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復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)設(shè)備研制及其應(yīng)用    

    該項(xiàng)目在湖南省科技重大專項(xiàng)和長(zhǎng)沙市科技重大專項(xiàng)的支持下，突破了復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)設(shè)備研制的核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。主要技術(shù)創(chuàng)新如下：

    1.復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)總體集成設(shè)計(jì)技術(shù)。針對(duì)盾構(gòu)施工復(fù)雜地質(zhì)條件，利用多領(lǐng)域系統(tǒng)耦合仿真技術(shù)和全局優(yōu)化技術(shù)，建立了復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)集成設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)，提出了基于地質(zhì)適應(yīng)性的盾構(gòu)總體集成設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和總體評(píng)價(jià)體系，縮短了盾構(gòu)設(shè)計(jì)制造周期，降低了盾構(gòu)整機(jī)成本。

    2.盾構(gòu)開挖系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。提出了刀盤地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)理論，發(fā)明了一種盤形滾刀地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)方法和多功能刀盤CAD系統(tǒng)，提高了盾構(gòu)開挖系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。

    3.基于通用液壓件的復(fù)雜液壓系統(tǒng)集成技術(shù)。針對(duì)盾構(gòu)在有限空間下工作的特點(diǎn)，采用試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法，建立了基于通用液壓件的盾構(gòu)液壓系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)平臺(tái)；發(fā)明了一種比例閥控蓄能器的盾構(gòu)刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)壓力適應(yīng)液壓控制系統(tǒng)，改變了液壓系統(tǒng)核心技術(shù)和關(guān)鍵元件受制于人的局面。

    4.盾構(gòu)土壓測(cè)量及主動(dòng)控制技術(shù)?；趥鞲衅骷夹g(shù)和信息融合理論，提出了適應(yīng)不同地質(zhì)條件和工況的盾構(gòu)掘進(jìn)土壓主動(dòng)控制策略；研制了集成手動(dòng)、自動(dòng)兩種模式緊急關(guān)閉功能的排土系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了土壓的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)與主動(dòng)控制。

    5.管片快速拼裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造技術(shù)?；谙到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了管片一次倒運(yùn)模式，大大提高了管片拼裝效率；提出了管片拼裝機(jī)主支撐梁整體式設(shè)計(jì)方法，提高了管片拼裝機(jī)的制造精度和裝配效率。

    6.高效泡沫系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。采用試驗(yàn)和CFD數(shù)值計(jì)算相結(jié)合，研制了單路單泵超高壓泡沫注入系統(tǒng)，突破了碴土改良精確控制和堵塞后疏通的技術(shù)瓶頸。

    7.關(guān)鍵部件洞內(nèi)更換及快速始發(fā)過站技術(shù)?；谙到y(tǒng)工程理論、虛擬樣機(jī)技術(shù)等設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建了盾構(gòu)關(guān)鍵部件模塊化設(shè)計(jì)體系，實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)關(guān)鍵部件的洞內(nèi)維修或更換，縮短了盾構(gòu)始發(fā)和過站時(shí)間，提高地鐵施工安全性及適應(yīng)性。

    項(xiàng)目共獲專利32項(xiàng)，其中發(fā)明專利12項(xiàng)，發(fā)表科技論文38篇，其中EI和SCI收錄21篇。

    該項(xiàng)目的實(shí)施，建立了盾構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了高端復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，形成了一條具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的完整產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于我國(guó)城市軌道交通工程建設(shè)中，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

    獲獎(jiǎng)等級(jí)：三等獎(jiǎng)

    完成單位：中國(guó)鐵建重工集團(tuán)有限公司