中国攻克超大直径盾构机全部核心技术

科技日报讯 全智能化管片拼装、智慧化远程安全监控、绿色环保管路延长、泥水分层逆洗循环……近日，中国首台采用全部自主技术和多项国产核心零部件的复合地层超大直径泥水盾构机“振兴号”在常熟下线。

这台盾构机是为南京市和燕路过江通道工程量身打造，其刀盘直径达15.03米，总长135米，总重量达4000吨，实现了大体量机械与智能化操作的完美结合。

据该盾构机研制方、中交天和董事长张伯阳介绍，“振兴号”首次采用了自主研制的常压换刀装置、国际首创的全自动智能化管片拼装技术、先进的智慧化远程监控系统技术、独有的绿色环保技术及泥水循环系统等自主核心技术，多项创新技术填补了国内空白。其全智能化管片拼装系统，只需一个按钮，盾构机就能实现隧道内管片的自动运输抓举拼装，可以大幅提高管片拼装质量与进度，更可减轻工人作业强度、提高拼装效率；智慧化远程安全监控管理系统，可实时记录盾构掘进数据，管理风险边界，及时报警并提供解决措施预案，还可实现盾构机远程故障诊断及远程控制，实现盾构机全生命周期管控。同时，绿色环保管路延长装置，彻底解决了隧道内泥水溢出的施工环境污染；泥水分层逆洗循环技术，能有效应对岩溶复合地层及断裂带的掌子面塌方、泥水管路堵仓滞排、刀盘结泥饼等施工风险，迅速恢复刀盘掘进功能。

南京和燕路过江通道隧道全长2976米,最大埋深65米，最大水土压力约7.9兆帕。工程地质异常复杂，土岩复合地层掘进距离长达约1865米,主要有粉细砂层、中粗砂层，全断面硬岩、软硬不均地层、断裂带和长距离岩溶区，直径15米的超大盾构穿越岩溶区。施工时，江底高水压处覆土厚度仅10.25米，还要穿越5条断裂带。以钱七虎院士为组长、5位中国工程院院士和业内16名专家组成的南京过江隧道技术专家组一致认为，它是目前国内在建穿越长江最复杂、最困难的大直径隧道。对盾构机设备制造和盾构施工技术都是严峻的考验。

另据新民晚报消息，近年来，中交天和发展迅速。2012年，中交天和研制的中国首台套超大直径盾构机“天和号”打破国外技术壁垒，打响了中国超大型盾构机的品牌，“天和号”图片被录入改革开放40周年宣传册。2018年，中交天和生产了出口南亚最大直径海底隧道用直径12.12米孟加拉气垫式泥水平衡盾构机、出口海外最大直径高铁用13.19米气垫式泥水盾构机。中交天和还将为马来西亚东海岸铁路提供直径为8.98米的全断面硬岩掘进机。

此外，中交天和紧随“一带一路”建设的需要，在2016年，开发了中国首台重型双处理机深层搅拌（DCM）船，为中国企业参与香港新机场三跑道建设提供高端装备，与国际品牌同台竞技，赢得业主好评。针对海洋风电桩基施工设备为国外产品垄断，中交天和开发了海上风电嵌岩钻机，即将投入使用。针对山岭隧道坍塌安全事故频发、缺乏72小时黄金救援装备的现状，中交天和开发了国内首台直径0.8米快速救援掘进机等自主创新产品。