国产首台高铁大直径盾构机
张帅坤 盾构机成为中国“争气机”

张帅坤盾构机成为中国“争气机”作者:***来源:《中国新时代》2024年第06期16年前,张帅坤作为一名盾构司机,用的是进口“洋盾构”,处处被外国人“卡脖子”;如今,他带领团队自主研制的盾构机,不但占据了国内40%的市场份额,还出口到新加坡、韩国等国家,成为一张闪亮的高端装备大国名片。
每次走进世界最长海底高铁隧道——金塘海底隧道现场,中铁十四局甬舟铁路金塘海底隧道项目总机械师董冰都忍不住要仰头多看几眼“甬舟号”盾构机。
“未来一段时间,它要完成独头掘进4940米的重任,要下穿23根石油管线、地面建筑物、海堤、码头、主航道等42项风险源,要面对构造复杂的地层及海域环境。
施工复杂程度、难度和风险在世界范围内绝无仅有。
”在金塘海底隧道的另一端,是涂装“东海龙王”图案的“定海号”盾构机。
“定海号”盾构机130米的长度,14.57米的直径,与“甬舟号”犹如孪生。
金塘海底隧道也是在世界超大直径盾构施工中,首次采用两台盾构机相向掘进、在海底完成对接、在洞内完成盾构机拆解的施工方式。
根据规划,“甬舟号”“定海号”这两台14.57米超大直径盾构机分别从宁波、舟山两端相向掘进,最终以不超过20毫米的误差在海底实现精准对接,这让隧道开挖的每一米都几乎伴随着世界级难题的技术攻关。
这两台盾构机的研发带头人,正是铁建重工掘进机研究设计院副院长张帅坤。
16年前,他作为一名盾构司机,用的是进口“洋盾构”,处处被外国人“卡脖子”。
如今,张帅坤带领团队自主研制国产盾构机,让关键核心技术掌握在自己手中。
矢志掌握核心技术走进铁建重工长沙第一产业园盾构机生产车间,人们的目光会不由自主地被一个个“庞然大物”吸引:这些集机械、电气、液压等技术于一体的大型高端装备,可以一边挖掘隧道,一边铺设管片,实现隧道主体结构一次构筑成型。
盾构机,全称为全断面隧道掘进机,是地下工程建设的“神兵利器”,也是衡量一个国家高端装备制造水平的重要标志。
每台盾构机都由上万个精密零部件组成,被誉为“工程机械之王”。
大直径泥水盾构核心施工技术

大直径泥水盾构核心施工技术
佚名
【期刊名称】《建筑技术开发》
【年(卷),期】2011(38)5
【摘要】我国铁路重点建设项目——天津西站至天津站地下直径线工程盾构机顺
利穿越海河。
天津西站至天津站地下直径线是沟通天津站与天津西站、连接京沪高铁与津秦客专的大直径地下联络隧道工程,线路全长5005km,为特大单洞双线,盾构直径达12m。
【总页数】1页(P89-89)
【关键词】泥水盾构;大直径;施工技术;重点建设项目;隧道工程;天津站;盾构机
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.14
【相关文献】
1.成功改造14.93米泥水盾构机“第一人”——全硬塑膨胀性黏土层超大直径泥
水盾构单管双层隧道施工关键技术研究纪实 [J], 中铁十四局集团有限公司
2.大直径泥水盾构大坡度始发关键技术研究 [J], 陈鹏
3.大直径泥水盾构下穿黄河堤坝施工技术研究 [J], 田兆平
4.超大直径泥水盾构施工技术要点探究 [J], 赵若凡
5.大直径泥水平衡盾构大坡度始发关键技术 [J], 李到洪;陈俐光;姜涌;田辉;张洪亮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国盾构机的发展历史

中国盾构机的发展历史
盾构机是一种现代隧道施工设备,它是在工程师James S. Robbins于1950年代提出盾构法后逐步发展起来的。
盾构机在中国的应用起步于1970年代末期,但是当时的技术相对落后,生产的盾构机大都采用进口技术和设备。
直到1990年代初,随着我国城市地铁、高速公路等基础设施建设的大力推进,盾构机在中国的应用逐渐得到了普及和推广。
此时国内盾构机的制造商开始崛起,如江苏新纪元、中联重科等。
他们从技术上不断改进、提高盾构机的性能、质量和稳定性。
在经过多年的努力发展后,中国盾构机的技术和品质得到了全球公认。
2010年,中国制造的TBM盾构机首次进入世界排名前十名,而在2015年,中国的盾构机销售额占全球的90%以上,成为全球盾构机制造业的领导者。
目前,中国盾构机已经成为世界范围内使用最广泛的隧道掘进工具之一,广泛应用于地铁、水利、交通、煤炭、电力、油气等领域。
中国盾构机的发展历程,是中国现代工程技术的一项杰出成就,也为中国的基础设施建设提供了坚实的支撑。
超大直径盾构下穿高铁路基的沉降数值分析

超大直径盾构下穿高铁路基的沉降数值分析娄洪峻;苏栋;林星涛;王雪涛;宋明【期刊名称】《深圳大学学报(理工版)》【年(卷),期】2024(41)3【摘要】为探究超大直径盾构隧道下穿城际铁路路基沉降规律,以中国武汉两湖隧道工程为例,基于Plaxis有限元软件,建立了铁路路基-土体-隧道的三维精细化数值模型,探讨盾构掘进过程中地层损失率、开挖面支护压力、盾尾注浆压力对隧道上方城际铁路路基沉降的影响.结果显示,盾构下穿复合地层的过程中,高铁路基道砟层表面在盾构掘进方向上会发生不同程度的沉降;当盾构掘进引起的地层损失率从1.0%增加到1.6%时,铁路路基的最大沉降从18.86 mm增加到22.71 mm,增大了20.4%;当开挖面支护力处于隧道拱顶侧向静止土压力的0.7~1.4倍时,不同工况下盾构掘进引起的铁路路基变形差异较小(小于0.67 mm);注浆压力对铁路路基的沉降影响明显,随着注浆压力增大,铁路路基的沉降明显减小.当隧道拱顶注浆压力增大到拱顶侧向静止土压力的3倍(648 kPa)或以上时,沿铁路路基的最大差异沉降未超过规范要求(≤5 mm/10 m).研究结果可为超大直径盾构下穿高铁路基时掘进参数的设置提供参考.【总页数】10页(P377-386)【作者】娄洪峻;苏栋;林星涛;王雪涛;宋明【作者单位】深圳大学土木与交通工程学院;深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室;深圳大学深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室;中交第二公路勘察设计研究院有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU455.43【相关文献】1.高铁大直径盾构隧道下穿快轨路基结构的影响分析及控制技术研究2.大直径盾构隧道下穿高铁无砟轨道路基预加固方案研究3.京张高铁大直径盾构隧道下穿城市道路的沉降分析4.超大直径泥水盾构下穿围堰堰堤沉降规律分析5.超大直径盾构隧道下穿黄河大堤沉降分析与控制研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国铁建重工集团情况汇报-中国砂石协会

掘进机产业
土压平衡盾构机 泥水平衡盾构机 敞开式TBM 煤矿双模斜井 TBM 单护盾TBM
国产首台敞开式TBM(2014年12月下线,制造周期7个月)
中
国
砂
石
会 协
已掘进3000m,创造中国单日掘进记录73.8m!
填补世界空白产品
国家科技支 撑计划支持
中
国
砂
石
会 协
世界首创 煤矿斜井双模式TBM (2013年)
长沙园区
道岔公司
中
国
砂
石
会 协
隆昌公司
隆昌公司
一、集团概况
(二)产业园区
兰州公司
电气物资公司
中
国
砂
石
会 协
新疆公司
(一)发展历程
集团概况
中
国
砂
(二)产业园区
石
会 协
(三)产品产业
集团主要产品产业
掘进机产业
特种装备产业
土压平衡盾构机 泥水平衡盾构机
混凝土喷射台车
敞开式TBM
煤矿双模斜井TBM
单护盾TBM
石
会 协
装药台车
一、集团概况
(三)集团产品产业
隧道施工多功能台车
地下工程排险车
中
国
砂
石
会 协
隧道钻孔台车
一、集团概况
3.轨道设备产业
时速250公里60-12号单开道岔(客专线
道岔 高锰钢辙叉 弹条扣件 货车闸瓦
中
国
时速350公里60kgm 钢轨42号单开道岔
砂
石
会 协
一、集团概况
(三)集团产品产业
第一台土压平衡盾构(复合地层) (2010年)长沙地铁2号线
2021年度河北省科技进步奖提名项目公示内容2

2021年度河北省科技进步奖提名项目公示内容项目名称:复杂环境大直径泥水盾构关键技术研究与应用提名单位:廊坊市科技局项目简介:交通强国战略的实施极大激发了国内大直径盾构隧道工程建设需求,但适用于复合地层的大直径泥水盾构装备核心技术长期受制于国外。
复杂环境大直径泥水盾构广泛存在地质复杂掘进难、地表沉降控制难、施工环保要求高、智能化水平低等技术难题。
项目依托国家铁路总公司重大专项、中铁隧道局集团科技创新计划等课题,以北京地下直径线、北京望京隧道及汕头海湾隧道工程为背景,针对北京铁路直径线穿越宣武门大街、望京隧道穿越300多栋无基础民房、机场高速、北京机场快轨及汕头海湾隧道穿越大量花岗岩孤石和主航道下三段浅覆土基岩突起(土岩强度差达200MPa)等工程重难点,围绕“新装备核心技术研发、掘进沉降精细控制、安全高效零污染绿色建造”总体目标,产学研用相结合,开展复杂环境大直径(15m级)泥水盾构装备系统研发和施工关键技术攻关,取得了一系列重大研究成果,取得主要创新成果如下:(1)突破高水压极软极硬地层超大直径(15米)盾构装备系统关键技术。
发明了滚刀常压换刀装置、建立了极软极硬地层平衡多元需求的常压刀盘刀具设计方法;研发了高水压大直径主轴承密封压力随动自适应控制技术、极软极硬地层推进油缸负载均衡同步精准控制技术;发明了刀具磨损检测装置,构建了盾构刀盘刀具状态感知运维系统;解决了高水压装备密封和滚刀常压更换国际难题。
(2)创新了复杂环境大直径泥水盾构精细施工控制技术。
揭示了复杂环境典型地层开挖面扰动失稳机理,优化了基于地层损失率最大拟合度的地层沉降域解析模型;揭示了极软极硬地层滚刀破岩载荷在刀盘转速与贯入度耦合作用下的非线性变化规律,形成了“低转速、低贯入、扭矩红线控制”掘进参数优化选取技术;创新了复杂地层“内外联动、自动监测、跟踪注浆、动态控制”的沉降精细控制技术;创新了一种盾构掘进参数统计过程控制(SPC)和自动滑窗模型融合的自动识别技术,建立了盾构掘进参数异常分级预警及信息实时反馈系统,实现了复杂地层突变载荷超大直径盾构可靠掘进,高风险区地表沉降0.68mm。
中考语文阅读理解《“钢铁巨龙——中国盾构机”有啥硬实力》含答案

中考语文阅读理解《“钢铁巨龙——中国盾构机”有啥硬实力》含答案阅读下文,完成下列小题。
“钢铁巨龙——中国盾构机”有啥硬实力①飞速旋转的刀片利齿,前行掘进的钢铁巨龙,遁地穿山,威风凛凛,这就是有“钢铁穿山甲”之称的国字号重器--中国盾构机。
盾构机,全称为全断面隧道掘进机,集机、电、信息、人工智能等技术于一身,被誉为“工程机械之王”,是开挖隧道的利器,更是衡量一个国家制造业水平的重要标志。
可以说,没有盾构机,就没有我国近二十年飞速发展的四通八达的铁路公路网。
②谁能想象,20多年前,我们还没有自己的盾构机。
如今,中国盾构机“上”可以穿喜马拉雅山,“下”可以穿越长江,并热销海外。
中国盾构机到底有哪些硬实力?造中国人自己的盾构机③秦岭隧道是我国向外国购买盾构机挖掘的第一条铁路隧道。
如果采用传统钻爆法,可能要10多年才能打通隧道,而使用盾构法,只需两年。
那时,我们还没有自己的研发体系,关键技术受制于人。
2000年初,中国中铁决定:造中国人自己的盾构机!④历时8年,克服重重困难,我国首台具有自主知识产权的“中国中铁1号”样机下线,2009年2月6日,“中国中铁1号”在天津开掘。
盾构机要下穿“瓷房子”等文保单位,容不得半点闪失,4个月后,天津地铁3号线营和右线区间顺利贯通,地面沉降控制在3毫米以内。
自此,行业开始发力,一批盾构机制造企业陆续成立,成长壮大。
时至今日,我国盾构机保有量约5000台,居世界第一。
名副其实的“中国心”⑤一台盾构机重量数千吨,零部件超2万个,一个控制系统就有2000多个控制点。
刀具是盾构机的“铁齿钢牙”,既要高硬度、耐腐蚀,又要柔韧性好、耐疲劳。
水平、斜向、竖向、拐弯掘进,刀盘直径从0.5米到23米,断面形状有单圆形、矩形、马蹄形、多圆形、U形……地质环境复杂多变,需要工程师不断磨砺技艺、创新产品。
⑥最难突破的、被喻为盾构机心脏的主轴承,是其核心部件,也是我国自主研发的名副其实的“中国心”。
助力穗莞深城际快线——国产首台直径8810土压平衡盾构机顺利下线

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目I 圈2 圈3
目4 圈6 目5
囡1 8 1 盾构机 8O 圈2 8 1 盾构机下线揭幕 8 0 目3 8 1 盾构 验收试机 8 0 机 目4 8 1 构 验收仪式 8 0 机 圈5 日本奥 组代表发言 村
目6中铁 十六局代表发言
2 1 年7 日,首 台国产 直径8 1mm土 压平衡 盾构 机在上 海力行 工程技 术发 展有限 公司完 0 0 月5 80 成业 主工厂 验收顺 利下线 。该盾构 机由 上海力行 工程技 术发展 有限公 司与 日本著名地 下施工 设备制 造商 奥村机 械制作 抹式会社 台作设 计制造 .是 国内首 台适合 于20 c 0 Mp l 及复台软 土地质 的多用 硬岩 途复 台型土 压平衡 盾构机 .其顺利 下线标 志着 国产大直 径盾构 机的生 产进入 了一个全 新的阶 段 . 同
时其 创造的 8 月内制 造完 成并交 付验收 的全新 纪录 ,开创 了国 内盾构机 制造 的先河 ,也极 大地助 个
推 了 莞深域 际快线 的建设速 度。 穗 穗莞浑 域际轨 道交通线 是经 国务院 批准的珠 江三 角城际轨 道交通 同主轴 线之
,也是广 东省首
个 由省主导 的城际 轨道交 通建设 项目 ,全长8 2 里,总 投资 169 元.工期 3 ,预计 2 l年 66公 亿 9 年 0_ 底建成 通车 穗港 深域际铁 路投 资10 5 多亿 ,20 年1 月开工 建设 ,其起点 为广州地 铁的鱼 珠站 , 08 2 经庙头 到东 莞境内 .经虎门 等地最 后进入深 圳市境 内。全程 运行 时间6 分钟 .速度 目标值 为每小时 0 10 4 公里 . 时每 隔2 半钟就 会有一 趟车 先行 开工的 东莞一 届 分 深圳 机场段 全长 7 公里 深 圳机场 04 往南至 福田 中心 段 建成后 .线路全 长1 8 I公里 ,设站 2 个.平均 站间距 5 公里 . 程列车 运行时 2 6 全 间约8 分钟 它的 开工建 设标志 着珠三 角地 轨道交通 同域化 规划实 施进入 全面启动 阶段 穗莞深 3 城际轨 道交通 线建成 后,将 成为沟 通广州 、东莞 、深圳三 市的快 速交通 通道 ,对推动 珠江东 岸.加 快建成一 小时经 济圈 、实现区域 经济一体 化 . 升珠三 角地区整 体实 力具有重要 意义。 提 穗 莞深 城际铁 路 ,由中铁 二局承 建 , 2 0 年I F2 ,在 深圳市宝 安区举 行开 工仪 式。穗 于 08 ]1 2 3 1 莞深域 际铁路 SH 3 .由 中 十六 局承 建,由 于该标 段地质 条件极 为复杂 . 变化较 多,初 始阶 Z -标 铁 且 段 为软土 地质且 粘性较 高 ,后段为 复合地质 ,具有 大量岩 石 , 部岩石 硬度达 到2O a 因此对 局 0 Mp , 盾构机 的综 合性 能要求 极高 。中铁 十 六局在 经过 多方 比对 .从技 术优势 、制 造经 验、制 造工期 、 性 价 比等因 素综台 考虑 ,最终 选择 了上海 力行 工程与 目本 奥村台 作设计 制造 的8 0 81盾柯 机 .并于
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水平衡盾构机 “ 望京1号”,今天成功穿越 京沈高铁北京望京隧道工程。“ 望京1号” 由铁建重工、中铁十四局联合研制,拥有 完全自主知识产权,助力全国最长的城市 高铁隧道完成主体工程,展现出国内长距 离下穿既有地铁车站的最高水平。
望 京 隧道是 京沈 高铁 全 线 唯 一的 大 直径盾构隧道 ,全长 8000米 ,采 用 4台 盾构 机单 洞 单 线 由 沈 阳 向北 京 方向 掘 进施工。 “ 望 京 1 号 ”开 挖 直径 10.87 米 , 相当 于 3 层 楼 高 ; 总 长 87 米 , 总 重达 1900 吨, 装 机 功 率 为 5300千 瓦 , 集 隧道 开 挖 、衬 砌、出碴、导向等功能于一体,能安全、环
经济
责任编辑 吴晓华 版式编辑 李妍 2018年8月29日 星期三
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国产首台高铁大直径盾构机 北京成功穿隧
铁建重工、中铁十四局联合研制,助力全国最长城市高铁隧道完成主体工程
湖 南 日 报 8 月 28 日 讯 ( 记 者 曹 娴 通 讯 员 黄 星 霖)国产首台高铁大直径泥
展示五彩湘茶 助推千亿产业
第十届湖南 “ 茶博会”即将举办
湖南日报 8 月 28 日讯 (记者 张尚武 通讯员 黄德开 ) 三湘四水五彩茶, 展出名茶色香味。 今天上午, 第十届 湖南“ 茶博会” 组委会召开新闻发布会宣布, 第十届湖 南茶业博览会 (以下简称“ 茶博会” )将于 9月 7日至 10日 在长沙红星国际会展中心举行。 近 10 年来, 湖南“ 茶博会” 见证了湘茶产业发展 壮大的历程。 绿茶、 黑茶、 红茶、 黄茶、 白茶轮番发 力, 多茶类绽放出湖南茶业的勃勃生机; 省委、 省政府 大力扶持茶叶产业, 提出“ 建设茶叶强省, 打造千亿产 业” 的目标, 引良茶园、 壮大龙头、 精细加工、 茶 旅融合, 产业链越舞越活。 至 2017 年底, 全省茶园面 积达到218.8万亩, 茶叶年产量19.7万吨, 出口 4.7万吨, 创汇1.6亿美元, 茶业综合产值达713亿元。 省农委副主任邹永霞在新闻发布会上介绍, 第十届 湖南“ 茶博会” 将重点展示和推介五彩湘茶, 在展馆一 楼分别设立湖南红茶、 安化黑茶、 潇湘绿茶、 岳阳黄 茶、 桑植白茶等五大湘茶区域品牌展区, 凸显“ 三湘四 水五彩茶” 的产业特色, 可望成为此次会展的最大亮 点。 本届“ 茶博会” 由省农委、 省供销社、 省扶贫办、 湖南日报报业集团等单位联合主办, 省茶业协会、 省茶 叶学会等单位共同承办。 据组委会介绍, 本届“ 茶博 会” 各项筹备工作进展顺利, 省内 30 个茶叶主产县组 团参展, 还吸 引了来 自 全国各 地 40 个 代表 团、 近 1000 家茶叶企业参展。 展会期间还将举行“ 茶 艺 联展—唐羽 茗 茶”“ 中 俄 万 里 茶 道—歌 舞 剧 展 演 ”等活 动 , 给广 大 市 民送来一场茶文化盛宴。
我省寿险业务结构 持续优化
湖 南 日 报 8 月 28 日 讯 ( 记 者 刘 永 涛 通 讯 员 郭 萍 ) 我 省 保险 业 坚 持 回归 本 源 , 业 务结构 持续 优 化, 转型 升级效应 凸显。 今年 1-7月, 我 省 寿险市场累计实现总 规模保费582.09亿元, 较去年同期增长4.39%。 从 业 务模式 上来 看 , 寿险缴费结构 进一 步调整 , 首 年 期交 和续 期拉动 的 比 重提 升 , 个 险 成为中国 人寿 、 平 安、 新 华 、 太平 、 阳 光 等多 数保险公司 的主力 渠道 。 1-7 月, 寿险 行业龙头中国 人寿 在湘 首 年 期交保费 达 35.8亿元, 占 长 期险首 年 保费比 重为 70.6% ; 续 期保费 达108.2亿元, 同比增长39%。 伴随 行业 深度转型 , 健康险迎 来 爆 发 期 。 今年 前 7 月, 我 省 寿险市场实现健康险 ( 含健康险 续 期) 保费 96.25亿元, 同 比增速 37.54% 。 中国 人寿健康险保费规 模 29.96亿元, 占市场首 位; 华夏人寿 同 比增 长 143.24% , 为同业市场第一。 同 时 , 省内 寿险公司 的 银保渠道 大 幅压缩趸交 业 务 。 过去 , 银保渠道依托银 行 现 成的 网 点, 迅速做 大 规模 , 如 今大 幅调减 。 随着市场变 化, 我 省 银保期交 业务占比提升, 今年前7月较去年同期提 高 10.43个 百 分 点。
针对 上 述 地 质 特点和 技术 难 点, 铁 建重工量 身定 做 了 针对 性 和 适 应性 强 的大 直径 泥 水 平衡盾构 机, 采 用间 接 式 双 舱气垫 双回路 控 制 等国际上最 先 进 的 技术 ,把 高 强 度 、 高 风 险 、 高 污 染 的 隧 道 掘 进工程作业, 转变 成为 相对 安全、 高效 的绿色 施 工 模式 , 助 推 我 国 隧道 施 工现代化。
保、高效一次完成超大断面隧道施工。 铁建重工泥水盾构研究所所长张帅 坤介绍,盾构机在掘进过程中,要穿越首 都机场高速、机场快轨、地铁15号线马泉 营地铁站、红砖艺术中心、污水处理厂、高 压塔架,以及多处居民区和高大建筑等风 险源,沉降要求高、安全风险大。 隧道最深 处43米,距离车站维护结构仅0.6米。
长沙首台 “ 迷你”盾构机 “ 亮相”电力隧道
湖 南 日 报 8 月 28 日 讯 ( 记 者 陈 淦 璋 ) 一 般地铁盾构 机 直
径在6米以上, 而今日 始 发的长 沙万 家丽路 220 千 伏 电 力 隧 道 盾构 机 直径只有 3.6米 。 这也是 省会首台 “ 迷你”盾构 机,预 计 明 年 9 月 实现隧道 “ 洞通 ”,建成 后 将为长沙地铁3号线和5号线、马 栏山视频文创产业园等供电。 万 家 丽 路 220 千 伏 电 力 隧 道位于长沙万家丽路西 侧 ,全长 5.957 公里 , 隧道 内 径 3.6 米 、 外 径4.1米。 作为小型盾构隧道,该 项目需穿越三一大道 立 交 桥 ,是 全线最大施工难点,同 时 将下 穿 地铁隧道和12个车站出入口等, 施工环境复杂。 相比过去的电力 隧道 都 是 采 用 明挖浅埋 方式 施 工, 此次为 首 次 采 用盾构 法施 工。据悉,项目完工后,可容纳12 条高压电缆,让万家丽路 沿 线所 “ 下地”。 有高压线全部