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超大直径泥水平衡盾构机自主设计制造关键技术及应用

2021年04月20日13:13

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“春风号”盾构机

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中铁306号(CREC306)

    项目简介

    随着我国国民经济建设的高速发展,我国特大断面多功能公路隧道、铁路隧道等穿江越海高水压项目越来越多。超大直径泥水平衡盾构机作为该领域隧道施工的重型高端装备,以其承压高、安全好、施工高效等显著优势得到广泛应用和认可。根据国家发展规划,未来10年,长江流域、沿海地区将修建特大断面隧道上百条,设备需求300台以上,装备直接投入上千亿元,拉动相关产业投资上万亿元。为打破我国超大直径泥水平衡盾构机核心技术被国外垄断,设备长期依赖进口的现状,研发国产超大直径泥水平衡盾构机迫在眉睫。

    本项目历经7年产学研用联合攻关,攻克了高水压环境下高效率常压换刀、大断面复杂地层泥浆循环高效排渣、大直径泥水平衡盾构机多系统协同智能感知控制等三项关键技术,解决了“换刀难、出渣难、控制难”三大国际行业难题,自主研制了国产首台15m级“CREC306”、国产最大直径“春风号”等18台超大直径泥水平衡盾构机,并实现了超大直径泥水平衡盾构机的产业化。目前该成果已在汕头苏埃通道跨海隧道、深圳春风隧道、大连地铁5号线跨海隧道等重大工程中得到成功应用,经济社会效益显著,多项关键技术达到国际领先水平。

    项目研发期间申请国家专利60项(其中授权发明专利22项,外观设计1项,实用新型专利37项,实用新型中有20项处于发明专利实审阶段),登记软件著作权2项,发表学术论文21篇,出版专著2部,主持和参与制定国家标准2项。国产最大直径“春风号”盾构机被国资委评为“2018年度央企十大创新工程”,同时被中国科协评为“2019年十大科学传播事件”。

    项目带来了显著的经济社会效益,目前公司已形成超大直径泥水平衡盾构机生产线5条,具备年产10余台套产品能力。项目实施以来,近三年新增经济收入64.94亿元,新增利润8.62亿元。项目的成功实施打破了国外技术垄断,填补了国内空白,2019年该科研成果超大直径泥水平衡盾构机(φ13.46m)成功出口到波兰,实现中国“智”造,走出国门,进入国际高端市场,极大提升了中国装备在国际市场的影响力。

    获奖等级:特等奖

    完成单位:中铁工程装备集团有限公司、中南大学、大连理工大学、郑州轻工业大学、中铁隧道局集团有限公司、中铁一局集团有限公司

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