世界上最大的打桩船是中国制造的,欧美馋哭了

02-19 11:20


如果你经过一个刚开工的工地,你可能会听到“咚咚”的声音。


抬头一看,可以看到工地上竖起了一个巨大的机器,有节奏地敲打着路面。



施工现场打桩机


这台机器,就是打桩机。


打桩机的作用是将桩打到地下,提高地基的稳定性,更好地承载建筑物。


在陆地上建造高楼必须打桩,在水上建造设施和建筑更需要打桩,否则一波浪过来,东西就会冲走。


用打桩船在水上打桩。


打桩船的工作原理与打桩机相似,简而言之就是在水中“钉钉”,只是使用的工具更加大而复杂。


确定打桩位置后,打桩船会先伸出几根长桩腿,这些类似帝王蟹的“长蟹腿”会插入水下的泥沙中,牢牢固定船只。


稳定后,甲板上的起重机会将桩吊起,垂直立在水中后,船顶将升起一把巨大的“锤子”——桩锤。


工作时,桩锤被吊起,然后突然掉下来,重重地、重复地砸在桩头上。每次击中,桩都会稍微下沉,逐渐被击中水下的泥沙,并一直击中足够深的地方。



桩船的工作原理


打桩船的工作过程,就像一个巨人,手持巨锤,往海里砸一根更大更粗的“定海神针”。


人类开发水域较晚,打桩船出现较晚。


20世纪初,最早的打桩船主要依靠蒸汽动力驱动打桩锤、打桩锤甚至木头。到20世纪中期,现代打桩船才刚刚开始出现,逐渐选择钢箱结构,引入柴油发动机作为动力源。


到20世纪后期,全球贸易一体化加快,海洋油气发展兴起,打桩船逐渐向大型化、专业化方向发展,不仅可以打竖桩,还可以从各个角度打斜桩。


进入21世纪,打桩船不仅安装了高性能定位系统和实时监控设备,而且实现了精确打桩和施工过程的自动控制,更加智能化和信息化。



桩架调整后,打桩船可以打不同角度的斜桩。


经过一百多年的发展,打桩船不仅变得越来越强大,而且变得更加专业和多功能。


没有打桩船,跨海桥梁就无法建造。


作为世界上最长的跨海大桥之一,港珠澳大桥在建设过程中被用来打桩桩基,保证桩基能深入海底地质层,提高桥梁的稳定性和承载能力。



港珠澳大桥正在打桩


打桩船也出现在港口港口建设中。


上海港和广州港是支撑港口结构的。为了承受船舶停靠和货物装卸的压力和冲击,保证港口的正常运行和安全,支撑结构需要深入地质层。


这样就要靠打桩船出力,打出又深又大的桩基,让港口扎根。


建设海上风力发电场也需要打桩船。


为了保证风力发电机的稳定性和安全性,风力发电机的桩基必须深入足够深的海底。不同的海洋地质环境,桩深通常在20-60米之间。


比如广东湛江徐闻海上风电场国家电投300MW扩建项目,入泥深度约46-49米,相当于普通房屋15楼的高度。没有打桩船,你就不能打这么深的桩。


根据不同的工作环境,海洋油气平台的建设,打桩深度可能更加惊人。


在以软粘土为主的海底环境中,为了获得足够的承载能力,桩基需要进入海底以下80-150米。即使是硬度较高的砂质海底,也至少需要60-100米。没有高性能的打桩船,海洋油气平台根本无法搭建。


打桩,只是打桩船的基本功能,升级版的打桩船能力更强。


在港珠澳大桥建设初期,打桩船的作用是打桩。打桩作业完成后,打桩船拔出桩锤,当场变身,继续作为起重船参与桥梁建设。



打桩船变成了“水上起重机”,完成了起重。


打桩船是桥梁建设、港口建设、海上风电场、海上油气平台、海底隧道建设、软土地基加固、河堤防洪工程、疏通和围堰建设不可或缺的。


打桩船,已成为水基建设的必备神器!



起初,我们国家的打桩船只能依靠进口。


除技术瓶颈外,还要面对高成本的压力。


伴随着中国经济的不断发展和基础设施的不断深入,特别是沿海城市港口、桥梁、高速公路等基础设施的蓬勃发展,对打桩船的需求不断增加。


这种液肥不能流入外人田。


在市场需求的推动下,中国打桩船业也实现了规模的快速扩张。国内公司加大了自主研发和创新力度,逐步打破了国外技术垄断,形成了一批有影响力的龙头企业。


此次“二航长青”号,是上海振华重工为中交二航局建设的,集中体现了我国四大打桩船实力:


桩架最高,吊桩能力最强,施桩长度最长,抗风浪能力最强。



航运仪式现场


第一个是超大桩架。


船长130.5米,船宽40.8米,船深8.4米,支撑桩架150米,是世界上最高的。


船大,抗风浪能力强;桩架有多高,可以打多深。


其次是超大吊桩。


二航常青可以打最大桩重700吨,直径7米的桩基。


海上风电建设很高,风速很强。为了保持稳定,桩基必须又深又大。“二航常青”可以打出目前最深最大的桩,足以满足海上风电对桩基的高要求。


为驱动这么大这么长的打桩机,“二航常青”首次应用柴电混合动力系统,提供高效动力响应,仅油缸重385吨,直径近2米,总长28米,推力5000吨。


油缸作为打桩船的“心脏”,其研发与生产是最重要的,此前一直受到国外技术的限制。


“二航常青”油缸,也实现了自主可控。


中国交通第二航局与清华大学、同济大学等4所国内6家产业链龙头企业合作,从理论研究、模拟分析、实验等方面进行技术研究。,最终完成了国产密封圈、国产轴承润滑垫、激光熔覆耐腐蚀材料等一系列关键核心技术的自主研发和生产,完成了超大长缸的产业化。


下线仪式


最终,常州恒立液压下线了全球最大的打桩船油缸。


这款油缸的重量、直径、长度、推力,都是世界第一!


大,不代表笨重。


“二航常青”配备了一个智能操作辅助系统,将水文参数的即时感知、工作辅助决策、工作流程的自动判断、沉桩数据的在线集成、整个打桩过程的自动监控。


茫茫大海,不像陆地,有地标。在北斗卫星的帮助下,“二航长青”号的定位系统完成了长期海上厘米级的定位精度。


指哪打哪,逢打必精。


与欧美相比,中国打桩船目前的水平如何?


KAKURYU号,日本TOA公司新排水的旗舰打桩船,是日本最先进的打桩船之一,长度76米,宽约30米,桩架高度80米,可以将74米长的桩打入海中。



日本KAKURYU号码打桩船


DEMiRBAS土耳其 06号是欧洲最先进的打桩船之一,服役20多年,主要从事近海工作,长60米,宽20米,桩架高54米,最大吊桩能力115吨,直径1.65米。



DEMiRBAS土耳其 06号打桩船


与第二航空常青号相比,这两艘最先进的打桩船的油缸尺寸和推力较小,一般采用GPS定位,精度仅达到分米水平;而且智能化程度低,多依靠人工操作;传统的燃油动力多用于动力,在水上工作时非常不环保;因为船小,一般只能在近海工作,抗风浪能力差。


在世界范围内,中国打桩船走在了前列。



打桩船除打破国际垄断外,还有什么重要意义?


浅薄地看,算上经济账。


最为直观的,原来的肥水流外人田,变成了外人肥水流我田。


根据2024年3月的一份调查报告,我国基础设施投资资金预计将达到15.44万亿元。其中,实施4.7万个水利项目,完成投资1.35万亿元,更不用说打桩船了,即使只用了一半,也不是小数目。


这笔钱是自己的企业赚来的,不香吗?


再次看看国际市场。


根据YH 2024年12月,Research发布了一份关于全球打桩产业的研究报告,随着人类对海洋开发的整体推进,2023年全球海洋打桩市场规模约为436亿元,预计到2030年市场规模将接近756亿元,未来六年平均增长率将超过8%。


有了打桩船的关键技术,我国可以配套向国际市场导出优质的工程机械设备,进一步推动国内海洋工程设备制造业的整体进步,促进相关产业链的协调发展,形成更加完善的产业群和供应链体系。



天鲸号绞吸挖泥船是中国建造的“造岛神器”


打桩船很特别,本身就是一艘没有出航系统的非自航船,一般都是靠拖轮拖着走。销售时,完全可以做一套小西装。


如前所述,打桩船原地变身起重船,这并非乱来,打桩船本身就有起重设备证书。


以世界上最强大的“二航长青”号为首,中交二航局正式完成了“两船一塔”的自主开发:“二航常青”打桩船、“二航卓越”5500吨起重船、R20000-720塔起重机。


这三种设备都是世界上最先进的水上作业设备。去年10月29日,国内最大的双臂起重船“二航卓越”在杭州湾跨海铁路大桥施工现场隆重亮相。



杭州湾跨海铁路大桥主墩钢吊箱重约2500吨,精确放置在“二航卓越”的设计位置。


除设备本身赚钱外,承包项目也可以赚钱。


中国劳动力丰富,现在有了高科技设备,可以承接更多的海外建设项目。在经营马来西亚跨海大桥、斯里兰卡科伦坡港口城等海外水上项目的基础上,承接了更多更大、更能体现技术含量的非常工程项目,为国家带来了更多的外汇收入。


往深处看,算上生存空间的账目。


海上竞争,要靠很大的设备来开启新的格局。


随着传统能源的缺乏和对环境保护的重视,石油、天然气、矿产和海洋中可再生资源的竞争日益激烈,如海上风能、潮汐能和波浪能。他们都在积极开展相关的调查和开发技术研究,努力在海洋开发中占据优势。


在海洋开发的竞争和博弈中,谁有技术优势,谁就能领先。


中国手握“二航长青”号、天鲸号等一批大国重器,悄然积累技术优势。


欧美,馋哭了。


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