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乐鱼体育app官方网站入口:更大直徑、更快速度、更深地層！中國盾構機未來五年這樣做

• 发布时间：2025-10-27 12:55:16
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  黨的二十屆四中全會提出，“十五五”時期要加快高水平科技自立自強，引領發展新質生產力，搶佔科技發展制高點。研发“大國重器”無疑是搶佔科技發展制高點的關鍵之舉。在“十四五”時期，我國研发的“大國重器”不斷“攀”高，站上了一個又一個創新制高點。天上，有“嫦娥六號”實現全球榜首次月球反面無人採樣回来，有榜首座中國空間站“天宮”﹔地下，有全球領先的超大直徑盾構機正在掘進。從今日開始，《焦點訪談》推出系列節目：大國重器再攀高。我國自主研发的最大直徑盾構機“江海號”和“滄淵號”，在施工現場它們是超過五層樓高、分量超過5000噸的“鋼鐵巨龍”。

  位於江蘇省長江入海口區域的海太長江地道施工現場，進入地下幾十米，穿過長長的已經拼砌好管片內壁的地道，我們從“江海號”盾構機的尾部進入“江海號”的內部。

  150米長的“江海號”內部高度超過5層樓，從尾部向前，首先是100多米的后配套系統，最重要的包括操控、出渣、注漿、電氣、液壓、導向、物料運輸等多個復雜系統。后配套系統的前面，便是“江海號”的主機中心部分，最重要的包括推進、管片拼裝、驅動及刀盤開挖系統。

  “江海號”盾構機由中鐵十四局和中國鐵建重工集團聯合打造，最大開挖直徑達16.64米，專門為海太長江地道項目定制。海太長江地道連接江蘇省南通海門區和蘇州太倉市，過江地道長11.185公裡，其间盾構地道段長9315米，是“十四五”期間國家重點建設的過江通道，也是现在国际最長公路水下盾構地道和榜首條設計時速100公裡的過江地道。建成后，過江通行時間將由现在的1小時壓縮到10分鐘。

  中鐵十四局大盾構專家 陳健：它採用的是雙向六車道，採用高速公路的設計標准，設計速度是100公裡每小時，所以它比城市干道或许其他過江通道建設標准更高，速度更快，地道斷面也達到了16米。地道採用盾構法施工，要實現一邊掘進，一邊要進行襯砌安裝，所以地道的開挖直徑要大於16米64。

  盾構機全稱全斷面地道掘進機，是遁地鑽山、穿江越海的利器，被稱為“工程機械之王”，是衡量一個國家制作業水平的重要標志。盾構機系統復雜、技術精细，它的作业原理是通過刀盤旋轉，切削地道作业面的岩土層，一邊開挖一邊拼裝地道支撐管壁，最终在地底下构成一條成型地道。

  “江海號”最大開挖直徑達16.64米，盾構機直徑越大，研发難度也呈指數級增長。

  中國鐵建重工集團掘進機事業部副總經理 張帥坤：直徑越大，裝配和制作精度要求反而更高，比方盾構機中心部件主驅動裝備的精度都是以絲級計算的，一絲就相當於頭發絲直徑的1/6。

  不僅設備的制作裝配精度，還有設備的可靠性，對研发團隊也是極大的考驗。9315米，這是现在水下高速公路盾構地道的国际最長距離。這對盾構機主軸承的可靠性是極大的考驗。被喻為盾構機“心臟”的主軸承是盾構機在掘進過程中幾乎不能更換的部件。它是盾構機刀盤驅動系統的關鍵中心部件，它帶動刀盤旋轉，實現地道发掘。為了確保“江海號”能夠完结超過9公裡的超長距離掘進任務，研发團隊為“江海號”裝配了直徑達8.6米的国际最大直徑整體式主軸承。

  中國鐵建重工集團掘進機事業部副總經理 張帥坤：通過計算7.6米的主軸承能够滿足我們負載需求了，可是我們最終選型設計的時候，選了8.6米的主軸承，這也是现在全国际應用到盾構機領域的最大直徑整體式主軸承。我們主軸承壽命是按兩萬小時以上來設計的，因為這個工程實際需求不需求這麼長時間，可是我們把它的充裕系數提高到2倍以上。

  “江海號”在掘進過程中，還要面臨一種危險挑戰，那便是超高水壓、超大埋深。海太長江地道最大埋深是在長江水面之下75米，水壓超過7.5bar，相當於在一個指甲蓋這麼大的面積上，就要接受7.5公斤的壓力。但“江海號”要掘進超過9公裡，刀盤上的刀具不可避免會磨損，必須更換才干繼續作业。但在75米深的水壓下更換刀具，幾乎是一個不可能完结的任務。

  中鐵十四局大盾構專家 陳健：進行換刀，现在要採取壓縮空氣的办法施工，最高极限達到6bar，在6bar壓力下進行作業需求專業的潛水作業人員，也只能作業半個小時，超過7.5bar的作業時間會更短，減壓時間就會更長，幾乎不可作業。

  為了霸占高壓換刀這個攔路虎，“江海號”研发團隊經過兩年多的攻關，借鑒深海鑽井渠道高壓閘門的經驗，創新研发成功常壓換刀技術，為每把可更換刀具加裝了一道高壓閘門。

  “江海號”重達5000多噸，這樣的“鋼鐵巨龍”在江底下軟土層掘進，工程要求必須嚴格操控對地層的擾動，沉降必須操控在毫米級。就像在一塊淤泥裡的豆腐上打孔，還得保証豆腐不散。與很多人的幻想不同，操作這麼精细復雜的龐然大物精准掘進，隻需求兩名技術人員。

  “江海號”作為國產最早進的盾構機，還創新應用了主軸承全狀態實時監控系統、超前地質預報系統、管片構件智能拼裝機器人等幾十項新技術，它不僅是一台自動化程度很高的智能盾構機，也是一台數字化的盾構機。“江海號”幾十個系統裝配了成千上萬個傳感器，產生的海量數據不僅匯聚在主操控室，也實時傳送到地上操控渠道。

  在海太長江地道，“江海號”負責右線地道掘進，左線地道由别的一台同樣先進的國產超大直徑盾構機“滄淵號”負責掘進。“滄淵號”開挖直徑達16.66米，整機總長176米，總分量超過5650噸，由中交天和負責研发。

  中交天和機械設備制作有限公司設計院副院長、總工程師 徐寅：這台盾構機能够說是大塊頭有大智慧，中心零部件以及智能化程度達到了國際領先水平，新技術现在運用了大概有20多項。

  中交地道局海太長江地道項目機電總工程師 莫康康：為了保証施工的安全，“江海號”已經首先始發，“滄淵號”緊隨这以后。接下來的三年，面對超長距離的掘進施工任務，我們將精心組織，精雕细镂，全神貫注，保証海太地道施工的貫通。

  兩台代表国际領先水平的國產超大直徑盾構機同時掘進的場景，這在二十年前是不敢幻想的。那時的中國市場，洋品牌盾構機掘進機絕對佔據主導位置。

  中國鐵建重工集團掘進機事業部副總經理 張帥坤：曾经我們运用國外進口品牌的設備，即便一個细小的毛病出現也要等國外專家過來，配件要從國外發過來，有時候要等好幾個月，這就對我們工程项目施工形成比較大的制約。

  關鍵技術不能受制於人。經過二十年的不斷自主創新，國產盾構機從無到有、從有到優，終於實現趕超領跑。现在中國盾構機全球佔有率已經達到了70%，產品遠銷五大洲40多個國家和地區。特別是“十四五”時期，中國超大直徑盾構機產業實現了跨越式發展，已經构满足產業鏈產業化發展的才干。行業內一般把14米及以上直徑盾構機稱作超大直徑盾構機。

  中國工程機械工業協會掘進機械分會會長、中交天和機械設備制作有限公司黨委書記、董事長 張英明：這一時期國產超大直徑盾構機的研发與應用呈現出數量快速增長、技術迭代加快、應用場景深化的鮮明特點。中國盾構機智能化水平實現飛速發展，應用場景從地鐵、公路地道向穿江越海通道、深層地下空間發展，动力通道等更多領域延伸。盾構機掘進方向不隻有水平掘進，也開始向斜向豎向乃至拐彎掘進，像中交天和研发的“首創號”超大直徑硬岩豎向掘進機，本年6月在天山勝利地道工程中成功貫通国际最深高速公路豎井，解決了特長地道通風的這一難題。

  隻有不斷創新才干領跑。位於湖南長沙的中國鐵建重工是“江海號”盾構機的誕生地，中國幾乎一半的盾構機都在這裡研發制作。這裡的科研人員依托過去上千台盾構機掘進機研發制作和施作业業的海量數據積累，正在研發最新的盾構機數字孿生大模型技術。

  大國不能沒有盾構機這樣的國之重器，但大國重器的關鍵中心技術買不來，要不來，必須靠我們自主創新。中國盾構機從跟跑到領跑的歷程告訴我們，隻有國家的綜合實力、科技實力不斷提高，產業鏈不斷發展完善，我們才干研发出国际領先的大國重器。接下來的“十五五”時期，我們中國的盾構機將會朝著更大的開挖直徑、更快的掘進速度、更深的掘進深度、更多的應用化場景等方面持續發力，變得更高端，更智能，更綠色，在技術領域持續實現国际領跑，也助力更多超級工程的實現。

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