Inspirací pro konstrukci jednoho z nejambicióznějších vrtných strojů, jaké kdy byly navrženy, posloužila stolní ořezávátka. Jmenuje se „Gangtie Jiliang“, což lze přeložit jako „Ocelová páteř“, váží asi 500 tun a již pracuje v reálných podmínkách v železném dole v severovýchodní čínské provincii Liaoning, který provozuje ocelářský koncern Ansteel.
Z laboratoře v Čchang-ša do živé skály v Liao-ningu
Společnost China Railway Construction Heavy Industry (CRCHI), která za projektem stojí, poprvé představila prototyp v dubnu 2025 ve svých závodech v Čchang-ša. Jak však uvádí německý server Focus Online, teprve nedávno se vrtný stroj poprvé ocitl v reálném provozním prostředí. Jeho úkolem je vyvrtat svislé tunely dlouhé více než jeden kilometr skrz skalní masivy, jejichž pevnost v tlaku – tedy maximální tlak, kterému skála odolá, než se zlomí – dosahuje 140 megapascalů. Jedná se o hodnoty typické pro extrémně tvrdé geologické formace, které výrazně přesahují možnosti konvenčních metod ražby.
Čínský těžební průmysl se již řadu let potýkal s narůstajícím problémem: nejcennější ložiska nerostných surovin se nacházejí v čím dál větší hloubce, v úrovních, kam se tradičními technikami nelze dostat ani rentabilně, ani bezpečně. Vývoj stroje „Gangtie Jiliang“, zahájený v roce 2021, vznikl právě jako odpověď na tuto strategickou potřebu.
Kónická vrtná hlava, která řeže tak, jak nikdo nečekal
Inženýři společnosti CRCHI se záměrně odchýlili od obvyklých konstrukcí používaných při ražbě tunelů, aby vyřešili problém s ultrakompaktní horninou. Ke Wei, vedoucí týmu pro ražební systém, prozradil, že klíč k řešení přinesl běžný předmět každodenní potřeby: ořezávátko. Stejně jako tento kancelářský nástroj naklápí své ostří vůči tužce, aby ji ořezal s menším úsilím, technický tým se rozhodl mírně naklonit řezné nástroje namísto jejich umístění kolmo k čelu ražby. Toto zdánlivě jednoduché řešení drasticky snížilo opotřebení řezacích prvků a znásobilo průraznost.
Výsledkem je kuželová hlava o průměru více než osm metrů, která tvoří jádro celého stroje a umožňuje opracovat celou plochu čela výkopu v jediném průchodu.
„Jako vynášet odpad z 300patrové budovy bez výtahu“
Vrtání do skály se ukázalo být pouze polovinou výzvy. Vedoucí programu brzy zjistili, že odvoz tun rozdrceného materiálu ze dna vertikální šachty hluboké jeden kilometr představuje ještě větší logistický problém. Ředitel projektu Ding Zhangfei to v rozhovoru pro deník Science and Technology Daily ilustroval domácím přirovnáním: představme si, že musíme vynést odpad z 300patrového mrakodrapu bez výtahu.
Aby tuto překážku překonala, navrhla společnost CRCHI integrovaný systém odvozu suti. Rozdrcená hornina se shromažďuje na dně šachty a je dopravována na povrch pomocí potrubního systému a speciálního výtahu, který je schopen přepravit 120 kubických metrů materiálu za hodinu, což odpovídá nákladu deseti popelářských vozů. Zároveň pracuje paralelně druhý mechanismus: v průběhu vrtání obkládá stěny šachty betonem a kovovou výztužnou konstrukcí, čímž stabilizuje šachtu, aniž by bylo nutné stroj kdykoli zastavit.
Další krok v závodě o hlubinné zdroje
Odborníci z oboru uznávají, že již existují vrty hlubší než jeden kilometr, tvůrci stroje „Gangtie Jiliang“ však tvrdí, že skutečnou novinkou je kombinace plnoprofilové řezací hlavy a systému vertikální těžby vyvinutého speciálně pro tento vrtací stroj. Focus Online zdůrazňuje tuto integraci jako klíčový faktor projektu.
Stroj zatím pracuje pouze v ložisku v Liaoningu, ale společnost CRCHI již uvažuje o rozšíření tohoto řešení do celého odvětví hlubinné těžby po celém světě. Tato iniciativa zapadá do strategie Pekingu, jehož cílem je znásobit investice do pokročilých vrtných technologií, které zajistí přístup k kovům a nerostům zásadním pro průmysl, energetickou transformaci a výrobu elektronických zařízení.