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隧道掘进机关键技术及其产业化
硬岩隧道掘进机（TBM）是隧道掘进领域科技附加值最高的装备，是国家铁路、水利、国防等重大工程领域不可或缺的大国重器。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
本项目历经10余年产学研用联合攻关，攻克了TBM设计制造关键技术。解决了TBM“掘不动、掘不快、掘不准”三大国际行业难题，实现了TBM自主设计制造和产业化生产。该项目突破的关键技术包括高效破岩刀盘刀具、大扭矩多源驱动与脱困技术、掘进方向精准调控。
硬岩隧道掘进机（TBM）是隧道掘进领域科技附加值最高的装备，是国家铁路、水利、国防等重大工程领域不可或缺的大国重器。未来10年，我国需用TBM开挖的隧道达2万公里，占全球市场80%以上。立项之初，我国TBM长期被国外垄断，单台TBM售价高达3~5亿元。即使采用国外TBM也存在地质适应性差、故障率高、工期拖延严重乃至人员伤亡等严重问题。
项目成果孵化了铁建重工和中铁装备国内两家龙头企业，产品主要技术指标达到或超过国际同类产品，替代了进口，出口到黎巴嫩、秘鲁、越南等国家，累计生产3-10m 系列TBM 产品百余台套，占国内新增市场份额93%，取代了美国罗宾斯、德国海瑞克成为全球TBM 最大制造商。
浙江大学
2022-07-22
一种隧道衬砌模型试验的加载机架
本发明提供了一种隧道衬砌模型试验的加载机架，属于土木工程技术领域。现有加载机架的问题是：对侧三角形斜撑之间仅在底部设计了纵向连接梁，试验产生的大变形影响机架刚度；梯步和简易操作板均为临时搭建且无扶手等安全措施。本发明加载机架截面呈八字形封闭框架结构，框架结构中心为四个立柱2，它们两两通过纵梁连接，纵梁上架设工字钢横梁，横梁上设有起吊走行装置3，立柱2的两侧分别设有梯形支架1，梯形支架1上设有带安全扶手6的防滑梯步7，两梯形支架1之间横向架设操作台面5，立柱2与梯形支架1上部台面结合处布置竖向承力组板4。主要用于隧道衬砌模型试验。
西南交通大学
2016-10-20
一种水产品隧道微波蒸汽杀菌装置
本实用新型属于水产品加工机械技术领域，具体涉及一种水产品隧道微波蒸汽杀菌装置。包括微波源、连接波导、功率分配器、角锥喇叭、介质耦合窗和谐振腔腔体；谐振腔腔体的两端上下两侧对称连接有介质耦合窗；谐振腔腔体左侧壁设有旋转喷气口，右侧壁设有若干回气口，旋转喷气口为在圆周上设有一个出气口的圆盘结构，圆盘中心连接转轴，圆盘间隙套接在外管一端，外管另一端与转轴通过轴承连接；谐振腔腔体内设有传送带。本装置通过将微波杀菌与蒸汽杀菌方式相结合，用热蒸汽作为加热杀菌介质，减缓微波加热升温速度，内外加热均匀，避免过度升温造成的水产品表面蛋白质变性等问题，提高杀菌后水产品的综合品质。
青岛农业大学
2021-04-13
叶片光学智能检测装置及软件系统
由于航空发动机和燃气轮机叶片型面是空间异型曲面，因而其设计、制造及维修都面临巨大挑战。为了在设计加工层面提高叶片加工质量，同时在修复层面提高叶片使用寿命，开展叶片高效高精测量研究至关重要。
本项目面向叶片制造研发了一套基于四轴运动平台与线激光扫描相结合的叶片型面检测装置，并开发了集运动控制、数据采集与处理、精度评估等多功能于一体的软件系统，可实现多类型叶片的二维截面高精度测量与三维型面自动化高效重构,有效克服因叶片复杂结构特征带来的扫描数据密度差异性大、重叠区不足等因素对重构精度的影响。本项目面向叶片3D打印修复，研发了一套高效高精度的叶片检测方法与集成系统，可实现批量化叶片截面轮廓位姿及其轮廓的自动化测量、数据重构和叶片配准，为叶片修复工艺流程中的3D打印和后续机加工等工艺环节提供关键的数字化测量、加工工艺数据，有效提升修复精度与效率，并降低成本。
本项目的开发成果可应用于航空发动机、燃气轮机等叶片制造、修复全生命周期的测评、重构、反求等场景，市场规模大。
图 面向叶片3D打印修复的检测方法与集成系统硬件平台
四川大学
2025-02-11
马蹄形隧道模型试验水压加载装置及其方法
成果描述：本发明公开了一种马蹄形隧道模型试验水压加载装置及其方法，该装置包括台架、马蹄形隧道模型、转向立柱、钢绞线张拉装置及四组钢绞线；对所述马蹄形隧道模型采用钢绞线对拱顶、拱腰、拱脚和仰拱分别进行加载，所述钢绞线环箍拱顶、拱腰、拱脚和仰拱的相应圆弧段后相切于其与相邻两圆弧的分界点后引出，保证在该圆弧段产生均布径向接触压力，而对其他圆弧段无施加力；采用钢绞线环箍加载可以确保力与模型的紧密贴合，且对模型试验的其他项目不会产生影响；钢绞线的张拉装置位于模型纵向外侧，既有利于控制力的大小，又不会加载效果产生扰动；每根钢绞线都独立张拉，张拉应力采用振弦测试仪及时反映，做到模拟加载准确灵活。市场前景分析：轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。
西南交通大学
2021-04-10
一种BFRP-ECC混凝土盾构管片及盾构隧道
本发明涉及一种BFRP?ECC混凝土盾构管片及盾构隧道，属于隧道盾构法施工技术领域。所述盾构管片包括弧形的第一管片层、弧形的第二管片层和若干个剪力钉；第一管片层和剪力钉均采用BFRP玄武岩纤维增强聚合物复合材料制成，第二管片层采用ECC工程水泥基复合材料制成；第一管片层的外弧面与第二管片层的内弧面贴合，若干个剪力钉分布在第一管片层的外弧面，且穿插在第二管片层内，形成盾构管片，盾构管片的四个侧面各设有一个安装槽，四个安装槽围成回路，盾构管片上设有第一手孔和第二手孔。采用该盾构管片制作的盾构隧道能够有效地预防隧道施工与运营过程中出现的隧道内渗水、裂缝、腐蚀和冻害问题。
东南大学
2021-04-11
马蹄形隧道模型试验水压加载装置及其方法
本发明公开了一种马蹄形隧道模型试验水压加载装置及其方法，该装置包括台架、马蹄形隧道模型、转向立柱、钢绞线张拉装置及四组钢绞线；对所述马蹄形隧道模型采用钢绞线对拱顶、拱腰、拱脚和仰拱分别进行加载，所述钢绞线环箍拱顶、拱腰、拱脚和仰拱的相应圆弧段后相切于其与相邻两圆弧的分界点后引出，保证在该圆弧段产生均布径向接触压力，而对其他圆弧段无施加力；采用钢绞线环箍加载可以确保力与模型的紧密贴合，且对模型试验的其他项目不会产生影响；钢绞线的张拉装置位于模型纵向外侧，既有利于控制力的大小，又不会加载效果产生扰动；每根钢绞线都独立张拉，张拉应力采用振弦测试仪及时反映，做到模拟加载准确灵活。
西南交通大学
2018-09-18
隧道爆破振动与冲击波破坏安全技术研究
针对爆破振动波、冲击波对周边环境和建筑物影响，本团队组织开展技术攻关，主要成果包括：
1.首次基于现场试验，验证了多次钻爆冲击波作用下，单层钢化玻璃的疲劳破坏现象；制定临建建筑物多次爆破冲击波破坏效应的控制标准。
2.总结与围岩等级相匹配的量产常用炸药类型、水封爆破技术；建立了炸药、岩石不同匹配值与爆破块度之关系：对强度大于30MPa的III级及以上硬质围岩，应采用2号岩石乳化炸药；对强度介于5-30MPa的IV级软岩，应采用二级煤矿许用炸药。对强度小于5MPa的V围岩，应采用三级煤矿许用炸药，最优阻抗匹配系数为2.53-3.30。另据试验结果知，为满足隧道施工中装运碴土要求，炸药岩石阻抗匹配并非在匹配系数为1.0时最优，而在1.98-3.30之间，且围岩强度越低，其对应最优阻抗匹配值越大。发现在药量相同的情况下，水封爆破的振速小于常规爆破振速的非惯性推测现象，水封爆破有明显的减振作用。初步分析认为，一是水封不同于水介质爆破；二是“水袋+炮泥”的可靠堵塞比常规堵塞和不堵塞工况，使爆破振动的各向分布均匀化所致。隧道水封爆破相比常规爆破工艺，具有降低炸药单耗，提高能量利用率，提高循环进尺，降低振速，减小粉尘浓度等优势，具有良好的技术经济和社会效应。
图1 测点布置示意图
图2 玻璃前后冲击波超压峰值变化曲线
图3 爆破冲击波反复作用下钢化玻璃现场发生破裂
中南大学
2023-03-09
一种盾构隧道结构原型试验水压施加装置
"一种盾构隧道结构原型试验水压施加装置，其锚索的锚固端与锚固孔之间还设有锚固垫板，锚固孔及锚固垫板上的锚固通孔倾斜，其倾斜的角度使锚索穿过锚固孔及锚固通孔时在孔缘处不形成拐点；锚固垫板的外侧面与锚固孔垂直；千斤顶端与千斤顶孔之间设有千斤顶垫板，千斤顶孔及千斤顶垫板上的千斤顶通孔倾斜，其倾斜的角度使锚索穿过千斤顶孔及千斤顶通孔时在孔缘处不形成拐点；千斤顶垫板的外侧面与千斤顶孔垂直。该装置锚索的张拉角及张拉空隙小，环箍梁处的附加集中力小，可更真实地模拟出环境水压对原型隧道结构的影响，从而能对盾构隧道结构的设计和施工给出更准确、可靠的依据，保证隧道建设和营运安全。且装置的可靠性高，安全性好。 "
西南交通大学
2016-10-20
一种磁隧道结单元及自旋电子器件
本发明公开了一种隧道结单元及磁随机存储器，包括依次连接 的第一电极、第一自由层、非磁性绝缘层、钉扎层和第二电极，还包 括连接在第一电极与第一自由层之间的第二自由层，第二自由层的横 截面积小于自由层的横截面积；第二自由层和第一自由层一起形成了 复合自由层结构；第二自由层用于聚集电流，使得第二自由层处的电 流密度大于第一自由层处的电流密度，从而使得第二自由层的磁矩先 于第一自由层发生翻转；由于第二自由层和第一自由层之间的
华中科技大学
2021-04-14