成果介绍
依据《地铁设计规范》:“两条单线区间隧道之间应设联络通道,相邻联络通道的距离不大于600m”,仅轨道交通领域联络通道的建设体量就十分庞大。传统隧道联络通道采用冷冻法加固,矿山法开挖,存在造价高(约50万每延米)、风险大(冻融沉降不可控)、工期长(4~6个月)等问题。采用全机械法施工联络通道,面临解决弧形管片切削、始发接收端主隧道支撑、狭窄空间整机系统集成三大难题,该领域尚属空白。项目组围绕上述难题,历经数年“产学研用”协同攻关,突破了隧道联络通道掘进机关键技术,自主研发了系列联络通道掘进机并实现产业化。
成果亮点
1、发明空间曲面隧道管片开挖技术。基于不同类型刀盘切削弧形管片时的受力分析,发明了锥形仿形刀盘结构;根据不同材料及掘进参数对管片切削效率影响规律,探索出切削刀具最优布置方式及控制参数;同时发明了具备载荷顺应性的紧凑型驱动及其控制技术,最终解决了主隧道凹凸弧形管片切削难题,实现强度70MPa 的玻璃纤维筋混凝土管片的切削,平均用时6h,较传统破除方法效率提升5倍;2、突破移动式管片预应力支撑及监控技术。构建了主隧道受力计算模型,揭示出耦合作用下主隧道变形规律,发明了移动式管片预应力支撑系统,实现了始发接收端主隧道管片预应力支撑,开发了管片预应力监测与控制系统,实现支撑系统实时响应与应力控制,保证主隧道在施工过程中结构的安全与稳定,主隧道变形≤10mm,满足设计规范要求;3、发明集约空间下的整机系统集成技术。研制了集开挖、出渣、主隧道支护等系统于机动平台的集约化整机,基于推力、扭矩的变化特性,研制出曲面连接的始发接收密封套筒,首创主梁回转式拼装机及其控制系统,实现狭小空间下管片高效拼装,最终解决了狭窄隧道内的掘进机始发、掘进及接收难题。
团队介绍
中铁工程装备集团有限公司(简称:中铁装备),为世界500强企业——中国中铁股份有限公司(简称:中国中铁)旗下工业板块的重要成员企业。在中国中铁的战略部署下,中铁装备、中铁山桥、中铁宝桥、中铁科工四家企业通过重组上市,成为中国中铁高新工业股份有限公司(股票代码:600528)的核心成员,开创了企业发展新纪元。 多年来,中铁装备以“员工幸福、企业发展、制造强国”为初心,以“振兴民族工业,打造世界品牌”为使命,始终铭记习近平总书记嘱托,深入践行“三个转变”重要指示,已发展成为隧道掘进机、隧道机械化专用设备、地下空间开发三大产业有机联动、以地下工程装备综合服务统领多元发展的综合性企业集团。2021年9月,中铁装备获颁中国质量领域最高奖——中国质量奖,成为我国隧道掘进机行业首家获得此奖项的企业。
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