3月26日,我國迄今為止自主研制的最大直徑盾構(gòu)機“滄淵號”在中交天和常熟制造中心成功下線。這臺盾構(gòu)機將承擔世界最長高速公路水下盾構(gòu)隧道——海太長江隧道工程左線掘進施工任務。
海太長江隧道位于江蘇省長江入???,北起南通市海門區(qū),南至蘇州太倉市,線路全長39.07公里,其中盾構(gòu)隧道長9327米。“滄淵號”開挖直徑達16.66米,整機總長176米,總重量超過5650噸,核心技術(shù)國產(chǎn)化率超過98%,創(chuàng)下國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機新紀錄。從過去的長江隧道由進口盾構(gòu)機主導,到如今國產(chǎn)盾構(gòu)機在長江隧道工程建設中發(fā)揮重要作用,顯示出國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機研制和應用取得了顯著進展。
海太長江隧道最大埋深超過75米,最高水壓超過7.5巴。始發(fā)后,“滄淵號”需穿越多種復雜地質(zhì)帶,特別在穿越長江及兩岸大堤時,沉降控制要求極高,掘進難度極大。近17米的開挖直徑意味著刀盤所需扭矩大,主驅(qū)動軸承負載大;穿越黏土地層時,盾構(gòu)機易結(jié)泥餅;高水壓對主驅(qū)動密封、盾尾密封等部件承壓能力要求極高,在保持高性能負載前提下,確保盾構(gòu)機在長江底連續(xù)長距離掘進是重大挑戰(zhàn)。
為應對這些挑戰(zhàn),中交天和研發(fā)團隊為“滄淵號”搭載了三大利器。一是“數(shù)字大腦”,通過智能掘進系統(tǒng)實現(xiàn)一鍵啟動、自主巡航掘進、姿態(tài)自主控制等功能,實現(xiàn)全生命周期護理,有效降低故障率,提高生產(chǎn)效率。二是“智刃鐵齒”,配置常壓換刀功能的軟土刀盤搭配梯度分布的合金刀具,可實現(xiàn)單次掘進2000米內(nèi)不換刀,有效降低刀盤結(jié)泥餅風險。三是“智慧心臟”,具備主動防護功能,配置監(jiān)測系統(tǒng),連續(xù)監(jiān)控主驅(qū)動運行,感知刀盤整體受力,保證長距離掘進安全性,同時集成管片連接構(gòu)件智能拼裝及掘進同步拼裝控制系統(tǒng),實現(xiàn)智能拼裝與掘進作業(yè)同步,提高生產(chǎn)效率。