隨著我國完全自主設(shè)計(jì)的絞吸挖泥船“天鯤號(hào)”在江蘇啟東正式下水，標(biāo)志著我國疏浚裝備研發(fā)建造能力進(jìn)一步升級，意味著中國疏浚產(chǎn)業(yè)進(jìn)入世界先進(jìn)水平。
（圖片來源：互聯(lián)網(wǎng)） “絞吸船”、“疏浚”這些詞太過專業(yè)，簡單介紹一下：海底不僅有泥沙，還有比較硬的珊瑚礁和巖石。如果在海底進(jìn)行挖掘，過去只能用爆破法把礁石炸碎，但顯然會(huì)對這片海域的海洋生物造成毀滅性影響。因此用絞刀把泥沙巖石挖開，再用泵把泥吸上來，“絞吸船”因此得名。
這種船不但可以挖掘、疏通海底的通路，還能把挖上來的泥沙巖石鋪成陸地，因此網(wǎng)友們將其戲稱為“造島神器”。神器當(dāng)然不是一天建成的，“天鯤號(hào)”的前身是“天鯨號(hào)”，看名字就知道鯤比鯨厲害。在《莊子·逍遙游》里這樣記載：“北冥有魚，其名為鯤。鯤之大，不知其幾千里也。”這艘以傳說中的大魚命名的“天鯤號(hào)”比“天鯨號(hào)”具體強(qiáng)在哪里？在國際上又有著怎樣的江湖地位？
“天鯤”對比“天鯨”青出于藍(lán)而勝于藍(lán)
提到“造島神器”很多人自然會(huì)想到“天鯨號(hào)”，因?yàn)閰⑴c島礁吹填工程“天鯨號(hào)”給世人留下了深刻的印象。不過，在中交航道局副總工程師、“天鯤號(hào)”監(jiān)造組長王健看來，“天鯤號(hào)”勝于它的兄長，“在中國和亞洲是老大，目前在世界上排老三！”
挖泥船家族有三個(gè)支系，一個(gè)支系叫斗式船，在抓斗本身重量的作用下，放入海底抓取泥土；另外一支系是耙吸船，它可以航行，用吊叼著耙子在海里走，然后用泥泵通過耙子把泥吸上來；第三個(gè)支系是絞吸船，它沒有動(dòng)力不能航行，到哪里要通過拖輪協(xié)助或者干脆裝到其他船上運(yùn)走。據(jù)王健介紹，“天鯤號(hào)”雖屬于絞吸船系，但很好地吸收了耙吸船的優(yōu)點(diǎn)，“這條船是自航絞吸船，除了具備絞吸船的全部特點(diǎn)外，還有耙吸船的航行功能，即在接受一個(gè)工程后，可以把橋架起來，把鋼樁放下，航行到另外一個(gè)地方。”
盡管只是“1+1”的問題，但王健說，真正做起來絕非易事，“難在兩個(gè)方面，一個(gè)是橋架，一個(gè)是船的定位。橋架的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到能不能把巖石破掉，這要求它必須要重，而這就要求船體重以及船的主尺度加大，而且強(qiáng)度還要適合挖巖石這種不斷交變復(fù)雜的復(fù)合變化、鋼樁臺(tái)車和其他的三樁定位裝置。絞刀功率越大對整個(gè)系統(tǒng)的要求越高，強(qiáng)度要和它適應(yīng)。這兩塊的裝置是很大的難點(diǎn)，當(dāng)然絞刀、泥泵、液壓系統(tǒng)等都很難。”
與“天鯨號(hào)”相比，“天鯤號(hào)”整體大了一圈，長度140米，腰圍27.8米，一絞刀下去，最大挖深可以達(dá)到35米，總裝機(jī)功率25843千瓦，絞刀功率6600千瓦，設(shè)計(jì)每小時(shí)挖泥可以達(dá)到6000立方米。6000立方米的泥是怎樣一個(gè)概念？王健解讀道，“就是一米深的土坑，一小時(shí)可以挖一個(gè)足球場那么大。”
另外，根據(jù)地質(zhì)條件，“天鯤號(hào)”配置了通用、粘土、挖巖及重型挖巖4種不同類型的絞刀，可以開挖單側(cè)抗壓強(qiáng)度50兆帕以內(nèi)的巖石。王健表示：“巖石的強(qiáng)度用抗壓強(qiáng)度‘兆帕’來衡量。比如大理石和花崗巖都是100多兆帕，50兆帕的巖石相當(dāng)于強(qiáng)風(fēng)化巖和弱風(fēng)化巖之間的一種。”
過去，疏浚即水下土石方開挖工程都是粗暴地使用爆破法進(jìn)行炸礁、炸灘，但這會(huì)導(dǎo)致這個(gè)領(lǐng)域的海生物滅絕。所以現(xiàn)在這種施工方法已被摒棄，而挖泥船成了唯一的海上挖掘作業(yè)工具。王健說，“天鯤號(hào)”是珊瑚礁的克星，“它主要挖比較硬的珊瑚礁或者巖石，因?yàn)橛械暮降郎蠒?huì)凸出來一塊巖石，這些年我們在施工中主要挖的是珊瑚礁。”
獨(dú)創(chuàng)雙定位功能造島一鍵即可完成
當(dāng)然，不得不說的還有“天鯤號(hào)”的“雙定位”功能，這絕對是“挖泥船界”獨(dú)一無二的功夫，“這船具備雙定位的自航絞吸挖泥船，國外都是單定位。它除了鋼樁臺(tái)車定位，還有一套三纜定位裝置，拿絞車鋼絲繩定位。這是全球首創(chuàng)的，世界上只有我們有這個(gè)裝置。”
王健說，“天鯤號(hào)”這套獨(dú)門絕技正是源于平時(shí)的施工經(jīng)驗(yàn)，“我們在挖巖石和珊瑚礁的實(shí)際施工中覺得這樣才能更完整。比如我們在蘇丹挖紅海珊瑚礁，開它的口門，這邊面對的是紅海，珊瑚礁特別陡，船鋼樁下去之后到達(dá)不了海底，所以沒辦法挖。幸好一條船有三纜定位系統(tǒng)，才完成了工程，這也是借鑒了我們施工的經(jīng)驗(yàn)。這次‘天鯨號(hào)’在遠(yuǎn)海挖珊瑚礁也遇到了類似問題，所以我們認(rèn)為只有這樣，才能功能更齊全，性能更好地發(fā)揮出來。”
綜上所述，相信大家都知道了“天鯤號(hào)”很牛。對于“造島神器”綽號(hào)的由來，王健解釋道，“建島是靠珊瑚礁。珊瑚礁首先要開通口門，口門非常堅(jiān)硬，只有靠這種船才能挖通，挖通之后里面的礁盤相對松散，再把里面的礁盤吹到比較淺的礁盤上，這樣就形成陸域，島就形成了，而且你挖過的珊瑚礁的礁盤就變成港池，口門是港池的門，這樣連島帶港口都形成了。”
有了“天鯤號(hào)”，造島一鍵即可完成。王健相信，未來世界各個(gè)海域一定會(huì)有“天鯤號(hào)”的身影，“這條船出來之后，我們就有足夠的能力跟世界上其他疏浚公司競爭每一個(gè)疏浚工程了。”
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合研發(fā)多項(xiàng)技術(shù)列亞洲之巔
無論是蘇伊士運(yùn)河開挖、巴拿馬運(yùn)河拓寬、還是遠(yuǎn)海島礁建設(shè)，超大型疏浚及填海造陸工程都離不開鋼鐵巨輪——重型絞吸船的身影。此次由中交天津航道局有限公司投資并聯(lián)合設(shè)計(jì)的“天鯤號(hào)”，正是其中的佼佼者。
王健介紹，2011年10月，工信部、財(cái)政部聯(lián)合批復(fù)了“5000千瓦絞刀功率絞吸式疏浚船關(guān)鍵技術(shù)”研究項(xiàng)目，由天航局牽頭組織，中船工業(yè)第708研究所、上海交通大學(xué)等多家單位參研，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合組成研發(fā)生力軍。
該項(xiàng)目順利通過工信部驗(yàn)收后，天航局新一代重型自航絞吸挖泥船“天鯤號(hào)”的設(shè)計(jì)建造也拉開帷幕。中船工業(yè)第708研究所操刀設(shè)計(jì)，上海振華重工啟東海洋工程股份有限公司2015年底開工建造。
從整船進(jìn)口，到國外設(shè)計(jì)國內(nèi)建造，再到國內(nèi)自主設(shè)計(jì)建造……從無到有，從有到強(qiáng)，“天鯤號(hào)”的誕生具有里程碑意義。“它標(biāo)志著我國已經(jīng)能夠自主設(shè)計(jì)建造新一代的重型自航絞吸挖泥船，實(shí)現(xiàn)了該船型關(guān)鍵技術(shù)的突破，大幅提升了我國疏浚業(yè)的核心競爭力。”船舶設(shè)計(jì)大師、中船工業(yè)第708研究所副總工程師費(fèi)龍說。
與大名鼎鼎的“天鯨”號(hào)相比，“天鯤”號(hào)的性能已全面超越，多項(xiàng)性能位居亞洲第一、國際領(lǐng)先水平。
——這艘船的最大排距從原來的6公里實(shí)現(xiàn)到目前的15公里，其遠(yuǎn)程輸送能力居世界第一。該船的輸送系統(tǒng)在世界同類型船中，功率最大、排距最長、耐磨性能最佳，具備強(qiáng)大的吹填造地能力。
——它是國內(nèi)首艘采用全電力驅(qū)動(dòng)的自航絞吸挖泥船。全電力驅(qū)動(dòng)不但實(shí)現(xiàn)了功率最大程度有效利用、設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，更有助于環(huán)境保護(hù)及節(jié)能減排。
——它安裝了國內(nèi)最先進(jìn)的絞吸挖泥船智能集成控制系統(tǒng)。有了這個(gè)“大腦”，可以實(shí)時(shí)顯示疏浚三維土質(zhì)、推算潮位、管理能效、智能自動(dòng)挖泥，大塊頭更有大智慧。
——“天鯤號(hào)”上專門配備了低硫轉(zhuǎn)換裝置、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型泥泵封水泵、智能海水冷卻系統(tǒng)，更加節(jié)能環(huán)保。船的上層建筑與主船體的連接處首次安裝了主動(dòng)氣動(dòng)減震裝置，可以有效減少和隔絕船舶施工期間低頻振動(dòng)，有效保證船員居住生活的舒適和設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。（記者 胡逢）
轉(zhuǎn)自：中國水運(yùn)報(bào)
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