中交隧道局大盾构研究院主任研究员成晓青：在盾构科研战场不断“掘进”

中交隧道局大盾构研究院主任研究员成晓青：在盾构科研战场不断“掘进”在盾构科研战场不断“掘进”成晓青摘要：盾构技术作为现代地下工程施工方法的重要组成部分，其应用与发展已经取得了长足的进步。本文从盾构工程的基本原理、技术发展、应用领域等方面进行了综合分析和研究，探讨了盾构科研战场中的问题和挑战，并提出了相应的解决方案和发展策略，旨在为盾构工程的科学发展提供有益的参考。一、引言随着城市化进程的不断推进和交通运输的快速发展，地下空间的利用越来越广泛，地下交通工程项目也越来越多。盾构技术作为一种重要的地下工程施工方法，具有施工速度快、工程质量高等优点，被广泛应用于地铁隧道、水利隧道、矿山工程等领域。然而，由于盾构工程的特殊性和复杂性，其科学研究和技术发展仍然面临不少问题和挑战，需要不断进行探索和创新。二、盾构工程的基本原理和技术发展1.基本原理：盾构机是以土压平衡为主的地下隧道掘进工具，其基本原理是在盾构机头部施加足够的土压力，以抵消地层土体的侧压力，从而实现隧道的稳定掘进。盾构机由刀盘、推进装置、支护结构和控制系统组成，通过不断推进刀盘向前掘进，同时进行土压力的平衡。2.技术发展：盾构技术自19世纪末就开始应用于地下工程，在不断的实践和发展中，取得了长足的进步。自20世纪80年代中期以来，我国盾构技术得到了快速发展，成为世界上盾构技术应用最广泛的国家之一。目前，我国盾构技术已具备很高的自主化能力，并且在盾构机设计、隧道水平管道布置、刀具设计等方面有了一系列的技术突破。三、盾构科研战场中的问题和挑战1.地质条件复杂：不同地区的地质条件各异，如软土、硬岩、水下地层等，对盾构机的性能和运行状态都提出了不同的要求。同时，由于工程规模和工期的不断扩大，对盾构机的长时间稳定运行和故障处理能力也提出了更高的要求。2.工程安全隐患：盾构工程施工过程中存在一系列的安全风险，如地下水涌，地层塌陷，设备故障等。这些安全隐患对施工工人和工程质量都带来了很大的影响，需要进行有效的防控和管理。3.技术创新和推广：盾构技术在我国的普及和推广还存在一些问题，如技术人员培养不足，创新能力较弱等。同时，盾构技术的升级换代也需要不断推进，以满足不同地质条件下的施工需求。四、盾构科研战场的解决方案和发展策略1.加强地质调查和预测：在盾构工程之前，充分了解和评估地下地质条件，对盾构机的设计和施工方案进行科学合理的选择。同时，对于复杂地质条件下的盾构工程，可以采取多孔层位控制、封闭式掘进等技术手段和措施，提高盾构机的稳定性和可靠性。2.加强安全管理和风险防控：盾构工程的安全管理需要全方位、多层次的防控措施。加强对施工工人的安全培训和教育，建立健全的安全管理制度，严格执行施工安全规程，提高安全意识和应急处置能力。3.加强技术创新和人才培养：盾构技术需要不断进行技术创新和研发，采用先进的装备和技术手段，提高盾构机的性能和自动化水平。同时，对盾构工程相关领域的人才培养也要加强，提高科研人员和工程技术人员的专业水平和创新能力。五、结论盾构技术作为一种重要的地下工程施工方法，在我国地下空间利用的发展中发挥了重要作用。然而，随着地下工程的规模和复杂性的不断增加，盾构科研战场所面临的问题和挑战也越来越多。要解决这些问题，需要加强科研创新，加强技术开发和推广，培养高素质的科研和工程技术人才，形成一个科技创新的氛围和环境。只有这样，才能够保持盾构技术的持续发展和应用，并为我国地下工程的建设做出更大的贡献。参考文献：[1]王宇航,石骥.盾构机推进技术研究综述[J].中国矿业大学