盾构及掘进技术国家重点实验室三项科研成果 荣获工程建设科学技术进步一等奖

12月11日，2020年工程建设科学技术奖励大会在北京召开，由盾构及掘进技术国家重点实验室申报的3项科研成果全部荣获工程建设科学技术进步一等奖。

盾构及掘进技术国家重点实验室依托中铁隧道局集团有限公司建设，于2012年在郑州揭牌，同年通过国家科技部验收，是盾构及掘进技术领域唯一的国家公共研究平台和国家级研发中心。2017年实验室在首轮运行评估中被国家科技部评为优秀类国家重点实验室，是河南省参评的5家国家重点实验室中唯一的优秀类国家重点实验室。实验室致力于盾构及掘进技术领域的科研创新，先后承担国家863计划、973计划、国际合作项目、国家重点研发计划等国家级项目22项，主持及参编国家标准11项；获得国家科技进步一等奖1 项、二等奖3项、中国专利奖1项、省部级科技奖40余项；实验室先后荣获了全国专业技术人才先进集体、全国“五一”劳动奖状、全国职工职业道德建设标兵单位以及全国工人先锋号、全国青年文明号等多个国家级荣誉。

本次参加评奖的3项科研成果分别是《极软极硬地层跨海通道超大直径盾构直接掘进关键技术》、《盾构掘进数字仿真及风险防控技术》、《极端复杂地质隧道新型TBM研制及工程关键技术应用》。其中，《极软极硬地层跨海通道超大直径盾构直接掘进关键技术》针对极软极硬地层盾构工程，以爆破硬岩和加固软土的方式进行，存在工期长、成本高、污染大等难点，项目开展了刀具破岩机理实验、盾构掘进模拟试验、刀具更换与状态感知集成技术、主轴承密封压力自适应控制技术、开挖面稳定及掘进姿态控制技术等研究工作，攻克了高效掘进参数选取、关键系统针对性设计、施工微扰动控制三大关键技术，在汕头海湾隧道首次成功实现了无辅助工法下盾构安全高效掘进，开创了海域大断面隧道施工技术新方向。

《盾构掘进数字仿真及风险防控技术》项目针对盾构掘进载荷控制与地质条件不匹配、人员操作不规范、盾构掘进风险不可控等业界三大共性难题，创新了盾构刀盘刀具掘进载荷全物理数字化实验技术，设计了一种盾构刀盘刀具掘进过程直接数值模拟方法，开发了盾构掘进载荷数字化实验平台，设计了一种盾构操控环境可视化数字模拟方法，研制了土压/泥水平衡盾构系列数字仿真操作平台。成果应用于国内外40余国家和地区的盾构掘进数字演算、刀盘数字化设计、标前决策和掘进风险防控，有效提升了盾构工程抗风险能力，推动了盾构施工风险防控技术的发展与进步。

《极端复杂地质隧道新型TBM研制及工程关键技术应用》项目针对极端TBM掘进受阻、隧道失稳等难题，构建了“理论—装备—工法”协同的TBM穿越软弱破碎地层分级支护技术体系，开发了极硬岩长距离隧道TBM高效掘进、延长寿命及岩爆分级防护技术，研发了融合于TBM的水—岩—机一体化实时超前地质预报技术，实现了TBM法隧道修建向极端复杂地质的突破，推动了极端复杂地质隧道技术领域的科技进步。

近年来，实验室以重大装备及重点工程为载体，开展盾构TBM行业应用基础与前沿、共性、关键技术研究，形成了具有核心关键技术与自主知识产权的盾构制造和施工成套技术，为合肥地铁、厦门地铁、南昌地铁、石家庄地铁、呼和浩特地铁、杭州地铁、苏州地铁、南宁地铁、深圳前海跨海通道、蒙华铁路等业主提供技术咨询，其科研成果被多家装备设计、制造及施工单位进行应用，成功应用于大瑞铁路高黎贡山隧道、汕头海湾隧道、深圳春风隧道、深圳地铁、重庆地铁等国家及行业重大工程，解决了施工技术难题，提升了经济效益，为我国盾构及掘进技术的进步和国家创新驱动发展战略的实施提供了强有力支撑，做出了巨大贡献。