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,掘进效率较为低下。团队历经10 余年技术研发,发明了泥水平衡盾构和土压平衡盾构的掘进模拟系统、施工期管片结构的内力分析方法与承压止水检验技术以及刀盘刀具优化配置与耐磨保护及刀具快速更换技术等,成功解决了开挖面失稳、地表坍陷、螺旋机喷涌、地层劈裂等盾构掘进失控等难题,保障了盾构掘进安全。
泥水平衡盾构掘进模拟系统 土压平衡盾构掘进模拟系统
施工期隧道结构分析模型
应用领域(含已推广使用情况):成果在成都、南京等多座城市地铁,以及高速铁路、城际铁路、电力、输水等盾构隧道建设中得到广泛应用,取得重大经济效益。成都地铁前期4 条线路应用了本项目整体技术,施工安全可靠,平均月进度突破300米。
知识产权情况:砂卵石地层盾构隧道施工安全控制与高效掘进技术获2015年国家技术发明二等奖,相关研究成果获省部级科学技术一等奖3项。授权发明专利 10 项、实用新型专利 10 项,出版论著 2 部、发表论文100 余篇(SCI/EI 收录50 余篇)。
技术水平:国际先进。
技术成熟度:已成熟,处于规模化小试阶段。
团队(或成果完成人)简介:
第一完成人何川,西南交通大学副校长,西南交通大学首席教授、交通隧道工程教育部重点实验室主任、陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室副主任,国家杰出青年科学基金获得者、**特聘教授、国家*领军人才、大型及复杂隧道工程教育部创新团队学术带头人,国家重点研发计划项目负责人。主持完成国家973、863、科技支撑、自然科学基金重点项目等国家/省部级及重大工程建设科研项目/课题70多项。发表SCI/EI收录论文200余篇,出版专著7部,获授权发明专利30余项,参编国家/地方及行业规范标准6部。主持获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项,获省部级及国家一级学会科技奖20多项,其中主持获特等奖1项、一等奖5项、二等奖3项。获何梁何利基金科学与技术奖、詹天佑铁道科学技术成就奖、茅以升铁道科学技术奖、全国创新争先奖状等荣誉。