技术简介

Technology Introduction

这项技术基于一种名为“HyperCore”的高超声速弹丸撞击技术，通过重复引导弹丸以超高速（1-2 km/s）撞击硬岩，完成隧道开挖；弹丸的冲击力一般能达到硬岩抗压强度的10-100倍，因此这种隧道开挖方法在硬岩与磨蚀性岩层内非常高效。

HyperCore弹丸发射器

弹丸撞击过程

HyperSciences公司基于这项技术，研发出了相应的隧道掘进设备Hypersonic Tunnel Boring Machine，简称HTBM。

该设备配备了即以HyperCore为隧道开挖工序的核心步骤，使用直径38mm的超高速弹丸“打”出隧道；同时，机头前方还配备了隧道钻挖机，但仅用于在隧道成型后对断面进行修整、出渣；机头下方安装了带有碎石收集器的铲斗，将开挖出的硬岩碎屑收集起来，之后通过后方的皮带机运走，而机头后方还有与TBM类似的后配套系统，用于注浆、支护、衬砌施工等作业。

技术应用

Technology Introduction

HTBM的性能只受到岩层与弹丸密度的影响，其掘进速度几乎完全由弹丸撞击的次数决定；同时，该方法开挖隧道的断面灵活多变，可以通过激光制导精确控制弹丸撞击的位置，形成较为复杂的几何形状。

HyperSciences公司目前已经对HTBM设备在断面为5.5m*4.5m的隧道内进行了实地测试，据悉，该设备在一周之内开挖了长达1.6km的硬岩隧道，掘进速度是传统钻爆法的2.5倍，同时减少碳排放。

此外，HyperSciences公司还针对石油、天然气与地热的开采开发了“HyperDrill”微型隧道钻探技术，将HyperCore发射器直接导入地下，并在发射器的前段安装刀具，在弹丸冲击的同时直接切削地层，实现超高速连续钻探。