「用造隧道的技術打撈」 長江口二號重見天日

香港文匯報訊（記者 江鑫嫻 北京綜合報道）在22根鋼鐵弧形樑構成的「考古沉箱」的安穩「懷抱」中，中國水下考古發現體量最大、保存最為完整的一艘古代木質帆船——有約150年歷史的「長江口二號」古船於21日凌晨在長江口水域成功實施整體打撈。這套被稱為「弧形樑非接觸式文物整體遷移技術」，結合了多重高新工藝，實現了近萬噸「打撈物+周邊環境物」「滴水不漏」的目標。用學者的話解釋，「用造隧道的技術來打撈水下沉船，這在全世界水下考古中還是第一次。」

時間回到2015年，長江口崇明橫沙水域，一艘木質古船通過聲吶掃測等技術被發現，考古編號為「長江口二號」。經過7年的水下考古調查勘探，「長江口二號」古船的基本情況已被探明。這是一艘清代同治時期的木質帆船，所在水域水深8—10米，船體埋藏於5.5米深淤泥中，殘長約38.1米、寬約9.9米，已探明有31個艙室。

整體遷移技術世界首創

在長江口這片能見度幾乎為零的江海交匯水域，找尋水下文化遺產猶如大海撈針。考古工作者與科技工作者開展跨界合作、聯合攻關，自主研發了獲得國家專利的「渾水水域水下成像裝置」，開發了獲得上海市科學技術獎二等獎的「機器人水下考古裝備關鍵技術與應用」，綜合運用無人艇、多波束聲吶、側掃聲吶、淺地層剖面儀和磁力儀等海洋物探設備，對長江口水域開展水下調查。

至於如何打撈，更是困難重重。因為長江口泥沙回淤量大，傳統的在古船底下人工打洞並在沉船底部貫穿鋼纜的方案危險且不可行。

上海市文物局會同交通運輸部上海打撈局，集成當前世界最先進的打撈工藝、技術路線、設備製造，最終研究並形成了世界首創的「弧形樑非接觸文物整體遷移技術」。該項技術創造性地融合了核電弧形樑加工工藝、隧道盾構掘進工藝、沉管隧道對接工藝，並運用液壓同步提升技術、綜合監控系統等目前全球最為先進的高新技術。

古船泥沙加海水 沉箱重近萬噸

打撈時，以頂進發射機架驅動22根巨型「弧形樑」，在「長江口二號」古船底部形成一個巨大的弧形沉箱，把「長江口二號」古船及其附着的泥沙與水「滴水不漏」地包裹起來，相當於給古船及泥沙加上了鋼鐵外骨架，然後將其整體吊起。

根據公開報道資料顯示，「弧形樑非接觸式文物整體遷移技術」，被稱為「世界第五代打撈技術」。這套為「長江口二號」古船量身定製的打撈方案，將在沉船下的河床裏打入22根全鋼結構的弧形樑，形成一個長51米、寬19米、高9米的弧形沉箱，每根弧形樑及端板與古船體的距離都在2米以上，古船和包裹着它的泥沙、海水將使沉箱的總重量達到近1萬噸。

22根專門製造的弧形樑，頂部是威力強勁的隧道盾構掘進裝置，尾部搭載具備400噸巨大推力的隧道盾構推進裝置，這個裝置可以從古沉船底部快速掘進，就像挖掘地鐵隧道一樣，擊穿長江口海底厚厚的泥沙甚至岩石雜物。

保護水下文物原生性和完整性

「用造隧道的技術來打撈水下沉船，這在全世界水下考古中還是第一次。依賴我國的高端製造能力，這樣的高科技方案可以最大限度地保護水下文化遺產的原生性和完整性，保障文物安全。」時任上海市文物局副局長褚曉波在接受當地媒體採訪時這樣說。

打撈裝置的弧形樑的直徑為19米，一根弧形樑重達70噸，發射架重達150噸，對加工的技術精度要求極高。按照設計要求，海上作業時，發射架要將弧形樑從它內部頂進河床。這對發射架和弧形樑的同心度要求極高，精度要求必須達到0.5毫米，如果達不到精度要求，弧形樑就會在發射架內被「卡死」，無法順利頂進作業。

上海電氣核電集團曾多次為上海隧道製造超大直徑的盾構主要部件，技術並不陌生，但製造用於海上作業的弧形樑和發射架還是首次。加工的端板直徑達19米，但立銑車床底盤的直徑只有10米，要在「小托盤」上加工「大傢伙」，這「找正」的要求很高。為了滿足加工件「找正」的要求，他們專門設計製造了重達80噸的工裝，克服了大型回轉工件的機加工難題，圓滿地完成了加工任務。

三維動畫實時觀測打撈狀態

參與本次打撈工作的系統工程師劉雨接受央視採訪時說，因為水底的能見度幾乎為零，因此「長江口二號」古船打撈使用了智慧打撈監控系統，這是全新開發的打撈工程作業系統，它可以通過影像系統看到實時打撈的進度，而且數據非常全面，「比如保護古船打撈的弧形樑的姿態在打撈中會不會發生碰撞等等，都可以監控到。我們通過部署的感知系統，可以用三維動畫的仿真方式看到整個打撈的實時狀態。」

經過77天的海上施工奮戰，這艘古船於21日凌晨成功整體打撈出水。據悉，幾天後，「長江口二號」古船將被「奮力輪」帶入楊浦上海船廠舊址1號船塢，開啟文物保護與考古發掘新階段。