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中铁隧道勘测设计院有限公司“高水压砂层中大直径盾构隧道控沉与防水关键技术”项目荣获2016年度天津市科技进步一等奖
来源: 科技成果与技术市场处          ( 2017-10-23 )
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  该项目依托工程下穿长江主航道,隧道长3.6km,江底段穿越含砾中粗砂和砾石层,水头压力高达60m。

  一、主要研究内容

  1、不影响通航条件下,满足通风排烟及防灾疏散的长大越江隧道形式研究;

  2、60m水压条件下,管片弹性密封垫的抗水压及耐久性研究;

  3、11.2m盾构小空间内常压换刀装置及工艺研究;

  4、高水压砂层中大直径盾构端头冻结加固融沉控制技术研究;

  5、高水压砂层中液氮冻结快速更换盾尾刷技术研究;

  6、大量渣土环保处理及回收利用研究。

  二、主要创新点

  1、提出了新型地铁越江隧道形式及防水关键技术:首创了11.2m级单洞双线越江地铁隧道断面,解决了长大越江隧道防灾疏散及通风排烟技术难题,规避了施工江中风井及江底联络通道的巨大风险;发明了长寿命、高水压双道密封垫,接缝防水能力由0.8MPa提高到1.2MPa;

  2、研发了高水压砂层融沉控制关键技术:提出三轴深层搅拌桩、高压旋喷桩及冻结法复合加固技术,冻胀融沉量从15mm以上降到5mm内;

  3、研发了高水压砂层长距离盾构掘进关键技术:首创了高水压砂层中液氮冻结盾尾刷快速更换技术;发明了双刃球齿滚刀及其布置方法;研发了11.2m级盾构小空间背腔式伸缩常压换刀技术。提高了掘进速度,减少换刀次数,规避了带压换刀的风险,缩短工期8个月。

  4、开发了砂质渣土回收利用作为同步注浆骨料技术,提出了适合渣土回收利用的浆液配比,全断面砂层中渣土回收利用率可达70%。

  三、主要成果

  项目取得6项发明专利、4部专著、2部标准、1项工法、28篇论文,其中SCI收录3篇、EI收录19篇。成果鉴定结论为:“该研究成果具有原创性、先进性和实用性,整体上达到国际领先水平,社会、经济和环境效益显著,推广应用前景广阔”。

  四、经济社会效益

  该项目技术成果在南京、温州、天津、杭州等高水压富水地层交通工程中得到广泛应用,确保了盾构施工安全和对周边环境影响的有效控制,缩短了工期。据部分典型应用单位统计,节支5.4745亿元。

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