全断面岩石隧道掘进装备（TBM）自主设计制造关键技术及应用

项目简介

随着我国国民经济建设的高速发展，我国的铁路、水利、水电、国防建设等领域隧道和地下工程建设进入到了一个黄金时期。全断面岩石隧道掘进装备（TBM）作为隧道施工的重型高端装备，以其安全、高效、优质等显著优势得到广泛应用和认可，反映了国家的高端装备制造业水平。根据国家发展规划，未来10年，我国各类需用TBM开挖的隧道超过2万公里，占全球市场80%以上，TBM需求600台以上，装备直接投入超过1200亿元，拉动相关产业投资约2万亿元。

本项目历经10余年产学研用联合攻关，攻克了高性能TBM刀盘刀具长距离抗损止裂设计制造技术、TBM复杂环境下前方灾害源高精度探测方法与技术、基于多源大数据和多元算法共融互馈的围岩识别感知技术三项关键技术，解决了“破岩难、预探难、感知难”三大国际行业难题。目前该成果已在吉林引松、黎巴嫩大贝鲁特供水工程、高黎贡山隧道等九个工程得到成功应用，经济社会效益显著，多项关键技术达到国际领先水平。

项目研发期间申请国家专利56项（其中授权发明专利34项，实用新型专利22项），发表学术论文50篇，出版专著2部，登记软件著作权6项，主持和参与制定国家标准3项。专利《一种开敞式全断面岩石掘进机》获2017年度河南省专利奖特等奖（第一名）；最小直径硬岩掘进机获2017年度中国好设计银奖；ø5480mm双护盾TBM研制获中国铁路工程总公司科学技术奖；2017年12月中铁装备被工信部、中国工业经济联合会两部门共同认定为“制造业单项冠军示范企业”。

项目带来了显著的经济社会效益，目前公司已形成TBM生产线10条，具备年产50余台套产品能力。项目实施以来，近三年新增经济收入70.51亿元，新增利润6.87亿元。2016年该科研成果2台全断面岩石隧道掘进机（TBM）成功出口并应用到黎巴嫩大贝鲁特引水工程，实现中国“智”造，走出国门，进入国际高端市场，其中一台TBM于2018年3月实现顺利贯通，较预定工期提前一年，得到国内外机械工程领域及隧道施工商的广泛关注，极大提升了中国装备在国际市场的影响力。

获奖等级：一等奖

完成单位：中铁工程装备集团有限公司、浙江大学、大连理工大学、山东大学、中铁隧道局集团有限公司