新华社记者宋晨
在线实时调整飞行控制策略,火箭即使遇到“大风大浪”也能平稳飞行——
首次在国内运载火箭中成功应用的自适应增广控制技术,让5月7日成功发射的长征六号丙运载火箭更受关注。
记者注意到,不断迈向自主化、智能化,是火箭研发的趋势所在。
控制系统作为运载火箭的“大脑”和“神经中枢”,在火箭飞行过程中起着至关重要的作用。传统的火箭控制系统大都采用预先设定的固定控制参数。起飞后,火箭按照预先装好的飞行程序,在特定场景下进行“自动驾驶”,将载荷送往预定轨道。长征六号丙运载火箭的研制团队在原先控制系统的基础上,新增了自适应增广控制技术。这相当于给火箭在“自动驾驶”的基础上量身定做了一套“智能驾驶”系统。
“在实际飞行过程中,会遇到很多不可预测的情况。”中国航天科技集团八院火箭专家胡存明告诉记者,比如气象条件的变化,特别是高空风的变幻莫测,还有火箭结构的微小偏差等,这些都可能影响到火箭的飞行性能。将自适应增广控制技术应用于运载火箭,正是为了解决这一问题。
就好比一个刚拿到驾照的新手司机第一次开车上路,虽然教练已经将行驶途中可能会出现的情况以及处理措施都在课程中进行了教学,但实际开车过程中,总是会有意外情况的发生。
自适应增广控制技术,是将自适应控制和增广控制两项技术的优点相结合,兼具灵活与稳定,特别适用于具有复杂动态特性、难以精确建模或参数频繁变化的系统。胡存明介绍:“自适应控制能够在线辨识系统当前的状态,自动调整控制器参数以适应系统的动态特性变化,增广控制则是通过引入额外的控制环节,进一步增强传统PD控制的稳定性和抗干扰能力。”
火箭有了自适应增广控制技术的加持,就相当于汽车配置了一套“智能驾驶”系统,它可以根据传感器收集到的行驶数据,实时判断当前状态,并自动调整“方向盘”“油门”“刹车”等,以确保车辆安全地按照导航行驶。
特别是当各种不确定性意外出现的时候,火箭也能够灵活反应,采取措施。即使火箭本身发生故障,也能通过该项技术稳住“方向盘”,确保安全。
当下我国商业航天整体呈现出高密度发射需求,对运载火箭控制系统的适应性要求也更高。“智能驾驶”新模式,是用智能控制手段提高火箭飞行安全性、适应性的有益尝试,有助于让未来的火箭变得更加“聪明智慧”。
(伊园甸2025欢迎回家、图书馆合办)
目 录
国家铁路局发布3项铁路行业工程建设标准修订条文
铁四院牵头的一国家重点研发项目正式启动
中铁十四局牵头攻克山东省重大科技创新工程项目
"饱和软黏土蛋形边界面本构理论及工程应用"成果达到国际领先水平
《公路隧道施工自动化监控量测技术规范》通过专家评审
《开槽型混凝土叠合板应用技术标准》正式发布
中铁建大桥局2项工程荣获中国公路学会“桥梁创新工程”
中铁十六局一项创新成果获评“城市轨道交通技术创新推广项目”
新科技,让铁路设计更便捷
中铁十四局南玉高铁项目攻克世界性桩基难题
这项高科技方案第一次在国内高架路上使用
引领改扩建 “智”造深汕西
国产盾构机有了全系列“中国心”
近日,国家铁路局发布铁路行业标准公告,对《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB 10751-2018、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB 10414-2018、《铁路路基支挡结构设计规范》TB 10025-2019 3项铁路工程建设标准进行了局部修订,将更好指导铁路路基工程建设,为保障铁路建设运营安全质量提供有力支撑。
《高速铁路路基工程施工质量验收标准》等3项标准发布实施以来,在规范铁路路基工程设计、施工和验收等方面发挥了重要作用。为进一步加强路基工程关键环节质量管控,国家铁路局科法司组织经规院、中铁十二局、中铁二局、铁二院等单位完成本次标准局部修订工作。
本次标准局部修订坚持问题、需求导向,系统总结近年来路基工程建设经验及相关研究成果,完善螺杆(纹)桩等素混凝土桩终桩采用桩长和电流值双控的验收要求,新增钻孔取芯法和旁孔透射法用于验证螺杆(纹)桩等素混凝土桩桩长,强化了对素混凝土桩的质量控制;依据相关国家标准优化锚杆(索)基本试验和验收试验的检验数量要求,提升了标准的科学性和适应性。
公众可登录国家铁路局政府网站主页《标准规范》栏目查询相关信息。
国家铁路局
近日,由铁四院牵头完成的国家重点研发计划《城市大型地下基础设施智能暗挖建造关键技术与装备》项目在上海启动。
作为“十四五”国家重点研发计划中地下空间代表性项目,该项目也是深部地下空间任务的支撑性项目。项目以问题为导向,需求为牵引,产学研用相结合,致力于解决城市大跨度、大断面地下空间并行建造暗挖施工力学响应机理,城市复杂环境大型地下基础设施软土层暗挖微扰动控制理论,多目标优化的暗挖并行建造装备集群智能协同控制机制三个科学问题,研发新结构、新技术、新装备、新平台,构建城市大型地下基础设施绿色、高效、安全、智能暗挖建造新方法。
按照“世界眼光,国际标准,中国特色,高点定位”要求,该项目将研土地层大跨度、大断面暗挖并行建造技术与装备集群,流塑性软土隧道急曲线掘进、支管侧接、机械化竖井等市政管网智能建造技术与装备,构建面向未来中国城市地下基础设施高效安全智能建造技术体系。
项目聚焦国家战略需求,坚持“四个面向”,落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,研发城市大型地下基础设施智能暗挖建造技术体系,系统解决明挖占道施工影响城市交通和人民生活的难题,满足人民对美好生活的向往。
中国铁建
近日,由中铁十四局牵头承担的山东省重点研发计划(重大科技创新工程)申报的科技成果“轨道交通工程运营期健康诊断及风险智能防控关键技术”,成功通过山东省科技咨询协会科技成果评价。专家组一致认为,该项目整体技术达到国际先进水平,城市轨道交通工程智能光纤传感监测方面达到国际领先水平。
该项目由中铁十四局联合武汉理工大学、中国安全生产科学技术研究院、中铁第四勘察设计院共同承担完成,并于2023年10月顺利通过山东省科技厅组织的绩效评价(验收),其成果主要应用于轨道交通工程运营维护领域,涉及多类型安全监测技术与装备。
该项目针对当前轨道交通工程运营期安全风险识别困难、预警不及时、安全防控效果差等问题,瞄准运营期“安全风险筛查、重点区域监测、应急救援处置”三阶段需求,在“空天协同侦测筛查技术、基于光纤传感的结构健康智能诊断技术、雷达监测预警技术”取得了三大技术创新突破。
空天协同侦测筛查技术如同“眼诊”,通过高分遥感卫星和无人机近景扫描的协同作战,开展灾情评估以及灾害影响评价,为应急救援和救助决策提供支持;基于光纤传感的结构健康智能诊断技术如同“经络诊”,通过布设光纤光栅传感器,在山岭隧道、盾构隧道及铁路桥梁的内部构建“神经元”,时刻监测工程的内在健康状况;突发灾害毫米波雷达监测预警技术如同“脉诊”,对高边坡、隧道洞口、桥梁的变形、沉降等实施大范围连续监测,实现应急抢险处置过程中提前预警坍塌、滑坡等灾害发生。
此外,该项目遵循整体观念和辨证论治的思维,研制出多模GNSS定位终端、多系列光纤光栅传感装置,多通道毫米波雷达,融合三大技术,开发出基于“云网端一体化”轨道交通工程运营风险“一张图”管理平台,实现了轨道交通工程安全风险空天地一体化的点、线、面多层次筛查及实时诊断预警。该项目成果在南京南部新城、济南济泺路穿黄隧道、济莱高铁等多个工程中开展应用示范,取得了良好的社会、经济和环境效益,具备重大转化价值和产业化前景。
研发过程中,该项目团队曾配合国家安全生产救援队开展20余个重特大项目的应急救援监测,有效规避余震等二次灾害带来的风险,为救援人员的人身安全提供了有力保障。
该项目的实施运用,标志着城市轨道交通工程在运营期的健康诊断及风险防控技术迈入了新的发展阶段。这不仅是山东省在科技创新领域取得的重大突破,更是我国轨道交通技术领域雄厚实力和创新能力的有力展现。
中国铁建
2024年3月10日,中国岩石力学与工程学会组织召开了"饱和软黏土蛋形边界面本构理论及工程应用"科技成果评价会。
评价委员会由中国工程院朱合华院士担任主任,王明洋院士担任副主任,河海大学高玉峰教授,湖南大学陈昌富教授等担任委员。代理秘书长杨军教授主持会议。
浙江大学鞠露莹博士代表项目组作成果汇报。该项目在中国工程院院士龚晓南教授策划和指导下,依托"软弱土与环境土工教育部重点实验室"和"浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心"两个平台,由浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心徐日庆教授团队研发,通过理论研究与技术开发,针对沿海地区饱和软黏土特殊的工程特性进行了科研攻关。构建了各向异性饱和软黏土蛋形的弹塑性和边界面本构模型,解决了传统弹塑性本构理论中的奇异点问题。提出了各向异性蛋形边界面模型的隐式积分算法,开发了相应的有限元计算模块,实现了各向异性蛋形边界面模型的模拟。
项目成果形成了完整的理论、技术与工程应用体系,引领和推动了岩土工程理论和技术的发展及应用,已在城市地下空间、隧道等工程中得到很好的应用,具有显著的经济、社会效益,推广应用前景广阔。
评价委员会专家听取了项目组的汇报,审阅了相关资料,经质询评价委员会认为该成果达到国际领先水平。
中国岩石力学与工程学会
2024年3月7日,中国岩石力学与工程学会在重庆组织专家召开团体标准《公路隧道施工自动化监控量测技术规范》(送审稿)评审会,评审专家组由学会标准化技术委员会和编制组邀请的11位专家组成,专家涵盖了科研、教学、企业、管理和标准化等领域。标准起草单位招商局重庆交通科研设计院有限公司、重庆大学等单位代表20余人参加了评审会议。
评审会专家组组长由标准化技术委员会副主委委员郭熙灵教高担任。标准化技术委员会顾问秘书长黄理兴研究员介绍了学会团体标准送审稿评审要求。评审专家听取了编制组的汇报,对标准送审稿逐章逐条进行了认真审查,经质询与讨论,专家组一致认为《公路隧道施工自动化监控量测技术规范》(送审稿)结构完整,内容基本合理,同意标准送审稿通过评审,并建议编制组根据专家意见尽快修改完善形成报批稿。
隧道工程施工直接面对的周围环境是一个地下封闭系统,不可预见的因素较多,施工风险高,高效的监控量测是保障隧道施工安全的重要手段。随着信息化与智能化技术的飞速发展,自动化监控量测技术在公路隧道施工中得到了广泛应用,有必要形成规范性的指导文件,统一自动化监控量测的工作方法、标准与技术要求等。编制组在充分调研国内外相关技术方法和标准规范基础上,总结归纳了隧道施工自动化监控量实践经验和科研成果,广泛征询意见、反复讨论后形成送审稿。本标准的编制对于保障公路隧道施工安全,推动隧道建设的信息化、数字化、智能化发展具有重要意义。
中国岩石力学与工程学会
近日,由清华大学主导研发的新型装配式技术—“开槽型混凝土叠合板施工技术”成果在南昌九龙湖过江大桥项目成功应用。同时,中国铁建大桥局、中铁建大桥局一公司做为参编单位的标准《开槽型混凝土叠合板应用技术标准》(T/CECS 1563-2024)正式发布,并将于2024年7月1日起施行。
九龙湖过江大桥主跨为80+268+80m中承式钢箱拱桥,是国内跨度最大、桥面最宽的全体系钢-混凝土组合结构拱桥,其中混凝土结构施工采用清华大学“开槽型混凝土叠合板施工技术”,也是首次在大跨径拱桥应用,项目前期策划阶段,通过方案比选和专家研讨,设计决定采用新型叠合板施工技术,与传统叠合板施工技术相比,该技术施工工效提高30%,单位用钢量降低约10%。其特点如下:
1.取消外伸钢筋,提高施工工效
该技术创新取消了叠合板外伸钢筋,利用板边进行开槽,设置后置钢筋,提高了槽口预制质量和施工工效。
2.优化桁架钢筋,降低施工成本
新型叠合板取消了部分桁架钢筋,在槽口增加钢筋锚固长度,采用吊环钢筋兼做界面抗剪钢筋,降低钢筋用量10%左右。
3.预制吊装轻便,安全质量可控
叠合板提前预制完成,质量可控,吊装轻便,降低施工安全风险。
项目科研攻关小组对叠合板架设工艺进行系统总结,已开发专利1项,获集团公司工法一等奖1项,“预制叠合板轨道式运输安装施工工法”有望获江西省工法。
中铁建大桥局
3月15日中国公路学会公布了2023年度“桥梁创新工程”名单,由中国铁建大桥局参建的棋盘洲长江公路大桥、武穴长江公路大桥榜上有名。
桥梁创新工程是中国公路学会为加快交通强国建设,促进我国桥梁工程的科技创新,提升桥梁工程品质而举办的全国范围内的桥梁创新评选工作。
棋盘洲长江公路大桥为股份公司首座跨长江千米级悬索桥。主桥采用单跨吊钢箱梁悬索桥一跨跨越长江,主跨1038m,整体跨径布置为340m+1038m+305m。大桥锚碇应用BIM技术,实现了新型锚碇大体积混凝土施工的参数化建模、信息化施工和智能化控制;中国铁建系统内首次采用工业级无人机架设完成千米级猫道先导索架设;索塔采用液压爬模+塔梁异步施工,主缆采用预制平行索股法(PPWS法)+单线往复牵引系统架设,箱梁采用缆载吊机江中起吊+岸侧荡移法安装,成功解决了跨越长江主航道千米级主缆架设及加劲梁安装施工难题。
武穴长江公路大桥全长3.355km,其中主桥长1.403km,采用的是双塔双索面单侧混合梁斜拉桥,桥跨布置为80m+290m+808m+75m+75m+75m。主跨采用PK钢箱梁,边跨采用分离式双边箱“空间预应力结构”箱梁。大桥首创超宽混凝土PK断面箱梁分节、分段支架支墩“跳仓法”现浇施工工艺和运用预应力分级张拉技术,大大降低了混凝土箱梁早期开裂风险;研发的带混凝土牛腿的A型开口式无下横梁桥塔新结构和施工方法,成功解决桥型结构不对称导致受力不对称,塔梁结合部开裂风险较高的难题;构建了大跨度非对称混合梁斜拉桥施工线形及应力控制方法,实现了全桥斜拉索安装零垫片,整体结构高精度的控制目标。
中铁建大桥局
近日,由地铁公司完成的“地铁车站非爆开挖施工及采空区加固技术”通过中国土木工程学会轨道交通分会评审,被授予“城市轨道交通技术创新推广项目”,并在全国轨道交通建设中予以推广。
该项目以乌鲁木齐市地铁1号线07标工程为研究背景,通过采用穿越采空区关键技术、悬臂掘进机掘进、二氧化碳相变致裂法开挖非爆破地质硬岩施工技术,成功解决了因工程周边环境特殊而导致钻爆法开展地铁隧道施工开挖的低效率、低进度的技术难题以及国风外首次地下轨道工程穿越采空塌陷区的难题。通过该项目的成功实施,提高了复杂环境下地铁施工理论水平,形成了诸多技术成果,控制了施工风险,提高了施工效率,对于保障乌鲁木齐市城市轨道交通建设按规划进度执行,具有相当重要的工程研究意义及经济实用价值。
该项目此前获得科技进步奖1项、省部级工法2项、授权发明专利3项、实用新型专利3项,发表论文8篇,关键技术“地铁穿越煤层采空区洞内做桥技术”入选《中国城市轨道交通工程创新技术指南(2008-2017)》。
中铁十六局
近年来,随着空间信息科学、计算机技术、遥感技术、5G、人工智能等快速发展,新技术和新设备在铁路规划设计中的应用越来越广泛。勘察、选线、设计全流程都可实现数字化、智能化,这大幅降低了人工成本,缩短了设计工期,铁路设计更加高效便捷精准。
一条铁路是如何设计出来的?
要知道,100公里的铁路线路,控制因素就达上百个类别,若把线路空间画成立体围棋盘,则有上亿格。那么,完成这样的设计工作,除了跋山涉水、风餐露宿,埋头画图、笔耕不辍,如今设计人员还可以借助哪些新工具、运用哪些新方法?
走进铁路设计院,记者听到的是北斗定位、倾斜摄像、数字地球、智能设计等新词,看到的是各种新科技。跟随铁路设计人员的脚步,记者实地感受现代铁路的设计过程。
铁路勘察省工省时
从眼看尺量到无人机无人船自动勘察
见到中铁第四勘察设计院集团有限公司勘察技术队队长赵亚祥,是在一座大山前。
测绘大地经纬,勘察万里山河。铁路设计,勘察是前哨。“考虑到铁路可能经过这片区域,我们先摸摸情况、看看山势。”赵亚祥说完,俯身打开随身携带的大行李箱,取出一架无人机,“过去勘察咱得爬上去,如今可以操作无人机飞过去看看。”
赵亚祥介绍,用于勘察的无人机搭载了具有5个摄像头的立体摄像机,一次飞行即可实现多个角度图像采集。这些影像传输到后台的集群计算中心后,即可自动转化为三维数据。
不到半小时,无人机成功返航,山峰的信息已采集完毕。“这效率,搁以前想都不敢想。”赵亚祥感慨。
20世纪初,铁路勘察人常用的工作套装是“两箱一板”。一箱装勘测设计资料,一箱装衣被,一块模板搁在两个箱子上,工具就是简单的皮尺、全站仪、水准仪等。过去的勘察,往往存在测全难、测准难、测快难三大难题,在数据处理上也存在不智能、表达不直观、只有二维几何信息等问题。
近年来,随着空间信息科学、计算机技术、遥感技术、5G、人工智能等快速发展,测绘科学技术进步明显,特别是中国自主研发的北斗导航系统建成运行后,为智能勘察提供了坚实支撑。
正是在这样的背景下,激光点云设备、机载和地面激光雷达、航空航天遥感测绘技术、大型3D实景数字模型制作技术、铁路快速测量车、无人机无人船等技术和设备大量运用于勘察,推动智能勘测不断发展。
铁四院勘察院数智化所总工程师费亮介绍,长距离大范围地理信息采集一般采用固定翼大型无人机,一次飞行上百公里,一周飞行即可采集全线数据;小范围精确数据采集则采用小型无人机,摄影分辨率可达5厘米。如遇到植被覆盖,还可采用搭载激光雷达的无人机,利用激光雷达数据自动还原植被下的地表数据;遇到河流湖泊,则有无人船负责信息采集,它可深入水下100多米,获取水文信息等。
地表勘测有设备,地下勘察也有机器人助力。铁四院地路院一所所长李水平介绍,基于地质勘探人工智能管理系统,在配备智能系统的钻机一线作业中,勘察设计人员不到现场也能获取勘探情况。
铁四院勘察院副总工程师闵阳算了一笔账,在新技术的助力下,初测阶段可缩短工期约30%;定测阶段可减少外业人员规模30%,缩短工期20%。算下来,初测阶段每公里可节约人工成本1.12万元,定测阶段每公里可节约人工成本2.53万元,平均每年可减少数千万元成本。
数字系统智能选线
1小时可从上千个方案中选出最优路线
勘察结束,数据全都汇聚到了铁四院后台数据湖。数据量有多大?“这需要以TB(太字节)计算。”费亮说。
海量的数据经过铁四院后台处理系统的编译、整理、汇总,最终将生成逼真的影像。费亮形象地说:“这相当于把地球‘搬’进电脑,形成了‘数字地球’——地理地质信息系统。”
说话间,铁四院“数字地球”负责人刘祾頠打开了“数字地球”演示:“你看,可以不断放大图像,分辨率可达5厘米。”随着刘祾頠不断操作鼠标,每一座山峰、每一栋房屋的立体图像都清晰可见,甚至连山峰的高度、坡度,房屋的长、宽、高等信息都能一一显示。
“数字地球”与普通的全景地图有何不同?刘祾頠解释,普通软件里的全景地图往往只有建筑物、山川的俯拍影像,其他角度的信息由系统虚拟形成,而“数字地球”里的建筑物每一面都有逼真的影像和确切的数据,方便后续线路设计。
“数字地球”还是一个实时共享平台,不同专业不同工种的人员可以同时上线操作,即时获得最新数据,大幅提高了工作效率、降低了协同成本。
依托“数字地球”,铁四院还开发出智能选线系统,只要输入起点、途经点、终点,人工智能就能自动设计线路。
“从A点到B点应该怎么走,系统1小时即可生成方案群,并从上千个方案中选出最优的5个方案。”铁四院智能选线系统负责人彭先宝说,传统的铁路选线设计主要依靠线路工程师识别图纸上的相关信息,然后在设计软件里布设线路的空间位置,一条线路方案的拟订往往需要半个月以上。
这个计算过程有多难?人工智能系统需要从上亿选项中选出最合适的点。
“如此庞大的计算量,意味着智能选线系统设计时要像人类一样思考,及时排除无效选项。”彭先宝说,“我们将铁四院数十年的铁路设计经验、方案都交给系统学习,让它也成为成熟的设计师。
智能选线的效果如何?
铁四院线站院副总工程师李其龙介绍,院里组织过一次人机选线对比,机器和人工分别对同一段线路进行选线。“结果表明,系统能挑选出人工意想不到的线路,提供新的设计思路。”李其龙说,系统甚至还能设计出桥隧比更低、成本更优的方案。
如今,在铁路线路方案研究过程中,一般先由系统智能选线,设计师在机选方案的基础上再调整优化,计算机将调整后的方案作为指导,重新生成线路方案群,不断迭代,直到得出综合最优方案。
设计方案一键生成
1分钟即可完成100公里线路的三维设计方案
对一条铁路的设计而言,确定线路走向,仅仅完成了第一步。后续,站场、桥梁、隧道、路基、接触网等10多个领域的设计人员还要协同作业,最终形成三维立体施工图纸。
刘祾頠举例说,一座桥梁是采用悬索桥、斜拉桥还是其他类型,都需要反复计算比对。如今,铁四院的综合选线系统推出了更先进的功能,设计师轻点鼠标,系统就可在1分钟内生成100公里线路的三维设计方案。
采访中,刘祾頠演示了方案生成过程。只见在“数字地球”里,一条立体高铁线“平地而起”,设计迅速完成。
“你瞧,系统在这里选择了斜拉桥。如果设计师根据经验,觉得悬索桥更适合,还可修改设计参数生成悬索桥方案,系统将立刻给出两个方案的数据比较结果,供设计师参考。”铁四院线路设计师李帅说。
记者发现,系统的智能程度非常高。设计站房时,系统将自动根据所在县市的人口、经济发展水平匹配站房规模,依地势完成结构设计。当发现线路离居民区较近时,还会主动加装声屏障,并同步测算加装声屏障后的噪声分贝,自动判断是否符合规范。
在设计师眼中,这套系统除了能大幅降低劳动量,还是沟通的法宝。一条铁路的建设,除了考虑地理因素,还涉及地区规划等内容,需要与发展改革、交通、水利、农业等多个部门对接。
“我们需要与多个部门进行沟通。以前的方案往往是二维图纸,较为晦涩。”李帅介绍,如今有了智能系统,可以直观地展示。有关部门提出修改建议,也能现场操作,1分钟就能看到新方案,助力设计工作高效推进。
刘祾頠介绍,这套系统集成了海量的数据,能够进行复杂的计算。经过不断优化设计,如今系统已做到TB级数据加载无卡顿,普通计算机也能运行,这让设计师充分享受到人工智能的便利。
从打通西南崇山的宜涪高铁,到海陆联运的平盐铁路,再到助力中部地区崛起的合武高铁,这套智能系统已在20余个项目中成功推广应用。
人民网
作为全线重点控制性工程,由中铁十四局承建的南玉高铁六律邕江特大桥即将完成最终合龙,届时,将迎来南玉高铁全线贯通。但回想起桩基施工的过程,建设者们直言“太难了”。
南玉高铁六律邕江特大桥主跨320米,17号墩塔柱高113.5米,是国内在建时速350公里无砟高速铁路最大跨径钢箱混凝土矮塔斜拉桥。
“83米超长桩、3米超大直径、85度斜岩、大量溶洞串、流沙层,如此复杂的桩基施工,这种桩基世界罕见。”在南玉高铁六律邕江特大桥施工现场,28批次专家到现场出谋划策,一名国内桩基施工专家这样感叹道。
17、18号两个主墩的桩基是保证桥梁质量的基础。2020年6月22日,做好施工准备后,中铁十四局建设者正式开始17号墩的桩基施工。
邕江为珠江流域西江水系的最大支流,因为长年累月的沉积和自然变化,邕江的岸边形成了流沙层,这对桩基施工是一项极大的考验,邕江西侧17号墩的桩基施工,遭遇的困难最大。
2020年9月11日,17号墩13号桩基施工到50米深度时,他们遭遇了30米厚的流沙层,将桩基填埋32米,16吨重的钻头也被掩埋。在清理到10米时,又发生了二次塌孔。
按照以往施工经验,建设者通过旋挖钻清理流沙,同时,用空压机风管将沉底的流沙吹起,与泥浆融合,用泥浆泵将流沙循环提升至泥浆池。在流沙层位置,通过护筒跟进,防止塌孔,确保顺利通过流沙地段。而被埋的钻头,历时3.5个月才被打捞上来。
如果说流沙是建设者碰到的第一只“拦路虎”,斜岩便是第二只“拦路虎”。17号墩的下方正好位于V型峡谷带,坡度达到75度到85度,特别是13号桩,正好位于85度斜岩处,这对桩基施工提出更大的挑战。
原工区总工黄林伟介绍:“桩基施工时,如果岩层为斜面,受力不均,钻头打滑,容易打偏。”
建设者则需要通过填充片石,固结斜岩周围的土沙,固结1米,才能“消灭”约50公分的斜岩,以每天30公分的速度缓慢向下推进。最终历时8个月的施工,才浇筑完成。
广西喀斯特地貌分布,地下岩溶发育强烈,桩基施工的见溶洞率近50%,溶洞成为了建设者面前的第三只“拦路虎”。2021年1月11日,建设者在24号桩基下方52深处,遇到了15米高的巨型溶洞,大小有5层楼高。建设者通过往溶洞内回填片石、膨润土、水泥等,保证桩基顺利推进。
一年来,建设者累计遭遇大小溶洞约50个。
更让建设者头疼的是“卡住钻头”。只要遭遇溶洞、突石、黏性细沙板结,都容易造成卡住钻头。2020年10月4日,17号墩1号桩基施工遭遇溶洞,卡住了钻头,16日,突遇邕江涨水,砂层护壁塌陷,钻头被埋20米。清沙、清淤、打捞钻头的“拉锯战”又开始了,此次处理耗时2.5个月。据统计,1年来,累计卡住钻头20余次。
技术人员段长鑫说:“工期太紧了,每一次卡钻大家都很揪心,有时候每月的进尺仅为2米,甚至会出现负数,我们总工的头发愁得一把把掉”。即便有着20年桩基施工经验的协作队伍负责人薛斌也感叹道,“100多米深的桩我也干过,像13号桩基,遇到了流沙、斜岩、溶洞、卡住钻头,这么复杂的桩基,真是第一次见。”
如今的六律邕江特大桥施工现场,桩基施工已成往事,钢梁吊装、斜拉索施工正同时进行,约200名建设者为了大桥早日合龙而努力着。
中铁十四局
“有没有感觉这段路特别平稳,100公里的时速下就连胎噪都小很多。”出租车司机陈师傅常去杭州萧山国际机场接客,每次开过机场公路,他都会和乘客发出这样的感叹。这条川流不息,车来车往的杭州萧山国际机场公路日均车流量近5万次,高峰时间更是达到近10万次,是全国最繁忙的高速公路之一,也是浙江的“省门第一路”。
众所周知,修路难,养路更难。据了解,杭州机场高速于2016年建成通车,经过多年的运营,车流量快速增加,自2021年至今重大节假日日均车流量已接近十万辆。这样一条大流量的路,要将路况维护得如此良好并不简单,背后除了养护单位的辛勤付出,更隐藏着不少“黑科技”。
国内首个高架“超薄路面”,更快更平整
时间指针拨回到2023年5月26日的凌晨,回想起这一天,浙江省交通投资集团有限公司下属浙江交工养护分公司机场项目部负责人徐泽依然觉得很激动,这一天他所在的项目部完成了一件“大事”。经过七个小时的作业,总历时12个工日的杭州萧山机场公路“迎亚运”平整度提升工程圆满完工,这也标志着杭州萧山机场公路养护开始进入“超薄时代”。
这个超薄的路面和普通高架路有何不同?为何要应用在机场公路上?浙江交工养护分公司技术中心副主任刘栋表示,为有效提升杭州萧山机场公路的行车舒适性,他所带领的技术团队经过多次勘察实验,决定在路面平整度提升工程施工中采用“大规模3D找平精铣刨+UTFC-H高韧超薄磨耗层”的施工方案,该方案也是第一次在国内高架路上使用。
陈师傅所感受到的路面平整,胎噪降低,正是得益于“UTFC-H超粘超弹磨耗层”技术。刘栋介绍,“UTFC-H超粘超弹磨耗层”是一种路面铺装材料,用通俗的话来讲,“这是一种用特定比例配置的沥青混合料,相比普通的高架沥青,这种混合料的颗粒更细小,铺摊的厚度更薄,黏性和弹性也更高,当然成本也更高。”当汽车轮胎驶过路面时,这种特殊沥青混合料极好的弹性会让汽车的颠簸感减弱,噪音也随之降低,经过测试,机场公路路面行驶噪音下降了约10分贝。不止如此,这种新型铺装材料厚度只有两公分,和普通沥青混合料10公分的厚度相比,还节省了施工周期。
由于具有铺筑厚度薄、实施速度快、表观质量细腻、工后质量优异可快速恢复路表功能、降低路面噪音的特点,“UTFC-H超粘超弹磨耗层”入选浙江省交通运输厅2022年科技成果推广项目,目前已广泛应用于浙江上三高速、杭州绕城高速、国道527线等多条省内高速公路、国省道和市政道路中,取得了较好的实施效果。
路面平不平,北斗卫星来帮忙
2023年9月,交通运输部发布了关于加快建立健全现代公路工程标准体系的意见。意见提出,提升公路养护业务数字化水平,推动智慧养护,大力发展公路数字化标准,加大北斗等新一代通信信息技术与现代公路工程技术的融合应用。
养护公路北斗卫星,你能想象这是怎样的场景吗?
一条公路用得久了,路面就会出现破损或者老化,这时就需要养护单位对其进行“诊断”和“治疗”。据徐泽介绍,以前看路面有没出现病害,全靠巡路人的一双眼睛,日复一日在公路上巡逻。而北斗卫星定位扫描技术的出现,大大减轻了巡路人工作量。“当路面不平整需要维修时,我们要用铣刨机先把路面推平,以前用的是最原始的方法,即用人工手动调整厚度的方式进行铣刨。”徐泽介绍说,通过车载激光扫描配合北斗卫星的定位系统,可以巡逻过程中为道路建模,生成结构化数据表格。哪里不平整一清二楚。北斗卫星定位的3D找平精铣刨技术,立体呈现高速公路平面,为平整度维护提供精确指引,既节省了施工时间,又彻底解决了平整度的问题。刘栋表示,该项技术来自国外,目前他们也正在为该技术针对国内道路特点进行研究和实验,研发自主产权技术。
15分钟应急保障,机场高速路上的“浙里速度”
把一条路养好,除了先进的养护技术,更离不开养路工人们的辛勤付出。机场公路作为民众出行的重要通道,也承担着众多商务、政务保障工作,对时效性的要求更高。机场公路团队全年保持“15分钟应急保障”制,为高速公路的顺利通行提供基础保障,只要有紧急情况发生,15分钟之内,救援车便会赶到现场。就在春节假期后的第一周,杭州迎来大幅降温,高架道路结冰,极大影响行车安全。为保障通行,浙江交工养护分公司的张师傅和同事天没亮就早早地起来巡路,撒盐、清障。徐泽说,张师傅已经做了16年的养路人,2016年机场公路通车后来到浙江交工养护分公司,十几年来无论刮风下雨,始终坚守在一线。45公里长的高架路,张师傅每天都要巡逻一遍,他还是应急保障小队成队员,“有时候碰到雨天事故多,一晚上要出去五六次。”张师傅说。杭州第19届亚运会筹备期间,为配合亚运保障,浙江交工养护分公司更是全力以赴,更换双语标志牌、平整度提升工程……“办好一个会,提升一座城,我们做所的每一项工作都关系到杭州的形象。”亚运会前,为了更好的完成任务,身为项目部负责人的徐泽近5个月没有回家。高速公路“智慧”养护,服务的是出行,方便的百姓。下一步,浙江交工养护分公司护将继续加大科技型路面技术的研发力度,推进机场公路的养护工作,致力于省内各道路“三化一平”建设,将“绿色养护”的理念深入人心,保障广大市民的通行安全。
中国公路网
在广东深汕西高速公路改扩建TJ8合同段内,一条条工字钢在输送线上整齐排列,机器人在指令下有条不紊地进行加工,这些钢拱架弯曲线型好,成型速度快,尺寸控制精准,这是全国首条隧道钢拱架全自动生产线加工场景。
自进场以来,中铁十一局四公司深汕西高速改扩建项目坚持创新引领、精品致胜,不仅采用隧道成套化工装施工工艺,将原本不起眼的工序纳入隧道质量管控体系,还通过自主研发一系列创新成果,破解了隧道施工难题,在提升隧道工程质量等方面拿出了“中铁十一局方案”。
全工序机械化施工 助推隧道建设安全高效
深汕西高速改扩建工程是目前广东省里程最长的高速公路改扩建项目,具有“点多线长、专业齐全”的特点。该公司承建的城仔山隧道是全线最长的双向八车道隧道,全长2371米,最大跨度23米,地质条件差,技术含量高、施工难度大、安全风险高。
工欲善其事,必先利其器。基于城仔山隧道超大跨扁平特性,项目创新采用了自主研发的超大跨度双向八车道公路隧道机械化成套施工技术,在隧道运用全电脑三臂凿岩台车、多功能钢拱架安装台车等大型设备,构建“一洞九线”全工序机械化施工体系。
在城仔山隧道内,只见全电脑三臂凿岩台车扮演着“地质雷达”“电子素描仪”“钻孔打洞”“锚杆定位安装”等角色,将超前水平钻紧贴着岩壁进行探测,兢兢业业地采集着参数,整合着地质、围岩信息等,钢拱架安装机、混凝土湿喷机械手等设备紧随其后,隧道施工流水线一气呵成。
“我们采用改进的全电脑三臂凿岩台车,可进行双机洞内作业,6个钻臂共同打孔,这在全国都是极其罕见。同时通过可拆卸作业框配合自带吊篮平台,装药时间缩短一半,将循环时间控制在6小时左右。”项目经理尹道林表示。在隧道施工中,项目首创隧道全结构全尺寸质量可视化智能管控系统,共设置超前地质预报、开挖掘进、拱架安装等9个工序作业线,各作业线采用机械施工,实现了隧道全工序机械化闭环。
聚焦智慧建造加速度 打造品质工程新标杆
该项目不断加强科技攻关,与公司智慧建造研究院、西南交大开展产学研合作,大力推行自动化生产,信息化管控,持续为隧道智慧建造赋能聚力。
针对工程沿线地形起伏多变,新建超大跨扁平隧道群地质条件差,技术难度极大的情况,项目打造了全国首条隧道钢拱架全自动生产线,融入“3D视觉识别+PLC数控”技术内核,突破工字钢“立体”焊接瓶颈,实现工字钢从原材料到最终产品全过程“无人”化生产。“钢拱架全自动生产线可涵盖多种规格,稳定性强、加工精度及焊接质量好。”项目经理尹道林表示,该生产线仅需1人操作,综合产能每天可达100节以上,效率提高50%,极大推动了隧道施工进度。
此外,自主研发的小型预制件智能化流水线,可24小时自动化生产,仅需6人操作,劳动人员节省85%,生产效率提高70%。移动式台座公路智慧梁场,可实现“混凝土浇筑+蒸汽养护+预应力张拉压浆+移梁”全预制周期循环生产,每日产梁2片,生产效率提高3倍。针对当地地材供求紧张、材质不高的难题,项目自主研发了地材精加工生产线,具有破碎、整形、制砂、筛分、除尘多重功能,分级精度高达95%以上,除尘效率高达 99.9%,可基本实现无扬尘、污水零排放施工。
信息化赋能现场管控 为施工生产保驾护航
该项目运用中铁十一局四公司研发的CIS、PTM工程量核算系统、智慧物料系统,挖掘信息化应用潜能,将管理的“触角”延伸到末端。施工所需材料可通过“一体化平台”登记入库,且用手机便能完成信息录入;项目还充分应用物联网、大数据、云计算等信息化手段等,将隧道施工全过程记录在一体化平台,实时数据及图形清晰可见;以三维激光扫描技术为手段,开发Z3D Web成果交互平台,创建隧道实体结构BIM模型,进行全生命周期监测。
“从开工建设,到陆续完工高速公路成型,一直以来我们在攻坚克难中破局,在精益求精中发展,我们立志打造全国公路隧道智能化建造的示范样本。”尹道林表示。
截至目前,深汕西高速公路改扩建TJ8合同段隧道、桥梁主体工程已完成,正转入路面施工阶段。中铁十一局四公司的筑路工匠们,以精益求精的匠心,用双向八车道的畅安舒美,一步一个脚印,一步一个台阶,矢志创新、躬耕不辍,擦亮了企业隧道名片,树立了行业良好丰碑,以合众之力打造出一条交通强国的韧性之路。
中铁十一局
近日,在湖南长沙的中国铁建重工集团股份有限公司(以下简称铁建重工)第二产业园,一间代号为“197”的厂房里,直径从3米至8.6米的多个“大铁环”正被加工制造中。
这些“大铁环”叫主轴承,是盾构机的“心脏”部件。它是盾构机在服役期间唯一不能更换的部件,需要直面盾构机超重载、大偏载、频变载等极端恶劣工况考验。主轴承成型后,一旦损坏,上亿元的盾构机将面临报废的危险,整个工程的成本也将成倍增长。
盾构机主轴承的制造曾是制约我国工业发展的难题。“实现高水平科技自立自强,就必须开展更多创新性研究,突破关键性技术难题。”全国人大代表、铁建重工首席科学家刘飞香说,中国盾构机产业不仅要做到整机技术全球领先、市场份额全球最大,还要实现关键系统自主可控。
近年来,铁建重工依托新型举国体制优势,加强政产学研用协同创新,针对重载大型轴承、控制系统、减速机、液压泵马达等盾构机关键零部件开展自主攻关,实现了关键零部件完全自主可控。
“主轴承的服役寿命与可靠性受到材料、设计、制造技术等多种关键因素制约,研制难度随尺寸增加而倍增。”说到我国盾构机产业的薄弱环节,刘飞香感触很深,“过去国外企业不仅在技术上卡我们,还逐年提高涨价幅度。”
主轴承研制到底有多难?刘飞香总结出四大难点:材料难、设计难、制造难、试验难。
以超大直径主轴承为例,其滚道直径达数米,平面度要小于20微米,相当于一张A4纸厚度的五分之一,直线度要小于8微米,只有头发丝的十分之一。这样的加工制造过程无异于“在头发上刻字,在米粒上雕花”。
2019年7月,刘飞香牵头成立研发攻关团队,联合上下游企业、高等院校协同攻关,尝试了上百种材料和工艺,并进行实地试验,对上万组数据进行分析。2023年10月,团队研制成功直径8.61米盾构机主轴承。这标志着我国彻底攻克并自主掌握了盾构机主轴承从材料、设计到制造、试验的全过程关键核心技术,使国产盾构机有了全系列“中国心”。
在不断攻克核心技术的同时,铁建重工加速数字化转型,通过数字化赋能,创新打造了一套盾构机数字孪生系统,让大国重器迸发“数智”力量。
“这套系统通过实时搜集工程施工数据,如盾构机各种零部件的运行数据、地下环境数据等,再经过系统分析,远程在线实时帮助技术人员针对现役机型做出操作决策,并对下一代产品优化升级提供大数据支撑。”刘飞香表示,数字孪生技术打破了虚实界限,避免了以往现场人工勘察而出现的误差,实现风险关口前移。
如今,铁建重工的地下工程装备数字孪生系统已向盾构机、钻爆法装备和煤矿装备领域延伸,广泛用于国内外铁路、公路、矿山、水利等大型工程建设。
从破局突围到全球领先,如何让包括中国盾构机产业在内的国内高端制造业持续领跑?刘飞香认为,要把做强高端制造业作为高质量发展的基石,通过攻克关键技术,让产业短板不短,攻关智能化技术,让产业长板更长,用高质量产业托举经济高质量发展。
科技日报
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(伊园甸2025欢迎回家、图书馆合办)
目 录
伊园甸2025欢迎回家获批国家自然科学基金重大、重点项目
中国铁建多项成果入选2023年铁路重大科技创新成果库
中国中铁荣膺第九届国际隧协大奖2项殊荣
中铁十四局一项科技成果获中国公路学会科学技术一等奖
中铁二十三局爆破公司获中国爆破行业协会科技进步奖特等奖
中铁建设一项研究成果获省级科学技术进步奖
中国铁建6项科技成果达到国际先进水平
中铁二十二局一项科技成果评价达到国内领先技术水平
中铁城建11项工法获评中国铁建优秀工法
《数字图像相关法测试岩石I型断裂参数技术规程》通过专家评审
《扩底承载式钢管混凝土斜支撑技术规程》(报批稿)通过专家评审
国家铁路局发布铁路行业工程建设标准修订条文
国家铁路局发布4项铁道行业标准
大桥转体如何在永定河上实现精准对接
首次将AI深度学习技术应用于泥水大盾构项目
“数字化”技术助推施工建设更具智慧
国内首款“地铁弹性车轮”即将投用
混凝土里加上钢纤维
挑战曲线桥
近日,从国家自然科学基金委员会获悉,伊园甸2025欢迎回家省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室主任杨绍普教授主持的“新一代高速列车转向架轻量化设计中的动力学与安全性问题”获批国家自然科学基金重大项目,直接经费1471万元。这是伊园甸2025欢迎回家国家基金重大项目的历史性突破,也是科技创新能力提升的重要标志。
该项目由伊园甸2025欢迎回家、上海交通大学、西南交通大学、中车唐山机车车辆有限公司联合申报,项目针对新一代高速列车轻量化设计的关键动力学与可靠性难题,揭示复杂激励下轻量化转向架非线性振动传递和损伤破坏机理,探索其服役性能演化规律,发展转向架复杂动力学行为状态感知、损伤识别和故障诊断方法,建立以轻量化和智能化为目标的转向架动力学设计与可靠性理论,指导新一代高速列车研发。国家自然科学基金重大项目是国家自然科学基金委资助格局中的顶层设计类项目,面向科学前沿、国家经济社会发展及国家安全需求中的重大科学问题开展多学科交叉和综合性研究,旨在提升我国基础研究的源头创新能力。
此外,冯文杰教授主持的“超导轴承中超导定子的疲劳裂纹亚临界扩展研究”获批国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目(重点项目),直接经费260万元,是伊园甸2025欢迎回家获批的第4个区域创新发展联合基金重点支持项目。区域创新发展联合基金是由国家自然科学基金委员会与地方政府共同出资设立,旨在发挥国家自然科学基金的导向作用,强化基础研究多元投入,推动区域自主创新能力提升,是国家自然科学基金的重要组成部分。
截至目前,今年伊园甸2025欢迎回家总计获批国家自然科学基金25项,其中重大项目1项、重点项目1项,面上项目8项,青年项目15项,直接经费达2590万元,在获批项目层次、获资助金额上实现了历史上的双重突破。
伊园甸2025欢迎回家
近日,国家铁路局公布了2023年铁路重大科技创新成果库入库成果,中铁建12项科技项目、12项专利、5项技术标准以及31篇科技论文成功入选。
其中5项前沿铁路科技项目是:铁四院形成的大跨度铁路组合(混合)梁斜拉桥成套创新技术,成功应用于世界首座混合梁斜拉桥——主跨468米宁波枢纽北环线甬江特大桥,并推广应用于全路40余座300至800米跨度铁路桥梁中,“铁路混合梁斜拉桥的设计关键技术”被卢春房院士评价为“中国铁路桥梁的五大技术成就之一”;中铁十四局研发的城市盾构隧道施工力学物理试验系统、大直径泥水盾构带式压滤泥浆处理新工艺及浆渣无害化处理与综合再利用技术,为京张高铁清华园隧道和京沈高铁望京隧道工程建设提供了技术支持;中铁十六局提出的钢栈桥设置混凝土锚固桩钢管桩逆作法施工技术以及无砟轨道一次精调关键技术,解决了“多次精调多次施工”导致的荷载变化无规律的难题,成功应用于昌赣高铁,确保了大跨度无砟轨道桥梁成桥线形;铁一院提出了大风环境下接触网服役性能劣化机理与演变规律的理论体系及系统能力保持的分析方法,研制出能力保持的关键装备,成功应用于兰新高铁、乌将铁路等工程;铁五院突破传统路基工程监测技术的局限,实现了卫星多源融合监测预警技术和装备在路基工程全生命周期的自主可控,解决了沪宁城际铁路、南沿江高铁等工程软土地基处理诸多关键技术难题,保障了既有线运营安全和工程质量。
国家铁路局入库成果在铁路行业科技创新方面具有标志性、代表性和实用性,标志着铁路科技的先进水平,代表着铁路科技的发展方向。
中国铁道建筑报
日前,2023年第九届国际隧道与地下空间协会(ITA)大奖公布获奖名单,中国中铁荣膺2个奖项:“深圳滨海大道(总部基地段)交通综合改造工程”荣获“年度工程奖(5千万~5亿欧元)”,“TBM+土压+泥水”三模盾构荣获“年度产品/设备创新奖”。
由中铁南方、中铁隧道局承建的深圳滨海大道(总部基地段)交通综合改造工程西接沙河东立交,东至广深高速公路,全长约5.95公里,其中下沉隧道段1.56公里,全线按主路双向8车道+辅路双向6车道进行改造,采用“下沉隧道+地下港湾式公交停靠站+穗莞深城际站+超总地下空间”一体化创新设计,具有施工难度高、安全风险大、组织协调难等特点。
项目建成后,地面连接深圳湾公园,地下行车,形成“地面+地下”立体交通,有效缓解了超级总部段的交通瓶颈,助力粤港澳大湾区交通基础设施高质量发展和深圳打造“交通强国”城市范例。
中铁隧道局承建的广州市轨道交通七号线二期工程萝岗站~水西站区间采用“TBM+土压+泥水”三模式盾构机施工,该设备由中铁工业旗下中铁装备自主研制,是全球首台集成“TBM+土压+泥水”三种掘进模式盾构机,解决了6米级盾构机三种模式高度集成难题,从而满足所有地层的掘进施工。
该设备具有掘进模式快速转换功能,过程中无需拆装设备,实现了不停机模式转换;同时具有TBM掘进模式下螺旋机+泥浆管道协同排碴功能,解决了富水硬岩地层掘进排碴难的问题。与传统盾构机相比,该设备能够满足所有地层掘进施工需要,机械化和智能化程度高,施工安全可靠,生产效率高,有效节省了工期和成本。
中铁隧道局
近日,中国公路学会科学技术奖正式公布,由中铁十四局参与完成的《复杂地质地貌超高水压大直径盾构隧道建造关键技术》获一等奖。
该成果依托于燕子矶长江隧道形成,该工程位于南京长江大桥和长江二桥之间,由中铁十四局承建的左线盾构隧道全长2.965公里,盾构开挖直径15.07米,最大埋深超70米,为国内超大直径盾构首次一次性穿越强透水砂层、软硬不均复合地层、全断面硬岩层、岩溶地层和区域断裂等多种复杂地质条件组合的水下隧道。该隧道被以钱七虎院士为首的技术专家组认为是目前国内建设的地质条件最为复杂,建设难度最大的盾构隧道之一,也是长江上建造的最为困难的过江隧道。
工程一次性穿越国内所有复杂地质及水下复杂地形环境,为国内首次。形成的《复杂地质地貌超高水压大直径盾构隧道建造关键技术》,解决了“超高水压”与“多类复杂地质地貌组合”的施工技术难题,高效、安全地完成了盾构掘进,成型隧道不渗不漏,同时也验证了自主研发的盾构机国产化关键装备制造技术与设备性能的可靠性。
该项研究成果创建了复杂地质地貌大直径盾构隧道安全控制技术体系,为隧道高质量的安全建成提供了有力支撑,同时对水下大直径隧道行业的技术进步有着重要意义。研究成果攻克了和燕路长江隧道超高水压复杂地质掘进的质量安全风险,解决了盾构隧道渗漏水顽疾,提出了不同类型地层掘进安全保障的创新关键技术,实现了国产大直径盾构机常压刀盘刀具、主驱动、自动拼装系统等关键装备的技术突破。本项研究成果兼具术完整性、先进性,显著提高了推广应用工程的工程质量与安全掘进水平,适用范围广、技术适应性强、经济实用性高,高度契合我国目前提倡的高质量发展与中国制造的理念,具有广阔的应用前景。
基于该技术攻关创新与工程实践总结,该集团发布了技术专著与行业标准、团体标准,并推广应用至南京长江五桥夹江隧道、南京建宁西路过江通道、北京东六环改造工程、芜湖长江隧道工程等重大工程项目中,均取得较好应用,有力推动了近年来水下盾构隧道施工技术和工程品质的提升。
中国铁建
近日,中铁二十三局爆破公司申报的《独塔单索面预应力斜拉桥精准定向爆破拆除关键技术研究及应用》成果获中国爆破行业协会科技进步奖特等奖。中国爆破行业协会科学技术奖是国内爆破行业最具权威性、创新性和影响力的科技奖项。
该成果针对独塔单索面预应力斜拉桥重直索面爆破难题,研发了钢结构预制模块爆破拆除、单柱定向爆破分离式钻孔、大体积混凝土爆破交叉钻孔和高质量快速凝结炮孔堵塞技术,并首次建立了预应力斜拉桥定向爆破拆除模型试验方法,结合数值模拟揭示了独塔单索面预应力斜拉桥失稳倒塌机理,精准确定了索塔爆破切口、预留支撑部分与主梁爆破切口的合理时差,为独塔单索面预应力斜拉桥的精准爆破拆除提供了科学依据。
该成果通过研发“四位一体、刚柔结合”的爆破飞散物防护、高耸构筑物触地冲击浅埋地下管道的减振等技术,开发了一种可视化爆破安全警戒监控搜索系统,解决了复杂环境及低能见度情况下警戒、大单耗爆破飞散物控制和高索塔倒塌强冲击能量吸收的难题。
该成果首次在浙江金华金婺大桥爆破拆除工程中成功应用,并在全国多家爆破作业单位的数十项爆破工程、城市更新、基础设施建设等领域得到广泛推广应用,为全国基础设施建设、城市更新做出了重要贡献,取得了显著的经济效益和社会效益。同时,该成果推动了爆破行业的科技进步,项目核心成果获得授权发明专利8项、实用新型专利9项,发表论文3篇,获批省部级工法1部,丰富和完善了斜拉桥拆除爆破理论和技术体系,对高素质科技人才培养也起到了巨大的推动作用。
中国铁建
近日,浙江省召开创新深化大会,公布了2022年度浙江省科学技术奖获奖名单,依托中国铁建上海临港大厦施工经验申报的《复杂环境下混凝土结构服役性能退化诊断关键技术及工程应用》课题研究成果荣获“2022年度浙江省科学技术进步二等奖”,中铁建设华东公司为该项目第一完成单位。
中国铁建上海临港大厦项目位于上海市浦东新区临港新片区,总建筑面积约16.3万平方米,其中,K08地块为科研设计用地,主要功能为研发和办公等;K04、K07地块为商办用地,主要功能为商业、办公和展厅等。该工程地处沿海地区,位于橙河港东侧,地下水位较高,长期处于地下结构之上,且场地表层主要为吹填素土,土质较为松散,混凝土易遭受海水腐蚀。
针对诸多难题,项目团队联合浙江工业大学成立课题研究组,开展技术攻关。通过反复试验,形成《复杂环境下混凝土结构服役性能退化诊断关键技术及工程应用》研究成果,该成果提出了混凝土中氯离子扩散的快速测试技术及其损伤自愈合评价方法,创建了混凝结构中钢筋非均匀锈蚀加速方法及其锈蚀退变的磁感表征技术,为复杂环境下混凝土结构服役性能退化诊断提供了理论与技术支撑。该技术的应用推广,将有效提升混凝土结构服役寿命预测和健康监测的准确性、可靠性,进一步提升混凝土结构服役的安全性,对国内沿海地区地下工程建设具有重要借鉴意义。
据了解,中铁建设华东公司坚持创新驱动发展,围绕超高层、大跨度、异形多曲面幕墙、深基坑、新型建材等关键技术难题,与各大高校、研发机构建立长期交流合作,通过科研课题研究和技术创新,为产业化施工生产提供成熟的技术支撑、配套工艺。
该公司联合南京大学等高校,研发出智能化高分子一次成型循环再生复合建材生产系统,并运用高分子合成材料,对建筑工地废旧木材、废旧模板等建筑垃圾进行科学组配,一次成型生产出定型循环再生复合方木龙骨、复合模板、复合木墩等系列产品。再生复合龙骨处于国内首创、国际领先水平。
与此同时,该公司在高新课题研究、创新成果建设等方面成效显著,与合肥工业大学、南昌大学等多所高等院校签订合作协议,推动叠合板承载性能弱化规律研究、超高层结构扭曲外立面玻璃幕墙体系等12项科研课题,技术与创新优势稳步提升。
“下一步我们将继续围绕中铁建设1+2+N科技研发战略,依托省级技术中心、江苏省研究生工作站、苏州市工程技术研究中心平台,针对项目施工重难点工作开展科研攻关活动,推动产学研用深度融合,提高研究成果效益转换,助力企业高质量发展。”中铁建设华东公司相关负责人介绍。
中国铁建
近日,中国铁建港航局主持完成的六项科技成果顺利通过中国水运建设行业协会和中国公路学会科技成果评价。
两次科技成果评价会共邀请了行业内15位知名专家。评价会上,与会专家分别听取了《海上风电深水桩周海床防冲刷施工技术》等3项水运工程行业和《长江三峡库区大跨径悬索桥施工关键技术研究》等3项公路工程行业课题成果汇报,审阅了成果评价相关材料,经充分的质疑与讨论,对中国铁建港航局主持完成的6项科技成果给予了高度评价,经最终评价,六项科技成果总体均达到了国际先进水平。
本次对港航局科技成果的客观评价,充分向行业内展示了港航局在水运工程和公路工程行业领域的先进技术以及科技研发实力,也为港航局今后开展科技创新工作积累了经验。下一步,港航局将继续坚持“水陆并举”,致力于提高自主创新能力,促进科技成果转化,为企业高质量发展注入新的动力。
中国铁建
近日,经广东省市政行业协会专家鉴定评审,中铁二十二局市政公司依托南大干线1.2标项目研发的科技成果——《复杂多变软硬不均地层的复合盾构施工技术》达到国内领先技术水平。
该成果针对盾构区间段地下结构关系错综复杂,上穿隧道及高架,再加之所处地质复杂,软硬不均且强度差异大的复合土层中,盾构机刀盘易结泥饼、推力大、扭矩大且不稳定、对刀盘上的刀具磨损严重、盾构姿态波动大导致掘进困难等技术难题,该项目成立了科技攻关小组,对复杂多变软硬不均地层的复合盾构施工难题进行研发攻关。
“如何合理的选择掘进模式,既满足环境保护的要求,又提高掘进效率、降低施工成本,是我们技术攻关的关键。”攻关小组成员王兴平介绍。
于是,他们从多种不同地层的破岩掘进、不均匀地层盾构机姿态控制技术、稳定工作面及控制地层变形问题、盾构机姿态等多个方面,通过现场调研、理论分析、数值模拟、现场试验、综合分析等手段进行充分研究,并在岩土层土体采用修正摩尔库伦本构模型进行模拟,拟练出软土地层条件下不同地层盾构施工阶段盾构机姿态控制方法及盾构机预偏值确定。
他们针对多种不同地层的破岩掘进问题特性,制定了多种复合刀盘破岩掘进方案,针对区间距离长、磨损大的特点,从盾构设备本身出发进行耐磨设计强化,同时建立实时监测反馈系统,对洞内管片衬砌的应力应变状态实时观察,严格控制衬砌变形,并对隧道盾构线路情况,采取轴线控制技术,严格控制盾构精确性。
“模拟分析南大干线电力隧道施工对地铁隧道的影响可知,隧道结构水平位移极值为0.144毫米,竖向位移极值为沉降0.6毫米,隧道结构弯矩极值为44.68kN•m,弯矩增量为3.05kN•m,增幅仅为7.3%,验证了专项施工方案的可靠性。”通过对6号工作井至7号工作井盾构区间的掘进试验,探索小盾构在掘进过程中的盾构姿态,他们最终确定了掘进最佳参数。
在王兴平看来,采取该施工技术,不仅大大提高了施工效率,有效控制了施工风险,而且取得了良好的经济效益及环境效益,数据显示,此技术较普通暗挖法节约造价约13%。据悉,截至目前,该项科技成果累计申请国家专利6项、发表科技论文2篇、获得集团公司级工法1项。
近年来,市政公司坚持以价值创造行动为抓手,紧紧围绕“创誉创效育人”目标,持续加大科技攻关力度,不断提高施工技术水平,科技成果硕果累累,切实为企业高质量发展注入了源源动力。
中国铁建
日前,2022-2023年度中国铁建优秀工法评审会在天津召开,中铁城建共申报成果16项,其中11项工法获奖(一等奖3项、二等奖8项),创历史最好成绩。
中铁城建一公司《超高层“内拉筋”劲钢混凝土柱安装焊接施工工法》、《双曲面大跨度超长悬挑钢网架液压同步整体提升施工工法》、《非均匀内收折面式超高层自适应安全防护架施工工法》3项工法荣获一等奖。
中国铁建优秀工法设一等奖和二等奖,每两年评审一次,奖励项目总数不超过受理项目总数的50%。为提升工法编制申报水平,中铁城建科技创新部多次组织内部专家评审,对关键技术创新点进行提炼,不断完善文本编制质量,为取得高申报通过率打下了基础。
截至目前,2023年度中铁城建累计组织申报省部级工法70余项(不含省级行业工法),已获奖30项,工法申报和获奖数量大幅提升。近年来,中铁城建高度重视施工关键技术的创新与总结,持续改善施工方法,不断提高工程建设的施工技术水平和科技创新能力,为助力企业高质量发展贡献科技力量。
中国铁建
2023年11月24日,中国岩石力学与工程学会通过线下和线上相结合的形式,对中国科学院武汉岩土力学研究所等单位编制的团体标准《数字图像相关法测试岩石I型断裂参数技术规程》(报批稿)进行评审。评审专家组由学会标准化技术委员会和编制组邀请的13位专家组成,学会标准化技术委员会副主任委员郭熙灵教高担任评审组组长。报批稿参编单位中国石油大学(北京)、北方工业大学、中南大学等单位代表共30余人参加了评审会议。
中国科学院武汉岩土力学研究所所长、标准化技术委员会主任委员薛强研究员代表主办单位致辞,对标准的评审提出了具体的要求与建议。与会专家会前审阅了《数字图像相关法测试岩石I型断裂参数技术规程》(报批稿),会上听取了标准主编潘鹏志研究员对标准编制过程和标准主要内容的介绍与说明,按照"利益公正、程序合法、材料齐全、内容合理、编写规范"的工作原则,对报批稿及其附件进行了审查。
经质询与讨论,评审组专家无记名投票,一致同意《数字图像相关法测试岩石I型断裂参数技术规程》(报批稿)通过评审。专家们认为,该标准反映了我国在岩石断裂参数测量领域的最新成果,标准内容完整、技术先进,具有可操作性和指导性,整体处于国际领先水平。希望编制单位根据本次评审会评审意见,认真修改完善,尽快形成定稿,早日出版发行。
中国岩石力学与工程学会
2023年11月30日,中国岩石力学与工程学会组织专家在苏州市以线下线上相结合的方式对江苏华岩建设有限公司等单位编制的《扩底承载式钢管混凝土斜支撑技术规程》(报批稿)进行了评审。
评审专家组由学会标准化技术委员会和编制组邀请的14位专家组成,上海建工集团首席专家龚剑教高担任评审专家组组长。标准主、参编单位江苏华岩建设有限公司、河海大学、重庆大学、苏州大学、江苏华东地质建设集团有限公司等单位代表30余人参加了评审会议。
中国科学院武汉岩土力学研究所所长、标准化技术委员会主任委员薛强研究员代表团标委员会致辞。黄理兴研究员就中国岩石力学与工程学会团体标准报批稿的评审要求作了详细的介绍。评审专家听取了编制组的汇报,对标准报批稿等技术文件进行了审查。经质询与讨论,专家组一致认为《扩底承载式钢管混凝土斜支撑技术规程》(报批稿)结构合理、内容完整、技术先进,具有可操作性和指导性,符合团体标准编制要求,整体达到国内领先水平。评审组专家无记名投票,一致同意《扩底承载式钢管混凝土斜支撑技术规程》(报批稿)通过评审。
扩底承载式钢管混凝土斜支撑技术是江苏华岩建设有限公司研发的科技成果,并多年来在基坑工程和部分边坡工程中得到成功应用。这也是中国岩石力学与工程学会标准化技术委员会首次批准发布由中小企业主编的团体标准。江苏华岩建设有限公司苏丽荣董事长表示会后将按照评审修改意见,认真落实,尽快形成定稿并出版发行。
中国岩石力学与工程学会
近日,国家铁路局发布铁路行业标准公告,对《铁路建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》TB10504-2018相关内容进行了局部修订。
《铁路建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》发布实施以来,在规范铁路基本建设项目各阶段设计文件组成与内容、统一设计文件编制深度等方面发挥了重要作用。为贯彻新发展理念,落实国家发展改革委关于投资项目可行性研究报告编写大纲的最新要求,国家铁路局科法司组织经规院、铁一院、铁四院等单位完成标准局部修订工作。
本次标准局部修订坚持协调统一原则,适应铁路建设的特点,补充了土地要素保障内容,落实滨海湿地保护及严格管控围填海要求;新增了数字化应用要求,提升工程设计、施工、运维全过程数字化水平;增加了碳排放分析要求,加强项目对所在地区“双碳”目标实现的影响评估。标准实施后,将更好指导和规范铁路建设项目前期工作文件编制,为铁路建设项目科学决策提供标准支撑。
公众可登录国家铁路局政府网站主页《标准规范》栏目查询相关信息。
国家铁路局
近日,国家铁路局发布《钩缓装置及组件缓冲器》等4项铁道行业标准。4项标准中新制定标准1项、修订标准3项,自2024年7月1日起实施。
此次发布的4项标准为机车车辆、牵引供电专业的装备技术标准。机车车辆缓冲器、空气制动机、制动盘,电气化铁路供电安全检测监测系统是影响铁路运营安全的关键设备和系统,4项标准为铁路产品设计、制造、检验、应用提供了技术依据,对保障铁路运营安全、提高产品质量具有重要意义。
由于全部技术内容已纳入相关铁道行业标准中,铁道行业标准《机车车钩缓冲装置》(TB/T3334-2013)自2024年7月1日起废止。
公众可登录国家铁路局政府网站主页《标准规范》栏目查询相关信息。匹克”。
国家铁路局
近日,北京市门头沟区王平镇安家庄村外,109国道新线高速公路全线控制性和关键性工程——安家庄特大桥上跨丰沙铁路转体桥(以下简称“安家庄转体桥”)实现双幅高空同步转体对接,一道“云帆”就此矗立在永定河上。在4台千斤顶的牵引下,钢桁梁左幅、右幅分别逆时针旋转25度、24度后到达设计接收墩位置,整个过程历时47分钟。自此,首例墩顶双转体曲线钢桁梁斜拉桥成功跨越丰沙铁路、永定河。
安家庄转体桥是北京市交通运输行业和门头沟地区灾后重建的重大节点工程。安家庄转体桥是109国道新线高速公路唯一一座转体桥。桥梁起于丰沙铁路北侧,先后跨越丰沙铁路、永定河,左线、右线分幅布设,左幅为钢桁梁斜拉桥,转体重量1.58万吨,右幅为连续钢桁梁桥,转体重量9400吨。为不影响既有铁路正常行车,施工单位中铁六局集团有限公司采用墩顶同步转体法施工。
为保证施工安全,中国铁路北京局集团有限公司严格审批施工方案,制定了严密的安全保障措施。施工中,北京西工务段安排专业团队全程盯控施工转体进展情况,对现场发现的问题给予业务指导,全面准备应急物资及设备,保证施工安全、有序进行。转体结束后,该段安排专人对线路设备进行全面排查,确保丰沙铁路行车设备安全。
整座大桥的转体系统位于30多米的高空,是转体施工的“心脏”,其结构十分复杂,且248米大悬臂曲线钢桁梁实现双幅同步转体精准就位难度大,需要实时监测。转体过程中,中铁六局集团采用智能化同步控制牵引系统、智能化实时可视监控系统,监控转体梁关键截面应力、桥端位移、转体速度、空间位置、牵引力等相关参数,实时掌握转体桥的状态,确保左幅、右幅桥体转体速度同步。同时,他们采用智能监测系统,实时监测转体速度、俯仰角和横滚角等数据,并将实时数据回传BIM信息模型,实现“线上模型+线下实体”同步转体,大大增强了转体施工的安全性。
中铁工程设计咨询集团有限公司承担了安家庄特大桥的设计研究任务。该公司安家庄转体桥项目负责人李艳明说:“桥址地处8度高烈度震区,大桥两侧山体陡峭,山间瞬时风大且风向多变,左幅、右幅分别位于半径1600米和1500米的曲线上,还跨越运输繁忙的丰沙铁路,同时有行洪要求,永定河又为一级水源地,桥面距离常水位高差近50米,大桥施工条件比较苛刻。”
据悉,该工程从2021年9月开始,无论是从桥梁转体结构设计、管柱内外交替焊接、超大超重型盖梁吊装,还是对2097种钢桁梁杆件的拼装,均采用国际顶尖技术。“目前,钢桁梁完成体系转换,主体结构施工完成,下一步将进行为期一个月的支座安装和落梁等附属工程施工。”中铁六局集团109国道项目部经理路祥龙说。
人民铁道网
12月8日,新建京滨铁路最大盾构机“京滨同心号”始发。
新建京滨铁路为京津间第二条城际铁路,是京津冀区域铁路网的重要组成部分。“京滨同心号”总长135米,总重约2800吨,开挖直径13.8米,是京津冀区域始发的高速铁路最大直径盾构机,用于京滨铁路下穿天津机场1号隧道施工。
中铁四局京滨铁路二分部项目总工程师李安告诉记者,天津机场1号隧道是京滨城际铁路咽喉工程,“京滨同心号”始发后将依次下穿京津塘高速、津汉公路、北塘排污河、天津地铁2号线李明庄车辆段等重要地面设施,最后进入京滨铁路天津机场站。该区间盾构隧道长2923米,最大埋深29.82米,坡度大起伏大,最大坡度25‰,具有直径大、土质粘、风险高等特点。
这些地质特点,对盾构掘进沉降控制、管片拼装精度、姿态控制、方向误差控制等提出了高要求。
“我们将使用盾构智能掘进、管片智能拼装、施工智能调度、同步双液注浆、全预制轨下结构、智能监测分析等多项先进技术,并创新多项新工艺,保证隧道安全掘进,力争推动铁路盾构隧道施工再上新台阶。”李安说。
为防止盾构掘进轴线与隧道设计轴线发生偏离,项目技术团队首次为盾构机配备了50个油缸,油缸分为6个区,每个分区配置一个内置式行程传感器。这就相当于为盾构油缸划定了6个“战区”,哪个方向出现问题,对应的“战区”即可第一时间做出调整,达到有效控制盾构机掘进姿态的目的。
泥水大盾构多次穿越敏感建构筑物,对沉降控制要求非常严苛,这是盾构施工最大的难题,而“京滨同心号”首次将人工智能(AI)深度学习技术应用于泥水大盾构项目。
“面对海量施工数据,更‘聪明’的‘京滨同心号’能自动接收并处理不同地层的数据,从而形成可动态更新的控制策略,最终实现盾构一键启动和无人自主巡航,使得姿态控制更为平稳,能显著提高隧道轴线精度,减小地表沉降。”中铁四局京滨铁路二分部项目工程部负责人秦涛说。
“京滨同心号”还配备了自主研发的自动导向测量系统和掘进管理系统,自动导向测角精度1秒,测量距离不小于200米,可将掘进方向误差控制在±3毫米内;配备独有超大直径盾构机长距离掘进不换刀技术,可实现在该项目全程掘进不换刀。同时,盾构机还配备了刀盘清洗及注入装置,让盾构机边掘进边“刷牙漱口”,不让盾构机有被“粘牙”的机会,避免掘进施工出现结泥饼现象等,确保盾构机具有每天不少于6环(12米)的掘进速度。
人民网
近日,在第四届“智建杯”国际智慧建造创新应用大奖赛中,由中铁十一局三公司申报的创新应用成果从2000余项作品中脱颖而出,获评“数字建造最具影响力品牌”称号。这是该公司深入开展数字化、智慧化转型,助推企业高质量发展的生动体现。
“做好机械设备智能化迭代、建设施工信息化应用,是‘做好当下,筹划未来’的事,也是紧跟市场发展的必然需求。”该公司总经理谢长征表示,公司紧跟时代发展,于2021年7月成立数字科研中心,负责提供数字化技术咨询、BIM建模、BIM可视化视频制作、GIS倾斜摄影实景建模、软件二次开发、数字化交付等技术服务,目前已累计为40余个项目建设提供信息化服务,整体节约成本近千万元,还参编了北京市地方标准《城市轨道交通工程施工模型细度标准》,有力提升了企业在专业领域的话语权。
在我国首条跨海高铁福厦高铁的施工中,该公司通过BIM+GIS技术对施工平面组织、材料堆场、现场临建及运输通道进行模拟,调整功能区,优化和论证方案。利用BIM技术对施工工艺进行模拟,提升对工程进度、质量、安全的管理精细度。其BIM应用经验《福厦铁路施工阶段BIM技术综合应用》成果荣获第四届“联盟杯”铁路工程BIM应用大赛施工组三等奖。
中低速磁浮的BIM类技术应用是该公司数字化技术应用在新型轨道交通领域的重大突破,在全国首条磁浮旅游专线清远磁浮旅游专线的施工过程中,公司依照国家及广东省关于信息模型应用的统一标准,组建公司中低速磁浮轨道施工标准高精度模型库,形成可复制经验。在实际操作中,公司通过BIM技术将概念上的设备工装变为三维设计图来辅助研发和验证,有效降低试错成本。通过推进BIM+GIS实景模型融合应用,辅助优化施工方案与施工组织,极大提高了施组方案编制的可行性。其BIM应用经验《清远磁浮轨道交通施工BIM技术应用》荣获第七届建设工程BIM大赛二等奖。
在数字中国和新旧动能转换的大背景下,该公司紧跟科技发展态势探索新路径,聚焦核心技术研究,优化核心算法,提升建模、交底制作、数据交互效率,实现“BIM+”在各领域的应用,将数字化技术作为企业价值创造行动的重要内容,为客户提供专业化、创新型、全方位的数字化服务,推动数字经济更好地服务和融入企业发展新格局,抢占高质量发展“智”高点。
中国铁建
日前,记者从中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司(以下简称“中车戚墅堰所”)获悉,其研发的时速80公里B型地铁车辆用弹性车轮,已通过装车运用考核暨载客运营前评审,即将在无锡地铁正式投入载客运营。这将是弹性车轮首次在我国地铁领域实现载客运营。
据了解,该产品是首款采用正向自主设计的减振降噪地铁弹性车轮,针对我国地铁车辆载客量大、运行速度快、线路状况复杂等特点,对产品结构及性能进行了全新设计。采用国际领先的分块式压剪复合型橡胶结构,通过对金属和橡胶结构的优化,实现更高承载能力。针对地铁踏面制动高温环境,研制了特殊配方的耐高温橡胶材料,满足极端制动高温环境下的承载性能和可靠性,确保橡胶的长寿命;采用双重连接装配结构以及安全冗余保护结构,进一步确保了极端状态下的安全可靠性。
目前,经线路运用测试,该产品减振降噪效果显著,可降低地铁车辆噪声10—15分贝,衰减车辆振动50%—70%,易耗件寿命可达10年以上,可实现免维护使用,具有低碳环保、技术先进、安全性高、服役寿命长等众多优势。
中车戚墅堰所总经理李培顺介绍,中车戚墅堰所从2000年起专注于弹性车轮的研发和制造,是具备完善的自主化设计、仿真、试验以及产业化能力的弹性车轮企业。现已形成3大系列、10余种弹性车轮产品,产品覆盖低地板有轨电车、轻轨和地铁车辆平台。截至目前,1.5万余套产品先后在北京、沈阳、南京等10余座城市、20余条线路中应用,市场占有率超90%,并出口中东、东南亚和非洲等海外市场。
科技日报
“坍落度提升到180毫米,混凝土耐久性不受影响,开始浇筑。”看着试验数据,一公局集团遵秦高速B8标项目负责人田密激动地说道,“尝试了近千次,终于成功了。”
遵秦高速B8标项目路线全长4.87公里,其中,温泉堡大桥是项目控制性工程,全长659米,最高墩77.2米。在桥面铺装施工前,项目团队搜集了270余个建成通车的桥面质量问题的案例,发现一半以上是由钢筋锈蚀引起的,由于桥面铺装采用钢筋网片混凝土现浇施工,时间久了容易出现混凝土开裂、钢筋锈蚀等问题,而这种细微开裂依靠肉眼难以发现。因此,为了解决这类桥面通病,项目团队迫切需要找到一种有效的防止钢筋锈蚀的方法。
“如果不用钢筋网片呢?”一个大胆的想法在田密脑海里浮现。于是,他带着项目团队翻阅了大量的文献资料,寻找替代方案。“这篇文章介绍了多种纤维与混凝土混合的案例,或许有用。”项目技术部长刘俊有了新发现。经过进一步研究论证,项目团队从中找到了初步答案——用混杂钢纤维替代钢筋网片与混凝土进行配合。
然而,这种材料多用在房屋结构和小型构件中,用在高速公路桥面铺装上没有先例,项目团队只能摸着石头过河。“为确保方案可行,我们需要进行大量的试验,对各类风险进行充分识别和评估。”田密说。市面上钢纤维种类繁多,不同类型钢纤维与混凝土配比,具有不同特点和应用范围。为此,项目团队联合多家企业和高校,组成40余人的研究团队,5天内走访10余个钢纤维厂家,经过20多次调研对比,锁定了切断型和剪切型两种钢纤维材料。随后,项目团队着手进行性能初步试验比较。
要确保新材料经得起各种恶劣天气的检验,必须找到一个最优混凝土配合比,每一步都是以大量的试验为基础。项目团队不断进行试验,历时3个月,终于有了新突破:新材料抗疲劳性能达到60万次,相比普通钢筋网片混凝土提高了约三分之一。同时,根据秦皇岛市近年最低气温状况,项目团队又进行了冻融循环试验,混杂钢纤维混凝土的抗弯拉强度提高了三分之一,桥面板刚度及承载能力提升了1倍,优于传统钢筋网片铺装。
当项目团队自信满满地推进试验段施工时,现场又出现了新的难题。新材料的坍落度低于80毫米,无法进行浇筑。“坍落度越小,混凝土就越干,这也导致混凝土罐车不能出料。”刘俊解释说。项目团队立即重新梳理问题,对混杂钢纤维混凝土配合比进行优化,直到将坍落度提升至180毫米,其耐久性能得到最大保障。
120米的试验段,如果采用钢筋网片混凝土铺装,需要16个小时,而采用混杂钢纤维混凝土,省去了钢筋绑扎时间,只需要8个小时,效率提高了1倍。“新技术真是厉害,桥面从没干这么快过!”工人们兴奋地说道。
经过不断优化,温泉堡大桥桥面铺装施工1300多米,最终只花了不到20天的时间便全部完成,不仅简化了施工工艺、节约了钢材消耗,而且避免了钢筋易锈蚀等问题。
中国交建
秋雨过后的南湾湖,碧空如洗,山色葱翠,湖光潋滟。一条优美曲线在绿水青山间蜿蜒着向远方延伸。然而就在几个月前,上航局河南信阳南湾湖风景区生态水运码头项目团队还在为如何“绘制”这条曲线公路而发愁。
南湾湖风景区生态水运码头项目是包含道路、桥梁、隧道、码头和房建的综合性工程,其中山坡桥全长917米,宽10.5米,单片箱梁最大重量为97吨。桥梁沿山坡修建,一侧临水,一侧靠山,桥址处地形陡峭,桥梁呈蛇形走向,最小平曲线半径为100米,仅为常规架桥机允许最小值的一半。
项目施工方案研讨会上,激烈的讨论声回荡在会议室中。“收到通知,山坡桥最小平曲线半径仍按100米设计,不能调整。”“我们已选定的架桥机允许最小平曲线半径为200米,而且这里环境条件也无法承受更高型号的架桥机。”“山坡桥依山傍水而建,便道都仅有4米宽,汽车吊没有作业空间。”“水下无覆盖层,采用现浇箱梁同样不可行。”“根据现有情况,曲线段箱梁架设根本无法完成。”大家你一言我一语,架桥方案陷入僵局。
箱梁架设是山坡桥最大的难题,直接影响箱梁预制场的进度和使用效率。预制梁场已经在建设中,必须在一个月内敲定架桥方案,否则将影响后续施工。如何破局?经过多次讨论研究,项目负责人骆经风最终把目光放在了架桥机结构上。
“关键在于要保障箱梁进入架桥机。就像火车经过弯曲隧洞,必须分节弯曲才能顺利通过,隧洞的宽度要足够大,至少能保证火车不触碰到隧洞壁。要想让一节节的箱梁顺利进入架桥机,就需要扩宽这个‘洞’,增大架桥机接收箱梁的双导梁间距,提供足够大的空间,确保箱梁进洞时顺利‘转弯’。”骆经风一针见血地指出了解决问题的关键。
顺着骆经风的思路,团队重新布置架梁机模型,通过计算得出架设边梁时保证安全的导梁间距,再按此间距反推架桥机结构和受力验算。“5.5米!导梁间距需5.5米就可以满足箱梁架设条件,而且根据计算,调整后的架桥机是安全的。”计算完成后,项目工程部副部长侯飞拿着验算结果难掩兴奋地向骆经风汇报道。
架桥机属于特种设备,调整了导梁间距后的架桥机能否投入使用,还面临着重重问题。项目团队第一时间联系设备制造商进行方案沟通和再次验算。最终,设备制造商的消息传来:可以加大架桥机主梁间距,但需要再增加一道横梁。这样结构符合要求,并且属于架桥机的常规改进,可以合规合法地进行设备调整、使用和备案。项目部团队经过一周的努力,顺利敲定了架设方案,并一次性通过专家论证。
随着山坡桥最后一片箱梁吊装完成,该项目道路工程、隧道工程、桥梁工程最终实现全线贯通。项目团队在山水间终于成功“绘制”出了这条蜿蜒曲线。
交通建设报
责任编辑:李乐诗 谢宝义
审 校:王 辉 李占华
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(伊园甸2025欢迎回家、图书馆合办)
目 录
如何推进高校和科研机构专利转化运用?多部门解读政策要点
中国矿业大学注重“四个强化” 积极推动科技成果转移转化
中国铁建取得一批重大创新成果
中国铁建34项工程获李春奖
中国铁建56项工程荣获国家优质工程奖
铁四院光谷综合体荣获建筑设计应用创新大奖
中铁十五局1项成果获江苏省地下空间学会一等奖
中铁十七局城建公司2项成果荣获“中国公路学会科学技术奖”
中铁二十三局荣获2023年工程建设科学技术进步特等奖
中铁城建牵头的首个国家重点研发计划项目成功立项
中铁十二局二公司首次获得海外专利1项
为世界沉管隧道建设贡献“中国方案”
世界高铁最大直径泥水平衡盾构机成功下线
国内最大吨位“二次转体”斜拉桥完成首次转体
中央经济工作会议提出,要以科技创新推动产业创新,发展新质生产力。近期,国家知识产权局会同有关部门共同制定《高校和科研机构存量专利盘活工作方案》以及《专利产业化促进中小企业成长计划实施方案》,旨在充分发挥市场和政府的协同作用,共同推动专利成果更好更快地转化为现实生产力。
27日,国家知识产权局举行2月例行新闻发布会,解读《高校和科研机构存量专利盘活工作方案》《专利产业化促进中小企业成长计划实施方案》情况。数据显示,截至2023年底,我国国内高校有效发明专利拥有量达到79.4万件,科研机构有效发明专利拥有量达到22.9万件,合计占国内有效发明专利总量的四分之一。
国家知识产权局知识产权运用促进司司长王培章介绍说,高校和科研机构是国家战略科技力量和创新体系的重要组成部分,是专利转化运用的重要力量。但当前高校及科研机构专利成果“不愿转”的顾虑、“不会转”的现象还比较普遍,梳理盘活有价值却被闲置的专利成果是推进专利转化运用的重要任务。
记者了解到,《高校和科研机构存量专利盘活工作方案》明确了“全面盘点、筛选入库、市场评价、分层推广”的工作原则和“边盘点、边推广、边转化”的工作思路;强调要充分调动各类经营主体和专业服务机构的积极性和能动性,从盘活存量和做优增量两方面发力;提出到2024年底前实现全国高校和科研机构未转化有效专利盘点全覆盖,2025年底前加速转化一批高价值专利,推动高校和科研机构专利产业化率和实施率明显提高。
教育部科学技术与信息化司副司长、一级巡视员李楠介绍,近五年高校专利转让及许可合同数量从6000多项增长到2.1万余项,转化金额从33.9亿元增长到110.1亿元。但面对国家战略和产业发展需求,高校科技成果转化的效益还有待提升,特别是高校源头创新的重大潜力还未充分释放,需推动高校科技成果尽快转化为现实生产力。
李楠表示,下一步教育部将重点推动开展高校存量专利盘活工作,提升高校专利转化效率。通过组织高校根据工作方案要求,全面梳理盘点存量专利,进行评价分类,开展精准对接,促进存量专利转化运用;加强需求导向的制度性产学研合作,建立健全以产业化前景分析为核心的专利申请前评估制度,从源头上提升新增专利的质量;进一步树立以转化运用为目的的专利工作导向,在有关评价、评估、评审等工作中,更加重视专利质量和转化运用等指标。
中国科学院发展规划局副局长武斌介绍了中国科学院的实践探索。他介绍,近年来,中国科学院围绕重大科技项目的部署实施,积极开展专利导航,深度挖掘专利信息,明晰产业发展态势,优化研发路径,做好专利领域布局;深入实施知识产权全过程管理,建立了重大科技项目知识产权专员制度,配备专人专职负责;探索建立专利申请前评估制度,提升专利质量。
新华网
中国矿业大学坚持“四个面向”,践行“四个服务”,围绕发挥高校在科技成果转移转化中的突出作用,推进高校科技成果转化体制机制改革,调动高校科技人员工作积极性主动性创造性,促进科技成果向现实生产力转化,不断增强服务经济社会高质量发展的能力和水平。
强化机制创新,营造良好政策环境。成立学校主要领导为组长、相关职能部门负责人为成员的科技成果转移转化领导小组,围绕专利开放许可、高价值专利转化、专利评估、人员培训等完善实施方案,将科技成果转化与人才培养、科学研究、学科建设等工作统筹部署、系统推进,探索科技成果转移转化的新机制。成立实体化运行的知识产权运营中心,建立和完善科技成果转移转化工作机制和激励机制,出台《科技成果转化管理办法》《科技成果转化实施细则》《知识产权管理办法》等,优化工作流程,畅通转化渠道,营造促进科技成果转移转化良好政策环境。
强化队伍建设,打造坚实人才支撑。注重发挥科技和人才双重优势,着力打造“专职+兼职+挂职”的多角色、复合型技术转移转化工作队伍,培养深入企业开展科技成果转移转化的中坚力量。依托学校“力行计划”、江苏省“科技副总”项目等,选派200余名优秀科研人员深入企业一线了解行业发展形势和急需解决的关键问题;发挥职称评聘的引导和激励作用,设置“产业型”专任教师岗位,明确科技成果转化工作量标准;出台《技术经理人管理办法》,加强专业人才遴选招募,促进学校技术经理人队伍发展。“打造多角色、复合型的技术转移队伍,培养深入企业开展科技成果转移转化的中坚力量”获江苏省技术转移工作创新奖。
强化平台建设,构建协同转化网络。加大校地校企共建研发平台的建设和支持力度,加强科技金融创新与服务供给,破解科技成果产业化“最初一公里”和“最后一公里”,为学校科技成果转化打造专门的小试、中试和产业化基地,实现“基础研究—技术攻关—技术应用—成果产业化”全过程无缝衔接,探索科技成果转移转化新模式,推动科创资源上下贯通、精准匹配,更好服务产业建圈强链。与徐州市共建安全产业园区和省级技术创新中心——“江苏省安全与应急管理技术创新中心”,催生以安全与应急管理创新技术为引领、经济附加值高、带动性强的新技术、新产品和新服务模式;共建江苏淮海科技城科研成果产业化基地,大气监测遥感、人工智能、人工中耳3D打印技术等多个领域项目入园进行科技成果转化;成立“中国矿大-徐工矿业智能装备技术研究院”,采用“企业出题,能者破之”的揭榜挂帅组织模式,聚焦破解企业“卡脖子”技术难题,以项目化运作加强多学科交叉研究。整合协同创新中心、大学科技园、新型研发机构等平台矩阵,牵头组建淮海经济区高校技术转移联盟;联合50多家高校、企业成立知识产权发展保护共同体,积极打造徐州战略性新兴产业知识产权创造、运用、保护和服务平台。学校多次荣获“江苏省技术转移工作先进单位”和“中国产学研合作促进奖”等称号。
强化质量导向,提升成果转化质效。坚持以高价值专利培育和转化为主线,以科技成果高质量转化和产业化为目标的政策导向,实施申请前评估和分级分类管理,加强高质量科技成果的源头供给和有组织的科技成果转化,推动知识产权工作从侧重管理向强化运营转变。依托学校“高端矿山机电装备高价值专利培育示范中心”“低品质煤炭资源精深提质”等江苏省高价值专利中心,在煤炭资源智能化开发、低碳化清洁利用等领域开展高价值专利培育,形成一批高价值的专利池、专利群。积极响应“千校万企”协同创新伙伴行动,以基本许可费加提成的方式替代一次性付清,推动56项专利开放许可,增强承担企业重大科技项目能力,与企业共同攻关行业共性关键问题,努力为行业企业发展提供科技和智力支持。
教育部网站
“太行号”入选2023年“央企十大国之重器”,成功研制直径8.61米全球最大、承载最高的国产化盾构机主轴承,全球最大竖井掘进机“梦想号”圆满完成上海地下智慧车库项目的首座超深竖井施工任务 ……2023年,中国铁建聚焦党的二十大报告提出的“突出企业科技创新主体地位”要求,加强对行业前沿原创技术、关键核心技术、产业创新技术的研究,致力打造原创技术策源地,取得系列重大科技创新成果,持续为企业高质量发展赋能。
中国铁建始终坚持高端引领,聚焦国家重大需求,面向世界科技前沿,积极承担国家科研项目,2023年成功牵头申报国家重点研发计划“城市大型地下基础设施智能暗挖建造关键技术与装备”等项目5项、参与“超长海底隧道智能建造技术”等项目4项并主持课题,共主持课题14项,同时高效组织“央企攻坚工程”攻关任务,针对盾构装备、控制系统等关键核心技术,通过检查指导、专题会议等措施加强过程督促,采取科技重大专项支持、国家项目配套资助、科技创新指标考核等方式进行激励,扎实推进任务攻关,目前1项任务进度超前,2项任务按期推进。
将搭建科技创新平台、强化科技创新体系建设作为提升科技创新能力的根本抓手,中国铁建聚焦科技自立自强与数字化转型,不断做强科技研发平台,提升创新体系整体效能,累计确立科技重大专项24项,本级计划资助经费超2.655亿元,新制(修)订出台科技创新考核等14项管理制度,推进创新激励政策“能给尽给、应给尽给”,修订科技创新考核管理办法并对30家二级单位开展年度考核,激励各单位在科技创新赛道上争先创优。
积极推进未来产业启航行动,中国铁建加快中国铁建发展战略性新兴产业专项工作领导小组和重大项目办公室,以及中国铁建地下空间研究院组建工作,细化实施方案、专项管理、专项组织研究,通过创新链推动产业链形成。2023年12月,中国铁建完成深部地下空间利用创新联合体组建,将围绕深部地下空间利用领域技术难题开展协同攻关。
聚焦“首创”,寻求突破,中国铁建持续加大研发投入,集中开展关键核心技术攻关,诞生了一系列前沿创新成果,多次打破行业纪录,引领行业变革。铁建重工成功研制全球最大竖井掘进机“梦想号”,在上海市静安区地下智慧车库项目应用,单个竖井开挖直径达23.02米,是目前世界最大直径竖井。铁五院成功研制“太行号”换运架一体机,在朔黄铁路简支T梁换架施工中应用,首创“两车夹一机”线上整孔换梁方法,能够在铁路运营线上天窗点内实现即换即通。中铁建设“铁路客站混凝土雨棚装配式建造关键技术研究”形成新型装配式设计方法及标准,成为中国铁路客站混凝土雨棚大面积推广应用的建造技术。中铁建电气化局“铁路信号机房智能焊线机器人装备研制与应用”为世界首创、中国原创,显著提升了信号机房智能建造水平,实现了机房焊线智能化装备零的突破。
将科技创新力转化为生产效益,中国铁建依托科技重大专项开展新技术、新材料、新装备、新工艺研发,科技成果转化效果显著。全系统新签知识产权对外许可合同额1.3亿元,“混凝土剪力墙结构装配式IRF体系”“建筑设备监控及能源管理系统”“接触网可视化计算软件”等一批绿色建造、智能建造创新技术在重大工程推广;铁一院研发形成了城市地下大空间施工安全可视化自动监控系统、接触网智能监测系统、铁路数字工程认证等一系列产业化成果,仅2023年实现科技创新成果转化合同额1.9亿余元,铁五院研发的“太行号”正式投用一年来,已签订全过程技术服务等转化合同额4000余万元。
中国铁道建筑报
1月13日,第五届公路建设高质量大会暨2022-2023年度公路交通优质工程奖表彰大会在武汉举行,中国铁建所属32家单位参建的34项工程荣登榜单,再次揽获行业最高荣誉。
此次获得李春奖的34项工程中,有2022年北京冬奥会赛场联络通道和重要保障工程——中铁十六局等单位参建的延崇高速公路北京、河北段,有两座长江大桥——中铁十四局、中国铁建大桥局等单位参建的南京长江第五大桥、武穴长江公路大桥,还有中铁二十四局、中铁十七局六公司、中铁十六局三公司等单位参建的三座跨海大桥:浙江省三门湾大桥及接线工程、福建省沙埕湾跨海公路通道工程、杭州湾跨海大桥杭甬高速连接线公路工程(余夫公路至小曹娥互通段),也有中国第一条海底隧道结合城市隧道工程——中铁十八局等单位参建的厦门第二西通道(海沧隧道),工程类型多样,涵盖高速公路、国省干线公路、城市道路工程等项目。
据悉,公路交通优质工程奖(又名李春奖)由原交通部于1997年设立的公路工程“三优”奖(优秀勘察、优秀设计、优质工程)演变而来,与中国土木工程詹天佑奖、中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)、茅以升科学技术奖齐名,在建设管理理念、工程建造质量、科技创新成果和管理维护运营等方面代表了公路交通行业的最高水准,被称为“中国公路交通行业最高质量奖”。
中国铁道建筑报
日前,中国施工企业管理协会公布2022—2023年度第二批国家优质工程奖名单,中国铁建56项工程获此殊荣,其中7项工程荣获国家优质工程奖金奖。
中国铁建此次获得国家优质工程奖金奖的7项工程有:昆明市轨道交通4号线、新建北京至雄安新区城际铁路雄安站站房工程、西藏雅鲁藏布江大古水电站、新建福平铁路平潭海峡公铁两用大桥、新建连云港至镇江铁路五峰山长江特大桥、大唐东营2×1000兆瓦新建工程、北京环球影城主题公园。
近年来,中国铁建加快推进质量技术创新工作,以技术创新带动和促进管理创新,为工程创优提供了坚实的技术支撑,同时坚持以“建造精品”企业核心价值观为引领,通过不断培育员工的质量红线意识、质量标准意识和质量发展意识,形成有铁建特色的质量文化,凝聚全员质量共识,为企业高质量发展奠定了坚实基础。
中国铁道建筑报
日前,在2022-2023年度“建筑应用创新大奖”评比大赛中,铁四院设计的“武汉光谷广场地下交通综合体工程”榜上有名。这是铁四院首次取得“建筑设计应用创新大奖”荣誉。
“建筑应用创新大奖”是经中共中央办公厅、国务院办公厅审核批准的全国评比达标表彰项目,是国家建筑材料展贸中心主办的一项国家级行业评审活动,每两年举办一届。大赛旨在深入贯彻和落实国家“十四五”规划和双碳目标,坚持创新驱动发展,推进绿色低碳发展,全面塑造发展新优势。
项目地处武汉光谷的交通门户,6条地面道路在此交汇形成交通环岛,高峰日车流量达15万辆,人流量达80万人。作为重要的交通节点和商业中心,交通流特别复杂,到发和过境车流交织。项目建成前商住地块之间相互阻隔,人车混行严重,交通堵塞频发。
光谷广场综合体定位为城市节点交通功能更新及TOD提升项目,包括3条地铁线(地铁2号线、9号线、11号线)的车站与区间隧道、2条市政隧道(珞喻路市政隧道、鲁磨路市政隧道)、地下公共空间、行人与非机动车地下通道。主体为地下三层,总建筑面积约16万平方米,基坑面积约10万平方米,工程总投资57.8亿元人民币。
本项目将城市规划发展、旧城改造更新、环境保护、文化传承完美融合,提出了功能集约、品质提升、安全前置的城市中心大型地下综合体网络化规划设计理念,设计团队从建筑、施工与运营三个方面进行了相关创新研究。
采用城市中心交通、空间、功能一体化设计方法,采地面机动车环、地下非机动车环、地下交通大厅三环层叠,解决节点内部循环与连通。同向线路同层归并、异向线路相互立交,构建地下高架交通线的全新建筑型式,具备畅通无阻隔的地下交通空间。
基于分区分期拓展的大型复杂基坑施工技术,20个分区基坑支撑、路面系统一体化结合,采用基于先期结构承载的基坑分区建造工法,实现与既有建筑零距离条件下工程的安全高效建设,采用路面系统支撑托换技术,保障整个施工期内地面交通通畅。
大型地下空间安全绿色运行技术,采用顶部自然排烟、底部构建疏散救援通道的立体消防安全保障体系,经济高效地解决了地下30万立方米高大空间消防排烟难题,通过自然通风采光和气流组织技术,创造了安全舒适、开敞通透的地下环境,保障了大型地下空间的环境品质和安全绿色运行。
光谷广场综合体工程的修建,惠及光谷180万居民的交通出行,车行通过节点时间由高峰时段的30分钟缩短至2分钟以内,实现了高峰日40万人流量与15万车流的立体顺畅通行,彻底解决了光谷鲁巷城市副中心交通疏解难题。
光谷广场综合体联通了约120万平方米的地下空间,实现了光谷广场周边商、住单体建筑之间的互联互通,促进了光谷中心的商贸交流,带动了武汉经济的可持续发展。光谷广场综合体为我国城市地下大空间的网络化建设提供了优秀范例,系列技术创新为以后城市地下交通枢纽综合体设计建造积累了丰富经验,为城市地下立体多元化交通建设和地下大空间一体化开发提供了理论和实践依据。
中铁第四勘察设计院
近日,中铁十五局1项科研课题“盾构穿越滨海沉积区复杂地质环境施工关键技术研究”荣获2023年度江苏省地下空间学会科学技术奖一等奖。
该成果依托于广州轨道交通18和22号线工程形成。广州轨道交通18和22号线由中铁建华南建设有限公司施工总承包,中铁十五局承建的管段位于南沙区,全长9.538千米,为双线盾构隧道。该盾构隧道位于珠江入海口海陆交互相冲积平原,地下水水位埋藏浅,地质条件及水文条件复杂,施工难度大。
面对“盾构法隧道工程技术向着大埋深、大断面、长距离以及更加复杂地质方向发展”的实际,该课题成果聚焦大直径盾构穿越复杂地质环境施工技术,从理论、施工、智能辅助系统等方面取得了系列创新成果。他们提出了滨海冲积地区深厚淤泥覆盖高强度硬岩复杂地质条件下的盾构始发关键技术,建立了适用于城市地下工程的孤石精准定位、孤石群地层盾构快速掘进关键技术,创建了砂卵石地层盾构隧道开挖面稳定性控制理论,构建了城市轨道交通盾构工程建设安全风险管理智能决策支持系统。其间,他们取得授权国家发明专利6件、实用新型专利20件,发表学术论文21篇,获得软件著作权4项、国家标准1项、工法1项。
据悉,该成果为国内高水压复杂地层盾构隧道施工积累了重要经验,并在广州、深圳、湖北、江苏、四川等多个省市轨道交通盾构施工中得到了广泛应用,节约直接经济效益超2.4亿元,间接经济效益超5亿元,取得了良好的经济和社会效益。
中国铁建
近日,中国公路学会科学技术奖评选结果正式公布,由中铁十七局城建公司研发的科技成果《强震区高位落石作用下棚洞立体防护关键技术及工程应用》荣获一等奖、《高原深切峡谷地带主跨200米钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工关键技术》荣获二等奖。这是该公司积极落实价值创造行动,多措并举提升自主创新能力的有益成效。
《强震区高位落石作用下棚洞立体防护关键技术及工程应用》成果基于棚洞结构应用存在基础理论缺乏、防护被动单一、结构能力不足等问题的困境,针对强震区高位落石作用下棚洞立体防护开展了系统研究,建立了强震区高位落石冲击棚洞作用模型,构建了源头主动控制、过程柔性引导、末端棚洞防护三位一体的立体防护体系,研发出适用于快速应急的装配式棚洞,为强震区高位高能级落石防护提供了全新的高性能棚洞立体防护解决方案,取得了良好的实施效果。
《高原深切峡谷地带主跨200米钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工关键技术》是依托中国铁建首座大跨度悬浇拱桥——贵州金仁桐高速公路娅石庆特大桥完成的科研成果。该成果针对悬浇拱桥斜爬挂篮的设计施工、主拱圈应力调整、一次调索线形控制等难题,研制了适用于多种拱箱截面的三向尺寸和坡度可调节装配式挂篮,提出并应用了基于时变温度的悬浇拱桥扣锚索索力一次张拉精准到位技术,缆索吊创新采用了“竖向岩锚+重力式锚”的轻型组合锚碇结构,开发了现浇混凝土支架支点快速计算软件,有效确保了施工安全及工程质量,取得了良好的经济、社会和环保效益,同时填补了系统内相关技术领域的空白。
勠力科技创新,深潜价值创造。该公司将通过持续完善科技创新体系,强化科技创新平台建设,深化产学研合作模式,不断提升科技成果转化能力,以突破性成绩夯实企业核心竞争力,开创科技创新发展新格局。
中国铁建
近日,中铁二十三局“城市地下大空间安全建造关键技术与应用”和“城市敏感环境下地铁施工微变形控制关键技术”两项科技成果,分获中国施工企业管理协会工程建设科学技术进步特等奖、二等奖。中铁二十三局结合工程实践开展科技创新,助力企业高质量发展再添新成果。
“城市地下大空间安全建造关键技术与应用”为国家重点研发计划“城市地下大空间安全施工关键技术研究”所属专题二“城市地下大空间结构安全设计技术研究”的研究成果。中铁二十三局研发团队通过研究城市地下大空间综合建设风险控制措施和设计参数,进行数值模拟计算,对施工过程中围护结构强度、稳定性、周边环境的变形等因素进行安全预控,提出了城市地下大空间结构安全设计方法。本课题申请发明专利5项,授权软件著作权2项,发表论文4篇,参与标准编制3项。
“城市敏感环境下地铁施工微变形控制关键技术”为中铁二十三局科研课题成果,依托承建的北京地铁19号线一期工程展开研究。该工程周边环境复杂敏感,且穿越地层主要为粉细砂和砂卵石层,技术团队通过科研攻关,揭示了砂卵石地层隧道近接上跨既有盾构隧道的变形规律,形成了“骑跨盾构板凳桩+高精度管幕+分段开挖均衡卸载”的施工和监控技术,解决了砂卵石地层隧道近接上跨(结构净距0.8米)既有运营盾构隧道隆起的施工难题。本课题授权发明专利1项,实用新型专利8项,软件著作权2项,出版专著2部。
工程建设科学技术奖是经国家科学技术部、国家科学技术奖励工作办公室批准,中国施工企业管理协会设立的全国工程建设行业权威奖项,旨在提高工程建设行业的自主创新和原始创新水平,促进科技成果向现实生产力转化,助推工程建设行业科技进步与创新。
中铁二十三局在城市轨道交通施工方面有丰富的专业施工经验,参与过北京、上海、成都、重庆、济南等多个城市的地铁、轻轨建设,北京地铁草桥站、成都天府广场是其中的标志性工程。获此殊荣,对中铁二十三局提升城市轨道交通施工水平及品牌打造具有重要意义。
中国铁建
近日,中国21世纪议程管理中心发布了《关于国家重点研发计划“大气与土壤、地下水污染综合治理”重点专项2023年度第二批项目立项的通知》。中铁城建牵头申报的“场地污染土壤高保真采样技术及智能装备研究”项目成功立项,项目总经费7170万元,其中中央财政经费1170万元。
该项目与天津大学、中国科学院生态环境研究中心、中山大学、天津工程机械研究院有限公司、中国环境科学研究院、成都理工大学、北京化工大学、天津壹鸣环境科技股份有限公司、暨南大学、中铁建设等单位联合申报,经预申报、初审、正式申报和答辩、项目任务指标答辩等一系列激烈竞争,成功获批立项,标志着中铁城建在国家重点研发计划项目实现了零突破。
国家重点研发计划项目是针对事关国计民生的能源资源、生态环境等领域中需要长期演进的重大社会公益性研究,为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的技术支撑和引领。
“场地污染土壤高保真采样技术及智能装备研究”项目主要针对污染场地水文地质条件复杂、空间异质性强,采样过程扰动大、样品易污染损失等关键难题,重点研究多尺度、多污染物的场地土壤调查布点动态优化方法和高压力条件下的污染土壤样品低扰动采集技术,开发土壤高保真采样成套设备,实现土壤样品空间位置精准还原与土体结构精准保存,选取典型污染场地开展应用示范。本项目执行年限为2023年12月至2026年12月,共设5项课题。
党的二十大报告指出,要坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,加快实施创新驱动发展战略,强化企业科技创新主体地位。中铁城建深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神,以科技创新为引领,不断加强核心关键技术攻关力度,积极申请国家重大科技计划,大力实施科技重大专项和课题“揭榜挂帅”制度,采用产、学、研、用相结合的模式,建立以企业为主体、高等院校和科研院所广泛参与、利益共享的产学研联合机制,重点推进绿色建造、智能建造、装配式结构等关键核心技术研究。
奋楫扬帆正当时,砥砺前行再出发。中铁城建将始终坚持以科技创新促发展,以科技创新求突破,为企业高质量发展提供科技动能。
中国铁建
近期中国铁建十二局二公司收到南非公司与知识产权局(CIPC)授权通知,《一种攀爬机器人及地铁隧道内异物侵限检测方法》(CLIMBING ROBOT AND METHOD FOR DETECTING FOREIGN OBJECT INTRUSION IN METRO TUNNEL),专利号:ZA202305835,顺利获得授权认定。
针对传统铁路轨道检测主要依靠人力,通过在全国范围内设置大量巡检人员来检查轨道的入侵情况,不仅效率低下,而且耗费人力和财力,对于紧急事故的反应也不够迅速。该发明提供了一种基于攀爬机器人的地铁隧道内异物侵限检测方法,通过在攀爬机器人上搭载图像采集单元,控制攀爬机器人在隧道内壁沿隧道方向行驶,在无异物条件下连续采集隧道图像并实时记录攀爬机器人在隧道内所处位置,检测时,利用攀爬机器人在隧道内壁上方沿隧道方向行驶,实时采集检测图像及在隧道内所处位置,将实时检测图像与对应的先验图像进行图像匹配,通过算法判断隧道内是否有异物侵限。
该技术运用搭载视频检测设备的攀爬机器人进行隧道内侵限异物进行巡检检测,既能保证检测范围覆盖全部待检区域,又避免重复检测,能对轨道全线实现智能监控,也不会对现有的列车信号及通信系统产生干扰;既能对侵限异物进行识别定位,又能全天候全场景的全面覆盖;检查测效率和检测精度显著提升。
中国铁建
2023年11月28日,随着沉管隧道最后一方压仓混凝土顺利浇筑,国家重大工程深中通道顺利实现主线贯通。从港珠澳大桥岛隧工程到大连湾海底隧道再到深中通道,中交建设者们历时十余年积淀,以星火燎原之势点燃了沉管隧道建设领域技术国产化的火炬,创造了诸多行业纪录和历史成就,为世界跨海桥隧建设贡献了一个又一个“中国方案”和“中国标准”。
曾经,人们渴望穿江过海连接隔岸相望的不同地域。1910年,美国底特律河沉管隧道建成,以沉管隧道一体互通的方法正式诞生。上世纪90年代,沉管隧道技术开始在我国内河使用,但规模均比较小。21世纪,港珠澳大桥岛隧工程动工,中国人开始在外海大规模使用沉管隧道技术。
从港珠澳大桥岛隧工程到大连湾海底隧道再到深中通道,十余年间,中交人建成了我国三大外海沉管隧道。从曾经到国外考察学习技术,到坚持打造原创技术策源地,中交人一步一步构建起我国沉管隧道现代产业链体系,在推进技术国产化进程中,实现一个又一个里程碑式的奇迹。
破而后立,“中国智慧”填补空白
浩瀚的伶仃洋上,迄今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥宛如长龙卧波,将香港、珠海、澳门三地紧密相连。港珠澳大桥沉管隧道是世界最长公路沉管隧道和唯一深埋沉管隧道,被誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”“新世界七大奇迹之一”。
建设伊始,如何保证沉管隧道在深海中精准安装?如何确保沉管连接处滴水不漏?没有任何经验可以借鉴的建设者们走出国门,希望能够得到国外成熟技术的帮助。然而,荷兰咨询公司开出了数亿元的天价咨询费,并扬言没有他们的帮助,中国人绝对不可能在深海建成沉管隧道。
何以破局?唯有自立自主,掌握核心技术,才能不再受制于人。
“港珠澳大桥不仅对我们,对世界而言也是超级工程,没有可借鉴经验,只能多动脑多实践,集思广益大胆创新,所有压力才会变成动力。”全国水运工程建造大师、一航局总技术顾问李一勇回忆道。港珠澳大桥采用“桥+隧道+人工岛”设计方案,人工岛岛身填筑最早采用抛石斜坡堤方案。茫茫外海、凭空造岛,这种技术至少要三年才能成岛。经过一次次方案研讨,一航局首创的“超大直径钢圆筒液压振动锤联动振沉”的筑岛方案逐渐明了。锤组组装调试、振沉系统空载试振、运输船驻位、钢圆筒振沉管理系统,一个个难题被相继“拿下”。
2011年5月15日,8台动力站和8台振动锤同时启动,一航局研发的当时世界最大振动锤组正式亮相。大锤一响天下知,首个钢圆筒成功入泥21米,达到设计标高,取得“开门红”。仅用7个月,一航建设者就成功将120个钢圆筒沉入海底,顺利实现了“当年动工,当年成岛”的目标。
为了应对超大型沉管海上浮运和水下45米沉管沉放对接安装等世界级难题,一航局还自主研发建造投入使用了世界最大外海抛石整平船“津平1”和国内首套沉管浮运安装专用船组“津安2”“津安3”,为的就是将33节巨型沉管安稳沉入海底,实现无缝对接。
2013年5月2日,世界岛隧工程史上首个真正意义上的外海深水安装沉管——港珠澳大桥首节沉管开始浮运安装。按照预计时间应该在30个小时内安装完成,但实际上却用了五天四夜。由于首次施工缺乏经验,海况、基床状态等存在很多不确定因素,首次沉放后检测结果显示管节安装出现了较大误差。
“从头再来!”决策组迅速分析情况,查明了基床上的淤泥是造成沉管安装误差的主要原因,并立即组织潜水清淤工作,而这时距离沉管出坞已经过去足足80个小时。2013年5月6日上午10时,首节沉管终于顺利安装就位,鏖战96小时完成“海底初吻”,建设者们用一往无前的勇气和精益求精的态度顺利实现了中国沉管隧道建设领域零的突破,揭开了我国沉管隧道建设历史的新篇章。
2013年9月13日,E4管节安装完成,长达12.6公里的浮运拖带距离,却创造了最快浮运拖航纪录;2015年3月26日,E15管节历经“两进坞门、三出外海”,顺利克服了回淤难题,最终安装成功……
“成功安完一节沉管,并不能使我们团队轻松。因为一节不能代表二节,始终要对工程保持敬畏。”一航局高级技术顾问宿发强回忆。“每一次都是第一次。”一航人用精益求精的态度顺利实现了中国沉管隧道建设领域零的突破。
再攀顶峰,“中国标准”保驾护航
港珠澳大桥建设后期,建设者们奔向更高纬度的大连湾。作为我国北方寒冷条件下的首条大型跨海沉管隧道,大连湾海底隧道全长约5.1公里,其中沉管海底隧道长3035米,由18节预制管节组成,单节沉管重约6万吨。
面对大连湾高寒气候、水域、地质等制约因素,一航局团队坚持自主创新,继续走在技术国产化最前沿,在国际上首次破解寒冷地区大型跨海沉管隧道施工的核心技术,创新实践了大曲率沉管安装、最终接头顶进节段法、全漂浮碎石基床整平、水下电缆插座国产化等施工技术。沉管安装工作开展以来,一航建设者不断刷新“40天安装3节沉管”“12个月安装12节沉管”“20个月安装18节沉管”和“单节沉管安装时间最短”等多项行业纪录,创造了世界跨海沉管隧道建设领域的“中国速度”和“中国效率”。最终接头作为海底隧道段和陆上现浇段的过渡结构,是关键核心技术,一航局在国内首次提出并应用“顶进节段法”施工工艺,在顶推、止水、测控等关键核心技术上实现了自主自控,安装精度控制在3毫米以内。
“这是在港珠澳大桥隧道工程‘巨人’肩上又迈出的重要一步,也使中国跨海沉管隧道产业在世界上的领先水平更进一步。”2022年8月,大连湾海底隧道沉管安装全部完成,中国工程院院士、桥梁隧道及近海工程专家林鸣在接受记者采访时如是说。如今,大连湾海底隧道已建成通车,大连人民海底隧道梦终于得以实现。
从有到优,“中国方案”誉满全球
在建设者们眼中,如果说港珠澳大桥意味着诸多“从0到1”的突破,那么深中通道就是在实现“从1到2”的升级。
人工岛是实现跨海桥梁和海底隧道转换的关键。一航局研发的“大直径钢圆筒快速成岛技术”在港珠澳大桥岛隧工程已经成功使用,但深中通道西人工岛钢圆筒直径更大、重量更大,施工地质和水文条件也更为复杂。
在8锤联动的基础上,一航局团队成功研发12锤联动锤组,联动激发、同频震动。2017年5月1日,首个钢圆筒振沉成功;9月18日,最后一个钢圆筒振沉完成。历时141天,“快速成岛”的施工纪录得以再次刷新。
与港珠澳大桥沉管隧道相比,深中通道沉管隧道为全球首例双向八车道钢壳混凝土沉管隧道,由32节“航母般”大小的沉管连接而成,也是世界上最宽的钢壳沉管隧道。面对新结构、新形式,现有装备无法满足实际需要。为攻克这一世界级施工难题,一航局组建涵盖设计、研究、装备、施工等专家和工程师的专题研发团队,历时3年成功研发出世界首制自航式沉管运输安装一体船“一航津安1”。
“相较于‘津安2’和‘津安3’,一体船体现出四个‘一体’。”李一勇解释说,“首先这是一艘船,船体结构一体;其次集沉管浮运和沉放安装两项功能于一体;三是动力一体,便于操作也更节能环保;四是船管通过刚性连接组合一体,体现了浮运安装一体化施工工艺。”
这又是一次重大的创新和跨越。“一航津安1”集沉管浮运、定位沉放和安装等功能于一体,且具有DP动力定位和循迹功能。此外,团队还成功引进我国自主研发的北斗卫星系统,高质量完成了深中通道23节沉管以及最终接头的安装任务,创下1年安装9节沉管、连续7节实现近乎零偏差的毫米级安装的世界纪录。“北斗定位测控系统在深中通道的成功应用,将‘一体船+沉管’免精调的中国方案变为现实。”一航局深中通道项目部总经理岳远征自豪地说。
十余年来,中交建设者构建起我国大型外海沉管隧道的三大版图。我国首支专注于中国沉管隧道匠心品质和科技内涵的卓越队伍逐渐走向成熟,一航局在打造沉管隧道原创技术“策源地”的道路上迈出坚实步伐。
交通建设报
1月27日,由中铁隧道局、中铁工程装备集团联合研制的世界高铁最大直径泥水平衡盾构机——崇太长江隧道“领航号”在浙江杭州成功下线。
“领航号”盾构机刀盘直径15.4m,主机长约15.8m,总长约128m,主机重约2600t,将在深达89m的长江水下独头掘进11.325km,是世界高铁独头掘进距离最长、直径最大、穿越长江水下最深的盾构机。搭载智能掘进、智能拼装、超前地质预报、盾尾密封安全预警、设备状态在线监测等国内领先的智能化系统,实现隧道智能建造、设备状态可感可知,将引领我国盾构隧道智能建造水平攀升到新的高度。
中铁隧道局承建的崇太长江隧道起于江苏省太仓市,穿江而过,止于上海市崇明区,隧道全长14.25km,其中盾构段长13.25km,设计时速350km,为单洞双线高速铁路隧道,是沪渝蓉高铁全线控制性工程,也是目前建设标准最高、掘进距离最长、规模最大的世界级高铁越江隧道工程。项目建成后,将首次实现高铁穿越长江不减速的壮举,在上海都市圈、南京都市圈间建起一条快速新通道,对优化沿长江地区铁路网布局、服务长江经济带协同发展,推动长三角高质量一体化发展等具有重要意义。
为崇太长江隧道量身打造的“领航号”盾构机将穿越粉细砂地层,面临软弱地质、含瓦斯有害气体与高水压透水地层条件下超长距离掘进、泥水环流、物料运输、隧道轴线精准控制、通风管理、同步衬砌及后期运营安全保证等工程技术难题。为此,“领航号”盾构机进行了针对性精心设计:精心选材,确保刀盘、主轴承、主排浆管等关键部件耐用性;优化结构,保障盾构内外密封强度满足承压需求;突出安全,强化防爆与通风系统,确保平稳穿越瓦斯地层;智能管控,搭载项目自主研发的智能掘进控制系统以及全方位监测预警系统,实现智能掘进,替代传统司机操作,保障工程安全质量。
“领航号”盾构机下线后将被拆解运往上海市崇明区崇太长江隧道3号竖井施工现场进行重新组装,预计在4月开启越江之旅。
中铁隧道局
日前,全国单体最大转体吨位双索面预应力混凝土斜拉桥——咸阳市彩虹二路高架桥主塔历时2小时,逆时针旋转93度,跨越徐兰高铁、陇海铁路等9条铁路线,精准完成首次转体施工。
该桥由铁一院勘察设计、中铁十七局承建,项目主桥转体部分重5万吨,为目前国内单体转体重量最大吨位桥梁。此次转体施工的主塔高84.778米、重2万吨,桥梁桩基横穿西安地铁1号线,主桥上跨9条铁路线,平均每4分钟通过一趟列车。
为实现顺利转体,建设者采用“独塔单转+塔梁共转”二次转体工法,即在主塔与两端梁体平行于既有线同步施工完成后,先对主塔进行首次单独转体,待两端梁体合龙后,再将主塔与合龙后的桥梁进行“塔梁共转”二次转体,使施工区域始终与既有线保持15米以上的安全距离。同时,建设者创新超大吨位偏载条件下转体系统设计技术,综合运用BIM、三维可视化交底等技术,全方位精控转体施工应力、位移等数据,配合电子水准仪、全站仪等先进测量设备,将支座水平高差精度控制在0.5毫米内,让桥身平稳完成转体。
据悉,该桥梁预计明年4月进行二次转体。该工程建成投用后,将进一步完善城区立体交通路网,推进城市扩容提质、加快建设宜居绿色韧性智慧城市,为打造大西安都市圈咸阳核心区注入新的生机与活力。
中国铁道建筑报
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(伊园甸2025欢迎回家、图书馆合办)
目 录
近日,美国斯坦福大学和爱思唯尔数据库(Elsevier Data Repository)联合发布了2023年度全球前2%顶尖科学家榜单(Stanford University Top 2 Scientists List),伊园甸2025欢迎回家刘金喜教授入选“终身科学影响力排行榜(1960-2022)”,杨绍普、申永军、折晓会、房学谦四位教授入选“2022年度科学影响力排行榜”。
全球前2%顶尖科学家榜单是基于爱斯唯尔旗下的Scopus数据库的引用数据系统分析,以被引数(区分自引和他引,提供自引数据)、H因子、HM指数等6种综合指标,根据其“生涯影响力”和“年度影响力”,从22个领域和174个子领域综合评估,在近960万名科学家中遴选出世界排名前2%的科学家,旨在为科学家长期科研表现提供一个衡量指标,更客观、更真实地反映科学家的影响力。分为“终身科学影响力排行榜(1960-2022)”和“2022年度科学影响力排行榜”两个榜单。
入选该榜单,意味着伊园甸2025欢迎回家科研人员为其研究领域的发展作出了杰出贡献,具有较高世界影响力。这不仅是对入选榜单学者个人科研能力的充分肯定,更是伊园甸2025欢迎回家在提升科技创新能力方面的重要成果体现。
伊园甸2025欢迎回家
上海交通大学深化产教融合、科教融汇,推动科研组织模式改革,集聚力量推进原创性、引领性科技攻关,聚力打造新质生产力,努力为实现高水平科技自立自强、加快建设世界重要人才中心和创新高地作出新的更大贡献。
聚焦重点领域,强化科研规划布局。围绕国家重大战略,建设“集中攻关区”,实施“大海洋”“大健康”“大信息”等行动计划,构建“科学—工程—产业”的全链条、系统化的科研发展格局。建立“深海重载作业装备”集成攻关大平台,加快推进上海长兴岛海洋装备研究基地和“深远海全天候驻留浮式研究设施”国家重大科技基础设施落地。依托转化医学国家重大科技基础设施(上海)与临床医学资源优势,推动基础医学与药物、医疗器械研发、临床及转化应用等研究领域深度融合。加大对集成电路、基础软件、核心元器件等领域的科研攻关力度,积极探索“人工智能+”复合研究方向,不断提升关键核心技术创新能力,推动新一代信息技术与制造业全要素、全产业链、全价值链有效衔接。面向基础研究领域,建立“前沿探索区”。强化李政道研究所、张江高等研究院等研究中心建设,在相关前沿领域集聚优势资源,给予科研人员长期稳定支持和充足探索空间,鼓励长期深耕基础研究,加快培育国际领军人才和团队,努力实现“从0到1”的原创性突破,获批上海市“基础研究特区”。依托多学科优势,建立“科研生态区”。将交叉创新战略作为学校“十四五”期间五项发展战略之一,出台关于实质性促进学科交叉的指导意见,不断促进理工融合、文理交叉、医工医文结合,着力构建多学科协同合作、资源成果共享、组织协调有序的学科交叉发展生态。
聚焦创新发展,完善科研体系建设。探索实施“大科研”行政体系改革,设立纵向横向合作、项目质量管理、学术成果转化等部门,覆盖全口径全链条科研流程,持续提升科研规划、组织、策源、协调与管理能力。系统制定职务科技成果转化政策文件,完善全流程贯通的科技成果转化管理服务体系。探索行政审批“负面清单”制度,合并和清理重复性文件和不必要审批事项,不断精简优化办事环节;积极推进科研助理队伍建设,努力为科研人员潜心研究、项目经费规范管理提供坚实保障。推进学校智力、技术优势与社会、市场资源的精准对接,积极实践企业“悬榜”、高校“揭榜”,企业“出题”、高校“答题”的产学研融合基础研究模式。通过与企业共建研发平台,共设产学研前沿探索基金,加快推进中长期前沿科技研究和关键技术攻关。深化与相关行业企业的长期战略合作,围绕能源环境、医疗健康等领域科技前沿,开展研究生校企联合培养,不断提升人才培养与产业发展的契合度。
聚焦提升效能,激发科研队伍活力。出台《关于落实赋予科研管理更大自主权有关工作的通知》等文件,给予团队负责人在科研经费、人才推荐、技术路线等方面更大的支配权和决策权,充分调动高层次人才的积极性和创造性。深化人才评价制度改革,针对不同研究类型和学科特点,优化评价方式,推进跨学院跨学科双聘、成果互认、人才联合培养等改革,探索打造近20个专业技术职务聘任“赛道”,实行代表性成果评价,为不同系列人才提供更加宽广的发展通道,努力营造“人尽其才、才尽其用”的创新生态。面向未来3—10年,实施“交大2030”计划,聚力推动产出一批重大研究成果。设立青年探索基金,鼓励青年学者进军基础前沿高风险、非共识、颠覆性研究,通过计划一次性投入、取消指标性考核等,对长期探索类项目进行滚动支持,构建鼓励创新、宽容失败的工作环境。组织开展“交大之声”前沿交叉学术论坛等活动,为青年学者搭建交流平台,不断提升科技创新能力和水平。
教育部网站
近日,国家铁路局发布铁路行业工程建设标准《铁路工程物理勘探规范》TB 10013-2023,自2023年12月1日起实施。本规范是铁路工程建设标准体系的重要组成部分,统一了铁路工程物理勘探技术要求,丰富和优化了物理勘探方法,对提升铁路工程勘测质量具有重要意义。
本规范坚持创新驱动发展理念,立足服务铁路高质量发展需要,系统总结国内外工程物理勘探的科研成果和实践经验,新增广域电磁法、重力法、微动法等技术内容,满足铁路工程深部地质构造、复杂环境等高精度勘察要求;增加航空物探、水域物探等探测方法,拓宽铁路工程物理勘探在艰险山区、水下困难条件下的应用场景;补充管波法探测、无砟轨道轨下结构、路基桩基检测等技术要求,为铁路工程不良地质体探查、无砟轨道轨下结构无损检测、桩基深度和结构完整性检测等提供技术支撑。
公众可登陆国家铁路局政府网站主页《标准规范》和《标准公开》栏目查阅相关信息。
国家铁路局
10月16日,在第三届“一带一路”国际合作高峰论坛召开前夕,联合国契约组织在北京召开“可持续基础设施建设助力‘一带一路’,加速实现可持续发展目标”行动平台项目重要成果发布会,正式发布了联合国全球契约组织与中国对外承包商会合作撰写的《推动企业可持续发展、促进高质量“一带一路”合作、实现联合国2030可持续发展目标案例研究报告》。中国中铁建设的孟加拉国帕德玛大桥及铁路连接线项目和印度尼西亚雅加达至万隆高速铁路项目成果入选《案例研究报告》。
中国中铁承建的帕德玛大桥是孟加拉国最大的桥梁以及当地第一座跨越帕德玛河的永久桥梁,大桥全长7.8公里,为公铁两用桥,上层为双向四车道公路,下层为单线铁路。与大桥相接的铁路连接线是一条现代化铁路,也是孟加拉国有史以来最大的基础设施建设工程,全长168.6公里,全部建成通车后,能够将孟加拉国南部20多个区同首都达卡连接起来,从达卡到杰索尔的时间由原来的10个小时缩短到2个小时。
中国中铁参与投资、建设和维护的印尼雅万高铁项目,正线全长142.3公里,设计最高时速350公里。雅万高铁经过中印尼建设者七年多共同努力,于今年10月成功开通运营,雅加达到万隆的通行时间由3个多小时缩短至40分钟,对于助力印尼经济社会发展、深化中印尼两国全面战略伙伴关系、促进双方人文交流互鉴、推动“一带一路”高质量发展具有十分重要的意义。
共建“一带一路”倡议提出以来,中国中铁认真践行“共商共建共享”理念,严格按照市场化、法治化原则,诚信经营、阳光运作,切实履行社会责任,积极参与公益事业,聚焦环境保护和民生改善,推动绿色基础设施建设,更多开展本土化用人和本地化采购,让实实在在的合作成果更好惠及当地社区和人民。
中国中铁
近日,国际隧道行业最高奖项——国际隧道与地下空间协会(ITA)年度杰出工程奖2023年度入围名单出炉,中国铁建大桥局依托华电灵武电厂向银川市智能化供热项目(简称华电银川供热项目),提出的创新性技术“大直径泥水盾构穿越黄河风险管控技术及应用”成功入围!
国际隧道与地下空间协会(ITA)成立于1974年,总部设在瑞士洛桑,是非营利性非政府国际组织,是隧道与地下工程专业的国际性学术组织,ITA隧道杰出工程奖也被公认为是全球隧道行业的“奥斯卡”奖。
ITA隧道杰出工程奖自2015年设立,旨在表彰为全球隧道和地下空间的发展带来突破与创新的杰出项目。2023年度奖项共分为7个类别,来自中国、法国、英国、德国、伊朗等12个国家和地区的20项工程入围提名。在众多竞逐项目中,华电银川供热项目穿黄隧道工程以自身的建设难度、技术、质量、安全等方面取得的突出业绩,获得国际隧道与地下空间协会18位专家的一致认可。
华电银川供热项目穿黄隧道工程位于灵武市,主要涉及深基坑围护和开挖、大断面泥水平衡盾构掘进施工、管片制作、降水、土方、混凝土和建筑安装工程等技术,是多种施工技术共同运用的综合性工程,区间盾构隧道全长1838米,隧道开挖直径9.05米,最大埋深31.5米,最大纵坡4.64%,面临覆盖层软弱,承受水压大,穿越距离长,前进方向控制难度大等难题,工程难度国内罕见。
为确保施工安全,保证工程进度和质量,中国铁建大桥局联手宁夏华电供热公司、铁建重工研发了国产首台穿越黄河供热管道盾构机——“初心号”,该盾构机通过采用先进的泥水加压技术、增强刀盘耐磨性、强化刀具配置、加大整机功率和扭矩等技术优化措施。同时,通过模拟推进,研究同类型地层的地质特性、沉降规律,根据地质特性优化盾构掘进参数,得出理论参考指标,并通过盾构管理系统分析总结实时反馈到现场指导施工,其采集分析后的“大数据”也成为行业施工的普遍性指导参数。
施工中,项目团队克服了盾构机斜坡道始发、长距离下坡掘进、管片上浮、超深竖井接收等系列难题,掌握了长距离高水压下的盾尾密封技术,多次成功化解了黄河水与盾构土仓连通的重大风险,实现了“初心号”大直径泥水平衡盾构机以133天的全国最快纪录顺利穿越黄河河床粉细砂地层,最终实现银川市民当年冬天用上清洁环保供热系统的目标。
该项目创造多项纪录,主要为全国首家采用百万空冷机组供热、长距离、跨黄河、大温差热泵技术集中供热项目,全国首条穿越黄河的大直径盾构供热专用隧道工程,我国西北地区最大的集中供热项目。
据悉,华电银川“东热西送”集中供热项目是落实宁夏回族自治区“生态立区”战略、助力银川市“绿色、高端、和谐、宜居”城市品牌建设的一项重要基础设施,应用“互联网+智能”模式的供热项目,供热能力将提高70%,利用灵武发电厂发电余热引入市区为100余万居民供热取暖。该项目建成后,将实现银川市区冬季少煤化供热,有效缓解冬季空气污染、雾霾等环保问题。
中国铁建大桥工程局
近期,中国施工企业管理协会公布了2023年工程建设十大新技术,由中国铁建大桥局主导研发、一公司石首长江大桥综合应用的“大跨度PK宽箱混合梁斜拉桥建造关键技术”成功入选。
这是继重庆鹅公岩轨道专用桥“大跨度自锚式悬索桥先斜拉后悬索施工关键技术”入选中国施工企业管理协会2022年工程建设十大新技术和平潭海峡公铁大桥“复杂海洋环境公铁两用特大桥建造关键技术”入选中国建筑业协会行业年度十大技术创新后的又一项新技术成果获得行业认可。
“工程建设十大新技术”评选是为了推动工程建设行业科技进步,促进重大突破性新技术在工程建设中的推广应用,面向行业征集具有创新性、先进性、实用性、推广性且能代表行业发展方向的新技术。“行业年度十大技术创新”评选旨在推广取得了良好的经济效益和社会效益、在同专业领域具有质优高效的推广应用价值的行业技术创新,以促进行业高质量发展。
近年来,集团公司围绕特桥工程实施过程中的技术重难点、智能装备、信息平台和客户需求开展科技研发,不断集中突破一批高精尖工程施工关键技术,解决一批“卡脖子”技术难题,形成一批具有自主知识产权的关键技术,切实提高自主创新能力,通过科技创新驱动桥梁品牌创誉创效,助力企业向世界一流桥梁建设产业集团迈进。
针对大跨度PK宽箱混合梁斜拉桥施工阶段质量控制难点,采用“桥位短线法”节段预制胶拼施工工艺,将大跨度PK宽箱混合梁斜拉桥混凝土主梁线形±10mm控制标准提高到±2mm,高于国际同类桥梁建造标准;实现了大跨度混合梁斜拉桥钢箱梁与混凝土箱梁全部采用工厂化、标准化加工制造与装配化施工;研发了超宽混凝土PK断面箱梁施工阶段防裂控制技术,保障了多种工况作用下的结构质量与安全;提出了可用于结合部连接件剪力计算的连续弹性介质层法,形成了钢锚梁式组合索塔锚固结构的设计方法,提高了索塔的抗裂性能;提出了空间预应力数值模拟方法,解决了桁架模型无法模拟空间预应力结构的问题。该技术大大改善了PK断面箱梁质量,提高了索塔锚固区的结构可靠性,推动了大跨度混合梁斜拉桥建造技术发展,提升了桥梁技术建造水平,并在石首长江公路大桥进行了综合应用。
在建大跨度自锚式悬索桥由于环境条件限制,无法采用临时支墩法或支架法施工,该技术首次采用“先斜拉,后悬索”总体施工方案解决了这一技术难题:即先利用锚固钢塔和斜拉索辅助安装中跨钢箱加劲梁,形成过渡斜拉桥,然后再安装主缆、张拉吊索,进行斜拉-悬索体系转换,最后形成悬索桥。该技术在重庆鹅公岩轨道专用桥示范应用,将自锚式悬索桥主跨的世界纪录跃至600m,推动了自锚式悬索桥的技术进步。
依托福平铁路平潭海峡公铁大桥工程,首创埋置式组合平台快速搭建技术、研发大直径冲击钻头及帷幕注浆、模袋围堰等技术、合理设计并建造恶劣海况下钢吊箱围堰、双孔连做节段拼装造桥技术等,克服了大风、强涌浪、深水、重度海洋腐蚀和复杂地质条件等恶劣的自然环境,突破了台湾海峡暴风潮海域“建桥禁区”的诸多限制,创新了复杂海域桥梁结构设计、施工工艺、工程装备和运营安全保障技术,实现了中国铁路跨海桥梁从无到有的巨大飞跃,构建了中国复杂海域桥梁集群建造关键技术体系。
科技创新是推动高质量发展的战略支撑,作为中国铁建旗下桥梁专业化集团公司,中国铁建大桥局将加快科技产出步伐,充分发挥科技创新平台作用,加强核心技术提炼,加大关键核心技术攻关,切实提高自主创新能力,向“行业领先、国内前列、世界一流”管理平台型建设产业集团迈进。
中国铁建大桥工程局
近日,中铁二十二局一公司申报的4项工法获得中国施工企业管理协会首届工程建设企业数字化、工业化、绿色低碳施工工法大赛二等奖1项、优胜奖3项。
《高寒地区大跨度转体斜拉桥不平衡转体施工工法》依托哈尔滨哈西大街打通工程研发形成。通过信息化、自动化监测设备对转体角度与转体过程中应力应变进行监测与精细化控制,成功实现了极不平衡差17m,不平衡重1350t,主梁一侧翘起一侧下沉的不平衡转体,转体过程中桥梁姿态除水平旋转外始终保持稳定状态,有效避免了转体半径范围内的障碍物影响,整个转体结构安全可靠、稳定性更好。
《空间受限大跨度曲面网架拔杆转接液压提升施工工法》依托牡丹江站改造工程研发形成。网架采用拔杆提升的施工方法,拼装的同时,再进行提升,拼装完成后将拔杆系统与液压系统进行转换,通过拔杆转换液压提升将网架提升到指定位置,完成网架拼装及提升。网架采用拔杆转换液压提升的施工方法,能确保网架的拼装和焊接质量,采用拔杆转换液压提升工艺,节省大量拼装材料以及减少设备的使用,网架整体安装到位,尺寸精准减少现场吊装施工以及高空作业量大的不利影响,与土建交叉作业,缩短整个工期。在大跨度网架的施工中有很好的应用前景。
《斜拉桥主塔钢横梁整体同步提升滑移施工工法》工法以哈西大街打通过程转体斜拉桥为背景,为提高工作效率,保证施工安全及质量,创造经济效益为目标,主塔钢横梁采用液压整体提升滑移技术,通过对提升设施的组装调试、钢横梁桥面组装、试提升、正式提升以及提升过程监控等施工全过程的质量把控,总结了一整套钢结构构件整体提升滑移施工工法。
《跨铁路咽喉区钢箱梁步履式顶推施工工法》本工法依托哈尔滨三棵树跨线桥工程研发形成。可减少上部结构施工对既有线运营的影响,保证施工及行车安全,经方案比选后决定主桥钢箱梁采用步履式多点连续顶推方式施工,在主跨布置安装顶推支墩和拼装支墩,并在顶推支墩上布置智能三维步履式千斤顶。在拼装平台上逐段焊接,用多点多台千斤顶同步顶推使钢箱梁逐段向前顶推,循环作业使钢箱梁到达设计位置。
中铁二十二局
10月27日至28日,在参加中国中铁国际隧道和地下空间研究咨询中心首届理事会、技术委员会会议暨海底隧道高质量发展大会期间,来自国内外80余名隧道专家,共同为世界上建设规模最大、最长的海底公路隧道——青岛胶州湾第二海底隧道技术难题“问诊把脉”。
青岛胶州湾第二海底隧道工程西起青岛西海岸新区,向东穿越胶州湾,至青岛港附近登陆,以高架桥梁形式衔接青岛东岸城区,主线全长17.48公里。其中隧道长14.37公里,包含海域段长9.95公里,最深点距海平面115米。双向6车道城市快速路标准建设,设计时速80公里。
“这是目前世界上隧道工程领域施工难度最高的超级工程,设计建设面临三项世界级难题。”在隧道施工现场调研时,第16届国际隧协主席、中国中铁国际隧道研究中心主任、中国中铁科学研究院副总经理严金秀向记者介绍。
与会的中国工程院院士杜彦良详细解析了工程的三项世界级难题:地质复杂,要穿过多条断裂带;高水压,埋深超过百米,给整个施工和装备带来耐压密封的挑战;水下对接给整个施工技术增加了新难度。
为了应对这三项难题,以全国工程勘察设计大师、中国铁建首席专家、铁四院总工程师肖明清为首的设计团队提出,采用钻爆+盾构组合的施工工法,在海中设置接收洞室,实现盾构机的接收和拆解运走。设计采用双洞双向六车道的主隧道+中间服务隧道的布置方式。
据中铁十四局青岛胶州湾第二海底隧道项目盾构经理陈宗凯介绍,为确保盾构设备安全、快速、高效地完成施工任务,结合十余年穿越“江河湖海城”大盾构施工经验和技术积累,针对盾构区间地质条件复杂、水压大、长距离硬岩掘进等难题,量身打造了高配版穿海利器“国信号”盾构机。盾构机主机总长180米,开挖直径8.18米,总重1686吨,配置了伸缩式主驱动、伸缩式开挖仓监视系统、泥浆循环系统、SAMSON保压系统等一系列智能系统,还应用了同步双液注浆、同步拼装等多项前沿技术。主轴承配备4道外密封和3道内密封,可承受最大开挖面压力达到1.2兆帕。
杜彦良进一步表示,要打造一个百年高质量工程,还需要在新材料、新结构等多方面开展技术创新应用。
记者了解到,目前,青岛胶州湾第二海底隧道建设顺利,黄岛主线隧道钻爆段累计开挖超4.9公里,已开挖至海平面下112米,盾构段服务隧道掘进超400米。施工中,建设者将在错综复杂的高压深水环境中完成组合施工隧道的精密对接,完成适用于高水压下海底隧道的防排水系统建造,进行盾构废弃泥砂原位资源化利用,还要实现海中设置接收洞室解决盾构机的接收和拆解运走等高难度作业。
“未来,青岛胶州湾第二海底隧道工程将对我国穿江越海的地下通道建设起到很好的示范引领作用,很多创新技术都可以在其他项目中推广。”严金秀说。
按照既定的施工计划,青岛胶州湾第二海底隧道力争在2026年实现洞通,2027年12月份完工并通车运营。
科技日报
坐在飞速行驶的高铁列车中,眺望车外,蔚蓝的海面卷起层层浪花,往来船只穿梭,偶尔还有海鸥飞过……这幅惬意舒适的海景图,正是福厦高铁带给人们惬意出行的新体验。
9月28日,经过6年建设,由中铁第四勘察设计院(以下简称“铁四院”)设计,中铁十一局、中铁建大桥局、中铁十六局、中铁十七局、中铁建设、中铁建电气化局等单位参与建设的全国首条设计时速350公里的跨海高铁——福厦高铁正式开通运营,从此“坐着高铁看大海”走进现实。
这条全长277.42公里的跨海高铁,是中国“八纵八横”高速铁路网上至关重要的一块拼图,沿线设福州南、福清西、莆田、泉港、泉州东、泉州南、厦门北、漳州8座客运车站,正线桥梁84座、隧道29座,桥隧比高达85.1%。项目开启了中国沿海智能高铁建设的新篇章,通过智能建造、智能装备、智能运营技术创新的不断深化,完善沿海智能高铁建设体系。
凿路架桥智绘“山海”新蓝图
福建依山向海,水网交错,山水阻隔……这样复杂的地貌特征,是福厦高铁设计师们绕不开的难题。在这种情况下,想要让图纸上的线条图案,顺利转化为现实中的钢筋水泥,铁四院设计团队需要考虑很多领域和细节。
设计负责人罗俊文介绍说,福厦高铁经过福建省东南沿海地区,经济发达,人口密集,自然生态环境良好。沿线分布有自然保护区、风景名胜区、森林公园、饮用水源保护区,还涉及居民住宅、学校、医院等。
“在福厦高铁设计过程中,我们对生态环境保护的考量贯穿了全过程。”罗俊文表示,在选线过程中,设计团队全面调查了沿线植被、浮游植物类型,两栖动物、爬行类、鸟类、兽类、浮游动物等,通过绕避森林公园、饮用水源保护区等措施,实现生态环保效益的最大化,力争将福厦高铁打造成一条“生态景观画廊”。
作为跨海铁路,福厦高铁全线濒临海湾,桥隧众多,其中还包含4座高风险隧道,存在涌水涌泥、断层破碎带、采空区等不良地质,再加上特殊桥跨多、结构复杂等,建设施工难度很大。与此同时,福厦高铁全线有百余处与高速公路、既有铁路交叉或邻近,安全管控难度同样不小。
为了确保环保、安全、高效地完成中国首条跨海高铁建设,东南沿海铁路福建有限责任公司在项目上场之初便设置了先行标,围绕后期建设将面临的穿山、跨海等难题,进行全线“四新技术”、科技创新的先行先试任务。
中铁十七局先行标项目经理钟益雄说:“为提高全线隧道的施工质量和精度,我们在全国首创装配式格栅隧道增加二衬钢筋定位装置,有效解决隧道二衬钢筋定位及保护层控制的问题,并率先引进应用三维激光扫描仪检测系统,能够将初支(衬砌)厚度误差精度控制在3毫米以内。”
为最大程度减少桥梁施工对环境的影响,中铁十七局在全线率先应用泥沙分离器,实现工程废弃泥浆处理零排放和废料渣滓资源循环再利用,为建设绿色高铁奠定了基础。
同时,在福厦高铁建设过程中,数字施工与智慧建造技术在全生命建设周期中发挥着关键作用。设计团队采用云计算、物联网、大数据、人工智能、移动互联网、BIM、GIS、北斗等先进技术,树起了高铁智能建设的新标杆。
铁四院福厦高铁BIM总设计师孙泽昌介绍说,BIM技术首次在福建的铁路建设中得到全线全专业的应用,包括线路、桥梁、隧道、路基、地质、站场、轨道、接触网、供变电、环保、通信、信号等20个专业工程中。
他表示:“BIM技术相当于在数字世界里对福厦高铁进行了‘孪生’,把图纸上的铁路给‘立起来’,更加直观,更好地表达设计意图。该技术不仅可以从设计源头上解决原来图纸上看不到的‘死角’,同时它还能向下游延伸,协同智慧建造和智慧运维。”
孙泽昌带领设计团队利用自主研发的三维选线设计软件,构建了全线超过3500平方公里的数字地面模型、13类共计489个标准构建模型,实现了全线303公里桥梁、路基、隧道、站场、接触网与轨道、立交道路的模型构建,提供了77处立交道路与7处站场概念模型的构建。
在以BIM为开发平台的智慧工地系统上,高铁关键的“四电”智能装备不再是“单机版”,而是进入联网模式。智慧安全体验区、接触网智能预配区、智能建造基地等一系列成果,实现了对铁路四电工程全生命周期的可视化、数字化、全过程管理,减少碰撞与返工,提高建造质量,保证施工安全。
因地制宜施行“一桥一策”
结构迥异、外形多样、技术各具千秋的桥梁,是福厦高铁最大的特色。
铁四院桥梁院总工程师严爱国表示,福厦高铁是我国高铁中桥梁结构最多样复杂的:线路上桥梁林立,横渡湄洲湾、泉州湾与安海湾,穿越乌龙江、九龙江等大江大河,上跨G324国道及沈海、福泉、厦蓉、泉州绕城等高速公路,飞跃既有福厦、鹰厦、厦深等铁路。
与普通桥梁相比,跨海大桥设计难度更大。为此,福厦高铁的设计建设方开展了海上大跨度简支梁建造技术、独塔混凝土斜拉桥裸塔转体技术、耐海洋大气环境腐蚀技术,以及BIM技术、桥梁健康监测等专项研究。
以泉州湾跨海大桥为例,泉州湾位于沿海高风速带,风速大,风况复杂,全年6级及以上风力天数达91天。如何解决风的问题,保证桥梁在大风中稳固,又能保持动车高速运行的连续性,铁四院设计团队采用了大量新结构和新技术。
首先,在桥梁主塔造型上,设计团队进行了结构设计创新。铁四院福厦高铁桥梁设计负责人杨恒介绍:“该主梁采用流线箱形结构,并附加导流板、减振栏杆、拉索电涡流阻尼器等有效气动措施。这些结构设计使桥体绕开风向,减少了复杂风环境下的风致振动。”
其次,针对高盐高湿的海洋腐蚀大气环境,设计团队解决了海洋环境对桥梁的锈蚀问题。在泉州湾跨海大桥,远观桥墩会发现下半部呈现一截白色。
“这是特殊的防腐蚀材料。”杨恒表示,福厦高铁的几座跨海大桥索塔钢锚梁和支座均采用了新材料,在国内首次采用耐海洋大气腐蚀钢,以及免涂装(不涂油漆)、不设除湿系统,成为全球首座采用免涂装耐候钢的大型跨海工程。
福厦高铁经过的湄洲湾海域,全年6级以上大风长达150天,一年之中有效施工天数不足200天。而串联起湄洲湾海域的298榀高铁箱梁长40米,重达1000吨,在常年大风的茫茫大海上,既要有足够的力气将这些梁段稳稳提起,运送到放置点,再稳稳吊装在桥墩上,又要保证全程平稳行驶,精准控向,对施工来说是一个不小的挑战。
负责此次架设任务的千吨级运架一体机“昆仑号”,由中铁十一局汉江重工联合铁五院历时4年打造。整机重967吨,由1.5万多件不同大小的零部件构成,能够在7级大风下安全作业,集提梁、运梁、架梁功能于一体,是中国智能化程度最高、可应用范围最广的高铁桥梁施工装备。一经投用,备受关注,仅用时218天就完成了湄洲湾全部箱梁的架设。
在6年多的建设时间里,福厦高铁建设者们坚持“一桥一策”,成功破解海风海水腐蚀、季节性台风影响、高速铁路桥梁变形等一系列难题。他们采用泥沙分离器、混凝土超灌提醒仪、超声波检孔仪、智能温控系统等10余种最新施工技术、工艺,不仅打通了施工过程中的关键环节,也填补了我国高铁建设领域的多项空白,实现了高铁建设技术的新突破。
打造“一小时绿色交通圈”
事实上,福厦高铁不仅在桥隧建造、技术创新等方面取得了瞩目的成绩,其沿线站房也在绿色低碳的探索上交出了令人满意的答卷。
为了践行绿色建造理念,打造智慧节能型站房,新建的厦门北站换乘中心屋面,安装了目前全国高铁站房面积最大的天气感应式智能天窗。
中铁建设厦门北站项目总工程师潘峰潭介绍说,通过分布在四周的风雨感应器,天窗可根据实时监测的光照、降雨、风力等环境数据,无需人工干预,便可人性化自动开合玻璃及窗帘,充分改善室内环境质量。据测算,智能天窗每年将减少40天通风系统运转,相当于减少14.13吨二氧化碳排放。
通常情况下,换乘中心地下负10米集散空间,环境封闭黑暗无自然光。为把自然光照引到此处,获得不输于地上空间的舒适感,新建厦门北站在国内首次全面运用智能光纤系统。该系统通过在屋面安装的82套采光机,精准追踪太阳方位采集阳光,利用大通量特种光纤输送至地下空间,替代灯具照明。
“光纤照明覆盖面积达7000平方米,相当于为地下部分安装了一扇巨大天窗。”潘峰潭介绍,系统一次能源利用效率高达80%,全年节约用电约72万度,相当于减少565吨二氧化碳排放。
“在福建省已有福厦铁路动车组的基础上,重新建一条福厦高速铁路,在设计者看来,是必要且必然的结果。”独立分析师徐宏对记者说,福建的既有铁路更靠近西侧,而新建的福厦高铁更倾向于靠近沿海经济发展更集中的地方,从而实现从不同角度覆盖旅客客流。
更重要的是,福厦高铁的价值并非局限在福建省内,其对于全国的交通运输都有很好的促进作用——它是中国“八纵八横”高速铁路网中沿海大通道的重要组成部分。
目前,杭深铁路沿途要经过杭州、宁波、温州、福州、厦门、汕头,最终到达深圳。福厦高铁的修建,有利于贯通南北,继续打通东部沿海高铁,进而跟现有的京广高铁和京港高铁并列,形成中国又一条纵向高铁大动脉。
交通网络的完善,使福厦高铁将长三角、海峡两岸和珠三角三大沿海经济区紧密连接在一起。可以想见,未来,福厦高铁将有效改善沿线地区交通和投资环境,为沿线周边经济发展注入强大的生机和活力。
中国新闻网
日前,在国网新源湖南平江抽水蓄能电站建设现场,铁建重工自主研制的全球首台可变径斜井掘进机成功完成50米半径超小竖直转弯,并进入50度斜井段开挖,标志着我国掘进机技术实现又一次应用突破。
据悉,湖南平江抽水蓄能电站引水斜井为两级斜井布置,每级斜井长度为500米左右,而平洞与斜井之间为50米左右的急剧转弯段过渡。在以往的掘进机研制和应用中,最小的掘进机竖曲线转弯能力通常在500至1000米之间,像该项目引水斜井这种急剧大幅度变坡的掘进需求,50米竖直曲线转弯意味着每掘进0.5米刀盘抬头角度最大将达到1.2度,此前国内外同行均表示掘进机难以实现。
湖南平江抽水蓄能电站为国家“十四五”重大能源工程,总装机140万千瓦,设计年发电量10.09亿千瓦时,是华中地区首个700米级水头电站。结合工程实际,铁建重工研制团队在先后攻克煤矿掘进机大坡度掘进、抽水蓄能电站排水廊道掘进机水平转弯等技术的基础上,有针对性完成可竖直转弯式TBM盾体、可变分区无级背压调节液压推进系统、激光+多传感器融合掘进机导向测量系统、自适应可变扬程流体介质输送技术、多阶段变坡出渣技术、无转弯导台快速始发技术等10多项关键核心技术的开发与应用。
据了解,此次可变径斜井掘进机的50米转弯掘进,克服了洞内弯多坡陡运输线路复杂、60米组装洞室吊装空间狭小、组装调试工期仅40天、分体始发工序复杂以及转弯过程中掘进、出渣、导向、物料运输等困难,仅用时19天就完成转弯段掘进。同时,最高日进尺达5米,大大缩短了斜井掘进机平转斜工期,为后续平江抽水蓄能电站引水斜井直线段快速施工创造了有利条件。
中国铁道建筑报
近日,由中铁大桥院勘测设计、监理、健康监测的南京仙新路长江大桥主桥钢梁合龙,标志着全桥主体结构施工基本完成。
南京仙新路长江大桥是“十四五”期间南京城市发展重大工程项目,也是南京“快速路系统”的重要组成部分。主桥按照双向6车道、设计速度80千米/小时的城市快速路标准建设,采用主跨1760米的双塔单跨悬索桥结构,建成后将是国内第一、世界第二大跨径的单层钢箱梁悬索桥。
南京仙新路长江大桥主梁宽度较窄、结构自重较轻,且大桥跨宽比达到56∶1,大桥自振频率较低,对风荷载较为敏感。为明确其涡振机制及抑振措施,项目团队联合高校开展了科研攻关,提出了新型大跨度桥梁的涡振抑制结构及设计方法,为大桥气动稳定安全性提供了有力保障。大桥钢梁正交异性板结构采用U肋双面埋弧焊全熔透焊接技术,可提高桥面板疲劳性能;钢梁吊耳构件采用防火涂料耐火设计,在火灾场景下,可以保证燃烧45分钟内构件表面温度不超过550摄氏度。为提高工作效率,节省工期,在大桥合龙之前,部分钢梁节段环缝已焊接完成。在此期间,大桥院设计团队对施工过程中钢梁受力及线型变化进行精细化分析,确保整体线型满足设计要求,保证了钢梁的顺利合龙。
中国中铁
10月16日至20日,第29届智能交通世界大会在江苏苏州举行。作为智能交通世界大会重要成果之一,全国首条满足车路协同式自动驾驶等级的全息感知智慧高速公路在苏州投用。搭载了自动驾驶系统的测试车辆能够依靠车路协同的方式实现L4级别的自动驾驶,即进行“高度自动驾驶”,除了某些特殊情况,一般无需人类干预。据悉,该高速公路覆盖苏州交投集团所属绕城公司管辖的苏台高速S17(黄埭互通—湘城枢纽)、沪宜高速S48(湘城枢纽—阳澄湖北互通),双向合计56公里。其中,能够达到L4级别的自动驾驶测试场景的路段为6.5公里,布局在渭塘互通至相城枢纽单向路段上。
今年7月1日,该智能网联化改造项目进入实质性施工,对上述路段进行智慧化升级。在该段高速公路两侧,记者看到,每隔230米有一根智慧灯杆,每根灯杆上部署2台激光雷达、2台相机、1台补盲激光雷达。
苏州绕城公司企业管理部副经理陈豪介绍说,通过这些硬件设备能够采集到交通参与者的全量信息,包括坐标、尺寸、航向角、速度等,同时还能识别区域内的各类交通事件,包括施工、事故等。通过先进的无线通信和新一代互联网等技术,可实施车车、车路动态实时信息交互,提前为自动驾驶车辆提供一些视线看不到或者视线盲区的信息,也能把交通现实路况信息发送到车辆。
据悉,该路段投用的重要作用还在于可以为汽车主机厂商、算法厂商、设备厂商等提供所需高速公路场景测试数据,形成从智能网联城市道路到高速路段测试的场景闭环。
从9月底开始,来自苏州相城区高铁新城的智能车联网企业苏州智加科技有限公司,已将自主研制的无人驾驶物流重型卡车投放到该路段进行测试。
“高速公路路面平整,车道线、交通标志非常清晰规范,动态障碍物种类单一,多为其他车辆,且对其运动状态的预测较为稳定。在高速公路场景下,自动驾驶的难点在于速度和转向的控制策略。尤其是速度,需要有较高的实时性和可靠性。”陈豪介绍说,在此之前,许多研制自动驾驶系统的企业缺少高速公路测试数据,对智能网联汽车产业发展不利。这条全息感知智慧高速公路投用后,通过路侧全息化感知设备全覆盖,交通信息实时上报,强大的后台数据计算能力、安全测试认证等能够及时为订阅服务的智能网联车辆提供数据服务,补足车端的感知盲区,同时还能发送相关的预警服务,进一步保障交通安全。
中国公路网
近日,由铁四院总体设计的全国首条悬挂式单轨商业运营线——光谷空轨一期工程开通运营,这也是我国首条开通运营的空轨线路。
光谷生态大走廊旅游配套设施——旅游专线一期工程线路全长10.5公里,设站6座,选用悬挂式单轨,初近期采用2辆编组,远期采用3辆编组。线路开通将串联起光谷沿线旅游观光资源,与水道、绿道一起,实现光谷生态大走廊“三道布局”。
空轨即悬挂式单轨列车,是一种新型中低运量、生态环保、绿色低碳的城市轨道交通制式。与传统交通方式不同,空轨列车车体悬挂于轨道梁下方凌空“飞行”,被称为“空中列车”,具有不占用地面路权、环境适应性强、景观效果好等优点,兼具通勤和观光功能。
光谷空轨全线采用全自动运行系统、人脸识别、智能指挥调度系统,列车悬挂在轨道下方飞驰的科幻场景正成为现实。那么,这么酷炫的背后究竟有哪些设计亮点?
绿——绿色低碳,现代典范
光谷空轨整体位于生态大走廊内,为打造整体景观,同水道、绿道统一规划,设计团队因地制宜,践行集约节约设计理念,全线采用装配式结构,桥墩、轨道梁均采用工厂预制、现场拼装,确保加工、制造及安装过程安全、精准、绿色环保。
空轨列车采用橡胶充气轮胎,并采用空气弹簧等类似高铁的减震技术。提高空轨车辆的平稳性和舒适性。此外,空轨车站采用桥建分离式,桥梁与车站建筑完全脱离,车站不承受列车动荷载,列车进站时对车站引起的振动和噪音小,乘客舒适性较好。
车辆基地位于龙泉山生态底线区,针对车辆基地开展园林式设计,与龙泉山融和一体,力争将本项目打造成绿色低碳、健康智慧、环保节能的高品质空轨旅游线。
智——智慧赋能,科技引领
列车采用全自动运行系统,信号系统按照全自动运行GOA3等级设计,自动实现列车在正线无需人工干预的载客运行,相比于传统列控方式,可以增加10%运能和节约15~20%的能耗。
光谷空轨响应节能降耗战略,国内首次工程化全面应用了飞轮储能型地面再生能量吸收装置,丰富了飞轮储能装置接入牵引供电系统的保护逻辑,建立了飞轮系统应对不同行车密度的控制策略,最大程度将列车电气制动产生的能量快速储存和再利用,降低了列车的闸瓦磨耗和牵引能耗,稳定了直流系统的牵引网压,可节约10%的牵引能耗。
设计团队首次系统构建了我国悬挂式单轨车辆安全运维保障体系。研发了悬挂式单轨车辆运维成套装备及技术,发明了适用于悬挂式单轨车辆的检修作业平台、AGV小车、多功能调机、智能轨检车等等,检修作业平台根据检修内容分为固定式检修作业平台和开闭式检修作业平台,可满足车辆不同修程修制检修需求,可有效提高车辆检修效率,填补了我国在悬挂式单轨车辆安全运维方面的空白。
轻——轻量设计,城市律动
光谷空轨对景观要求高,选择悬挂式单轨中低运量制式,轻量化是设计的核心理念之一。全线主要以钢结构桥梁和车站为主。轨道梁及车站采用钢结构能实现结构轻量化、造型多变化、制造标准化、施工快速化等目标。
针对“梁轨合一”毫米级高精度要求,设计团队开展了创新探索。首创两跨一联联合受力的简支梁新体系,有效提升了体系抗推刚度,减小了桥墩尺寸,提升了景观及经济性;世界首次应用了斜拉桥、网架式钢桁梁、系杆拱、飘带拱等多种悬挂式单轨新桥型,通过合理的气动外形及振动控制技术有效控制了此类轻型大跨桥梁的振动问题。同时,设计团队开展了车-桥耦合动力仿真分析及抗风试验研究,为空轨安全、舒适运营保驾护航。
美——沉浸观景,艺术风标
光谷空轨全线位于景区之内,可随地形起伏,伴沿途风景,空轨站点与周边旅游项目实现无缝衔接,车上观光+下车游览,使空轨与自然景观相得益彰。车辆造型设计充分展现旅游线特点,车体局部采用270°透明设计,实现了“仰望蓝天白云,俯视绿水青山”的空中观景功能。
车站建筑造型从科技、生态和明楚文化等角度入手,采用“一站一景”设计理念,其造型优美独特与生态大走廊完美融合。站厅层公共区采用玻璃幕墙,通透明亮;站台公共区采用半开敞式雨棚,通风良好、视线无遮挡,车站内观景效果好。
利用建筑材料对科技要素进行提取再演绎,将结构部分作为方案立面设计语言的一部分,通过内部的钢结构构件体现建筑力学之美、科技之美。通过车站拟物造型与水道、绿道自然环境有机融合,打造生态建筑特色,彰显文化底蕴。
光谷空轨作为一条连接光谷生态大走廊南北组团旅游和通行的“主干道”,开通后可与地铁11号线进行换乘,兼顾旅游观光和交通功能,助力三道融合、一线串珠、以线带面的城市生态休闲廊道建设,加快科技、生态、文化三位一体融合,促进区域自主创新驱动发展。
线路开通后,生态旅游和科技创新相融合,将打造南北向生态大走廊与东西向科创大走廊交汇的世界级黄金“十字轴”,实现建设国际化“创新光谷”、现代化“富强光谷”、生态化“美丽光谷”的战略目标。
中铁第四勘察设计院
傍晚,霞光万丈,夕阳的余晖透过层层白云,烧红了半边天。此时,二航局燕矶长江大桥副总工徐文冰来不及欣赏眼前美景,正步履匆匆地赶回试验室,他肩负着在三个月内调配出符合大桥主塔强度和温度的混凝土配合比的重任。
为了满足“上可通行飞机、下可通行船舶”的需求,同时尽可能远离长江岸堤边的巨大地质断裂带,二航局承建的燕矶长江大桥将主跨长度从1650米扩展到1860米,主塔高度限制在200米内,这使得塔身变得矮壮,主塔壁厚到惊人的4.2米。
随着塔壁变厚,所需浇注的混凝土的数量也随之增加,温度更易升高。一旦混凝土温度过高,塔壁就可能开裂,因此大桥对混凝土的温度控制要求极高。浇注前的温度绝不能超过26摄氏度,这是对徐文冰提出的严格要求。
为了找到最合适的混凝土配合比,徐文冰通过前期的大量试验和对比,稳定性和抗拉抗压能力更强的525型水泥最终从众多选材中脱颖而出。为更好发挥525型水泥优势,根据其特性,徐文冰为混凝土制定了15个“药方”,逐一进行试验。
“我们进行了240组对照试验,每组都有三个试块,分别从弹性、抗压、温度三个方面进行测试。那段时间我们几乎没有好好休息过,找不到合适的配合比,觉都睡不好。”徐文冰谈起这段经历时说道。随着试验的推进,项目部后院里废弃的试块以肉眼可见的速度堆积起来,最终占据了半个后院。在高强度的工作压力下,试验室的搅拌机都光荣“退役”了。然而,经过不懈努力,混凝土的温度最终成功地控制在26摄氏度以内。
还没等徐文冰松口气,检测数据却显示,虽然混凝土温度得到控制,但其强度下降到45兆帕左右,并且不管怎样调整配方,强度始终无法达到标准。“是否是原材料出了问题?”在经过多次反复分析和总结后,徐文冰找到了症结所在。于是,他紧急联系了原材料厂家,重新调整了原材料配方,增加了砂的含量,减少了碎石,经过60天的养护,混凝土强度终于达到了70兆帕的合格标准。
徐文冰悬着的心稍稍放下,但他也清楚,对于“娇贵”的混凝土来说,仅仅满足浇筑前的温控条件远远不够,后期的精心养护更是必不可少。
站在塔顶,项目总工罗航指着交织在粗壮钢筋间的水管说道:“这些水管就像人体的‘毛细血管’,是大桥的生命线,调节主塔的‘体温’。”
不仅如此,为了更好调节水温,项目部还联合二航局武港院,为这些“毛细血管”贴身打造了一个“智能管家”——调节水温和流速的智慧系统。温控员只需在系统里设定好混凝土的内外温差,水管内部设置测温探头,当混凝土温差过高时,“智能管家”就会打开阀门,增大冷却水的流量,降低水管的温度。
“人要保持正常体温,混凝土浇筑也一样,温度过高,就要给它‘退烧降温’。现在,主塔已经初具形态,高度突破了100米。”徐文冰说道。
交通建设报
落日余晖下,177根灌注桩如同镶嵌了金边,矗立在孟加拉国米尔萨莱海岸上。“40天夜以继日,经第三方检测,40米长的177根灌注桩全部合格,其中一类桩占比97%,达到优质工程标准,桩基工程质量得到业主的充分肯定,我们做到了。”天航局孟加拉国米尔萨莱海岸防护项目6号水闸工程负责人张海龙满脸激动。
由中国港湾承建、天航局施工的孟加拉国米尔萨莱海岸防护项目6号水闸工程位于孟加拉国最大的经济开发区米尔萨莱经济区,建设内容包括19.5公里堤坝、5座水闸等。6号水闸完工后,将与已完工的其他4座水闸形成线状防洪防涝网络,保障米尔萨莱经济开发区雨季安全运营。
177根40米长灌注桩的品质是关乎水闸建成的关键,然而,第一步打桩遇到的流沙层就让建设团队犯了难。灌注桩的施工过程频繁发生塌孔现象,严重影响施工效率。原来,米尔萨莱海岸地层以粉细砂和淤泥为主,地下水位高,钻孔施工时粉细砂和淤泥在水压力作用下向孔内渗透和流动,产生“流沙”现象,导致打桩成孔难,即便是长时间反复作业,只能勉强达到设计孔深,并会发生严重塌孔。
“现场的2台旋挖钻一天最多施工2根灌注桩,连计划的一半都达不到,作业面狭窄无法增派更多机械设备,这样干下去,再给一个旱季也白搭。”项目总工王海涛深感棘手,不禁揉着额头发愁。项目会议室里不时传出激烈的讨论声,大家你一言我一语,久无定论。“能不能从施工工艺入手,对施工区域土质进行实验分析并改良呢?”一筹莫展之际,项目经理张海龙的一句话让大家找到了努力的方向。说干就干,张海龙带领技术团队对现场土质再次进行提取,经过一天一夜的试验,技术团队提出了一项关键性的改进方案——“泥浆护壁”,即提高泥浆浓度,将比重从原来的1.2提升至1.45,成孔过程中泥浆的密度比水大,能撑着桩孔表面上的泥土,使其不塌落。在施工过程中及时补充泥浆,始终保持孔内水位高于孔外水位1.5米以上,防止塌孔发生。
攻克流沙层困难刚告一段落,施工过程中又遇到了新的“拦路虎”。一般打桩过程中只需要打进3米的临时护筒,但由于该区域工况复杂,打桩时临时护筒太短,无法与永久护筒连接,孔内水的压力又不够,极易影响成孔速度和质量,甚至会导致临时护筒与永久护筒中间部分发生塌孔。
临时护筒改造升级工作刻不容缓,张海龙立即带领技术团队对现场护筒尺寸进行测量。张海龙说:“如果我们将临时护筒的长度增加一倍,从原来的3米增加到6米,就可以和永久护筒相连接,解决中间段塌孔问题。”改造升级的临时护筒投入施工后,从最初一天只能施工2根灌注桩提高到如今施工6根,不仅保证了灌注桩质量,还极大推动了施工进度。
“在一进场就面对复杂流沙层地质的情况下,项目团队攻坚克难,在全线率先完成了全部灌注桩施工,且施工优良率达100%。”张海龙自豪地说。
如今,孟加拉国米尔萨莱海岸防护项目6号水闸灌注桩施工提前完工,40米长的177根灌注桩顺利浇筑完成。张海龙以饱满的热情带领项目团队继续投入到下一阶段施工中。
交通建设报
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