原標題:探訪平陸運河馬道樞紐三項世界首創技術 艨艟巨艦一毛輕
開山劈嶺,決戰正酣。
金秋旱季,正是施工黃金期。平陸運河馬道樞紐建設工地上,機器轟鳴不絕,塔吊揮舞巨臂,2000余名施工人員晝夜鏖戰,全力推進項目建設。
作為平陸運河的第一梯級樞紐,馬道樞紐因三項世界之最備受矚目——它坐擁目前世界在建最大內河省水船閘、世界最高水頭的省水船閘,以及世界運行速度最快的省水船閘。
西江流域與欽江水系的自然落差,造就了樞紐船閘29.6米的世界第一水頭。通常水頭越高,閥門啟閉耗時越長,但馬道樞紐的70噸巨型閥門將實現快速切換:啟門時間從常規4分鐘壓縮至1分鐘,閉門僅需30秒,將刷新世界船閘運行速度紀錄。
截至目前,馬道樞紐已完成91%的建設任務,今年底將實現船閘主體混凝土澆築完工。這份進度的背後,是一場圍繞“快速”“耐用”“穩定”三大關鍵詞展開的科技攻關硬仗。
早在2022年平陸運河開工前,專家團隊便將“快速”定為船閘系統攻關的首個目標。
“人工開鑿的運河必須省水,而快速對於船閘運行效率至關重要,牽一髮而動全身。”平陸運河集團駐點工程師鐘林斌&&。三級省水池可以將船閘用水量降低60%以上,而快速液壓啟閉機可以將每次過閘時間縮短10多分鐘。
實現快速的訣竅,藏在一款平陸運河建設管理團隊首創的“迷宮式緩衝套”裏。行業內首次採用金屬3D打印的油缸緩衝套,內部精心設計了迷宮般曲折蜿蜒的複雜流道,應用於閥門液壓快速啟閉機系統後,能精準控制液壓油高速流動,既支撐閘門高速開啟、快速關閉,又能在閥門最後28厘米行程時實現“溫柔剎車”,避免設備撞擊損耗。
解決了快的問題,“耐用”挑戰隨之而來。
建成通後,預計高峰期,馬道樞紐閥門每天啟閉近百次,緩衝套能否扛住這樣的高頻次運行?專家團隊聯合生産廠家,在武漢搭建起試驗平台,將安裝了迷宮式緩衝套的閥門液壓快速啟閉機平躺固定,另一台啟閉機則模擬閥門受力,開始啟閉試驗。
當試驗進行到1000多次時,緩衝套開始出現磨損。專家團隊立刻復盤相關數據,重新調整緩衝套材料、優化機械配合間隙,還增設一個緩衝套用以啟門緩衝。更換設備後,團隊又進行了3000多次試驗驗證,直至驗證液壓啟閉機耐用性完全達標。
攻克前兩大難關,“穩定”成為決勝關鍵。
真實場景中,船閘啟閉時承受的慣性、水壓等會對設備産生影響,和啟閉機關聯的閥門等一體化設備能否平穩運行?
2024年,平陸運河建設管理團隊遍尋國內頂尖的科研院所、液壓廠家,最終近百名工程師歷時3個月,在江蘇省常州市搭建起一座模擬真實工況的1:1試驗平台,開展平陸運河省水船閘液壓快速啟閉機與閥門一體化試驗。
參數調試是場硬仗,試驗人員連續蹲守72小時,調整各項參數上百次。吊裝70噸重的閘門時,他們歷經8小時高空精準操作,讓閥門與門槽實現毫米級貼合。
試驗期間,油缸運行不穩、液壓油溫過高、管道密封圈偶發泄漏等問題接踵而至,團隊逐一對症解決。當第1000次一體化試驗順利完成,試驗場爆發出歡呼。
今年1月,該試驗正式通過驗收,標誌着船閘系統首創技術的系列難點全面告破,為全球航運樞紐建設提供了“中國範本”。
按照規劃,2026年底平陸運河將正式通航。屆時,這座世界規模最大、閥門啟閉速度最快的內河省水船閘,將在運河之上翩然起落,讓千噸船隊如乘“水上電梯”般高效穿梭。(記者 關海芳 黃遠來 通訊員 黎鑫)

