正在長沙如火如荼進行的地鐵施工中,由長沙研發生產的複合式土壓平衡盾構機,在高難度的複合地層裏強力掘進。這些幾百噸重的“地下巨無霸”,速度之快、噪音之低處於國際先進水平。
4月19日舉行的全省科技獎勵大會上,中國鐵建重工集團和中南大學聯合完成的“複合式土壓平衡盾構機研製及應用”項目,獲得了2012年度湖南省科技進步獎一等獎。據悉,項目成果已在國內城市軌道交通和市政工程中廣泛應用,截至去年底,共生產銷售複合式土壓平衡盾構機45台,實現銷售收入超過18億元,國內市場占用率第一。
盾構機作為隧道專用工程機械,可以實現掘進、岩碴裝運、洞壁支護、一次開挖成洞等,是光機電液一體化的“航空母艦”級工程機械產品,標誌著一個國家高端裝備製造業水平。但是,由於盾構製造工藝複雜,我國一度依賴進口,受製於人。
在湖南省和長沙市科技重大專項的共同支持下,鐵建重工高級工程師程永亮帶領項目組突破了總體集成設計、開挖係統設計、複雜液壓係統集成設計等多項核心技術,實現了高端複合式土壓平衡盾構機的國產化。
相對於其他裝備產品,盾構機最大的特點是要麵對千變萬化的隧道施工地質條件,進行“量身訂做”。項目組利用多領域係統耦合仿真技術和全局優化技術,提出了基於地質適應性的盾構總體集成設計準則和總體評價體係,縮短了盾構設計製造周期,降低了盾構整機成本。在刀盤的地質適應性設計方麵,項目組發明了一種盤形滾刀地質適應性設計方法和多功能刀盤CAD係統,提高了盾構開挖係統設計效率。項目組還突破了碴土改良精確控製和堵塞後疏通的技術瓶頸,實現了盾構關鍵部件的洞內維修或更換,縮短了盾構始發和過站時間,提高了地鐵施工安全性及適應性。
據悉,該項目共獲27項,其中發明14項,帶動了整個行業配套體係技術水平的提升和製造裝備的提升,形成了一條具有國際競爭力的完整產業鏈。