自主研制+最大直径，我国又一超大直径盾构机“江海号”下线
2024-11-4 来源：- 作者：-
10月31日，一台最大开挖直径达16.64米的超大直径盾构机在湖南长沙下线，将应用于目前世界最长公路水下盾构隧道——海太长江隧道施工。这是我国迄今自主研制的最大直径盾构机，标志着国产超大直径盾构机产业化取得新突破。
“江海号”将应用于海太长江隧道施工
这台盾构机取名为“江海号”，由中国铁建重工集团、中铁十四局集团联合打造，整机长约145米，总重量约5000吨。记者在现场了解到，“江海号”是以海太长江隧道工程跨越长江、毗邻大海两个意向融合命名，其刀盘涂装有向前进击的蔚蓝色巨浪，寓意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，北起南通海门区，南至苏州太仓市。工程线路全长39.07公里，过江隧道长11.185公里，采用双向六车道高速公路设计标准，设计速度为100公里每小时。其中盾构隧道段长9315米，最大开挖直径达16.64米，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，具有超长距离、超大直径、超高水压、超大埋深、复杂工况等特点。
“江海号”将面临多项挑战
中铁十四局海太长江隧道项目高级工程师宋欢介绍，盾构机将在长江水下完成超长距离独头掘进，特别是在穿越长江及两岸大堤时，沉降要求控制在1厘米之内，施工难度大，且江中地质勘探覆盖的区域有限，不可控的未知区域多，犹如“摸石头过河”。超16.6米超大直径意味着盾构机刀盘开挖所需扭矩大，对主驱动轴承负载大；7.5巴超高水压对主驱动密封、盾尾密封等部件的承压能力要求高，在保持较高性能负载的前提下，如何保证整机在江底复杂环境中连续掘进9315米是研制团队面临的主要挑战和难题。
中国铁建重工集团掘进机研究设计院高级工程师范瑞强介绍，针对项目施工风险和难点，研制团队通过创新攻关，在刀盘刀具、主驱动等关键部件上采取针对性设计，配置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，主驱动配置伸缩功能，可感知刀盘整体受力，有效避免特殊情况下刀盘异常受力造成的主轴承过载，方便换刀作业、辅助刀盘脱困，并配置主驱动状态监测系统，对主驱动运行状态进行连续监控。同时，因地制宜设计盾体外形尺寸、结构厚度，增大油缸规格，优化泥浆环流系统和注浆系统等，强化整机性能，配置管片连接构件智能拼装系统，满足工程施工需求。
据介绍，研制团队还结合多年来在水下和大直径盾构隧道施工经验，通过加大盾构机刀盘开口率，配置高压力、大流量的中心冲刷系统及刀盘结泥饼预警系统，并搭配伸缩摄像装置，无需人员带压进舱即可观察刀盘工作区域情况，有效判别和降低刀盘结泥饼风险，提高底部排渣效率。同时还应用自主研发的第四代同步注双液浆技术，实现盾构隧道沉降的毫米级精度控制，保证施工安全及效率。
我国超大直径盾构机研制实现新跨越
据了解，业界通常把14米及以上直径盾构机称为超大直径盾构机。“江海号”是继直径16.07米“京华号”成功下线并应用后，我国企业自主研制的又一超大直径盾构机。“江海号”的成功下线，标志着我国企业在16米级超大直径盾构机研制和应用领域实现新跨越，已形成超大直径盾构机全产业链产业化发展能力。
海太长江隧道是《长江干线过江通道布局规划（2020-2035年）》和《江苏省长江经济带综合立体交通运输走廊规划》重点推动建设项目，也是江苏“十四五”重点推进的过江通道项目，计划于2028年基本建成。建成后，可以有效分流苏通长江大桥的流量，对落实长三角区域一体化发展和长江经济带发展国家战略，优化长江干线过江通道布局，推动沿江城市群跨江融合发展等具有重要意义。
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