8月11日,隨著中交天和自主研制的國產最大直徑盾構機“滄淵號”轟鳴啟動,由江蘇省交通工程建設局建設、中交隧道局施工的海太長江隧道開始盾構掘進。此舉標志著世界最長公路水下盾構隧道全面開啟盾構穿江作業,也意味著我國在大型工程裝備制造和隧道建設領域又邁出堅實一步。
海太長江隧道是《長江干線過江通道布局規劃(2020—2035年)》和《江蘇省長江經濟帶綜合立體交通運輸走廊規劃》重點推動建設項目。工程建設對貫徹落實長三角區域一體化發展和長江經濟帶發展等國家戰略,優化長江干線過江通道布局,推動沿江城市群跨江融合發展具有重大意義。此次需掘進的隧道長9327米,具有長、大、高、深的特點,堪稱世界最長的公路水下盾構隧道。施工過程中面臨諸多挑戰,最高水壓達0.75兆帕,穿越長江及兩岸大堤時,盾構施工沉降要求控制極為嚴格,施工難度極大。而且,江中地質勘探覆蓋區域有限,不可控的未知區域多,為施工增添了更多不確定性。
面對如此復雜的工程施工風險和難點,中交天和研制團隊量身定制了“穿江利器”——“滄淵號”盾構機。研發團隊針對刀盤刀具、主驅動、推進、同步注漿等九大系統進行創新攻關,為“滄淵號”搭載了三大利器。
“滄淵號”搭載智能掘進系統,實現一鍵啟動、自主巡航掘進、姿態自主控制、泥水環流智能控制、同步注漿自動控制及自動注油注脂,掘進全程均可自主控制。智能診斷與維護系統從感知和診斷異常,到應對和自動控制,再到維修和教學,實現全生命周期護理,有效降低故障率,大幅提高生產效率,并能耗實時監測及控制系統推動節能降耗,打造綠色掘進閉環。
“滄淵號”配置常壓換刀功能的軟土刀盤搭配梯度分布的合金刀具,構成“超硬龍齒矩陣”,可實現石英砂含量約65%地層單次掘進2000米內不換刀。刀盤擁有43%超高開口率,配置高壓力、大流量中心沖刷系統及刀盤結泥餅預警系統,搭配伸縮攝像裝置,無需人工帶壓進艙即可觀察刀盤作業狀況。刀盤中心面板設置12個沖洗口,能及時沖洗刀盤刀具,有效降低刀盤結泥餅風險。
“滄淵號”配備了全球首套具備主動防護功能的智慧心臟,實現掘進可視、可達、可控。配置監測系統,連續監控主驅動運行,感知刀盤整體受力,有效避免刀盤異常導致主軸承過載。主驅動端面密封設計保證長距離掘進安全性,具備驅動密封更換和主動伸縮功能,有效應對換刀作業、刀盤脫困等情況。此外,還配置管片連接構件智能拼裝及掘進同步拼裝控制系統,實現智能拼裝與掘進作業同步,生產效率提高50%;集成管片上浮、盾尾間隙及管片變形監測預警系統,精準消除可能出現的誤差;配備綠色換管裝置及智能控制系統,保證掘進安全環保和隧道成形質量。
“滄淵號”的成功研制是我國裝備制造領域的又一項重大突破?!皽鏈Y號”自2025年3月26日在中交天和常熟基地下線以來,中交天和團隊對其進行分塊拆解,通過水陸聯運的方式,將各個部件運抵南通海門隧道施工現場。經過66天緊鑼密鼓的現場組裝、整機調試,“滄淵號”終于正式始發掘進,向長江天塹發起挑戰。