“江海号”盾构机：16.64米直径创纪录，成功入选“央企十大国之重器”
“江海号”盾构机：16.64米直径创纪录，成功入选“央企十大国之重器”
2024年10月31日，一台最大开挖直径达16.64米的超大直径盾构机“江海号”在湖南长沙下线，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。2025年1月1日，“2024年度央企十大国之重器”揭晓，“江海号”成功入选，与首艘大洋钻探船“梦想”号、国内最大规模的量子计算集群“天衍”等一同成为展现中国科技创新实力的“大国重器”。
技术创新：突破超大直径盾构机研制瓶颈
“江海号”盾构机由铁建重工、中铁十四局、江苏省交通工程建设局和铁四院联合打造，整机长约145米，总重量约5000吨。针对海太长江隧道的复杂地质条件和施工挑战，研发团队在多个关键部位进行了创新设计：
- 常压换刀功能：在高水压环境下，带压换刀风险极高。为此，“江海号”配备了常压换刀系统，大大提高了施工安全性。
- 智能拼装系统：通过智能化控制，实现盾构机管片的精确拼装，提高了施工效率和精度。
- 第四代同步注双液浆技术：确保隧道施工过程中的沉降控制在毫米级，有效防止地面沉降。
- 主驱动伸缩设计：这种设计可以感知刀盘整体受力情况，避免异常受力导致的主轴承过载，同时方便换刀作业和辅助刀盘脱困。
工程挑战：世界最长公路水下盾构隧道
“江海号”将应用于目前世界最长公路水下盾构隧道——海太长江隧道的施工。该隧道全长39.07公里，其中盾构段长9315米，最大埋深约75米，水压高达7.5巴，地质条件复杂。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，沿线主要穿越粉质黏土、中粗砂、粉细砂等复合地层，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。
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，沿线主要穿越粉质黏土、中粗砂、粉细砂等复合地层，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”需要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。
“国之重器”：展现中国高端装备制造实力
“江海号”的成功研制和应用，标志着我国在超大直径盾构机领域实现了新的突破。在此之前，我国已经成功研制了直径16.07米的“京华号”（用于北京东六环改造工程）和直径15.08米的“高加索号”硬岩掘进机（用于格鲁吉亚公路项目），展现了中国在盾构机领域的强大实力。
“江海号”的成功下线，不仅体现了我国在超大直径盾构机研制和应用领域的技术实力，也展示了我国在高端装备制造领域的国际竞争力。这台盾构机将为海太长江隧道的顺利施工提供有力保障，同时也将为我国未来更多重大基础设施建设提供技术支持。
海太长江隧道作为国家发展和改革委印发的《长江干线过江通道布局规划（2020-2035年）》中2025年前重点建设的公铁复合过江通道，其公路部分为《江苏省高速公路网规划（2017-2035年）》中通州湾至常熟高速公路的过江工程，项目连接南通海门区和苏州太仓市、常熟市，其建设对落实长江三角洲区域一体化发展国家战略，促进跨江融合、拥江发展，高水平建设扬子江城市群等具有重要意义。项目也是江苏省唯一一个直接沟通海港与江港的通道，能够有效支撑江海联动发展。同时，作为南通新机场南北向集疏运通道，支撑机场加速发展。项目建成后将支撑江港、海港、空港的一体化运作。
“江海号”盾构机的成功研制和应用，不仅体现了我国在超大直径盾构机研制和应用领域的技术实力，也展示了我国在高端装备制造领域的国际竞争力。这台盾构机将为海太长江隧道的顺利施工提供有力保障，同时也将为我国未来更多重大基础设施建设提供技术支持。