9月26日，中船黃埔文沖船舶有限公司為中交一航局建造的深中通道核心裝備自航式沉管運(yùn)輸安裝一體船“一航津安1”在龍穴廠區(qū)順利交船。這是世界首制集沉管隧道浮運(yùn)安裝于一體的專用船舶，其成功研制標(biāo)志著我國昂首闊步邁上了建設(shè)交通強(qiáng)國的新征程，為新中國成立70周年獻(xiàn)禮。

彰顯中國“智”造，實現(xiàn)沉管精準(zhǔn)沉放與毫米級對接

“一航津安1”研發(fā)歷經(jīng)3年艱辛，由深中通道管理中心牽頭組織，中交一航局提出、上海振華設(shè)計、黃埔文沖建造，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，目前已獲得國家專利并申報了國際專利。

據(jù)悉，“一航津安1”是世界上第一艘集沉管浮運(yùn)、定位、沉放和安裝等功能于一體的、具有DP動力定位和循跡功能的專用船。這艘一體船從2018年7月26日開工建造，歷經(jīng)三年研發(fā)，克服了從設(shè)計到建造過程中的一系列技術(shù)難題，填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的空白，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的項目專用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及成套技術(shù)。

該船由上海振華重工股份有限公司設(shè)計，主船體采用雙體船船型設(shè)計，船長190.4米，船寬75米，型深14.7米，甲板面積相當(dāng)于兩個足球場。該船具備自航功能，左右片體各配備1套9280千瓦主推進(jìn)系統(tǒng)和4臺大功率側(cè)推，主機(jī)和側(cè)推的尺寸、功率均創(chuàng)國內(nèi)同等設(shè)備之最。深水靜水工況下拖帶165米、72000噸標(biāo)準(zhǔn)沉管浮運(yùn)航速可達(dá)5節(jié)，同時能夠抵抗1.6節(jié)橫流。運(yùn)載80000噸級沉管深水靜水航速可達(dá)5節(jié)。滿足DP動力定位要求，具有航跡追蹤及偏移糾偏功能，在不需要其它船舶協(xié)助的情況下，可嚴(yán)格按照設(shè)定寬度進(jìn)行循跡航行。相比傳統(tǒng)管節(jié)浮運(yùn)安裝方式，可大幅減少浮運(yùn)航道的疏浚量。另外，該船配備沉管沉放姿態(tài)控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)沉管水下50米的精準(zhǔn)沉放與毫米級對接。

破解世界難題，推動深中通道實現(xiàn)高質(zhì)量建設(shè)

“深中通道沉管隧道為世界首例雙向八車道海底沉管隧道，其斷面寬度達(dá)46-55.46米，比港珠澳大橋雙向六車道鋼筋混凝土沉管隧道斷面還要寬，單孔跨度超過18米，沉放最大水深達(dá)到40米，沉管結(jié)構(gòu)的受力非常復(fù)雜，是目前世界上最寬的海底沉管隧道。沉管隧道所處的伶仃洋水道是珠江口最繁忙的黃金水道，沉管的浮運(yùn)與伶仃洋水道的通航相互影響，通航安全問題面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。”深中通道管理中心主任陳偉樂介紹。

據(jù)了解，港珠澳大橋采用的傳統(tǒng)拖輪拖帶的騎吊式安裝方案，將沉管固定在兩艘專用安裝船上，通過10艘大馬力拖船的拖拽，駛向海底隧道施工現(xiàn)場。而“一航津安1”作為深中通道項目“量身打造”的專用船舶，具有系統(tǒng)集成度高、自動化程度高、安全控制性能高、施工精度高等優(yōu)勢，可有效克服繁忙復(fù)雜航路、基槽長距離橫拖、深水沉放、復(fù)雜風(fēng)浪流等不利建設(shè)條件，不但大大增強(qiáng)了沉管浮運(yùn)安裝能力，保障施工安全，而且極大提高了施工精度和施工效率。

綜合考慮地理位置、地質(zhì)條件、施工可行性、航道、防臺和工期等多因素，距隧址海域50公里的桂山島預(yù)制場，是沉管預(yù)制的最佳選擇。預(yù)制好的沉管要從珠海市桂山島運(yùn)送到深圳側(cè)隧址上方進(jìn)行沉放，一體船將有效化解沉管長距離運(yùn)輸?shù)陌踩L(fēng)險和航道疏浚等難題，在沉管運(yùn)輸安裝方式上實現(xiàn)系統(tǒng)性革新，“預(yù)計可減少沉管拖航航道疏浚挖泥量超千萬立方米，同時理論上可做到不封航，極大縮短沉管浮運(yùn)和航道封航時間，減少隨行輔助船舶，這些都將有利于深中通道實現(xiàn)高質(zhì)量建設(shè)。”中交一航局一體船項目經(jīng)理畢榮君表示。

“深中通道為了適應(yīng)超寬、深埋、變寬、大回淤這樣的技術(shù)特點，國內(nèi)首次采用、國際首次大規(guī)模應(yīng)用了鋼殼混凝土沉管隧道新型結(jié)構(gòu)，項目面臨的難題主要是國內(nèi)全產(chǎn)業(yè)鏈都沒有相應(yīng)工程建設(shè)經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn)，包括沒有成熟的設(shè)計規(guī)范、施工經(jīng)驗、質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn)、檢測手段和方法等，長距離管節(jié)的浮運(yùn)也沒有經(jīng)驗。為此，我們組織設(shè)計、施工、科研、裝備四位一體產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的攻關(guān)模式。歷經(jīng)三年研發(fā)，基本上成功攻克了項目乃至行業(yè)的“卡脖子”技術(shù)難題，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋼殼混凝土沉管隧道建設(shè)成套技術(shù)和中國標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的空白，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。”陳偉樂表示。

助力深中通道，提高粵港澳大灣區(qū)的“硬聯(lián)通”和“軟聯(lián)通”

“一航津安1”可同時容納58人就餐、住宿和辦公，配有先進(jìn)的沉管施工管理系統(tǒng)，集成了沉管姿態(tài)控制系統(tǒng)、沉管壓載水系統(tǒng)、拉合系統(tǒng)、測量與監(jiān)控系統(tǒng)及其它所有子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信號，并配有遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)了全船動態(tài)信息監(jiān)控，形成了數(shù)控化、智能化、可視化的綜合控制中心。

“一航津安1”在沉管運(yùn)輸安裝方式上實現(xiàn)了系統(tǒng)性革新：一是實現(xiàn)了單船拖帶安裝沉管，可連續(xù)完成沉管的出塢、浮運(yùn)及定位安裝等施工作業(yè)，且施工效率較兩艘安裝船提升一倍，成本更低；二是該船可滿足目前國內(nèi)所有尺寸沉管的浮運(yùn)安裝，且預(yù)留了功能升級空間，最大可將沉管寬度提升至55米；三是在設(shè)計、建造及施工管理系統(tǒng)方面均實現(xiàn)了自主研發(fā)，實現(xiàn)了外海沉管機(jī)械化、自動化浮運(yùn)安裝作業(yè)。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通先行。作為世界級超大型“橋、島、隧、水下樞紐互通”集群工程，該工程的海底沉管隧道長約6.8公里，是世界首次使用的雙向八車道超寬鋼殼混凝土沉管隧道，管節(jié)體量超過8萬噸，工程規(guī)模和技術(shù)難度前所未有。在海底隧道施工建設(shè)中，超大管節(jié)的精準(zhǔn)安裝是沉管隧道建設(shè)的重點和難點，“一航津安1”則是沉管運(yùn)輸安裝不可或缺的核心裝備。

深中通道是粵港澳大灣區(qū)發(fā)展藍(lán)圖中，交通基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)中的重要一筆，是完成珠江口“Ａ”字型交通網(wǎng)絡(luò)骨架的重要一橫，是粵港澳大灣區(qū)幾何中心的新地標(biāo)。建成通車后，將有效釋放廣東當(dāng)前的區(qū)域交通路網(wǎng)壓力，推進(jìn)粵港澳大灣區(qū)東西兩岸產(chǎn)業(yè)互聯(lián)互通以及各類要素的高效配置，提高粵港澳大灣區(qū)的“硬聯(lián)通”和“軟聯(lián)通”水平，推進(jìn)大灣區(qū)城市群深度融合發(fā)展。