中國攻克超大直徑盾構機全部核心技術

科技日報訊 全智能化管片拼裝、智慧化遠程安全監控、綠色環保管路延長、泥水分層逆洗循環……近日，中國首台採用全部自主技術和多項國產核心零部件的複合地層超大直徑泥水盾構機“振興號”在常熟下線。

這台盾構機是為南京市和燕路過江通道工程量身打造，其刀盤直徑達15.03米，總長135米，總重量達4000噸，實現了大體量機械與智能化操作的完美結合。

據該盾構機研製方、中交天和董事長張伯陽介紹，“振興號”首次採用了自主研製的常壓換刀裝置、國際首創的全自動智能化管片拼裝技術、先進的智慧化遠程監控系統技術、獨有的綠色環保技術及泥水循環系統等自主核心技術，多項創新技術填補了國內空白。其全智能化管片拼裝系統，只需一個按鈕，盾構機就能實現隧道內管片的自動運輸抓舉拼裝，可以大幅提高管片拼裝質量與進度，更可減輕工人作業強度、提高拼裝效率；智慧化遠程安全監控管理系統，可實時記錄盾構掘進數據，管理風險邊界，及時報警並提供解決措施預案，還可實現盾構機遠程故障診斷及遠程控制，實現盾構機全生命週期管控。同時，綠色環保管路延長裝置，徹底解決了隧道內泥水溢出的施工環境污染；泥水分層逆洗循環技術，能有效應對岩溶複合地層及斷裂帶的掌子面塌方、泥水管路堵倉滯排、刀盤結泥餅等施工風險，迅速恢復刀盤掘進功能。

南京和燕路過江通道隧道全長2976米,最大埋深65米，最大水土壓力約7.9兆帕。工程地質異常複雜，土巖複合地層掘進距離長達約1865米,主要有粉細砂層、中粗砂層，全斷面硬巖、軟硬不均地層、斷裂帶和長距離岩溶區，直徑15米的超大盾構穿越岩溶區。施工時，江底高水壓處覆土厚度僅10.25米，還要穿越5條斷裂帶。以錢七虎院士為組長、5位中國工程院院士和業內16名專家組成的南京過江隧道技術專家組一致認為，它是目前國內在建穿越長江最複雜、最困難的大直徑隧道。對盾構機設備製造和盾構施工技術都是嚴峻的考驗。

另據新民晚報消息，近年來，中交天和發展迅速。2012年，中交天和研製的中國首台套超大直徑盾構機“天和號”打破國外技術壁壘，打響了中國超大型盾構機的品牌，“天和號”圖片被錄入改革開放40週年宣傳冊。2018年，中交天和生產了出口南亞最大直徑海底隧道用直徑12.12米孟加拉氣墊式泥水平衡盾構機、出口海外最大直徑高鐵用13.19米氣墊式泥水盾構機。中交天和還將為馬來西亞東海岸鐵路提供直徑為8.98米的全斷面硬巖掘進機。

此外，中交天和緊隨“一帶一路”建設的需要，在2016年，開發了中國首台重型雙處理機深層攪拌（DCM）船，為中國企業參與香港新機場三跑道建設提供高端裝備，與國際品牌同台競技，贏得業主好評。針對海洋風電樁基施工設備為國外產品壟斷，中交天和開發了海上風電嵌巖鑽機，即將投入使用。針對山嶺隧道坍塌安全事故頻發、缺乏72小時黃金救援裝備的現狀，中交天和開發了國內首台直徑0.8米快速救援掘進機等自主創新產品。