中铁十八局集团有限公司“港珠澳大桥拱北隧道超大断面曲线管幕冻结法关键技术”项目荣获2019年度天津市科学技术进步一等奖
来源:科技成果与技术市场处 发布时间:2020-11-27 08:39

港珠澳大桥拱北隧道是目前国内技术含量最高、极具挑战性的公路工程建设项目之一,在国际上首次采用“曲线管幕+人工冻结+五台阶十四步”的施工方法进行建造。通过研究总结形成了淤泥粉土砂富水地层长距离曲线管幕关键施工技术、大管幕条件下超大断面隧道水平控制冻结止水帷幕关键技术、复杂条件下超大断面隧道多层时步开挖方法和三维交叉成洞等一系列重大创新性科技成果,填补了我国复杂条件下超大断面隧道建造技术相关空白。

关键技术创新点有:(1)形成了淤泥质富水粉砂地层长距离曲线管幕施工关键技术。解决了高精度控制技术和孤石等障碍物处理技术难题,研发了顶管施工中管节密封性测试方法,研制了高水压条件下顶管始发、接收装置,管节接头、橡胶圈等密封装置,建立了适用于复杂地质条件的顶管泥浆施工系统。(2)形成了大管幕条件下超大断面隧道水平控制冻结止水帷幕关键技术。建立了“冻结管+加强管+限位管”的管幕组合冻结体系;研发了冻土帷幕厚度精准动态控制技术;提出了冻胀控制方法;形成了冻土管幕复合结构的安全判定指标。(3)形成了复杂条件下超大断面隧道暗挖施工关键技术。研发了管幕冻结圈内隧道土体超前注浆加固技术,“五台阶十四步”法暗挖施工技术,揭示了管幕支护下超大断面隧道围岩与支护结构变形特征,解决了超大断面隧道施工变形控制难题。

科研项目获国家专利银奖1项。授权专利34项,其中发明专利8项,日本发明专利1项,实用新型专利25项;发表论文71篇,其中SCI发表7篇,EI发表19篇,国际会议10篇;荣获省部级工法5项。《顶管法管道穿越工程施工规程》获湖北省地方标准。

该项目成套技术的形成成功解决了拱北隧道建设技术难题,节约施工成本共计8444万元,并大幅提升了我国城市环境敏感区富水软弱地层条件下超大断面隧道暗挖工法的科技含量和施工技术水平,为环境要求苛刻的地下空间开发利用提出新的思路和解决方案,具有重大推广应用价值。

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