“二航長青”打樁船由中交二航局投資打造，是目前世界上樁架最高、吊樁能力最大、施打樁長最長、抗風(fēng)浪能力最強(qiáng)的打樁船，于2024年1月18日開工建造，總長130.5米，型寬40.8米，型深8.4米，樁架高度150米，可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基。打樁船的“心臟”——直徑近2米，總長28米、重達(dá)385噸的主油缸由中交二航局牽頭研發(fā)，重量、直徑、長度均為全球第一，額定推力達(dá)5000噸，相當(dāng)于一次性可舉起1000頭重5噸的非洲象。

該船研發(fā)了智能輔助決策系統(tǒng)、高精度打樁測(cè)量系統(tǒng)和運(yùn)維管理系統(tǒng)，能準(zhǔn)確感知“風(fēng)浪流”的環(huán)境參數(shù)和船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)態(tài)測(cè)量與控制打樁作業(yè)細(xì)節(jié)，在深遠(yuǎn)海實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精準(zhǔn)定位，并準(zhǔn)確記錄每一次錘擊時(shí)的錘擊能量、貫入度，建立關(guān)聯(lián)地質(zhì)資料、樁參數(shù)和沉樁記錄等信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)作業(yè)工序自動(dòng)判別，記錄作業(yè)時(shí)長進(jìn)行工效統(tǒng)計(jì)、能耗分析，自動(dòng)生成沉樁施工報(bào)表，實(shí)現(xiàn)打樁作業(yè)施工全流程掌控。

此外，該船還創(chuàng)新使用了永磁電機(jī)，比普通燃油船更省油，大大減少碳排放，實(shí)現(xiàn)約15%的油耗節(jié)約。

該輪此次駛往蘇嘉甬高鐵——杭州灣跨海鐵路大橋施工現(xiàn)場，投產(chǎn)后將在大型港口、跨海大橋、海上風(fēng)電施工等工程建設(shè)中發(fā)揮作用，為打造超級(jí)工程、引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和智能裝備增添活力。

“二航長青”輪由中交第二航務(wù)工程局有限公司投資，啟東振華于2024年1月18日開工建造，其樁架高、吊樁能力大、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，總長130.5米，型寬40.8米，型深8.4米，樁架高度達(dá)150米，可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基。其核心設(shè)備油缸重385噸，直徑近2米，總長28米，重量、直徑、長度均為全球第一，由中交第二航務(wù)工程局有限公司牽頭研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了超大超長油缸國產(chǎn)化替代以及核心技術(shù)自主可控。

同時(shí)，該輪采用了直流母線超級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，配合高效永磁電機(jī)，能耗大幅降低，碳排放顯著減少。同時(shí)配備了先進(jìn)的打樁作業(yè)管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)海星站差分功能打樁定位系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)樁的定位精度自動(dòng)計(jì)算、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以確保打樁作業(yè)的安全高效。

上海振華重工披露了“二航長青”的一些技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

“二航長青”打樁船于2024年1月18日開工建造，總長130.5米，型寬40.8米，型深8.4米，樁架高度150米，可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基。

打破國外技術(shù)制約、核心技術(shù)自主可控

打樁船由船體、樁架和油缸三部分組成，船體是平臺(tái)，樁架是支撐，油缸是樁架俯仰的動(dòng)力，油缸運(yùn)行，能帶動(dòng)樁架角度變換，在打樁船中起著關(guān)鍵作用，如同打樁船的“心臟”。

油缸重385噸，直徑近2米，總長28米體積、重量均全球第一；立起來近十層樓高，打破了世界紀(jì)錄。

長期以來，大型油缸的密封圈、軸承潤滑墊耐腐蝕材料制造等受到國外制約。原材采購難、價(jià)格貴，
二航局聯(lián)合國內(nèi)6家產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)和清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等4所高校通過組建體系化、任務(wù)型創(chuàng)新聯(lián)合體，從研究理論、仿真分析和實(shí)驗(yàn)全方面攻關(guān)，相繼研發(fā)了國產(chǎn)密封圈、國產(chǎn)軸承潤滑墊、激光熔覆耐腐蝕材料等關(guān)鍵核心技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了超大超長油缸國產(chǎn)化和核心技術(shù)的自主可控。

海洋工程“定海神器”、“智慧”賦能安全可靠

振華團(tuán)隊(duì)為打樁船研發(fā)了智能輔助決策系統(tǒng)，在船體布置了大量高精度傳感器，它們能準(zhǔn)確感知風(fēng)浪流的環(huán)境參數(shù)和船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)收到這些數(shù)據(jù)后，提前開展運(yùn)動(dòng)仿真對(duì)打樁精度進(jìn)行預(yù)判，在打樁作業(yè)前做好精準(zhǔn)評(píng)估準(zhǔn)備工作。

同時(shí)，該船配備了高精度打樁測(cè)量系統(tǒng)，能夠動(dòng)態(tài)測(cè)量與控制打樁作業(yè)樁身平面位置、垂直度，在深遠(yuǎn)海實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位精度，并準(zhǔn)確記錄每一次錘擊時(shí)的錘擊能量、貫入度，建立關(guān)聯(lián)地質(zhì)資料、樁參數(shù)和沉樁記錄等相關(guān)信息的大數(shù)據(jù)庫。

另外，還開發(fā)了運(yùn)維管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)工序自動(dòng)判別，記錄作業(yè)時(shí)長進(jìn)行工效統(tǒng)計(jì)、能耗分析，并自動(dòng)生成沉樁施工報(bào)表，不管是移船取樁、翻樁入龍口還是精確定位、打樁作業(yè)施工過程全部都在掌控中。

綠色低碳降低能耗、經(jīng)濟(jì)節(jié)能引領(lǐng)先鋒

打樁船采用主發(fā)電機(jī)、超級(jí)電容、儲(chǔ)能電池相協(xié)調(diào)的直流母排節(jié)能電網(wǎng)，簡單來說就是配備三臺(tái)主發(fā)電機(jī)，每個(gè)1800千瓦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的多余電量就儲(chǔ)存在超級(jí)電容和儲(chǔ)能電池里。

打樁時(shí)可選擇性開啟發(fā)電機(jī)數(shù)量，功率不夠超級(jí)電容來湊。超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置，優(yōu)點(diǎn)就是能瞬間放出很大電能，這樣一來既做到了能源充分利用、降低能耗，還減少了主發(fā)電機(jī)頻繁啟停延長主發(fā)機(jī)組壽命。

由于船上發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，夜深人靜時(shí)儲(chǔ)能電池就閃亮登場了，再加上超級(jí)電容白天儲(chǔ)存下來的電量替代輔發(fā)機(jī)組提供夜間用電，為船員營造靜謐的休息環(huán)境。

團(tuán)隊(duì)還自主設(shè)計(jì)了智能能效管理系統(tǒng)，靈活安排三個(gè)供電設(shè)備的搭配使用，打樁船配電系統(tǒng)應(yīng)用了直流母排電網(wǎng)，能減少移船絞車變壓器、制動(dòng)電阻等設(shè)備，從而減少系統(tǒng)能量損耗。

同時(shí)在工程船舶上創(chuàng)新使用了永磁電機(jī)，這讓打樁船比普通燃油船更省油，碳排放也大大減少，實(shí)現(xiàn)節(jié)約油耗約15%。

“二航長青”是中交集團(tuán)積極響應(yīng)國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略推進(jìn)打造“大國重器”的又一力作，該打樁船將主要用于深水大直徑樁基施工等領(lǐng)域施工，將極大增強(qiáng)中交集團(tuán)在深遠(yuǎn)海跨海橋梁水工工程及海上風(fēng)電工程建設(shè)的核心競爭力，進(jìn)一步鞏固我國在全球海洋工程市場的引領(lǐng)地位。

“二航長青”刷新了世界最大固定臂架打樁船、世界最大船用變幅油缸兩項(xiàng)國產(chǎn)自主研制裝備的世界紀(jì)錄，是中國高端裝備制造強(qiáng)大實(shí)力和創(chuàng)新能力的又一重要體現(xiàn)，將極大增強(qiáng)中交二航局在深遠(yuǎn)海跨海橋梁、水工工程及海上風(fēng)電工程建設(shè)的核心競爭力。

“二航長青”打樁船總長130.5米，型寬40.8米，型深8.4米，輪樁架高度150米，可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基，是世界目前樁架最高、吊樁能力最大、施打樁長最長、抗風(fēng)浪能力最強(qiáng)的打樁船。

該船踐行綠色低碳、智慧賦能的設(shè)計(jì)理念，在行業(yè)內(nèi)首次應(yīng)用了配置超級(jí)電容的柴電混合動(dòng)力直流組網(wǎng)技術(shù)，采用國內(nèi)自主研發(fā)、生產(chǎn)制造的世界最大5000噸推力超大型油缸，配備了具有遠(yuǎn)海星站差分功能的打樁定位系統(tǒng)，可進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低碳排放，實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海厘米級(jí)打樁定位精度，有效提升船舶作業(yè)智能化、數(shù)字化水平，為打樁船的智能化與綠色化發(fā)展樹立了新標(biāo)桿。

船舶交付后，將應(yīng)用于大型樁基、群樁式基礎(chǔ)、風(fēng)電導(dǎo)管架樁、風(fēng)電單樁等施工，在大型港口、跨海大橋、海上風(fēng)電等工程建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，為我國深遠(yuǎn)海水工工程建設(shè)及海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)再添核心裝備。

據(jù)了解，“二航長青”輪是目前在建的世界最大打樁船，總長130.5米、型寬40.8米、型深8.4米、打樁架150米，為世界最高，樁架主油缸推力5000噸，為世界第一超大油缸。該輪可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基，配備具有遠(yuǎn)海星站差分功能的打樁定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海厘米級(jí)精度打樁。

“二航長青”輪是目前在建的世界最大打樁船，總長130.5米、型寬40.8米、型深8.4米、打樁架150米，為世界最高，樁架主油缸推力5000噸，為世界第一超大油缸。該船可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基，配備具有遠(yuǎn)海星站差分功能的打樁定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海厘米級(jí)精度打樁，將成為“定海神器”。

此次樁架“豎樁”是“二航長青”輪的又一里程碑節(jié)點(diǎn)，通過完成“二航長青”輪樁架的制作、轉(zhuǎn)運(yùn)、翻身、總拼、吊裝、豎樁等工作，振華啟東海工進(jìn)一步積累了大型樁架結(jié)構(gòu)建造、安裝等相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在超大型打樁船制造領(lǐng)域再添新的業(yè)績。

據(jù)悉，“二航長青”輪是目前世界上在建的最大打樁船，總長130.5米、型寬40.8米、型深8.4米、樁架高度150米，樁架主油缸推力5000噸，為世界第一超大油缸。該輪可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基，同時(shí)配備了具有遠(yuǎn)海星站差分功能的打樁定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海厘米級(jí)精度打樁，建成交付后，將成為名副其實(shí)的“定海神器”。

同時(shí)，“二航長青”輪首次在大型工程作業(yè)船舶上應(yīng)用柴電混合動(dòng)力的工程船舶直流組網(wǎng)技術(shù)，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低碳排放。同時(shí)，“二航長青”輪開發(fā)了集水文參數(shù)實(shí)時(shí)感知、作業(yè)輔助決策、作業(yè)工序自動(dòng)判別、沉樁數(shù)據(jù)自動(dòng)生成于一體的打樁作業(yè)管理系統(tǒng)，提升了打樁船智能化、數(shù)字化水平。

“二航長青”是目前全球在建的最大打樁船，是中交集團(tuán)提升深遠(yuǎn)?？绾蛄杭昂Ｉ巷L(fēng)電樁基施工核心競爭力的又一重大利器。該船總長130.5米，型寬40.8米，型深8.4米，樁架高度150米，可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基。

在核心技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)方面，該船采用世界最大的5000噸推力超大型油缸，該油缸由國內(nèi)自主研發(fā)、生產(chǎn)制造；該船還配備了具有遠(yuǎn)海星站差分功能的打樁定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海打樁定位精度厘米級(jí)；在行業(yè)內(nèi)首次應(yīng)用了配置超級(jí)電容的柴電混合動(dòng)力直流組網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低碳排放；開發(fā)了集水文參數(shù)實(shí)時(shí)感知、作業(yè)輔助決策、作業(yè)工序自動(dòng)判別、沉樁數(shù)據(jù)自動(dòng)生成于一體的打樁作業(yè)管理系統(tǒng)，有效提升船舶作業(yè)智能化、數(shù)字化水平。

據(jù)悉，“二航長青”150米樁架打樁船與“二航卓越”5500噸起重船、R20000-720塔式起重機(jī)并稱為中交第二航務(wù)工程局有限公司自主研發(fā)的“兩船一塔”，其中國內(nèi)最大的雙臂架變幅式起重船“二航卓越”輪已于今年10月29日在通蘇嘉甬高鐵——杭州灣跨海鐵路大橋施工現(xiàn)場完成首秀?！皟纱凰比咳肓泻?，將為打造超級(jí)工程、引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和智能裝備增添活力。