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建筑结构丨亚洲最强“造岛神器”，惊艳全球！

发布于：2021-05-07 09:05:07 来自：建筑结构/岩土工程 [复制转发]

北冥有鱼，其名为鲲。鲲之大，不知其几千里也；

——《逍遥游》

两千多年前，古代哲学家庄子在《逍遥游》里描绘了“鲲”这种传说中的大鱼。 如今，一艘以“鲲”为名的大船——“天鲲号”即将起航，开辟中国疏浚的新时代！

众所周知，地球上的陆地面积大约占总面积的29%，为了扩大陆地的使用面积，很多沿海地区都会使用人工填海技术。主要是将陆地上的泥土运输到海边进行填充巩固，从而达到扩大陆地的使用面积。

人工填海难度虽然很大

但与“人工造岛”相比

就不值一提了

古时候有“精卫填海”

而如今就有“天鲲号”造岛！

霞光彩云映天鲲，国之重器多靓丽

“天鲲号” 是亚洲最大的自航铰吸挖泥船 ，为中国首艘从设计到建造、拥有完全自主知识产权的的新一代国之重器，主要用于江河湖海的疏浚和人工岛屿的吹填。

全船长140米，型宽27.8米，型深9米，最大挖深35米，总造价达8亿元。

“天鲲号”挖泥船

要说这造岛神器的由来，还得从 首钢搬迁 说起，当初由于各种各样的原因，首钢需要搬迁到唐山曹妃甸，曹妃甸原来只是渤海湾的一个涨潮时面积不足4平方公里的小岛，要想容纳下首钢，就必须 围海造陆 。

但在2000年以前，中国根本没有造挖泥船的技术，当时负责这项工程的天津航道局原本想花一大笔钱直接从荷兰的一家公司进口一批先进的疏浚设备，可荷兰人坐地起价，仗着自己拥有最先进的设备狮子大开口。

最后，天津航道局一气之下放弃了进口的打算，转而 联合国内多家机构 成功建造出了我国首艘大型绞吸挖泥船—— “天狮号” 。

“天狮号”挖泥船，图片来源：百度百科

在2006年研发出“天狮号”后

我国基于挖泥船原始技术的积累

二代“天狮号”升级成了 “天鲸号”

船长达到了127.5米宽22米

“ 天鲸号”能在八级风浪条件下作业

并且能够在坚硬土质定桩

定位精确牢靠

可在狭窄水域施工

2013年，“天鲸号”开赴南海，在作业的200天中吹出1000万立方米的砂石，接连吹填了 美济岛、渚碧岛、永暑岛、华阳岛、南薰岛、东门岛、赤瓜岛、永兴岛8座小岛 ，成为名副其实的“造岛神器”以及“功勋船舶”。

“天鲸号”挖泥船，图片来源：百度百科

这时中国的挖泥船已经成功登上了世界舞台

到了今天

中国挖泥船已经升级到了第三代

也就是现在的造岛神器 “天鲲号” ！

目前中国制造的“天字号”系列挖泥船

已经参与到30多个国家的工程建设中

暂且江口些许日，攒足精神显神奇

“天鲲号”的神奇之处究竟在哪呢？

削岩如泥吹填神速

“天鲲号”拥有锋利无比的爪牙，船上配置的 绞刀电机总功率为6600kW，最大功率可达7500kW ，挖开岩石、淤泥等不同土质均不在话下，通渠造岛一马平川，并将其切成碎片。

此前天鲸号在执行吹填作业时，能以 每小时4500立方米 的速度将海沙、海水的混合物排放到 最远6000米 外，被称一小时能挖出个足球场。

而“天鲲号”可以在一小时内将6000立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到 1.5万米 之外。换算过来，它使用最大功率在6天半的时间，就能搭起一个水立方大小的沙石堆。其输送总功率位居世界第三，亚洲第一。

电力驱动

“天鲲号”是国内首艘 采用全电力驱动 的自航绞吸挖泥船。这艘“新能源”大船，除了环境保护及节能减排外，还实现了功率最大程度有效利用和设备安全运转。

智能大脑

大块头更有大智慧，“天鲲号”安装了国内最先进的绞吸挖泥船 智能集成控制系统 。有了这个“大脑”，可以实时显示疏浚三维土质、推算潮位、管理能效、智能自动挖泥。

“天鲲号”智能集成控制系统

此外，“天鲲号”在 恶劣条件下的施工性能、防抗风浪等级 等方面都有创新突破。与前辈 “天鲸号”相比，“天鲲号”的性能已全面超越，多项性能位居亚洲第一、国际领先水平。

三年制造，一朝成鲲

天鲲号从开始建造到试航花费足足三年时间，背后凝聚着各行各业100多位技术人员的心血，建造过程尤为复杂！

钢板拼接，焊缝严密

天鲲号由 97个大钢构件拼接而成 ，这些钢构件由数百吨的特种钢板焊接而成。数百名焊工日夜工作，将钢板分别焊接成天鲲号的各个分段。 船体关键部分都选用了高强度钢板，厚度超过60毫米。

高强度钢板

为了保持高强度钢板之间焊接质量的稳定，焊工们每次必须将钢板加热到120摄氏度才能开始焊接，同时在焊缝上放入像沙子一样的焊剂，使得焊缝更好地熔合。同时， 为了确保钢板焊缝内部的全焊透、全熔合，还通过X光对所有关键部位进行了拍片检查。

焊缝内填充焊剂

利用X光对焊缝进行检测

三缆定位系统确保安全性

天鲲号被运用于远海作业，最高风浪达到14级，天鲲号在造岛施工时，必须保证船体固定不动， 船体上一主一辅两根钢桩交替插进海底 。

船体上的两根钢桩插入海底

为了提高天鲲号在远海复杂海况作业时的适应能力，除了钢桩系统，还添加了一套 三缆定位系统 ，两套系统形成有益互补，确保天鲲号在汪洋大海中作业时的安全性。

三缆定位系统是 在船上配置三台大型绞车，利用一套装置将三台缆车缆绳在船底一个固定位置导出 ，三条缆绳互相夹角120度，通过海底三颗定位锚固定，利用三缆绞车收放缆，实现船的移动和定位。

三缆定位系统

钢桩吊装、铰刀头安装

为了加大天鲲号定位钢桩的抗风浪能力，工程师们将钢桩设计得更粗壮， 单根重量达到184吨，相当于140辆家用轿车的重量 ，这也是挖泥船钢桩的极限重量。由于钢桩的加粗，使得吊装过程尤为艰难。

钢桩

使用巨型吊装船来吊起钢桩，花费了三小时才到达两公里外的天鲲号。184吨的钢桩要精准地插进天鲲号的钢桩台车里，两个钢桩台车像两只“铁腕”紧紧地钳住钢桩， 工人连续工作了36个小时才把两根钢桩安装完成 。

巨型吊装船吊装钢桩

此外，铰刀头也是挖泥船至关重要的部件。 铰刀头重达22吨，海底的泥沙、岩石需要靠它才能完全绞碎，是铰吸式挖泥船至关重要的部件。 铰刀头安装完成后需要给其装上重型挖岩铰刀齿，以此才能完成码头上的所有调试。

挖泥船绞刀头

此去磨难知多少，踏破楼兰成业功

“天鲲号”于2018年3月8日经由长江口北角开往浙江花鸟山海域进行为期3天的海试，于2018年6月11日前结束试航，随后返航至船厂码头。试航结束后，进行了航行试验意见整改，并继续进行疏浚设备调试，为后期挖泥试验做准备。 “天鲲号”系列造岛神器还在2019年年初的国家科学技术进步奖励大会上获得了特等奖。

“天鲲号”是响应“一带一路”倡议，提升中国在国际高端疏浚市场竞争力而打造的建设海洋强国之重器。 该船是国内首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸船，其成功研制填补我国自主设计建造重型自航绞吸船的空白，大幅提升了我国填海造陆、航道疏浚、港口建设等领域能力。

如今，“天鲲号”已走出国门，非洲的苏丹、坦桑尼亚、肯尼亚、莫桑比克，欧洲的俄罗斯、乌克兰，亚洲的老挝、马来西亚、菲律宾、印尼等地都出现了中国挖泥船的身影。此外，中国疏浚人与疏浚船深度实施了沙特吉赞人工岛疏浚项目、马来西亚关丹深水港项目，以及巴拿马科隆集装箱港口工程等“一带一路”建设重大工程， 建设工程数量共计211项 。