(一)项目简介
为提高掘进机在高磨蚀性硬岩地层下的破岩效率,降低施工成本,团队提出“磨料射流-滚刀联合破岩”的创新思想,自主研发了隧道掘进机高压水射流辅助破岩与高效掘进技术试验装备,首创了真姿态全尺寸破岩与地应力加载测试,突破了高压射流与机械集成技术及超高性能泵组,实现了关键核心部件的自主研制。成果多项指标处于国际领先水平,填补了射流掘进机高效破岩技术研究平台的国际空白。目前该技术已在地铁、水电站建设中推广应用。
(二)研究领域或应用场景
围绕隧道掘进装备高效掘进的迫切需求和重大挑战,通过本成果开展的科学研究可进一步揭示射流等高能场可控诱导破岩机理,建立联合破岩增效技术,助力攻克隧道掘进装备关键部件、兼容搭载难题,为新一代掘进掘进装备样机研制与示范应用提供平台支撑,最终解决掘进装备破岩能力不足的难题。随着国家重大战略推进,掘进装备的市场规模持续扩大,联合破岩技术也将持续推动传统机械施工领域技术升级。以TBM/盾构主导的隧道施工、悬臂掘进机和掘锚一体机主导的矿产开采和高精度切割需求的非爆开挖等领域,市场规模接近千亿,中国市场份额占比超过50%,不同场景下的装备应用增长量可观,射流-机械联合破岩增效技术将在其中发挥其独特作用,应用前景广阔。
(三)团队简介或企业简介
团队长期从事隧道超前地质预报与掘进机高效破岩研究,自主研发了国际首台3000吨级加压真姿态全尺寸破岩试验装置,探明了射流-机械联合破岩增效机理,突破了关键核心部件自主研制。近年来主持承担国家973项目、重点研发计划等国家级科研项目100余项。研究成果成功应用到水利水电、铁路公路、市政、矿山等领域300余个工程,产生了显著的安全、经济和社会效益,先后获得国家科学技术奖励3项、国际隧协2020年度唯一技术创新奖1项等。