大直径土压平衡盾构机自主设计制造关键技术及应用

2022-03-21 13:54


随着国家公铁交通的快速发展,市域地下空间建设大直径铁路、公路、水利隧道成为一种趋势,“单洞双线”“双层多车道”等为超大直径盾构本身提出了全新要求。未来10年,国内约有20个城市将逐步建成立体多层的城市高速交通网络,需求大直径土压平衡盾构机100台以上,带动相关产业投入1500亿以上。为支撑《中国制造2025》重点领域创新,落实国家《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》战略布局,强化全断面隧道掘进机技术“领跑”优势,塑造中国高端装备品牌,满足城市地下空间建设的巨大需求,大直径土压平衡盾构机自主设计制造关键技术的研究迫在眉睫。


  该项目历经7年研发攻关,在长距离复杂地层高可靠性开挖集成技术、大断面复杂地质多重分级渣土协同改良技术、浅覆土开挖面及隧道稳定控制技术等关键技术领域取得了重大突破和创新,解决了“开挖难、改良难、控制难”三大国际行业难题,实现了大直径土压平衡盾构机的产业化。先后实现了16台套大直径土压平衡盾构机的生产与应用,孵化出国内首台12m级最大直径超长距离复合地层土压平衡盾构、国内出口欧洲和出口非洲最大直径土压平衡盾构等,成功出口至阿联酋、阿尔及利亚、意大利、法国等国家和地区,显著提升了国产大直径土压平衡盾构机设计施工水平。该项目成果的成功应用,引领了市域铁路隧道施工的机械化、自动化,打破了我国大直径土压平衡盾构机产品核心技术受制于国外制造商的不利局面,为城市铁路、公路隧道施工提出了新工法。

  项目成果授权国家发明专利16件、实用新型专利8件,授权软件著作权1件,发表学术论文5篇,制定国家标准3项、行业标准1项,获得多项行业奖励。

  项目带来了显著的经济社会效益,已建成5条大直径土压平衡盾构机的调试组装生产线,具备年产10台套大直径土压平衡盾构的能力,近三年以来实现新增经济收入42.74亿元,新增利润4.78亿元。代表产品多次被知名媒体报道,引起社会的广泛关注,对促进国家的工业化和城市化进程,高效、环保和安全地开发利用地下空间,实现可持续发展和构建和谐社会,都具有重要的战略意义。

  获奖等级:二等奖

  完成单位:中铁工程装备集团有限公司、中铁六局集团有限公司