科创中国

1.发明了刀具保护与小空间常压换刀等系列技术、提出了适合砂卵石地层的刀盘刀具优化配置方法提高了刀盘和刀具使用寿命实现了高磨耗砂卵石地层中盾构的高效和长距离掘进 :2.发明了泥水盾构模拟实验系统、土压盾构螺旋输送机模拟装置以及泥膜动态成型技术形成了盾构掘进施工关键参数确定方法 解决了强渗透富水砂卵石地层盾构施工的失效控制技术难题 ;3.发明了盾构隧道管片结构和接缝密封垫设计的安全检验与优化技术保障了高水压条件下砂卵石地层降道施工期和营运期的结构安全。

成果在我国铁路、城市地铁以及市政盾构降道工程中获得广泛应用范围涉及广深港高铁，长株潭城际铁路，以及成都、南京、武汉、广州等多个城市的地铁工程和市政交通盾构隧道工程。应用本成果后 有效防止了盾构施工事故，保证了结构安全，大幅提高了掘进效率 取得显著经济效益和社会效益，极大地提升了行业技术创新能力。

本项目可应用于城市地铁，以及高速铁路、城际铁路、电力、输水等盾构隧道建设中。

同济大学轨道交通结构建养课题组 主要研究包括路基工程、地铁工程、下穿地铁工程以及以系统动力学、施工力学为基础的轨道交通结构建设及养护等领域的热门及前沿课题。主要长期从事软土地基处理技术方法、路基不均匀沉降设计理论及控制技术以及基床结构等关键技术，轨道交通结构设计理论与施工技术，线路工程系统动力学等教学与科研工作。建立了桩网沉降计算、开挖应力释放、浮力计算、抗突涌稳定等理论计算模型，提出了基于线形特征的轨道交通结构设计、施工与养护一体化理论方法，揭示了地铁盾构隧道隆沉的基本规律，提出了盾构隧道施工及安全的控制理论及掘进技术，以及车-轨-结构-地基系统动力学模型，研发了复杂环境条件下城市轨道交通建设安全控制措施以及结构减振控制技术及防水控制技术等。

砂卵石地层具散粒性、强透水性、高磨耗性等显著特征，国内外均缺乏在该地层下建设盾构隧道的经验。鉴于该地层盾构施工出现盾构掘进失控、隧道结构失稳、机具磨损失效的风险极高，诱发重大安全事故的概率极大，曾一度被视为盾构施工的“禁区”，且盾构掘进月进度难达软土地层的三分之一，掘进效率极其低下。然而，砂卵石地层在我国广泛分布，采用盾构法建设隧道工程的需求巨大。为此，团队历经10余年技术研发，解决了砂卵石地层中盾构隧道施工的安全控制和高效掘进这一重大技术难题。

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