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大國重器新征程:深江1號盾構機大顯神威,挖到台北指日可待

2024-08-25科技

深江1號盾構機

大國重器新征程:深江1號盾構機大顯神威,挖到台北指日可待

文/廖醫朝

各位觀眾朋友們,大家好,歡迎來到本期【大國重器】節目,我是主持人非常道。今天我們聚焦一項令世界矚目的工程技術壯舉——中國深江1號盾構機創下水下超百米掘進新紀錄。節目特別邀請到科技大拿AKS先生,他將為我們揭開這一工程奇跡背後的科技奧秘與戰略意義。

話題介紹

據新華網報道,2024年8月19日,中國自主研發的深江1號盾構機在珠江口隧道工程中完成了水下106公尺的掘進任務,創下了國內乃至全球水下掘進的新紀錄。這一壯舉生動展現了中國在海底隧道建設領域的技術實力,對國家「八縱八橫」高速鐵路網布局無疑提供了有力支撐。接下來,我們將圍繞這一事件,從技術創新、戰略布局到社會價值等多個維度,與AKS先生展開深入對話。

深江1號盾構機創下水下掘進紀錄

對話內容

非常道:AKS先生,您好。又見面了。看了本期話題,能否先為我們簡要介紹一下深江1號盾構機創下新紀錄的具體詳情?

AKS:非常道,您好。據中國鐵建股份有限公司官方訊息,深江1號盾構機是在珠江口隧道工程中成功掘進了106公尺深的水下隧道。這一壯舉,有力重新整理了國內水下掘進記錄,完全稱得上是對中國工程技術能力的一次重大考驗和展示。

深江1號盾構機刀盤

非常道:大家非常感興趣的是,這個紀錄創造背後,有哪些不為人知的故事?

AKS:哦,這背後的故事可多了。比如,我們的工程師們為了適應海底復雜地質條件,進行了無數次模擬實驗,每一次失敗都讓我們更接近成功。在這個過程中,我們的研發團隊聯合中鐵十四局對盾構機進行了針對性選型設計,量身客製的深江1號超大直徑泥水平衡盾構機,擁有完全自主智慧財產權。

非常道:深江1號盾構機在設計和制造過程中遇到了哪些挑戰?

AKS:設計過程中,我們面臨了如何在極端水壓下保持結構完整性的挑戰。制造過程中,我們需要確保每一個零件都能承受巨大的水下壓力,這要求我們的材料和制造工藝達到極高標準。針對施工難題,施工團隊加強智慧建造技術的研發和套用,集中開展了超高水壓、長距離硬巖掘進刀具快速更換、海底小空間盾構機原位拆解等7項科技創新研究課題。

非常道:在這麽極端的水壓條件下,深江1號是怎麽保持穩定執行的?

AKS:這得益於我們的創新設計,包括采用了特殊耐磨材料和先進密封技術。我們的盾構機就像一個深海勇士,無論面對多大壓力,都能勇往直前。盾構機采用雙盾殼設計,設定4道加強型盾尾刷和1道鋼板束,盾構機最大承壓能力達到12巴,大大提高了裝置在海底超高水壓下的適應能力。

非常道:施工團隊在面對復雜多變地質條件時,采取了哪些創新技術手段?

AKS:我們的團隊使用了高精度地質勘探技術,以及即時數據分析,來預測、應對可能的地質變化。此外,我們還開發了適應不同地質條件的刀具系統,確保掘進順利進行。掘進過程中,長達490公尺的斷裂帶及分支是地質條件最復雜、施工難度最大的區間,計畫團隊為工程量身客製深江1號盾構機,配置了常-帶壓重型復合刀盤、可伸縮主驅動、雙層殼體,同時整合高精度大流量環流、高效多載物料運輸、主驅動密封自動加壓等一系列智慧化系統。

深江1號盾構機

非常道:哇,好專業!這麽多新技術名詞我還是第一次聽說。得好好惡補一下知識了。那麽,深江1號盾構機智慧建造技術有哪些亮點?

AKS:智慧建造技術是我們的驕傲。我們的盾構機配備了先進的傳感器和控制系統,能夠即時監控掘進狀態,自動調整操作參數,確保施工精確和安全。為精準安全高效穿越斷裂帶,深江鐵路計畫完善了專項施工方案,對斷裂帶施工進行風險源辨識並制定具有針對性的應急措施,合理控制掘進參數,加密超前地質預報,精準研判地層。技術亮點還有很多。

非常道:在海底進行超深隧道施工時,怎麽確保操作人員安全?

AKS:安全是我們的首要考慮。我們有一套完善的安全管理體系,包括對操作人員進行嚴格培訓,以及在盾構機內部設定緊急逃生系統與生命保障系統。此外,施工團隊采用了管道自動焊接機器人等精益建造技術,集中開展科技創新研究課題,先後申請發明專利5項、實用新型專利7項,形成工法2項,發表論文17篇,為同類地層施工積累了寶貴經驗。

非常道:有觀眾問,深江1號在施工過程中是怎麽應對突發地質狀況的?

AKS:我們有一套完善的應急預案。面對突發地質狀況,比如在掘進過程中遇到長達490公尺的斷裂帶,我們的盾構機會立即停止掘進。專家團隊會迅速評估情況並制定應對措施,如采用刀具磨損監測系統、HSP超前地質預報技術等精益建造技術,確保施工安全穩定。

非常道:施工期間有沒有發生過什麽特別難忘的事情?

AKS:那是肯定有的。有一次,我們在掘進過程中遇到了意外地質斷層,整個團隊通宵達旦地工作,最終成功調整了掘進方案,取得了預期效果。那一刻,大家都感到無比的興奮和自豪,一些人歡呼尖叫,讓人印象特別深刻。這個經歷考驗了團隊的協作能力,體現了中國工程技術在面對挑戰時的韌性和創新能力。

非常道:這個計畫的成功,對於中國盾構機行業意味著什麽?

AKS:這個計畫的成功,標誌著中國盾構機技術已經達到世界先進水平。它彰顯出國內盾構機行業的整體競爭力,為中國在國際市場上贏得了更多話語權。特別是深江1號的自主研發,擁有完全自主智慧財產權,展現了中國在高端裝備制造領域的自主創新能力。

非常道:施工過程中,有沒有遇到過什麽讓人意想不到的技術難題?

AKS:確實,我們在施工過程中曾遇到一些技術難題,比如在高水壓環境下的密封問題,以及怎樣在不同地質條件下保持掘進速度與效率。但正是這些挑戰,激發了我們的創新精神,推動了技術進步。比如,前面提到的,針對海底超高水壓的適應能力,我們采用了雙盾殼設計,設定4道加強型盾尾刷和1道鋼板束,盾構機最大承壓能力達到12巴。

深江1號盾構機

非常道:有觀眾好奇,為什麽選擇「礦山法+盾構法」這種組合施工方式?

AKS:這種組合施工方式能夠充分發揮兩種方法的優勢,提高施工效率和安全。礦山法適用於硬巖地層,而盾構法則適用於軟土等其他地層,兩者結合,能夠應對各種復雜地質條件。在深江鐵路珠江口隧道施工中,這種組合施工方式確保了工程順利進行,尤其是在面對不良地質段時,展現了獨特優勢。

深江1號盾構機

非常道:深江1號盾構機的尺寸和設計有哪些獨特之處?

AKS:我們的盾構機尺寸巨大,開挖直徑達到了13.42公尺,這在世界上也是數一數二的。設計上,我們采用流線型外觀,以減少水下阻力,同時內部結構經過最佳化,以適應高強度施工需求。特別是深江1號刀盤上塗裝了「醒獅」元素,凸顯了廣東地域文化特色。

深江1號盾構機

非常道:施工過程中,有沒有采取特殊措施來保護海洋生態環境?

AKS:當然,我們非常重視海洋生態環境保護。施工過程中,我們采取了一系列措施,比如使用低噪音施工裝置,對施工產生的廢棄物進行嚴格處理和回收。這些措施有助於減少施工對周圍環境的影響,確保海洋生態平衡。

非常道:深江1號盾構機在施工效率方面表現怎樣?

AKS:施工效率方面,深江1號表現得非常出色。我們的盾構機能夠連續工作,減少了因故障導致的停機時間,大大提高了施工進度。這一效率提升,得益於智慧建造技術的套用和施工團隊的精心管理,確保了工程順利進行。

深江1號盾構機

非常道:這個計畫對於中國「八縱八橫」高速鐵路網布局的重要性體現在哪裏?

AKS:可以明確告訴大家,這個計畫是中國「八縱八橫」高速鐵路網的重要組成部份,它將深圳前海自貿區與廣州南沙自貿區連線起來,實作了半小時高鐵互聯互通。這明顯縮短了區域間的時空距離,為粵港澳大灣區經濟發展註入了新的活力,對於推動區域經濟一體化具有重要意義。

非常道:深江鐵路建成後,對沿線城市經濟發展會有哪些積極影響?

AKS:深江鐵路建成,預計將極大地推動沿線城市經濟發展。正如央視新聞報道的那樣,這條鐵路將進一步密切珠江兩岸聯系,對完善廣東省東西兩翼高速鐵路建設,放射線帶動粵東粵西與珠三角的區域協調發展,具有重要意義。特別是,江門與深圳可實作1小時內通達,深圳與廣州南沙自貿片區將實作半小時高鐵互聯互通,這將促進人員流動、物資交流,有助於形成更加緊密的經濟合作和區域發展格局。

深江鐵路計畫

非常道:對於未來類似的工程計畫,這個計畫提供了哪些寶貴參考經驗?

AKS:深江鐵路計畫,為未來類似工程計畫提供了豐富寶貴經驗。計畫中使用的超大直徑盾構機「大灣區號」和深江1號,在海底超高水壓下的適應能力,以及在復雜地質條件下的施工技術,都為同型別的海底隧道工程提供了重要參考。此外,計畫團隊在智慧建造技術研發和套用,以及在應對超長距離、超高水壓、地質復雜等三項世界難題中的創新實踐,都是未來工程可以借鑒的寶貴財富。

非常道:這個計畫的成功,對於推動中國盾構技術的國際化行程有哪些幫助?

AKS:深江鐵路計畫的成功,展示了中國盾構技術的先進性、可靠性,提升了中國在國際工程市場上的競爭力。正如我強調的,這有助於推動中國盾構技術的國際化行程,為中國工程技術在國際舞台上贏得了更多話語權。透過這個計畫,中國展現了在海底隧道建設領域的自主創新能力,這將吸引更多國際合作機會,推動中國工程技術全球化發展。

非常道:從這個計畫中,我們能看到中國在哪些領域有著顯著技術進步?

AKS:從深江鐵路計畫中,我們可以看到中國在海底隧道建設、盾構機設計制造、智慧建造技術、以及海洋生態環境保護等多個領域都有著顯著技術進步。特別是深江1號盾構機的成功套用,標誌著中國在大直徑泥水平衡盾構機領域達到世界先進水平,這些都是中國工程技術實力的體現。

非常道:深江1號盾構機的成功,對於中國在國際隧道建設領域的地位有什麽影響?

AKS:深江1號的成功,顯著提升了中國在國際隧道建設領域的地位。這個計畫不僅證明了中國有能力承擔並完成世界級的工程計畫,還贏得了國際社會的尊重與認可。它證明了中國在高難度施工條件下的技術創新和工程管理能力,有助於提升中國在全球基礎設施建設領域的影響力。

非常道:這個計畫的成功,對普通人的日常生活會帶來哪些改變?

AKS:深江鐵路計畫的成功,將為普通人的日常生活帶來諸多便利。高鐵的互聯互通將縮短人們的出行時間,提高出行效率,促進區域間的經濟文化交流,提高人們的生活品質。前面說了,江門與深圳之間的旅行時間將縮短至1小時內,深圳與廣州南沙自貿片區的聯系也將更加緊密,這當然有助於打造粵港澳大灣區半小時生活圈、經濟圈。

深江鐵路計畫

非常道:對於未來可能遇到的更深、更復雜的海底隧道施工,我們可以從這個計畫中學到什麽?

AKS:從深江鐵路計畫中,我們可以學習到怎麽在極端條件下進行安全高效施工,怎樣應對復雜多變的地質挑戰,以及怎樣保護海洋生態環境。這些經驗將為未來更深層次、更復雜海底隧道施工提供寶貴參考。特別是在高水壓施工區域的盾構機設計與施工技術,以及在智慧建造技術方面的創新,都是未來工程計畫可以借鑒的重要經驗。

深江鐵路計畫

非常道:您認為深江1號盾構機的成功,對於中國工程技術來說意味著什麽?

AKS:深江1號的成功,對於中國工程技術來說,意味著我們已經站在了世界工程技術前沿。它展示了中國工程技術的實力,為中國工程技術未來發展奠定了堅實基礎。這個計畫成功,是中國工程技術自主創新和國際競爭力的重要體現,將激勵更多技術創新及工程建設,推動中國工程技術不斷向前發展。

深圳美好未來

結語

非常感謝AKS先生的精彩分享,讓我們對深江1號盾構機創下的水下掘進新紀錄有了全面而深刻的理解。這次對話不僅拓寬了我們的視野,也啟發我們對國家工程技術發展和區域經濟一體化的深遠影響有了更多的思考。希望今天的節目能夠對大家有所裨益,激發大家對科技創新和國家發展的興趣和關註。再次感謝AKS先生,也感謝觀眾朋友們的觀看與互動。今天的節目就到這裏,我們下期節目再見。