2015年国家科技进步奖推荐项目公示-西南交大科研院-西南交通.pdf
1 2017 年度国家科技进步奖推荐项目公示 根据国家科学技术奖励工作办公室关于2017年度国家科学技术奖推 荐工作的通知（国科奖字 201641号） ，国家铁路局推荐高速铁路特长 水下盾构隧道工程成套技术及应用项目为2017 年度国家科学技术进步奖 一等奖，现就项目基本情况公示如下： 一、项目名称 高速铁路特长水下盾构隧道工程成套技术及应用 二、推荐单位意见 该项目依托广深港高铁狮子洋隧道，历经数年联合攻关，系统解决了 高速铁路特长水下盾构隧道工程设计、施工、装备、运营中的诸多难题， 取得了多项知识产权与创新成果。创建了高速铁路水下盾构隧道结构体系 与设计方法，研发了适应长距离、高水压、严重软硬不均地层盾构施工与 地中对接关键技术，创立了高速铁路特长水下隧道气动效应控制方法与防 灾救援技术体系。在结构设计、轨道平顺性控制、盾构机地中对接、土岩 复合地层长距离掘进、盾构装备研发、隧道空气动力学效应与缓解、特长 水下隧道防灾疏散等方面形成了成套创新技术。 采用该项目整体技术成果建成的狮子洋隧道是世界首座盾构法高速铁 路水下隧道、国内最长和我国首座铁路水下隧道，工程获国家优质工程奖 和菲迪克 2015年优秀工程奖。自2011年 12 月通车以来，运营状态良好， 被称为“世界高速铁路隧道修建技术的里程碑”。成果推广应用于全国各地 共 250 余公里的复合地层盾构隧道，取得了显著的经济效益和社会效益。 该项目成果打破了我国铁路“遇水架桥”的常规思维，突破了高速铁 路水下盾构隧道的技术瓶颈，极大发展了世界高速铁路修建技术和现代盾 构技术，总体达到国际先进水平，多项关键技术达到国际领先水平，极大 推进了本领域的科技进步。 2 推荐材料属实，推荐书填写符合要求。 推荐该项目为国家科技进步奖一等奖。 三、项目简介 我国水域辽阔、江河湖海众多，高速铁路因对线型要求极高（最小平 曲线半径 7000m 、最大纵坡 20） ，将不可避免穿越通航条件复杂、两岸环 境敏感、气象条件恶劣的水域，此时水下隧道往往成为其最优方案。盾构 法因安全、环保、快速等优点已成为水下隧道最为常用的修建方法。然而， 与其他水下盾构隧道相比，高速铁路水下盾构隧道在结构安全保障、轨道 平顺性控制、水下长距离安全掘进、运营舒适性与防灾疏散等方面的难度 更大。面对世界上没有高速铁路水下盾构隧道、我国没有特长水下隧道及 没有大直径盾构穿越土岩复合地层的技术现状，本项目历经数年联合攻关， 系统解决了特长高速铁路水下隧道工程设计、施工、装备、运营中的诸多 难题，形成了成套创新技术。 【创新点一】创建了高速铁路水下盾构隧道结构体系与设计方法。 建立了复合地层水下盾构隧道单、双层衬砌相结合的结构体系，开发 了可有效控制软土沉降的“管片+内衬+隧底纵梁”新型空间结构（沉降 15mm ，且沉降曲率 1/15000） ，提出了考虑施工效应的荷载计算方法与新 型空间结构的分析方法，解决了高速铁路盾构隧道结构设计、轨道平顺性 控制难题。 【创新点二】研发了适应长距离、高水压、严重软硬不均地层盾构施 工与地中对接关键技术。 开发了盾构地中对接技术，解决了深水、宽海域下特长隧道修建难题； 建立了复合式盾构掘进技术体系，研制了我国首台复合式大直径泥水平衡 盾构机，攻克了大直径盾构长距离连续穿越软土、砂层、岩层及其破碎带 的技术难题。 【创新点三】创立了高速铁路特长水下隧道气动效应控制方法与防灾 3 救援技术体系。 编制了高精度的高速铁路隧道气动效应计算软件，开发了世界首个双 孔单线隧道洞口缓冲结构，提出了动车组火灾热释放功率标准，建立了世 界首个双孔单线隧道水下紧急救援站，保证了高速铁路水下隧道乘车舒适 性与防灾安全。 获授权国家发明专利12 项，软件著作权 1 项，省部级工法 9 项，出版 论著 2 部、发表论文 61 篇，出版行业规范1 项，培养博硕士研究生30 余 名。成果整体应用于广深港高铁狮子洋隧道工程，解决了其行车速度高、 掘进距离长、地层复杂多变、盾构地中对接、水压力大、安全标准高等6 大技术难题，节省投资2.77 亿元；自 2011 年 12 月通车以来，运营状态良 好， 对完善我国高速铁路网具有重要意义； 获国家优质工程奖和菲迪克2015 年优秀工程奖，被誉为“世界高速铁路隧道修建技术的里程碑”。成果推广 应用于珠三角城际铁路、长株潭城际铁路等全国各地共250 余公里的复合 地层盾构隧道，取得了显著的经济效益和社会效益。 本项目成果打破了我国铁路“遇水架桥”的常规思维，突破了高速铁 路水下盾构隧道的技术瓶颈，极大发展了世界高速铁路修建技术和现代盾 构技术，总体达到国际先进水平，多项关键技术达到国际领先水平，极大 推进了本领域的科技进步，对后续工程起到了引领和示范作用，并为更长、 更大水深隧道的建设奠定了基础。 四、客观评价 1对技术难度的评价 中国工程院何华武院士为 高速铁路水下隧道研究与设计一书做序时 指出：狮子洋隧道工程地质条件复杂、技术难度极大。 中国工程院王梦恕院士在其专著中国隧道及地下工程修建技术一书 中指出：狮子洋隧道是隧道施工从“穿江”到“越洋”的转折性工程。盾 构隧道为国内首次在软硬不均地层和岩层中采用，主要技术难点有：大直 4 径、长距离、高水压、软硬不均地层的盾构选型；对接技术关系到整个工 程的成败；如何确保软土地基、软硬不均地层隧道工后沉降满足运营安全 要求；特长水下隧道的防水技术、风险管理、防灾救灾、运营管理，对每 一个建设者都是一次挑战。 2对技术创新性的评价 1）工程验收报告评价 2011 年 11 月 12 日，铁道部的验收报告指出：在铁路隧道盾构法设计 施工取得了突破，相继解决了盾构选型与设计、地质软硬不均、盾构掘进 施工、江中对接拆机、无砟轨道设计与施工诸多技术、施组管理方面的难 题，为全路盾构隧道施工提供了技术与组织管理经验。 2） “高速铁路水下盾构法隧道设计关键技术”技术评审 2014 年 11 月 14 日，中国铁路总公司主持，以周丰峻院士为主任、史 玉新设计大师为副主任的专家组评审结论为：提出了埋置深度选择原则， 并应用水下盾构地中对接技术，创新了总体设计方法；通过盾构双层衬砌 及隧底纵梁的创新设计，解决了高速铁路隧道软土、全强风化地层不均匀 沉降问题。提出了岩石地层盾构隧道围岩压力的确定方法。合理确定了时 速 350km的双孔单线盾构隧道结构断面，提出了减小微气压波影响的洞口 缓冲结构。提出了水下隧道防灾救援疏散定点模式。研究成果创新性突出， 取得了显著的经济、环境和社会效益，总体上达到了国际领先水平。 3） “狮子洋隧道复合地层盾构掘进姿态控制与对接技术”技术评审 2013年 8 月 28 日，中国铁路总公司主持，梁文灏院士等专家的评审结 论为：提出了具有创新性的成果，不但出色的解决了具体工程中的难题， 而且对我国隧道工程的技术进步具有重要作用。本项科技成果总体达到国 际领先水平。 4） “QJRN-112泥水平衡盾构”成果鉴定 2008 年 12 月 20 日，中国机械工业联合会的鉴定结论为：该成套设备 5 具有自主知识产权，填补了国内大型泥水平衡盾构设计、制造领域的空白， 成功替代了进口，打破了国外的技术垄断，整机技术性能指标达到国际同 类产品先进水平，部分指标达到国际领先水平。 5） “高速铁路隧道气动效应计算软件”成果评审 2013年 11 月 7 日中国中铁股份有限公司的评审结论为：对列车内外瞬 变压力、洞口微气压波、空气阻力的计算方法进行了改进，计算结果更符 合实际情况。成果达到国际先进水平，其中洞口微气压波的计算方法达到 国际领先水平。 6）院士评价 中国工程院何华武院士为高速铁路水下隧道研究与设计一书做序 时指出：本书将高速铁路技术、现代盾构技术与狮子洋隧道的工程实践有 机结合，具有较高的理论水平和适用价值，它的出版有助于提高我国复杂 地质超长高标准水下隧道的修建水平，也为今后隧道向更长更大水深发展 奠定了坚实基础。 3社会评价 2011 年 3 月 20 日，中央电视台报道：水下67米精确对接，世界行车 速度最快水下铁路隧道贯通，标志着我国水下隧道建设的科研攻关取得了 重大突破。 2011 年 3 月 28 日，科技日报报道：狮子洋隧道近日全线贯通，多项世 界性技术难题全部破解，填补了我国泥水加压平衡盾构机施工多项技术空 白。 中文核心期刊隧道建设2015 年第 11 期报道：广深港高铁狮子洋隧 道获菲迪克工程项目优秀奖，代表了世界工程项目的最高水平。在软硬交 替的特殊复杂地质条件下， 采用盾构技术一次掘进的长度超过5km ，而且是 在 60m的水下进行盾构对接，这在世界隧道建设史上是没有先例的。 4国内外重要科技奖励 6 1） “高速铁路水下盾构法隧道设计关键技术”获2015年铁道科技奖一 等奖（中国铁道学会） ；2） “QJRN-112泥水平衡盾构机”获2010 年辽宁省 科技进步奖一等奖； 3） “高速铁路水下盾构法隧道设计施工关键技术”获 2014 年中国建设工程施工技术创新成果奖一等奖（中国建筑业协会）；4） “狮子洋隧道复合地层盾构掘进姿态控制与对接技术”获2013年度中国施 工企业管理协会科技进步一等奖（中国施工企业管理协会）；5） “高速铁路 特长水下高风险隧道盾构施工及对接技术”获2012年度中国施工企业管理 协会科技进步一等奖（中国施工企业管理协会）；6） “QJRN-112泥水平衡盾 构机”获 2009年中国机械工业联合会科技进步奖一等奖；7） “高速铁路水 下盾构法隧道设计关键技术”获2012年中国铁道建筑总公司科学技术奖特 等奖；8） “广深港客运专线狮子洋隧道”获20132014年度铁路优秀工程 设计一等奖； 9） “广深港高速铁路狮子洋隧道”获菲迪克2015年优秀工程 奖；10） “广深港客运专线广深段”获2015年国家优质工程奖。 5与国内外相关技术的比较（直径10m以上水下盾构隧道） 主要成果对比点国内外现有同类技术本项目成果 结构技术 结构体系 单层衬砌，行车速度160km/h， 沉降 30mm，且沉降曲率 1/10000 首创 “管片 +内衬 +隧底纵梁”空间结构， 行车速度350km/h，沉降 15mm，且 沉降曲率 1/15000 荷载计算 全土柱或压力拱理论，不适用于 大埋深 考虑泥水盾构施工效应的收敛-约束 法，基于D-P 准则的围岩 -衬砌结构相 互作用解析解，适用于大埋深。 结构分析 结构横向、纵向，静力、动力分 别计算 对空间结构建立了静动一体化结构分 析方法 盾构施工 技术 地中对接日本采用冻结法对接首创刀盘直接接触对接技术 盾构掘进土岩复合地层最长掘进4050m 土岩复合地层总掘进18680m，单台掘 进最长 5200m 盾构设备少数复合式泥水平衡盾构 可适应地中对接的大直径复合式泥水 平衡盾构 双孔隧道 运营技术 缓冲结构无双孔单线隧道缓冲结构世界首个双孔单线隧道缓冲结构 火灾疏散常规横通道疏散技术首个双孔单线水下紧急救援站 五、推广应用情况 成果整体应用于广深港高铁狮子洋隧道，推广应用于广深港高铁深港 段益田路隧道和深港隧道、珠三角城际铁路多条线路及佛莞线狮子洋隧道、 7 长株潭城际铁路湘江隧道和树木岭隧道、武汉三阳路公铁合建长江隧道、 武汉地铁 8 号线越长江隧道、厦门地铁2 号线跨海隧道、温州市域铁路S2 线瓯江隧道、芜湖长江隧道等多个穿越土岩复合地层的盾构隧道项目，盾 构段总长约 254 单洞公里，取得了显著的经济效益和社会效益。 六、主要知识产权证明目录 知识产 权类别 知识产权 具体 名称 国家 （地 区） 授权号 授权 日 期 证书编号权利人发明人 发明 专利 有效 状态 发明专 利 盾构隧道 中对接段 衬砌结构 中国 ZL 2012 1 0198886.6 2014.0 5.21 1407010 中铁第四 勘察设计 院集团有 限公司 肖明清 ;邓 朝辉 ;焦齐 柱;季大雪 ; 王腾飞 ;张 惠兰 有效 专利 发明专 利 一种盾构 机在风化 槽中脱困 及刀盘修 复的方法 中国 ZL 2011 1 0207097.X 2013.1 0.23 1290081 中铁十二 局集团第 二工程有 限公司； 中铁十二 局集团有 限公司 王宗勇 ;雷 军;刘广钧 ; 赵香萍 ;李 有兵 有效 专利 发明专 利 一种盾构 隧道管片 同步注浆 方法和装 置 中国 ZL 2009 1 0157376.2 2012.0 1.18 897855 中铁隧道 股份有限 公司 杜闯东；王 坤；任成 国； 游永锋 有效 专利 发明专 利 全断面掘 进机盾体 分半结构 整体制作 的工艺方 法 中国 ZL 2012 1 0220008. X 2015.0 3.25 1614066 北方重工 集团有限 公司 任丽维；苏 鹏程；杨 涛；高伟 贤；何恩 光；赵海 峰；巫思 荣；赵羽； 杜大川 有效 专利 发明专 利 一种超大 直径盾构 掘进在高 水压条件 下更换盾 尾刷的方 法 中国 ZL 2011 1 0207095.0 2013.0 7.03 1226372 中铁十二 局集团有 限公司； 中铁十二 局集团第 二工程有 限公司 王宗勇 ;雷 军;刘广钧 ; 毋海军 ;赵 香萍 有效 专利 8 知识产 权类别 知识产权 具体 名称 国家 （地 区） 授权号 授权 日 期 证书编号权利人发明人 发明 专利 有效 状态 发明专 利 一种长距 离铁路隧 道后续工 程与盾构 掘进平行 施工的方 法 中国 ZL 2011 1 0207111.6 2013.0 7.03 1226832 中铁十二 局集团有 限公司； 中铁十二 局集团第 二工程有 限公司 王宗勇 ;雷 军;刘广钧 ; 宋津喜 ;毋 海军 ;高治 双; 徐家 定;张金柱 ; 赵常煜 有效 专利 发明专 利 一种过江 盾构隧道 破碎地层 联络通道 的施工方 法 中国 ZL 2011 1 0207096.5 2013.0 7.03 1226560 中铁十二 局集团有 限公司； 中铁十二 局集团第 二工程有 限公司 王宗勇 ;雷 军;宋津喜 ; 刘广钧 ;高 治双 ;张金 柱;徐家定 ; 赵常煜 ;杨 耀福 ;刘建 佳;唐龙 有效 专利 发明专 利 刀具破岩 机理与耐 磨试验机 中国 ZL 2008 1 0011968. 9 2010.0 9.15 676674 沈阳重型 机械集团 有限责任 公司（北 方重工集 团有限公 司） 高伟贤 ;肖 羽曼 ;王凯 ; 赵羽 ;杨涛 有效 专利 发明专 利 一种管片 接头刚度 可控变化 的隧道模 型试验方 法 中国 ZL 2014 1 0169143. 5 2016.0 4.20 2037259 西南交通 大学 封坤、何 川、齐春、 王均勇、郭 思良、代聪 有效 专利 软件著 作权 高速铁路 隧道气动 效应计算 软件 V1.0 中国 2013SR04 7196 2013 年 5 月 20 日 软著登 字第 0552958 号 中铁西南 科学研究 院有限公 司 万晓燕，吴 剑，史宪 明，郑波， 刘玉勇，冷 希乔，舒 波，刘志 强，廖凯， 潘强 其他 有效 的知 识产 权 七、主要完成人情况 姓名肖明清排名1 工作单位 中铁第四勘察设计院集团有 限公司 完成单位 中铁第四勘察设计院集团有限 公司 技术职称教授级高工行政职务副总工程师 9 项目总负责人，全面主持了本项目的研究，主持了主要依托工程广深港高铁 狮子洋隧道的设计，取得了“盾构隧道中对接段衬砌结构”发明专利，出版了高速 铁路水下隧道研究与设计 、 水下隧道设计技术等著作2 部，参编了行业标准泥 水平衡盾构机，发表论文多篇。对创新点一、创新点二（1） 、创新点三做出了创造性 贡献。 姓名李新月排名2 工作单位 广深港客运专线有限责任公 司 完成单位广深港客运专线有限责任公司 技术职称高级工程师行政职务副总经理 项目主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）和推广应用项目（广深港高铁深港 段益田路隧道和深港隧道）的建设技术负责人，主持了工程建设过程中关键技术难题 的专家论证、决策，参与和协调了各课题的研究，参与了工程技术标准与技术方案、 盾构地中对接技术、复合地层盾构长距离掘进技术等研究。对创新点一（1） 、创新点 二（1）做出了重要贡献。 姓名刘广钧排名3 工作单位中铁十二局集团有限公司完成单位中铁十二局集团有限公司 技术职称教授级高工行政职务项目经理 项目主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）进口标段的施工负责人，主持了施 工过程中关键技术难题的攻关，主持了“狮子洋水下隧道复合地层盾构掘进姿态控制 与对接技术”课题研究，取得了“一种盾构机在风化槽中脱困及刀盘修复的方法”等 多项发明专利和“大直径铁路隧道泥水盾构掘进与后序工序平行作业施工工法”等多 项省部级工法，发表论文多篇。对创新点二做出了重要贡献。 姓名杜闯东排名4 工作单位中铁隧道集团有限公司完成单位中铁隧道集团有限公司 技术职称高级工程师行政职务二级单位总工程师 项目主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）出口标段的施工技术负责人，主持 了施工过程中关键技术难题的攻关，主持了“狮子洋水下隧道复合地层盾构掘进与对 接技术”课题研究，取得了“一种盾构隧道管片同步注浆方法和装置”发明专利和 “盾 构隧道水下地中对接施工工法”等多项省部级工法。对创新点二做出了重要贡献。 姓名封坤排名5 工作单位西南交通大学完成单位西南交通大学 技术职称副教授行政职务无 10 是“狮子洋水下隧道结构静动力学特征及关键技术参数试验研究”和“地下铁路 引起的城市环境振动问题研究” 课题的主要研究人员， 负责了本项目主要依托工程 （广 深港高铁狮子洋隧道）的结构原型与现场测试，共同提出了复合地层高速铁路水下盾 构隧道衬砌结构选型方法和结构空间化设计方法。取得了“一种管片接头刚度可控变 化的隧道模型试验方法”发明专利，发表论文多篇。对创新点一（2） 、创新点一（ 3） 做出了重要贡献。 姓名许克亮排名6 工作单位 中铁第四勘察设计院集团有 限公司 完成单位 中铁第四勘察设计院集团有限 公司 技术职称教授级高工行政职务副总工程师 主持了项目主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）的桥隧比选研究，参与了隧 道总体方案及主要技术标准研究、无砟轨道减振技术研究等。发表论文多篇。对创新 点一（ 1）做出了重要贡献。 姓名赵海峰排名7 工作单位北方重工集团有限公司完成单位北方重工集团有限公司 技术职称教授级高工行政职务实验中心副主任 是我国首台大直径泥水平衡盾构机的主要研制人员，取得了“泥水平衡盾构机刀 盘背装常压换刀装置”等发明专利，完成了住房和城乡建设部发布的行业标注泥水 平衡盾构机的编制工作，发表论文多篇。对创新点二（3）做出了重要贡献。 姓名徐志胜排名8 工作单位中南大学完成单位中南大学 技术职称教授行政职务防灾研究所所长 是“狮子洋水下隧道综合防灾与运营管理技术研究”的主要研究人员，负责了狮 子洋水下隧道动车组火灾标准与水下紧急救援站技术研究，火灾蔓延、人员逃生设计 关键技术参数研究， 取得了“一种火灾烟气模拟定时定量控制装置”等实用新型专利， 发表论文多篇。对创新点三（2）做出了重要贡献。 姓名万晓燕排名9 工作单位 中铁西南科学研究院有限公 司 完成单位中铁西南科学研究员有限公司 技术职称研究员行政职务副院长 是“狮子洋水下隧道气动效应及缓解措施研究”的课题负责人，对时速350 公里 特长双孔单线隧道净空面积标准进行了深入研究，取得了“高速铁路隧道气动效应计 算软件 V1.0”软件著作权，发表论文多篇。对创新点三（1）做出了重要贡献。 姓名邓朝辉排名10 11 工作单位 中铁第四勘察设计院集团有 限公司 完成单位 中铁第四勘察设计院集团有限 公司 技术职称教授级高工行政职务二级单位副总工程师 项目副总负责人，主持了主要依托工程广深港高铁狮子洋隧道的结构与防水 设计，主持了“水下隧道主要技术参数研究”课题，共同取得了“盾构隧道中对接段 衬砌结构”发明专利，共同编著了高速铁路水下隧道研究与设计书籍，发表论文 多篇。对创新点一、创新点二（1） 、创新点三（ 2）做出了重要贡献。 姓名李光耀排名11 工作单位中铁十二局集团有限公司完成单位中铁十二局集团有限公司 技术职称高级工程师行政职务项目总工 项目主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）进口标段的施工技术负责人，参与 了施工过程中关键技术难题的攻关，参与了“狮子洋水下隧道复合地层盾构掘进姿态 控制与对接技术”课题研究，取得了“大直径铁路隧道泥水盾构掘进与后序工序平行 作业施工工法”、 “大跨度盾构井可移动整体大模板侧墙施工工法”等多项省部级工法， 发表论文多篇。对主要创新点二做出了重要贡献。 姓名王坤排名12 工作单位中铁隧道集团有限公司完成单位中铁隧道集团有限公司 技术职称高级工程师行政职务二级单位总经理 项目主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）出口标段的项目负责人，参与并指 导了施工过程中关键技术难题的攻关，参与了“狮子洋水下隧道复合地层盾构掘进与 对接技术”课题研究，取得了“一种盾构隧道管片同步注浆方法和装置”发明专利和 “盾构隧道水下地中对接施工工法”等省部级工法。 对主要创新点二做出了重要贡献。 姓名耿萍排名13 工作单位西南交通大学完成单位西南交通大学 技术职称教授行政职务无 是“狮子洋水下隧道结构静动力学特征及关键技术参数试验研究”课题的主要研 究人员，负责了本项目主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）的理论分析，共同提 出了复合地层高速铁路水下盾构隧道结构空间化设计方法。对创新点一（3）做出了重 要贡献。 姓名孙文昊排名14 工作单位 中铁第四勘察设计院集团有 限公司 完成单位 中铁第四勘察设计院集团有限 公司 技术职称教授级高工行政职务二级单位副总工程师 12 主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）的结构设计负责人，是“水下隧道主要 技术参数研究”课题的主要研究人员，参与了隧道的结构及防水主要技术标准研究； 参与了高速铁路水下隧道研究与设计书籍的编撰；共同取得了“一种单线铁路盾 构隧道纵向刚度加强结构” 、 “一种盾构隧道分区防水结构”实用新型专利。对创新点 一做出了贡献。 姓名张克排名15 工作单位 广深港客运专线有限责任公 司 完成单位广深港客运专线有限责任公司 技术职称高级工程师行政职务副总经理 主要依托工程（广深港高铁狮子洋隧道）和推广应用项目（广深港高铁益田路隧 道和深港隧道） 的建设负责人之一， 组织了工程建设过程中关键技术难题的专家论证、 决策，参与了工程技术标准与技术方案、隧道运营防灾技术等研究。对创新点三（2） 做出了贡献。 八、主要完成单位及创新推广贡献 单位名称中铁第四勘察设计院集团有限公司排名1 主持了水下隧道主要技术参数研究、狮子洋水下隧道结构静动力学特征及关键技 术参数试验研究、狮子洋水下隧道综合防灾与运营管理技术研究、狮子洋隧道设计关 键技术研究、狮子洋隧道微压波及其缓解措施的研究、地下铁路引起的城市环境振动 问题研究等多个课题，参加了狮子洋水下隧道气动效应及缓解措施研究、狮子洋水下 隧道复合地层盾构掘进姿态控制与对接技术研究等课题研究。主持了项目主要依托工 程广深港高铁狮子洋隧道的设计，以及项目研究成果在该隧道中的应用，解决了 工程建设中的诸多难题。提出了“盾构地中对接”技术方案和对接段结构设计方法； 提出了深水、复合地层盾构隧道基岩覆盖厚度设计方法、衬砌结构选型方法和结构空 间化设计方法，建立了“管片+内衬 +隧底纵梁”的新型空间结构体系；开发了世界首 个双孔单线隧道洞口缓冲结构；建立了国内首个水下紧急救援站。取得了“盾构隧道 中对接段衬砌结构”等多项发明和实用新型专利，参编了住房和城乡建设部发布的行 业标准泥水平衡盾构机 ，编写了高速铁路水下隧道研究与设计 、 水下隧道设计 技术等书籍，将项目成果推广应用于全国多地的土岩复合地层盾构法隧道设计。对 本项目创新成果的取得与推广应用做出了重大贡献。 单位名称广深港客运专线有限责任公司排名2 主持了项目主要依托工程广深港高铁狮子洋隧道的建设和创新成果应用，主 持了工程建设过程中关键技术难题的专家论证与决策，组织了工程设计、施工、装备 制造、科研等单位的协调工作，全面参与了多个课题的研究，对工程技术标准与技术 方案、盾构地中对接技术、复合地层盾构长距离掘进技术、水下紧急救援站技术等研 究做出了突出贡献。 将项目成果推广应用于广深港高铁深港段益田路隧道和深港隧道， 创造了良好的社会经济效益。对本项目创新成果的取得与推广应用做出了重要贡献。 单位名称中铁十二局集团有限公司排名3 负责项目主要依托工程广深港高铁狮子洋隧道进口标段的施工，主持了“狮 子洋水下隧道复合地层盾构掘进姿态控制与对接技术”的研究工作，解决了工程施工 中的诸多难题，对盾构地中对接技术的开发和复合式盾构掘进技术体系的建立做出了 13 突出贡献。取得了“一种盾构机在风化槽中脱困及刀盘修复的方法”、 “一种超大直径 盾构掘进在高水压条件下更换盾尾刷的方法”、 “一种过江盾构隧道破碎地层联络通道 的施工方法”、 “一种长距离铁路隧道后续工程与盾构掘进平行施工的方法”4 项发明专 利和 “长距离越江破碎带盾构隧道施工工法”等多项省部级工法。将项目成果推广应 用于全国多地的土岩复合地层盾构法隧道施工。对本项目创新成果的取得与推广应用 做出了重要贡献。 单位名称中铁隧道集团有限公司排名4 负责项目主要依托工程广深港高铁狮子洋隧道出口标段的施工，主持了“狮 子洋水下隧道复合地层盾构掘进与对接技术研究”的研究工作，解决了工程施工中的 诸多难题，对盾构地中对接技术的开发和复合式盾构掘进技术体系的建立做出了突出 贡献。取得了“一种盾构隧道管片同步注浆方法和装置”发明专利和“盾构隧道水下 地中对接施工工法”等多项省部级工法。将项目成果推广应用于全国多地的土岩复合 地层盾构法隧道施工。对本项目创新成果的取得与推广应用做出了重要贡献。 单位名称西南交通大学排名5 参与了水下隧道主要技术参数研究、狮子洋水下隧道结构静动力学特征及关键技 术参数试验研究、狮子洋水下隧道气动效应及缓解措施研究、地下铁路引起的城市环 境振动问题研究等多个课题的研究，对高速铁路水下盾构隧道结构体系与设计方法的 建立、单线隧道洞口缓冲结构的开发等作出了重要贡献。 单位名称北方重工集团有限公司排名6 负责项目主要依托工程广深港高铁狮子洋隧道盾构设备的研制，解决了工程 装备制造中的诸多难题。主持了盾构机管片拼装测控技术及磨机介质运动轨迹研究、 全断面掘进机综合试验台等课题的研究。对自主设计和制造我国首台大直径泥水平衡 盾构机、建立大型泥水平衡盾构设计研发体系做出了重大贡献。取得了“刀具破岩机 理与耐磨试验机”、 “盾构机滚刀背装式自定位固定装置”、 “盾构掘进机管片吊机直滑 式电缆供电装置”等多项发明专利，主编了住房和城乡建设部发布的行业标准泥水 平衡盾构机，将项目成果推广应用于铁路大直径盾构与地铁盾构设备制造。对本项目 创新成果的取得与推广应用做出了重要贡献。 单位名称中南大学排名7 参与了狮子洋水下隧道综合防灾与运营管理技术的研究，提出了动车组火灾热释 放功率标准和水下紧急救援站设计参数，取得了“一种火灾烟气模拟定时定量控制装 置”实用新型专利。对本项目创新成果的取得做出了突出贡献。 单位名称中铁西南科学研究院有限公司排名8 主持了狮子洋水下隧道气动效应及缓解措施的研究，对时速350 公里特长双孔单 线隧道净空面积标准进行了深入研究，取得了“高速铁路隧道气动效应计算软件V1.0” 软件著作权。对本项目创新成果的取得做出了突出贡献。 九、完成人合作关系说明 本项目依托广深港高铁狮子洋隧道工程的建设，在国家863 计划、省 部级重大科研项目和企业自主立项的基础上，采用产学研用相结合的方式 开展科研攻关。整个研发过程历时近10 年，主要参研单位 8 家，研究人员 100 余人。 14 本项目所有完成人均来自参与狮子洋隧道工程研究与建设人员，其中 代表设计单位（中铁第四勘察设计院集团有限公司）的完成人有肖明清、 许克亮、邓朝辉、孙文昊，代表建设单位（广深港客运专线有限责任公司） 的完成人有李新月、张克，代表进口标段施工单位（中铁十二局集团有限 公司）的完成人有刘广钧、李光耀，代表出口标段施工单位（中铁隧道集 团有限公司）的完成人有杜闯东、王坤，代表盾构机研制单位（北方重工 集团有限公司）的完成人有赵海峰，分别代表科研单位（西南交通大学、 中南大学、中铁西南科学研究院有限公司）的完成人有封坤、耿萍、徐志 胜、万晓燕。 在工程建设方面， 2004 年狮子洋隧道开展可行性研究与桥隧比选，中 铁第四勘察设计院集团有限公司的肖明清、许克亮、邓朝辉、孙文昊即为 主要负责或参与人员，同时联合西南交通大学（完成人封坤、耿萍）和中 铁西南科学研究院有限公司（完成人万晓燕）针对工程重难点问题开展研 究，广深港客运专线有限责任公司（完成人李新月、张克）对方案的选择 和主要技术标准参与了研究与决策。在 2005 年、2006年的研究、 初步设计 和施工设计过程中，设计单位、建设单位对盾构机选型进行了研究与专家 咨询，北方重工集团有限公司（完成人赵海峰）参与盾构机选型的专家咨 询。2006 年 4 月完成了工程施工招标和盾构设备招标，中铁十二局集团有 限公司（完成人刘广钧、 李光耀） 、中铁隧道集团有限公司 （完成人杜闯东、 王坤） 、北方重工集团有限公司（完成人赵海峰）在投标阶段和中标后始终 参与施工和盾构装备研究。2006年 5 月工程开工， 2011 年 3 月工程贯通， 随后开展了设备安装与联调联试，2011年 12 月开始运营。 在工程施工过程 中，建设单位、设计单位、施工单位、盾构装备研制单位、科研单位的主 要完成人一直结合工程建设实际情况开展有针对性的研究。 在科研方面， 2006 年原铁道部针对狮子洋隧道建设难题立项开展了6 个课题研究，中铁第四勘察设计院集团有限公司主持3 个课题，中铁十二 15 局集团有限公司、中铁隧道集团有限公司、中铁西南科学研究院有限公司 分别主持1 个课题，并指定中铁第四勘察设计院集团有限公司作为总负责 单位，指定肖明清作为总负责人。北方重工集团有限公司结合盾构机研制 需要，申请了国家863 计划项目。所有完成人均是上述课题的主要研究人 员。 所有完成人在工程研究、设计和建设过程中，团结合作，刻苦钻研， 在专著合著、论文合著、共同立项、共同知识产权、共同获奖、工艺规范 等方面取得了丰硕成果。建设单位（李新月、张克）、设计单位（肖明清、 邓朝辉、孙文昊）、施工单位（刘广钧、杜闯东） 、盾构装备研制单位（赵 海峰）同时对项目成果进行了推广应用。 完成人合作关系情况汇总表 序号合作方式 合作者 （项目排名） 合作时间合作成果 1 共同知识产权肖明清，赵海峰/1,6 2008 年 5 月 2013 年 12 月 国家行业标准泥水平衡盾构机 2 共同知识产权 杜闯东， 刘广钧，李光耀， 王坤 /4,3,11,12 2006 年 8 月 2013 年 12 月 铁路工法：大直径铁路隧道泥水盾构 掘进与后续工序平行作业施工工法 3 共同知识产权肖明清，邓朝辉/1,10 2006 年 5 月 2013 年 12 月 发明专利：盾构隧道中对接段衬砌结 构 4 共同知识产权杜闯东，王坤/4,12 2006 年 8 月 2013 年 12 月 发明专利：一种盾构隧道管片同步注 浆方法和装置 5 共同获奖 肖明清， 李新月，刘广钧， 封坤，徐志胜，万晓燕， 邓朝辉，张克，孙文昊 /1,2,3,5,8,9,10,15, 14 2006 年 3 月 2013 年 12 月 2014 年度铁道科技一等奖：高速铁路 水下盾构法隧道设计关键技术 6 共同获奖 肖明清，刘广钧，邓朝辉 /1,3,10 2006 年 3 月 2013 年 8 月 2015 年度中建协施工技术创新成果 一等奖：高速铁路水下盾构法隧道设 计施工关键技术 7 共同获奖 肖明清，刘广钧，张克， 李光耀 /1,3,15,11 2006 年 3 月 2013 年 8 月 2013 年度中施协科学技术创新成果 一等奖：狮子洋隧道复合地层盾构掘 进姿态控制与对接技术 8 论文合著肖明清，许克亮/1,7 2004 年 6 月 2011 年 12 月 广深港高速铁路狮子洋隧道减振无 砟轨道对周边软土地层影响分析 9 论文合著肖明清，封坤/1,5 2005 年 9 月 2012 年 12 月 高轴压作用下盾构隧道复杂接缝面 管片接头抗弯试验 10 专著合著肖明清，邓朝辉/1,10 2004 年 6 月 2013 年 12 月 高速铁路水下隧道研究与设计 11 共同立项 肖明清， 邓朝辉，刘广钧， 李光耀， 耿萍，封坤， 孙文昊 /1,10,3,11,13,5,14, 2006 年 6 月 2008 年 12 月 狮子洋水下隧道结构静动力学特征 及关键技术参数试验研究
