想要在风大浪急、水深数十米的远海,
建起一座跨海大桥?
第一步就是把一根根巨型桩基,
稳稳扎进深海海底。
这既是世界级工程难题,
也是体现海上施工综合实力的关键所在。
3月31日,
由中国铁建大桥局投资建造的
全球最大打桩船在江苏南通
顺利交付。
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这艘被誉为“深海定海神针”的国之重器,
总长130米,宽40米,
其桩架高度达156米,
可打直径7米、桩重700吨的桩基,
是目前世界上桩架最高、
吊桩能力最大的打桩船,
彻底打破国外长期技术垄断,
为我国乃至世界深远海桥梁、
海上风电、港口码头建设,
提供了完全自主、世界一流的施工装备。
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在了解重器之前,
我们先认识一下
何谓打桩船?
打桩船,
是深海造桥的“第一先锋”。
在海上建桥、建风电场
就像在海底盖楼,
桩基就是整座工程的根基,
打桩船的核心任务,
就是把直径数米
重达几百吨的巨型钢管桩,
精准、稳固地打入海底地层,
让大桥、风电场在狂风巨浪中屹立不倒。
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海上打桩动画演示
随着工程向更深、更远、
更复杂的海域延伸,
传统打桩船作业水深不足、
吊重偏小、定位不准、
抗风浪能力弱的短板日益突出,
能在深海站稳、打准、
扛住风浪的高端打桩船,
早已成为深海造桥的刚需重器。
深海造桥、海上风电大发展,
装备必须跟上。
为保障更深海域大桥建设,
同时满足深远海工程建设需求,
中国铁建全面加快
超深水打桩装备自主研发步伐,
进一步提升了海上施工水平和能力。
“铁建大桥桩1”号,
应时而生。
它可在70米水深作业,
可打700吨巨型桩基,
完美适配深远海工程建设需求,
填补了国内超深水打桩装备空白。
该船将远赴巴西,
参与建设拉美最大跨海斜拉桥——
萨尔瓦多跨海大桥。
这是中巴务实合作的标志性工程,
也是中国高端海工装备+绿色基建方案
走向世界的新名片。
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它不只是一艘打桩船,
更是全球最高DP动力定位打桩船,
以三项世界之最,
更凭两项全球首创技术,
把“高耗巨兽”变成绿电先锋。
在12级狂风中稳如泰山,
厘米级精度钉牢海上风电根基,
重新定义深海打桩作业方式。
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传统打桩船是出了名的能耗大户,
桩架起升、下放的巨大势能,
全都变成热量白白浪费了。
噪音大、占地多、油耗惊人,
在“双碳”+深远海风电双重刚需下,
海工装备的“绿色革命”
成了必答题。
“铁建大桥桩1”号的答案,
藏在它那颗全球首创的“绿色心脏”里。
装配全球最大启闭液压油缸,
搭载主油缸闭式液压系统+能量回收系统,
一举实现40%能量回收,
让打桩船第一次拥有“回血能力”。
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这颗“心脏”有多强大?
全球最大启闭液压油缸,
缸径1.6米、行程21米,
完全伸出后总长度接近50米,
约等于17层楼,
额定推力5000吨,
可举起3500辆家用轿车,
重量、直径、长度、推力四项全球第一。
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装配全球最大启闭液压油缸
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闭式能量回收系统
虽是大块头但有大智慧,
作为精打细算的“节能高手”,
桩架下放、前倾、摆动时,
原本会被浪费的势能,
会通过闭式电液系统转化为电能,
储存到甲板的蓄电池中,
反哺船舶作业。
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动画演示
更智能的是,
系统能根据打桩负荷,
自动切换“耗能”和“再生”模式,
让每一份动力都用在刀刃上。
这套系统同时实现了“紧凑化升级”,
液压油箱体积从55立方米降至48立方米,
占地面积从36平方米缩至28平方米,
为作业设备、人员活动
腾出了宝贵空间。
打桩船告别“高耗高噪”的旧标签,
省空间、降噪音、更安静。
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低硫油系统和柴油机尾气处理系统(SCR系统)
此外,“铁建大桥桩1”号
还采用了同类最先进的低硫油系统
和柴油机尾气处理系统(SCR系统),
使尾气排放达到柴油机排放
控制的国际最高标准,
实现在全球所有排放控制区域内施工作业,
以绿色化、智能化引领行业新高度。
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硫化设备间
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浪大、流急、水深、定位难,
是传统深海打桩的常见难题,
国外打桩船普遍桩架80米级,
吊桩百吨级、定位分米级、抗风能力弱。
“铁建大桥桩1”号全面提升标准,
全球首创DP动力定位
+锚泊定位融合技术,
等于给巨轮装上
“双保险+自动驾驶大脑”。
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3台主柴油发电机组提供强劲动力,
驱动艉部全回转推进器和艏部侧推,
配合北斗与双频RTK GPS
双模定位系统,
8台移船绞车与DP系统毫秒级响应,
哪怕在惊涛骇浪中,
也能让船身纹丝不动。
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DP系统操控台
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动画演示
而尾部的重型AC-14自平衡锚,
就像深海铁爪,
能扛住蒲氏12级大风,
牢牢抓住海底,
确保施工万无一失。
更颠覆的是它的全流程智能化操作,
传统打桩船需要锚机操作手人工操控,
烦琐又易出错,
而“铁建大桥桩1”号只需一键操作。
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智能锚泊系统
智能锚泊系统自动复刻船舶与桩位模型,
锚艇抛锚瞬间自动采集坐标,
8锚定位一键完成,
当装载桩基的甲板驳靠近时,
系统自动识别、自动移位、自动旋转,
取桩后无缝切换至桩位,
完成从定位到打桩的全流程。
从“人工操控”到“智能自主”,
不仅节省了人力,
更让打桩定位精度达到厘米级,
比手机导航还精准,
真正实现了“深海穿针引线”。
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“十五五”规划建议提出,
“坚持陆海统筹,
提高经略海洋能力,
推动海洋经济高质量发展,
加快建设海洋强国。”
“铁建大桥桩1”号的核心部件——
全球最大启闭液压油缸,
完全由国内自主设计制造。
研发制造过程中,
项目团队攻克了超大构件加工精度控制、
超长活塞杆防变形、
超大杆件涂层熔覆等一系列工艺难题,
超长活塞杆24.6米平直度误差
不超过0.2毫米,
各项技术性能指标均已达到
或超过进口同类产品水平,
整体技术处于国际先进水平
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高速激光熔覆
长期以来,
打桩船核心技术受制于国外,
且多依赖传统燃油动力和人工操作,
定位精度仅为分米级。
相比之下,
“铁建大桥桩1”号在桩架高度、
吊桩能力、作业水深、定位精度、
智能化程度等方面均实现全面超越。
从依赖进口、自主仿制,
到局部突破、全面领跑,
“铁建大桥桩1”号的诞生,
让中国高端海工装备
在全球舞台上拥有了属于自己的“名片”。
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立在风浪里,驶向深海处。
近年来,
中国铁建加快培育战略性新兴产业集群,
“1+9+N”科技创新体系加快建设,
组建1个中国铁建科研总院,
设立绿色低碳、地下空间、
新材料、高端装备、
新能源、海洋经济等9个产业技术研究院,
并打造N个开放式联合研发平台,
以矩阵化、系统化的创新布局,
清晰勾勒出战新产业与未来产业的发展路径,
为企业打造强劲
“第二增长曲线”提供体系支撑。
其中,气凝胶关键技术实现突破;
千米级竖井硬岩全断面掘进机
“钢铁脊梁号”
应用于1000米以上深度井筒全断面掘进;
开展核壳结构二氧化钛新型光触媒材料
联合研发和转化,
进入市场推广阶段,
企业转型升级迈出坚实步伐。
扬帆出征,
下一站,
更远的深蓝,
更亮的绿色,
更强的中国智造。
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责任编辑丨葛瑞蒂
校对丨陈婷 程镜睿
执行主编丨刘海草 张灏然
内容来源丨中国铁建
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