾构机更为经济适用，施工效率高。

铁建重工掘进机研究设计院工程师张瑞临介绍，此前国内已经具备了矩形顶管机的研制和应用经验，但采用永磁变频电机驱动尚属首台。采用永磁变频电机驱动具有体积小、效率高、节能环保的优势，比同功率异步电机驱动效率高出5%以上，通过大幅度减少电机能量的损耗，降低隧道施工时的环境温度，有利于整机稳定运行和人员施工作业。

在控制系统方面，这台设备的刀盘控制采用“一拖一”方式，即一个电机配置一台变频器，单独对每台电机进行精确的转速和扭矩控制，实时进行动态调节，可使主驱动转速和扭矩调节更加精准，并且在单一变频器故障的情况下仍能保障主驱动正常运行。

据悉，该设备在完成深圳项目掘进任务后，6个刀盘的驱动机构可以回收再利用，制造6台小直径圆形盾构机，有助于提升资源利用水平促进绿色低碳发展。（林洛頫 胡清）