我國自主研製最大直徑盾構機下線

科技日報訊 （記者張曄 通訊員蔣巍 張鳳華）4月14日，記者從中交天和機械設備製造有限公司（以下簡稱“中交天和”）獲悉，我國自主研製的最大直徑盾構機“滄淵號”在該公司成功下線。它將肩負世界最長水下高速公路盾構隧道——海太長江隧道工程左線掘進施工重任。

海太長江隧道位於江蘇長江入海口，北起南通市海門區，南至蘇州市太倉市，最大埋深超過75米，最高水壓超過7.5巴。隧道左線由中交隧道工程局有限公司承建，線路全長39.07公里，其中盾構隧道長9327米。

“滄淵號”開挖直徑達16.66米，整機總長176米，總重量超5650噸，創下國產超大直徑盾構機新紀錄。過去，長江隧道由清一色“洋盾構”掘進施工。中交天和自主研製的國產首台超大直徑盾構機“天和號”實現破局，如今“滄淵號”在長江隧道工程建設中大顯身手，這一突破彰顯了我國國產超大直徑盾構機研製和應用的新跨越。

掘進過程中，“滄淵號”需穿越多種複雜地質帶，特別在穿越長江及兩岸大堤時，沉降需控制在毫米級，掘進難度極大，且江中地質勘探覆蓋區域有限，未知區域多。近17米的開挖直徑意味着刀盤所需扭矩大，主驅動軸承負載大；穿越黏土地層，盾構機易結泥餅；高水壓對主驅動密封、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，如何確保盾構機在長江底連續長距離掘進是研發團隊面臨的重大挑戰。

對此，中交天和研發團隊為“滄淵號”搭載三大利器：一是構建“數字大腦”，搭載智能掘進系統，實現掘進全程自主控制、智能診斷維護和智能降耗；二是打造“智刃鐵齒”，革新高效掘進法則，實現石英砂含量約65%地層單次掘進2000米內不換刀；三是配置“智慧心臟”，主動安全防護升級，實現掘進可視、可達、可控，有效避免刀盤異常導致主軸承過載。同時，“滄淵號”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。

中交天和總工程師楊輝表示，“十隧九漏”至今依然是隧道工程建設，特別是水下隧道工程建設面臨的世界性難題。研發團隊結合多年水下以及超大直徑盾構隧道掘進經驗，率先解決“十隧九漏”、毫米級精度控制等世界難題，創下行業新紀錄：所建140萬平方米隧道內壁滴水不漏，管片上浮量和錯邊量分別控制在8毫米和3毫米內，地面沉降控制在3毫米內。