科技日报讯 （记者张晔 通讯员蒋巍 张凤华）4月14日，记者从中交天和机械设备制造有限公司（以下简称“中交天和”）获悉，我国自主研制的最大直径盾构机“沧渊号”在该公司成功下线。它将肩负世界最长水下高速公路盾构隧道——海太长江隧道工程左线掘进施工重任。
海太长江隧道位于江苏长江入海口，北起南通市海门区，南至苏州市太仓市，最大埋深超过75米，最高水压超过7.5巴。隧道左线由中交隧道工程局有限公司承建，线路全长39.07公里，其中盾构隧道长9327米。
“沧渊号”开挖直径达16.66米，整机总长176米，总重量超5650吨，创下国产超大直径盾构机新纪录。过去，长江隧道由清一色“洋盾构”掘进施工。中交天和自主研制的国产首台超大直径盾构机“天和号”实现破局，如今“沧渊号”在长江隧道工程建设中大显身手，这一突破彰显了我国国产超大直径盾构机研制和应用的新跨越。
掘进过程中，“沧渊号”需穿越多种复杂地质带，特别在穿越长江及两岸大堤时，沉降需控制在毫米级，掘进难度极大，且江中地质勘探覆盖区域有限，未知区域多。近17米的开挖直径意味着刀盘所需扭矩大，主驱动轴承负载大；穿越黏土地层，盾构机易结泥饼；高水压对主驱动密封、盾尾密封等部件承压能力要求极高……在保持高性能负载前提下，如何确保盾构机在长江底连续长距离掘进是研发团队面临的重大挑战。
对此，中交天和研发团队为“沧渊号”搭载三大利器：一是构建“数字大脑”，搭载智能掘进系统，实现掘进全程自主控制、智能诊断维护和智能降耗；二是打造“智刃铁齿”，革新高效掘进法则，实现石英砂含量约65%地层单次掘进2000米内不换刀；三是配置“智慧心脏”，主动安全防护升级，实现掘进可视、可达、可控，有效避免刀盘异常导致主轴承过载。同时，“沧渊号”还配置管片连接构件智能拼装及掘进同步拼装控制系统，实现智能拼装与掘进作业同步，生产效率提高50%；集成管片上浮、盾尾间隙及管片变形监测预警系统，精准消除可能出现的误差；配备绿色换管装置及智能控制系统，保证掘进安全环保和隧道成形质量。
中交天和总工程师杨辉表示，“十隧九漏”至今依然是隧道工程建设，特别是水下隧道工程建设面临的世界性难题。研发团队结合多年水下以及超大直径盾构隧道掘进经验，率先解决“十隧九漏”、毫米级精度控制等世界难题，创下行业新纪录：所建140万平方米隧道内壁滴水不漏，管片上浮量和错边量分别控制在8毫米和3毫米内，地面沉降控制在3毫米内。
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