當前,我國已成為世界隧道大國,城市軌道交通建設高潮迭起,隧道穿江越海方興未艾,盾構研制和施工市場潛力十分巨大。未來瓊州海峽、臺灣海峽都有可能采用海底隧道實現島嶼和大陸的溝通。
2013年1月18日,由中國中鐵隧道集團等單位完成的“盾構裝備自主設計制造關鍵技術及產業化”關鍵技術榮獲2012年度國家科技進步一等獎,標志著我國盾構設計和產業化徹底擺脫國外依賴,走上完全獨立自主發展的道路,中國隧道建設和盾構產業化發展迎來新時代。
在科學技術部和河南省的大力支持下,中鐵隧道集團從2002年開始承擔起國家863計劃盾構關鍵技術課題研究,經過7年多努力,自主設計制造出我國首臺復合式土壓平衡盾構機——“中國中鐵一號”。如今“中國中鐵”系列盾構機憑借故障率低、控制精度高、造價合理等優勢,已在全國軌道交通建設中發揮主力軍作用。
為了加速我國盾構產業化進程,2010年年初,科技部正式批準以中鐵隧道集團為依托,籌建盾構及掘進技術國家重點實驗室,承擔起一批國家級科研課題。2011年5月,重點實驗室首個973計劃“基于高效破巖的盾構刀盤刀具數字化設計基礎研究”課題啟動;2011年12月,第二個973計劃“盾構電液測控方法與系統集成技術研究”課題通過了科技部專家論證;2012年11月22日,盾構及掘進技術國家重點實驗室通過科技部驗收正式運行。
中鐵隧道集團不僅在盾構科技創新中創造新紀錄,而且在十余年實踐中攻克了一個個盾構施工難題,成為盾構施工國家規范的實踐者和制定者,其完成的《盾構法隧道施工與驗收規范》等已成為國家標準。
國家重點實驗室圍繞我國裝備制造業的發展需求和學科前沿,在引進、消化、吸收國際先進盾構及掘進技術的基礎上,結合中國復雜地質條件,研究盾構自主設計、制造、施工應用的前沿技術、共性技術和關鍵技術,形成了具有自主知識產權的盾構成套裝備關鍵技術及盾構應用技術創新體系。
目前盾構掘進遠程故障診斷研究工作啟動,初步實現了盾構施工操作數據的實時傳送和分析,陸續在重慶軌道交通6號線、深圳地鐵11號線、武漢地鐵過江隧道等項目展開試點并取得顯著效果。