中国盾构技术的创新与突破
Th e I nn o v a t i o n a n d Br e a kt h r o ug h o f S hi e l d Te c h n o l o g y i n Ch i n a
HONG Ka i r o n g ,CHEN Ku i ,FENG Hu a n h u a n
Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 1 , H e n a n , C h i n a; 2 .T i a n j i n U n i v e r s i t y , T i a n j i n 3 0 0 1 9 2 , C h i n a )
Ab s t r ac t:Gr e a t p r o g r e s s h a s b e e n a c h i e v e d i n s h i e l d t e c h n o l o g y i n Ch i n a .Ho we v e r ,t h e r e i s s t i l l a g a p b e t we e n Ch i n a
第3 3 卷
第1 0 期
隧道建 设
Tu nn e l Co n s t r u c t i o n
V0 1 . 3 3 No . 1 0 0c t. 2 Ol 3
2 0 1 3年 1 0 月
中 国 盾 构 技 术 的 创 新 与 突 破
洪 开 荣 ,陈 馈 ,冯欢 欢
a n d o t h e r c o u n t r i e s i n t h i s f i e l d .I n a d d i t i o n t o p r e s e n t i n g t h e h i s t o r y a n d t h e s t a t e — o f - a r t o f s h i e l d t e c h n o l o g y ,t h i s p a p e r s u mma r i z e s t h e i n n o v a t i o n s a n d b r e a k t h r o u g h s ma d e i n s h i e l d t e c h n o l o g y i n C h i n a ,w h i c h i n c l u d e t h e f u n d a me n t a l b r e a k t h r o u g h s i n s h i e l d t e c h n o l o g y .t h e d e v e l o p me n t o f e x p e r i me n t p l a t f o r ms a n d t h e i n d u s t r j a n z a t i 0 n o f s h i e l d ma n u f a c — t u r i n g .T h e p a p e r a l s o d i s c u s s e s t h e s t a t e — o f - a r t a n d t h e t r e n d o f s h i e l d t e c h n o l o g y i n C h i n a,wi t h S h i e l d“ P i o n e e r ”,
S hi e l d“ Adv a n c e” a n d S h i e l d“ CREC No . 1” a s e x a mp l e s .F i n a l l y.t h e a u t h o r s ma ke s a n o u t l o o k o n t h e d e v e l o p me n t t r e n d o f s h i e l d t e c h n o l o g y i n Chi n a.Th e p a p e r c a n pr o v i d e r e f e r e n c e f o r t h e r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f s h i e l d i n Ch i n a
DO I : 1 0 . 3 9 7 3 / j . i s s n . 1 6 7 2— 7 4 1 X . 2 0 1 3 . 1 0 . 0 0 1
中图分类号 :u 4 5
文献标 码 : A
文章编号 :1 6 7 2— 7 4 1 X( 2 0 1 3 ) 1 0— 0 8 0 1 —0 8
( 1 .S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f S h i e l d Ma c h i n e a n d B o r i n g T e c h n o l o g y ,C h i n a R a i l w a y T u n n e l G r o u p,
( 1 .中铁 隧道 集 团盾构 及掘 进技 术 国家重 点 实验 室 ,河 南 郑 州 4 5 0 0 0 1 ; 2 .天津 大学 ,天津 3 0 0 1 9 2 )
摘要 : 我 国盾构技术 已经取得 了长足 的进 步 , 但与 国外先进 盾构技术相 比, 仍 然存在一定 差距 。在概述 国际盾构发展历 程 、 现状 及 国际先 进盾构应用情况 的基 础上 , 从关键 核心技 术 、 实验平 台研 制和盾 构产业化 3个方 面 , 论述 我 国盾构技 术所取 得 的创 新 与突 破 。以“ 先行号 ” 、 “ 进越 号” 及“ 中国 中铁 1号” 等 国内先进盾构 为例 , 阐述我 国盾 构技 术 的发 展现状 和趋势 。最 后 , 针对 我 国与国 际先进 盾构技术 的差距 , 展望盾构新 型技 术的突破 口, 能够为盾构技术 的 自主研发和应用提供可行思路 。 关键 词 : 盾构 ;技术创新 ;技术突破 ;平 台研制 ; 盾 构产业
我的团队我的队—中铁十八局集团轨道交通公司盾构一队奋进成长纪实
我的团队我的队—中铁十八局集团轨道交通公司盾构一队奋进成长纪实2012-03-27参建员工热烈欢呼刀盘下井吊装阳春三月,南国生机盎然。
在打造珠三角未来一小时经济生活圈的重大工程建设项目——莞惠城际的盾构始发井现场,几排整齐的队列,头戴印有中国铁建标志的安全帽,着装统一,一个个掷地有声依次喊着“到”……这是他们每天的必修课,进隧道换班作业的前奏曲。
这支队伍就是中铁十八局轨道交通公司成立的盾构一队——公司直属工程队,一支标准的“80”后团队。
这个团队平均年龄不到26岁,却驾驭着公司价值3.5亿元的盾构设备,掌握着公司最尖端的盾构核心技术,肩负着打造盾构施工品牌的重大使命。
在复杂的经济环境和激烈的市场竞争中,他们朝气蓬勃,扬帆冲浪,披荆斩棘……稚嫩肩膀扛起大梁为了使资源得到合理的配置,培养一批“永久牌”专业技术人才,做强做专盾构品牌优势,打造核心竞争力,2011年7月,十八局集团轨道交通公司执行董事、总经理宋永杰、党委书记刘瑞永等公司领导,顶烈日冒高温到项目一线深入调研,并亲自挑兵点将组成了盾构一队。
在这支年轻的队伍里面,有些是经历过深圳地铁1、2号线的技术干部,但大多数却是刚参加工作的大学毕业生。
最让人称道的是,他们有高度的责任感、好学上进的钻研劲,时刻发扬作为铁建员工不怕苦、不怕累的团队精神,攻克了盾构领域一个又一个技术难题,朝着“高、精、尖”技术领域逐步迈进。
盾构一队成立后的首个重大任务,是广东珠三角莞惠城际铁路GZH-2标盾构工程施工。
在该隧道施工中,盾构一队采用的德国海瑞克公司生产的8.83米直径的盾构设备,是中铁十八局集团公司目前仅有的两台大断面直径盾构机,这样的直径设备在国内尚属首次应用,设备庞大,技术复杂。
“天降降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤”。
为能实现盾构技术的自有化,盾构一队盾构机的组装,既没有交付厂家,也没有交给有技术资质的单位来实施,而是纯粹由自己的团队“内部消化”。
盾构机的研究现状及发展前景
盾构机的研究现状及发展前景摘要:这就主要介绍国内外盾构机的发展过程、现状以及前景,并就取得的一些成果做探究。
同时就我国盾构机发展面临的挑战分析,提出相应的意见。
关键词:盾构机 ; 土压平衡轻量化;煤矿引言:盾构机是隧道施工中的关键设备,盾构工法由英国人Brune于1810年发明最先有提出,其后发展到欧洲各国,如英国、德国以及引入日本。
它的应用范围广泛,是现代工程建设中非常重要的工程机械。
主要用于铁路、公路、地铁、城市管廊、煤矿巷道、引水工程、矿山开采等隧道施工。
可以说盾构机的出现有效的推动了国民经济的发展与建设,已经成为工程建设中不可缺少的重要机械装备,因此盾构机也成为各国探索发展的重要机械,成为衡量一个国家工程领域发展的重要标志。
1关于我国盾构机现状研究经过多年的发展,我国已经具备相对完善的盾构机设计、研发、生产的配套产业链,并具备自主知识产权。
这里经过我对盾构机文献的各方查阅发现,盾构机的研发与设计主要集中在两个大的难点方面,分别盾构机刀盘以及拼装技术上的研究。
这主要的原因在于在盾构机实际工作中,掘进和管片拼装是盾构机最基础性的工作要求。
除了这些以外,盾构机的各项组成也极其复杂,其中就涉及机、电、液、导向、计算机技术等学科的综合性大型机械装备。
所以不难看出,研究盾构机需要涉及很多门学科,主要包括传统的机械、电子、地质、土木、材料等综合性技术。
2盾构机发展与展望盾构机已经成为交通、矿山、水利等工程方面关键的技术装备,已经在众多领域有着广泛的应用。
随着当下信息、自动控制技术以及微电子遥感技术的不断发展,对于盾构机的多功能化越来越强烈,因此未来这些技术已经密集性应用于盾构机的设计与研发,使得盾构机能满足复杂的地质工况,同时也让盾构机更加智能,下面就具体就盾构机的发展做几点研究。
2.1机型多样化发展未来的盾构机将不在运用于单一的工况,而是随着盾构机的不断改进与优化,盾构机的使用也将发生巨大变化,未来盾构机不管是形状还是大小都将发生改变。
盾构施工标准化管理实践与创新
建筑技术开发Building Technology Development建筑管理Building Management 第48卷第10期2021年5月盾构施工标准化管理实践与创新马晓青,柏欣,张培元(青岛市地铁十三号线有限公司,山东青岛266000)[摘要]简略阐述了我国某地区工程隧道工程盾构施工的实际情况,并在此基础上从临时设施设计标准化、盾构管片工厂 化预制、施工智能化与机械化及盾构施工信息化应用几方面内容着手,对盾构施工标准化管理的创新实践展开了详细分析,旨 在为相关工程盾构施工管理有效性的提升提供借鉴。
[关键词]盾构施工;标准化管理;质量控制[中图分类号]U 455.43 [文献标志码]B [文章编号]1001-523X (2021) 10-0057-02Practice and Innovation of Standardization Management of Shield ConstructionMa Xiao -qing , Bai X in , Zhang Pei-yuan[Abstract ] The actual situation of shield construction of engineering tunnels in a certain area of China is briefly described , and on this basis , starting from several aspects the design standardization of temporary facilities , factory prefabrication of shield segments , construction intelligence and mechanization , and shield construction information application , a detailed analysis of the innovative practice of shield construction standardization management is carried out , aiming to provide a reference for improving effectiveness of shield construction management in related projects .[Keywords ] shield construction ; standardized management ;近年来,我国城市轨道交通建设己经迈入了全新的发展阶段,截至2020年,我国交通运输将完成铁路投资8000亿元,相关调查表明,2019年我国城市轨道交通总长度己经高达6426.84km 。
隧道施工工艺中的创新技术
隧道施工工艺中的创新技术隧道施工一直是现代工程领域中的重要环节之一。
隧道的建设不仅涉及到交通运输、水利工程等领域,而且还关系到城市建设的发展和环境保护等重要问题。
为了提高施工效率、降低成本并确保隧道的质量与安全,近年来,隧道施工中涌现出了一系列创新技术。
本文将介绍其中几种创新技术,并评估其在隧道施工中的应用前景。
首先,隧道施工中的创新技术之一是盾构机技术。
盾构机是一种用于隧道开挖的先进设备,其具有高效、自动化的特点。
在传统的隧道施工工艺中,开挖隧道主要依靠人工,这不仅劳动强度大,而且效率低下。
而盾构机的出现则完全改变了这一现象。
盾构机能够在土壤中钻掘出一条隧道,其结构复杂但操作简单。
通过使用盾构机,隧道施工的速度可大幅提高,同时也减少了工人的伤亡事故发生率,因此被视为一种具有巨大潜力的创新技术。
其次,传统的爆破技术一直是隧道施工中常见的方法,然而,随着科学技术的进步,水压爆破技术作为一种环保型爆破方式逐渐崭露头角。
水压爆破技术是利用高压水射流对岩石进行破碎,它有效地减少了爆炸后的粉尘和噪音,减轻了破坏对环境的影响。
与传统爆破技术相比,水压爆破技术在隧道施工中有着更广阔的应用前景。
此外,隧道衬砌技术也是隧道施工中的重要创新技术之一。
隧道的衬砌主要是为了保护隧道的结构安全和稳定性。
在传统的隧道施工工艺中,通常采用钢筋混凝土作为隧道的衬砌材料。
然而,随着新型材料的不断发展,复合材料在隧道衬砌中得以广泛应用。
复合材料具有重量轻、耐腐蚀等特点,能够满足不同隧道工程的要求,同时降低了施工成本,提高了隧道的使用寿命。
最后,无人机技术也在隧道施工中日益被应用。
隧道施工常常需要对隧道的周围环境进行勘测和监测,传统的方法通常需要工人进入隧道进行操作,不仅费时费力,而且存在一定的安全风险。
而无人机技术的出现则提供了一种更加高效和安全的选择。
无人机能够高空飞行,并配备高清摄像设备,能够更加精确地获取隧道建设的相关数据,并对施工过程进行实时监控。
盾构技术在城市地铁隧道工程中的应用研究
盾构技术在城市地铁隧道工程中的应用研究随着城市化进程的加速和交通需求的不断增长,地铁成为现代城市交通体系中不可或缺的一部分。
在地铁建设中,隧道工程作为地铁线路的重要组成部分,起着关键的作用。
而盾构技术作为隧道工程中的一种重要施工方法,可以提高工程效率和质量,被广泛应用。
盾构技术是一种在地下进行隧道开挖和支护的先进技术,通过盾构机的推进和边推边掘,能够隧道地质条件复杂或者需要保护地表建筑物的地段施工。
盾构机在城市地铁隧道工程中的应用主要体现在以下几个方面:1. 提高工程效率:盾构技术能够实现连续、高效、快速的施工,可以大幅度减少施工时间和人工成本。
传统的开挖方法需要大量人力和时间,而盾构技术在较短的时间内就能完成较长的隧道开挖,提高了施工效率。
2. 保护地表建筑物:盾构技术可以避免对地表建筑物的破坏。
在城市中,地下空间是有限的,一些地区存在着许多重要的地表建筑物,如居民楼、商业中心等。
盾构技术通过精确的施工控制,可实现对地表建筑物的有效保护,避免了施工过程中可能引起的地震和地下水位变化对地表建筑物的损害。
3. 提高施工安全性:盾构技术在施工过程中可以减少外界对施工的干扰,降低了事故的发生可能性。
盾构机在隧道开挖过程中可以减少挡土墙的使用,降低了挡土墙倒塌引起的事故风险;同时,盾构技术还能够改善施工现场的通风条件,减少职业病的发生。
4. 保护环境:城市地铁隧道工程的施工过程中,盾构技术采用封闭、无污染的方式进行工作,减少了对环境的破坏。
相比传统的开挖方法,盾构技术在施工过程中不会产生大量的噪音、粉尘等对周围环境造成影响的污染源,保护了城市的生态环境。
5. 提高地铁线路质量:盾构技术在地铁隧道工程中的应用可以提高地铁线路的质量。
盾构技术在施工过程中能够精确控制隧道的位置、尺寸和形状,确保隧道的准确度和一致性,保证了地铁线路的运行安全和舒适性。
综上所述,盾构技术在城市地铁隧道工程中具有广泛的应用前景和重要的意义。
2018年北京市科学技术奖推荐公示内容(公告栏)
中国
ZL201320440996.9 2014-01-29
5.2 成果形成的标准目录(限 10 个)
第 3 页/共 9 页
发明人
权利人
黄昌富,陈建, 汪春生,史英 中铁十六局集 俊,李振武,祁 团有限公司 文睿,徐福田 李建旺,陈建, 中 铁 十 六 局 集 汪春生,王建 团地铁工程有 永,郭秀琴,王 限公司,中铁十 彪,张广鹏,田 六 局 集 团 有 限 先玉,李舜 公司 李建旺,陈建, 中 铁 十 六 局 集 汪春生,周明 团地铁工程有 祥,郭秀琴,吕 限公司,中铁十 曙光,田先玉, 六 局 集 团 有 限 董治国,李媛 公司 李建旺,陈建,
中 国基建技术创新有哪些亮点
中国基建技术创新有哪些亮点《中国基建技术创新有哪些亮点》在当今世界,中国基建的成就举世瞩目。
从跨越山河的大桥到深入地下的隧道,从广袤无垠的高铁网络到高耸入云的摩天大楼,中国基建在不断刷新着世界的认知。
而这背后,是一系列令人惊叹的技术创新在支撑着。
首先,中国在桥梁建设技术方面取得了巨大的突破。
以港珠澳大桥为例,这座世界最长的跨海大桥采用了多项创新技术。
其中,沉管隧道技术的应用尤为关键。
为了实现精准对接,工程师们研发了一系列高精度的测控系统,确保每一节沉管在复杂的海洋环境中能够准确无误地拼接在一起。
此外,大桥的抗风抗震设计也堪称一绝。
通过采用先进的风洞试验和模拟技术,大桥能够在强风、地震等极端情况下依然稳固如山。
高铁技术的创新也是中国基建的一大亮点。
中国高铁不仅速度快,而且运行平稳、安全可靠。
这得益于一系列先进技术的应用,比如无砟轨道技术。
这种轨道结构减少了维修成本,提高了列车运行的稳定性和舒适性。
此外,高铁的牵引供电系统也实现了重大创新。
通过采用智能化的供电控制技术,能够实现高效节能的电力供应,同时保障列车的高速运行。
在隧道建设领域,中国同样展现出了强大的创新能力。
比如,盾构机技术的不断升级。
过去,我国在盾构机领域依赖进口,但经过不懈的努力,如今已经实现了自主研发和生产,并在技术性能上达到了国际领先水平。
新型盾构机不仅能够应对各种复杂的地质条件,而且施工效率大幅提高。
同时,在隧道通风、照明和安全监控等方面也有诸多创新,为隧道施工和运营提供了更可靠的保障。
超级建筑的建造技术也是中国基建创新的重要体现。
像上海中心大厦这样的超高层建筑,其结构设计和施工技术都充满了创新元素。
为了抵御大风和地震的影响,采用了独特的“核心筒+外框架”结构体系,同时结合了先进的建筑材料和施工工艺,使得大厦既坚固又美观。
在施工过程中,运用了数字化建模和模拟技术,提前对施工过程中的各种问题进行预测和解决,大大提高了施工效率和质量。
隧道工程施工发展和现状
隧道工程施工发展和现状随着我国经济的快速发展,基础设施建设的需求日益增长,隧道工程作为交通运输的重要组成部分,得到了前所未有的关注和投入。
在过去的几十年里,我国隧道工程施工技术取得了显著的进步,不仅在数量上,而且在质量和技术创新上,都取得了举世瞩目的成就。
一、隧道工程施工技术的发展1. 钻爆法:钻爆法是隧道工程施工中最传统的方法。
随着技术的进步,钻爆法也得到了不断创新和完善。
例如,使用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)软件,可以更加精确地设计爆破方案,提高爆破效果和施工效率。
2. 隧道掘进机(TBM):隧道掘进机是一种全机械化隧道施工设备,具有较高的施工速度和良好的施工质量。
近年来,我国隧道掘进机技术取得了重大突破,国产隧道掘进机已经在国内外的隧道工程中广泛应用。
3. 盾构法:盾构法是一种非开挖隧道施工技术,具有对地面环境影响小、施工速度快等特点。
我国盾构技术从引进到自主研发,已经走过了漫长的历程。
目前,国产盾构机已经在国内的地铁、水利等隧道工程中发挥着重要作用。
4. 新材料、新技术:在隧道工程施工中,新型材料和技术的应用越来越广泛。
例如,高性能混凝土、碳纤维增强复合材料、预应力技术等,都在隧道衬砌、加固等方面取得了良好的效果。
二、隧道工程施工现状1. 隧道工程数量和规模逐年增长:随着我国基础设施建设的不断推进,隧道工程的规模和数量都在逐年增长。
不仅在国内,而且在国外,我国隧道工程的影响力也在不断提升。
2. 技术创新能力不断提高:在隧道工程施工领域,我国已经形成了一批具有自主知识产权的核心技术。
例如,高原、高寒、高铁隧道施工技术,大直径盾构技术等,都达到了国际先进水平。
3. 环保意识不断提高:在隧道工程施工中,环保意识得到了越来越多的关注。
施工单位在保证工程质量、进度的同时,也在努力减少对环境的影响,实现绿色施工。
4. 施工安全仍然面临挑战:尽管我国隧道工程施工技术取得了显著的进步,但施工安全仍然面临一定的挑战。
金石写意铿锵 盾构成就担当
金石写意铿锵 盾构成就担当文/特约记者 徐以立陈柳锋2018年“上海市首席技师”“上海市技术能手”“上海工匠”;主要负责盾构机电气控制系统设计和维保;拥有9项国家发明专利,曾荣获“上海市科技进步二等奖”“数字化设计‘机械臂式隧道管片拼装机研究’银奖”等奖项。
质量与标准化 Quality and Standardization2019.04走进上海隧道工程有限公司机械制造分公司(以下简称“上海隧道”)展厅,大厅深处的四面墙甚是显眼,满满当当挂的都是大大小小的圆形或者椭圆形金属盘。
仔细端详,可以发现它们都有一个共同的名字:盾构机。
原来,这些都是上海隧道历年来制造的盾构机中刀盘的等比例缩小模型。
基建领域有句流传已久的顺口溜:“上天有神舟,下海有蛟龙,入地有盾构”。
盾构机是隧道掘进的专用工程机械,拥有金属外壳,壳内装有整机及其辅助设备,在其掩护下进行土体开挖、渣土排运、整机推进和管片安装等作业,从而使隧道一次成型。
作为国家制造业的脊梁、大国重器,盾构机一直以技术含量高、学科交叉多、制造工艺复杂著称。
曾几何时,只有德国、日本和美国等少数国家掌握其设计制造的技术。
“幸而在2004年,我国完成了首台具有自主知识产权、达到国际先进水平的地铁盾构机‘先行号’,并实现了量产。
此举不仅打破了‘洋’盾构垄断国内市场的局面,让中国在此领域有了话语权,也为后续盾构机国产化的技术革新和走出国门夯实了基础。
”眼前男子抚摸着墙上的刀盘模型欣慰地说。
他叫陈柳锋,是上海隧道盾构机专家,扎根隧道工程24年,为国产盾构机推向全国、走向世界作出了卓越贡献。
“我的梦想就是要打造中国人自己的盾构!”我们的采访,从他的这句话开始。
只进不退 创新无畏瞄准世界隧道掘进机高新技术,2004年,历时1年3个月,上海隧道研制完成中国首台具有自主知识产权、达到国际先进水平的地铁盾构机“先行号”。
作为盾构机国产化研发团队的一员,陈柳锋创新性地提出“采用变频控制取代液压系统来驱动刀盘的运作,实现有效控制刀盘转速稳定、实现盾构机高精度土压平衡控制”的理念。
盾构机十大品牌
盾构机的主要组成部分包括刀盘 、盾体、推进系统、管片拼装机 和后配套系统等。
盾构机发展历程
盾构机技术起源于19世纪中叶 的欧洲,主要用于铁路和公路隧
道施工。
20世纪初,盾构机技术开始应 用于城市地铁和大型水利工程中
。
随着科技的不断进步,盾构机技 术也不断得到改进和完善,成为 现代地下工程中不可或缺的设备
第10名
总结词
国内领先、技术实力较强、市场竞争力较强。
详细描述
三三工业是中国一家专业的盾构机制造商,其产品在市 场上具有较高的竞争力。三三工业的盾构机广泛应用于 中国国内及海外地铁、铁路等工程建设项目。
03
盾构机品牌市场占有率及分析
各品牌市场占有率
01
TERRATEC:15%
Hale Waihona Puke 02SUMITOMO:13%
盾构机市场需求及预测
总结词
市场需求持续增长、前景广阔
详细描述
随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进,盾构机市场需求持续增长,前景广阔。未来,盾 构机市场将进一步扩大,竞争也将更加激烈,因此,提高产品质量和服务水平将成为企业发展的关键 。
盾构机品牌发展策略及建议
总结词
强化品牌建设、提升产品品质和服务水 平
之一。
盾构机分类及特点
按施工场地分为敞开式盾构和封闭式盾构。
敞开式盾构适用于地质条件较好的情况,如土质隧道;封 闭式盾构适用于复杂地质条件,如岩石、软土等。
按用途分为全断面隧道机和台阶式隧道机。
全断面隧道机可以一次性完成整个断面的挖掘工作,适用 于大断面隧道;台阶式隧道机适用于小断面隧道。
按推进方式分为手工掘进、机械挖掘和气压推进。
手工掘进适用于小断面隧道;机械挖掘适用于大断面隧道 ;气压推进适用于复杂地质条件。
