10月31日,在湖南长沙,一台名为“江海号”的超大直径盾构机顺利下线。这台盾构机的最大开挖直径达到了16.64米,将应用于目前世界最长的公路水下盾构隧道——海太长江隧道的施工中。这也是中国迄今为止自主研制的最大直径盾构机,标志着中国在超大直径盾构机领域取得了新的突破。
“江海号”盾构机整机长度约为145米,总重量达到了约5000吨,由中国铁建重工集团和中铁十四局集团联合打造。其命名寓意深远,融合了海太长江隧道工程跨越长江、毗邻大海的意向。刀盘上的蔚蓝色巨浪涂装,象征着盾构机将聚力潜行,通达江海。
海太长江隧道位于江苏省长江入海口区域,连接南通海门区和苏州太仓市。工程线路全长39.07公里,其中过江隧道长达11.185公里,盾构隧道段更是达到了9315米。这一工程面临着超长距离、超大直径、超高水压、超大埋深以及复杂工况等多重挑战。沿线需穿越淤泥质粉质黏土夹粉土与粉细砂复合地层等复杂地质带,最大埋深约75米,最高水压达7.5巴。
针对这些施工风险和难点,研制团队进行了大量的创新攻关。在刀盘刀具、主驱动等关键部件上,团队采取了针对性设计。配置了具有常压换刀功能的软土刀盘和合金大、硬度高、覆盖广、耐磨强的切削刀具。主驱动则配置了伸缩功能,有效避免了特殊情况下刀盘异常受力造成的主轴承过载问题,同时也方便了换刀作业和辅助刀盘脱困。此外,还配置了主驱动状态监测系统,对主驱动的运行状态进行连续监控。
铁建重工掘进机研究设计院高级工程师范瑞强介绍,团队还因地制宜地设计了盾体外形尺寸和结构厚度,增大了油缸规格,优化了泥浆环流系统和注浆系统等,从而强化了整机性能。为了满足工程施工需求,还配置了管片连接构件智能拼装系统。
据了解,业界通常将14米及以上直径的盾构机称为超大直径盾构机。“江海号”是继直径16.07米的“京华号”下线并应用后,中国企业自主研制的又一超大直径盾构机。它的成功下线,不仅标志着中国在16米级超大直径盾构机研制和应用领域实现了新跨越,也展示了中国在超大直径盾构机全产业链产业化发展方面的强大能力。