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项目年度编号
1100150211
中图分类号
TG729
成果公布年份
2011
成果简介
全断面岩石掘进机(TBM)是用于铁路公路隧道、煤矿巷道、水利水电引输水隧洞及城市地下铁道和共同沟等岩石质地层快速、高质、安全和经济施工的大型机械设备。其刀盘上盘形滚刀的布置与安装是全断面岩石掘进机研制的关键核心技术，也是制约中国全断面岩石掘进机研制的关键技术。课题组历经长达10年的时间，多次深入秦岭隧道、桃花铺隧道和磨沟岭隧道等TBM工地，发现TBM施工中，盘形滚刀磨损快、消耗量大、费用高，经过实际调研，TBM施工中盘形滚刀的消耗费用一般约占工程造价的四分之一到五分之；刀具的频繁更换，也消耗掉大量工时，一般统计，刀具更换耗时也约占工程工期的四分之一到五分之，当地质条件不好时，该值可增加到三分之一左右。为此，课题组通过理论建模、计算机模拟和现场分析验证等技术手段，对TBM研制基础理论及相应技术进行了深入研究，取得了4项具体创新成果，(1)盘形滚刀破岩三维模型理论；(2)刀盘上盘形滚刀安装理论；(3)刀盘上盘形滚刀布置规律；(4)盘形滚刀刃设计理论。首次提出了盘形滚刀在刀盘上的布置和安装理论及其刀刃三维设计理论，已获国家授权专利5项，出版学术著作2部，发表学术论文40余篇，其中EI收录8篇。经中国科学技术信息研究所查新，这些成果均尚属首次提出。经北京振冲工程股份有限公司应用于大伙房引述水TBM工程，新增利税760.5万元；经武汉江钻工程钻具有限责任公司自2004年实施至今，该企业年产值已达到了4,000万元以上，累计新增销售收入已达13989万元，还解决了近百人的就业。已分别被中隧股份、中铁、广州市盾建公司、中国水利水电建设集团公司下属各有关工程局应用在国内的TBM和盾构施工工程中，包括北京、上海、成都、沈阳等城市地铁施工和辽宁、新疆、湖北、青海等地的铁路隧道、水利隧洞、贺国将管道施工等。成果通过了以王梦恕院士为主任委员的专家鉴定，鉴定结论为：项目总体处于国际领先水平。
完成人
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