(石家庄铁道大学科技处、图书馆合办)
目 录
- 中国专利奖再突破!中国铁建斩获历史最好成绩
- 第二十五届中国专利奖评选揭晓中铁工业旗下中铁装备斩获金奖
- 总统颁奖—中国土木马拉维肯雅塔道路项目获评“杰出土木工程奖”
- 国际领先!中铁十五局一项科技成果通过鉴定!
- 科技强企!中铁十七局多项成果获“国际领先”评定
- 中铁十四局获评两项铁路工程建设部级工法
- 中铁十七局隧道施工技术创新成果再获嘉奖
- 聚焦大型地下洞室群:围岩动态感知与建造关键技术
- 破解世界难题 见证中国速度
- 中国铁建攻克高水头斜井建设世界级难题
- 40米箱梁,“昆仑号”轻松拎起
- 从“单兵作战”到“有组织科研”—中国科大为科研提供制度化保障
- 西安石油大学:加速成果转化助力行业发展
1. 中国专利奖再突破!中国铁建斩获历史最好成绩
近日,国家知识产权局公布了第二十五届中国专利奖获奖名单。在股份公司的统筹组织下,系统内各单位再创佳绩,取得1金1银4优的历史最好成绩,企业知识产权创造、运用、保护、管理能力再上新台阶,充分展现了在科技创新和专利技术领域的强劲实力。
中国专利奖由国家知识产权局和世界知识产权组织共同评选,是我国唯一的专门对授予专利权的发明创造给予奖励的国家级政府部门奖,也是我国专利领域的最高奖项,被誉为专利界的“奥斯卡”。
金奖
铁五院的“桥梁运架机”专利首次实现高铁40米简支箱梁在极限条件下的整体架设,突破了大承载、隧道内架梁的技术瓶颈,解决了大跨度和多因素耦合条件下高铁桥梁建造的国际性难题,填补了国内外同类施工装备的空白,为高速铁路的快速发展提供技术和装备支撑。该专利技术产品——世界首台千吨级桥梁运架一体机“昆仑号”获评“2021年度央企十大国之重器”,亮相“奋进新时代”主题成就展,并入选“100件新时代见证物名单”,专利品牌成果案例入选国资委“中央企业品牌引领行动首批优秀成果”。
银奖
铁四院的“一种地质勘探检测方法、装置和存储介质”专利依托国家重点研发计划,直面城市房屋密集区地质勘探的世界性难题,突破性地融合自然界天然噪声、地球脉动与人工激振产生的振动信号,通过智能化的数据预处理、特征提取、融合分析与结果输出,实现对地下岩土体结构与性质的快速、精准、全面“把脉”。目前,该专利技术已成功应用于115项重大工程,涵盖城市地铁、综合交通枢纽、高速铁路等关键领域,累计完成测线长度2343公里,有效保障了工程建设与运营安全,为城市地下空间的精细化探测提供了全新的理论依据与技术利器。
优秀
中铁十六局的“一种长距离反坡隧道的排水装置以及排水方法”专利以世界高原铁路第一长隧——全长32.645公里的青藏铁路新关角隧道建设为背景研发,根据多年来对复杂地质长大山岭隧道的修建技术研究与实践,针对富水隧道斜井长距离纵坡排水高风险难题,提供了双联拱式多级固定泵站解决方案,成功突破了富水隧道反坡排水技术瓶颈,填补了国内外同类施工领域的空白,经专家评定达到国际领先水平,对我国富水山岭隧道建设起到了引领和示范作用。该隧道荣获全球隧道与地下工程领域50项标志性工程。
铁一院和中铁二十局的“软土富水大断面隧道群下穿构筑物的加固结构及方法”专利属于隧道与地下工程建造领域,首创地层补偿内嵌双层管棚的半刚性门式预加固结构,创建实时监控与补偿注浆联动的“主被动结合”构筑物变形控制技术,创新双层初支密贴内衬的大断面隧道群支护结构和“导洞分部分台阶”施工方法,填补了软土富水大断面隧道下穿既有构筑物安全建造的技术空白。目前,该专利技术已成功应用于多个铁路、城市轨道交通、公路市政、水利重大工程,还将扩展应用于采矿、地下储能、国防(人防)等工程领域,还将扩展应用于采矿、地下储能、国防(人防)等工程领域,有效推进地下空间开发战略实施。
铁四院的“一种装配式轨枕板式或轨道板式无砟轨道结构及装配方法”专利首创“垂向双层复合+三维空间限位”的装配式无砟轨道系统,解决了装配板式无砟轨道“适应性”“耐久性”“高精度建造”的难题,显著提升了轨道系统建设质量和效率,形成了我国装配式轨道技术领域的核心技术,专利技术契合国家智能建造、双碳战略目标,市场应用前景广阔。目前,该专利技术已形成系列产品,并在全国多个地铁、市域、普速铁路项目中规模化应用,目前已授权相关发明专利22项,实用新型专利39项,5项PCT专利,对于支撑交通强国战略,推动交通基础设施绿色安全发展具有重要意义。
铁建重工的“一种超大直径竖井全断面掘进机及其施工方法”专利发明了一种可变锥度多圈分级驱动刀盘结构,首创了一种先导孔聚渣与吊桶匹配垂直皮带机的空间复合式智能出渣系统,首创了全断面掘进管片同步跟进竖井施工方法,解决了超大刀盘驱动不足、巨量渣土连续稳定上排、侧壁支护不及时三大难题。铁建重工基于本专利技术研制了系列竖井掘进机,成果应用于广花城际、上海地下智慧车库、沿江高速等多个国家重大基建工程和重点国防工程。实现了竖井建造从人工密集型到井下无人智能化作业的转变,施工效率较原来提升3倍以上。
近年来,中国铁建坚持把科技创新作为引领发展的“第一动力”,在关键核心技术实现重要突破,各类创新专项高标准推进,科技成果转化成效初显,专利标准数量显著提升,科技创新工作取得了坚实成效。
中国铁建
2. 第二十五届中国专利奖评选揭晓中铁工业旗下中铁装备斩获金奖
近日,国家知识产权局发布第二十五届中国专利奖授奖决定,中铁工业旗下中铁装备研发的专利《一种可用于三车道矩形隧道施工的顶管机》荣获中国专利奖最高奖项金奖,中铁四局研发的专利《一种智能铺轨方法及智能铺轨装备》荣获中国专利奖优秀奖。截至目前,中国中铁已累计获得中国专利金奖3项、银奖3项及多项优秀奖。
金奖专利《一种可用于三车道矩形隧道施工的顶管机》。中铁装备针对矩形特大断面(开挖面积>100平方米)掘进机施工面临的矩形断面开挖成型难、大跨微拱支护定型难、土仓出渣掘进控型难三大世界性难题,发明了多刀盘复合开挖系统、抗剪式分块盾体系统、多螺机协同出渣及复合姿态控制系统等关键技术,设计出一种可用于特大断面三车道矩形隧道施工的顶管机,开创了三车道矩形隧道及大跨度地下空间机械法施工新工法,并广泛适用于城市快速路、地铁车站、下穿高速及高铁隧道、地下停车场、地下商业街、国防工程、大型钢结构集成等领域。
优秀奖专利《一种智能铺轨方法及智能铺轨装备》。中铁四局通过重新划分施工工序,研制作业机械手,融入人工智能及信息化技术,开发了一种智能铺轨新方法,创新性研制出智能钢轨分拣车、智能钢轨推送车、智能钢轨牵引车、智能滚筒回收车,实现了高铁无砟轨道铺轨施工由人工辅助机械向智能化方向的转变。该专利技术已在张吉怀、渝昆等高铁无砟轨道铺轨工程中成功运用,减轻了作业人员劳动强度,降低了安全风险,提高了劳动效率,攻克了长钢轨智能化铺设技术难题,填补了智能铺轨成套装备和方法的技术空白,实现了500米长钢轨从钢轨运输到落入承轨槽的无砟轨道铺设全流程自动化。
中国专利奖由中国国家知识产权局和世界知识产权组织共同主办,是中国唯一的专门对授予专利权的发明创造给予奖励的政府部门奖,旨在表彰在技术创新和推动经济社会发展方面作出突出贡献的专利权人和发明人。金奖专利代表了行业内的顶尖水平,中国中铁再获中国专利金奖,不仅是对企业专利技术水平和创新能力的肯定,更提升了企业的市场竞争力和品牌价值。
中国中铁
3. 总统颁奖—中国土木马拉维肯雅塔道路项目获评“杰出土木工程奖”
近日,中国土木南部非洲区域经营中心传来喜讯,马拉维肯雅塔道路项目获得马拉维国家建筑委员会颁发的“杰出土木工程奖”,该项目为公路领域唯一的获奖项目,集团公司也成为唯一获奖的境外承包商。马拉维总统拉扎勒斯·查克维拉亲自为获奖单位颁奖,中国驻马拉维大使陆旭出席活动。
肯雅塔道路项目位于马拉维首都利隆圭市中心地带,起点与马拉维国家1号公路连接,终点与总统路相连,毗邻国家议会大厦,是马拉维首条双向六车道公路。道路主干道全长4.2km,包含修建交通互导立交桥一座及跨河桥一座。该项目是马拉维首个使用乳化沥青级配碎石作为道路基层和首个使用MSE加筋挡土墙降低造价的试点项目,对马拉维土木工程技术发展具有重要意义。
项目履约期间,马拉维货币先后经历了两次大幅贬值,国家外汇短缺,材料价格暴涨,项目成本急剧增加,多数企业选择终止合同。在集团公司的支持下,项目团队本着“坚定信心,坚持项目履约目标不动摇,在实施中求突破,于危机中孕新机”的工作思路,历经两年的艰苦谈判,陆续签署了3份调差补遗协议,成功扭亏为盈,并且于24年底完成了项目主路拉通,顺利履约。业主对项目团队成功攻克乳化沥青级配碎石基层和MSE挡土墙两项技术难点在马拉维的首次应用,并按时完成主路拉通表达了极高的赞赏。
该奖项的获评,表明中国土木的技术水平、质量管控和履约能力在当地得到充分认可,不但极大提升了中国土木的品牌影响力,也为中马两国友好关系的持续健康发展注入了正能量。南部非洲区域经营中心将以此为契机,再接再厉,确保在建项目高质量履约,争取更多优质项目落地,为集团公司高质量发展添砖加瓦。
中国铁建
4. 国际领先!中铁十五局一项科技成果通过鉴定!
近日,“城市地下深大装配式停车场竖井智能建造关键技术与应用”科技成果评价会在北京召开。中国工程院院士任辉启、中国科学院院士何满潮、中国工程院院士王复明、北京工业大学教授许成顺、北京市轨道交通建设管理有限公司正高级工程师乐贵平、中铁第五勘察设计院集团有限公司正高级工程师谌启发、中国地质大学(北京)教授薛翊国7位评委出席。经评审,该成果整体达到国际领先水平。
中国铁建党委常委、副总裁黄昌富出席会议并发表讲话。他指出,本次成果鉴定会汇聚了行业顶尖专家的集体智慧,提升了研究成果的学术价值和实践效能。中国铁建始终坚持创新驱动发展战略,持续加大科研投入力度,着力突破关键核心技术,加速推进重大科技创新成果的产业化应用,为我国基础设施领域建设及实现科技创新自立自强作出积极贡献。
该成果由中铁十五局牵头,依托上海静安智慧车库项目,针对设计、设备、施工存在的受力变形机理不明,掘进设备适应性差,建造技术不完善等重难点问题,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,对城市地下深大装配式停车场竖井智能建造关键技术与应用进行了研究。
项目装备垂直掘进机“梦想号”获2022年“央企十大国之重器”称号,项目获2025年日内瓦国际发明评审团特别嘉许金奖。该项目创新性成果的应用突破了传统竖井建造模式,提升了施工效率,保障了作业安全,降低了工程成本,减少了能源消耗和碳排放量。成果获得授权专利46件,其中发明专利17件,软件著作权6项,省部级工法2项,主编标准1部,发表论文20余篇,社会、经济、环保效益显著,推广应用前景广阔。
中铁十五局
5. 科技强企!中铁十七局多项成果获“国际领先”评定
近日,经中国铁建科技成果评价会评定,中铁十七局申报成果5项成果评定为国际领先水平,8项成果评定为国际先进水平,2项成果分别评定为国内领先、先进水平,评定成果数量居系统前列企业科技创新持续迈出坚实步伐。
(1)兰永临高速公路13标项目建设中,中铁十七局采用先进动应力监测技术,实时监测路基温度、水分变化规律及力学状态,通过数据分析对路基性能进行再生强化,并应用纤维、胶凝等新型抗冻材料优化结构设计,显著提升路基抗冻融能力,为同类项目建设提供技术案例。
(2)咸阳市彩虹二路高架桥主桥建设中,中铁十七局创新采用“独塔单转+塔梁共转”斜拉桥二次转体施工技术,提出“高重心桥梁结构平转重心轨迹监测与偏移识别方法”“大吨位混凝土斜拉桥二次转体施工方法”,研发了轻量可视化水平转体“牵引-转动”实时控制系统及可快速拆装超大直径盆式转体支座,攻克了斜拉桥上跨既有铁路施工难题。
(3)宁上高速公路青山大桥建设中,中铁十七局聚焦滨海地区高腐蚀性环境,通过改进高性能纤维增强混凝土(HPFRC)配合比,研发了一套用于测试混凝土轴心抗拉强度及钢筋粘结力拉拔试验的装置,优化预制T梁截面设计,显著增强了桥梁耐久性和抗拉强度,提升了桥梁的施工效率和经济性,编制团体标准1项,获国家授权发明专利2项、实用新型专利2项,为滨海地区桥梁建设提供了创新示范。
(4)徐州地铁6号线一期工程建设中,中铁十七局针对岩溶地层盾构施工,采取“地质-装备-工艺”协同攻关思路,建立“预测-预警-修正”闭环控制体系,开发了隧道施工环境智能管理系统,有效降低人工检测误判风险,使刀具库存周转率提升40%,减少换刀次数、降低建设施工成本,获国家授权发明专利4项,编制形成4项企业级工法。
(5)无锡市太湖新城污水处理厂三期扩建工程建设中,中铁十七局以复杂环境深大基坑施工全过程力学耦合灾变演化机理为理论支撑,创新提出富水区深大基坑动态失稳智能监测和风险管控方法,构建了深基坑智能监测与高效支护施工成套技术体系,参编行业标准1项、地方标准1项,相关成果获国家授权发明专利10项、省级工法2项、软件著作权4项。
(6)珠肇高铁江机段桥梁工程建设中,中铁十七局研发桩基钢护筒沉放导向装置等装备,创新采取水泥搅拌桩固化承台封底混凝土下淤泥层等措施,有效改善了软基力学指标,构建了流塑状深厚淤泥层桥梁工程下部结构施工技术体系,编制了门式墩隐形盖梁一跨式支架施工工法,破解了流塑状深厚淤泥层桥梁工程下部结构施工难题,获实用新型专利3项,中国铁建关键技术认定2项,企业认定工法2项。
(7)引汉济渭二期工程黄池沟配水枢纽及南北干线隧洞进口段项目建设中,中铁十七局提出基于降雨入渗、隧道施工等因素诱发滑坡影响的评价方法,创新采用“混凝土生态护坡结构+排水+挡墙+抗滑桩+预应力锚索”综合加固技术,开发了水利枢纽非对称曲线箱涵改建拖拉滑移施工工法,研发了适用于小半径曲线隧道的模板台车装备,克服了洞口处滑坡及次生滑坡的稳定难题,获国家授权发明专利4项。
(8)梨东高速公路改扩建项目建设中,中铁十七局针对沿线骨料运距远、硫酸盐侵蚀环境分布广、建筑垃圾存量大以及环保要求高等复杂施工条件,提出改进再生骨料残余砂浆附着特征测试方法,形成了再生骨料强化工艺和混凝土配合比设计方法,提高了可循环绿色建造水平,获国家授权发明专利4项、实用新型专利2项,参编国家标准1项、地方标准2项。
(9)宁上高速公路盐田港特大桥建设中,中铁十七局研发了桥梁高桩承台装配式组合钢箱围堰体系,研制了桥墩无拉杆滑式翻模施工工装、可伸缩调节式立柱结构及“抱箍式”连接系等技术,解决了围堰利用率低、支架循环利用损耗大等难题,提高了桥梁施工的安全性和经济性,获国家授权发明专利1项、实用新型专利6项,形成省部级工法8项。
(10)沙南高速公路A8标项目建设中,中铁十七局针对地质条件复杂多变等难题,研发了自动化三维重建和坐标配准技术,采用高级点云配准网络,实现对工程变形的动态监测,同时配套研发智能监测系统,显著提升三维数字化检测和数据传输的可靠性,获国家授权发明专利6项、实用新型专利1项,软件著作权2项,参编省级标准1项。
(11)沙南高速公路A8标项目建设中,中铁十七局通过产学研协同创新,突破三大关键核心技术:AI多源数据融合建模、云边端AI视觉监测、轻量化AI预警,在此基础上构建了覆盖建造全流程的数字化解决方案,成功应用于七宝峰隧道等重点工程建设,显著提升项目精细化管理水平和施工效率,获国家授权发明专利7项、软件著作权3项。
(12)沈白高铁建设中,中铁十七局创新采用注浆止水、地表防渗、全包保温防水结构和预排水系统,以及隔振桩和数码微差聚能切割爆破减振等技术,自主研发了设备声源噪声控制、隧道全断面多重隔离技术,提高了严寒地区铁路隧道运营期防排水性能,降低了隧道施工对临近结构物振动影响,获国家授权发明专利1项、实用新型专利1项。
(13)渝湘复线高速公路白云山隧道建设中,中铁十七局针对穿越采空区力学参数不确定性围岩节理裂隙发育带、富水可溶岩以及局部破碎涌突风险等段落进行科研攻关,提出了煤矿采空区隧道施工风险分级方法与智能评价模型,研发了基于机器学习算法的地质雷达数据反演和煤矿采空区智能精准探测技术,助推复杂环境下隧道施工安全、优质、高效,获国家授权发明专利12项,实用新型专利6项。
(14)同赛高速公路建设中,中铁十七局提出生态敏感区公路边坡施工控制成套技术,开发了边坡生态环境动态智能监测系统,建立了边坡生物修复防护技术评价体系,提高了边坡播种植草存活率,显著提升了施工效率,获国家授权发明专利2项、实用新型专利8项,省级工法2项。
(15)景德镇北站站房建设中,中铁十七局通过采用三维扫描逆向建模技术,开发了分段式钢网架提升及多形式拼装工艺,应用BIM技术对大跨度多曲面GRG吊顶进行多曲面参数化设计优化,形成了复杂站房工程“结构—装饰—体化”成套施工技术,获国家授权发明专利1项、实用新型专利5项,形成省级工法4项、国铁集团指导性工法1项。
中国铁建
6. 中铁十四局获评两项铁路工程建设部级工法
近期,经专家评审、铁路工程建设部级工法评审领导小组审定,中铁十四局五公司申请的《无砟轨道邻线铺轨施工工法》和《隧道组合式热熔垫片电磁焊施工工法》2项工法被评为2023-2024年度铁路工程建设部级工法,创造历史最佳业绩,同时为铁路信评加分做出了贡献。
依托贵南高铁铺轨工程总结的《无砟轨道邻线铺轨施工工法》关键技术认定达到“国际先进”水平。该工法既保留了传统本线正向铺轨工艺,又新增加了邻线反向铺轨工艺,邻线铺轨作业效率提高40%,施工作业人员减少50%,降低了施工成本和安全隐患,并在贵南高铁和昌景黄铁路推广应用。
依托贵南高铁隧道工程总结的《隧道组合式热熔垫片电磁焊施工工法》关键技术认定达到“国内领先”水平。该工法减少了垫片钉设返工,缩短了防水板铺设时间,简化了施工工序,极大地降低劳动强度,防止了射钉被铁垫片弹出,对操作人员造成伤害,提高了隧道防排水施工质量,对隧道渗漏水的防治起到关键作用,并在贵南高铁、西渝铁路、宁芜铁路等项目推广应用。
中铁十四局高度重视工法管理工作,基层各项目及时总结施工经验,注重工法开发,增强技术创新能力,不断加强促进工法的推广应用,不断提高技术水平、经济效益和竞争能力。
中国铁建
7. 中铁十七局隧道施工技术创新成果再获嘉奖
近日,中铁十七局参与研发的“单护盾双模盾构长大隧道施工关键技术”荣获全国职工技术创新成果一等奖,为破解复杂地质隧道施工技术难题提供“十七局方案”。
全国职工技术创新成果奖由中国职工技术协会主办,每年评选一次,是我国职工技术创新成果的最高奖项。2024年,共有1200多个具有创新性、实用性、高价值、高附加值的技术成果入围,共有226项成果获得职工技术创新成果一等奖。
该成果以福州滨海快线岱岭隧道施工为依托,系统研究大体积混凝土回填等情况下如何稳定控制始发端头的措施,开展盾构机切削始发中周边岩土体及建筑物变形控制研究,形成一整套复杂敏感环境下盾构机始发技术,为国内外同类工程施工提供借鉴。
该成果采取“矿山法+土压平衡/单护盾双模盾构”组合工法,研发大直径盾构整体掉头转线施工技术、地面回填始发平台始发施工技术等,有效减少设备投入和既有燃气、电力、通信管线迁改,最大程度降低对周边环境扰动,实现“质效双优”的施工管理目标,获得国家授权专利4项、省部级工法6项,报审团体标准1项。
中国铁建
8. 聚焦大型地下洞室群:围岩动态感知与建造关键技术
随着社会的进步及建筑能力的提升,人类开始大量开发利用地面及地下空间,各种隧道、矿山、水利、国防等岩体工程正在如火如荼地开展。中铁十九局五公司的“大型地下洞室群围岩动态感知与建造关键技术”,其主要创新成果显著。一是提出了大型地下洞室群围岩动态感知方法,揭示了爆破钻孔与地质雷达联合技术下岩体的介质特性及洞室群围岩变形规律。二是提出了定向断裂控制爆破方法,研制岩体爆破块度自动分析装置。三是研发了变截面智能调控衬砌台车。四是改进了基于矿物掺和料活性激发与骨料表面改性的高性能混凝土制备工艺。
青岛地铁一号线胜利桥站中验证了其可靠性、先进性,成功进行应用。当遇到大量变断面隧道衬砌施工时,不需制作大量衬砌台车或用小模板进行拼装,通过地下洞库变截面衬砌台车设计优化与端墙支架法施工技术,针对隧道断面频繁变化的特点,提出新型模块化、可伸缩式衬砌台车设计方案。通过液压驱动系统和伸缩模板,实现台车在不同截面隧道中的快速调整和高效施工。利用参数化优化和拓扑优化技术对关键构件(主横梁、主竖梁)进行力学性能分析与优化,确保台车的强度、刚度和稳定性,同时提升施工效率和经济效益。既加快了施工速度,节约人工数量,人工费和模板加工费用均低于常规施工。为工程整体安全、质量及进度目标的实现提供了良好的保证。
此成果经中国铁建科技成果评价为国际先进水平。
中国铁建
9. 破解世界难题 见证中国速度
目前,我国已经成为世界上高速铁路运营里程最长、商业运营速度最快的国家,高铁更是一张亮丽的中国名片。6月19日,国务院新闻办举行“新征程上的奋斗者”中外记者见面会,5位中国高铁领域从业者代表分享中国高铁成功之道。
他们坚守自主创新信念,助力中国高铁持续领跑世界。
中国中车集团有限公司首席科学家冯江华是一名高铁科技工作者,他用“三个坚持”概括中国高铁成功的秘诀——坚持建设交通强国目标不动摇、坚持自主创新信念不动摇、坚持协同创新机制不动摇。
中国高铁的创新历程波澜壮阔,冯江华是见证者,更是参与者。
2013年,我国确立研发“复兴号”动车组。冯江华受命主持研发牵引与控制系统。他带领团队奔赴各铁路局动车段调研、跟车、测量、采集工况数据、分析处理技术难题。在破解轮轨黏着技术世界性难题时,冯江华团队用往钢轨上喷水、抹油等方式来模拟极复杂的运行条件,不断创新控制策略、优化控制参数,最终实现了世界领先的轮轨黏着利用系数。
“我们抱着研制世界上最快高速列车这样一个决心,以不服输的韧劲攻克了一个又一个技术难题,最终突破了高韧性高速牵引系统技术,打造出具有完全自主知识产权的牵引系统产品平台,使‘复兴号’的牵引动力、速度、加速度等关键指标国际领先。”冯江华说。
时速从350公里提升到400公里,全球领先的永磁牵引动力技术攻关成为关键之一。在攻关过程中,冯江华带领团队在超过40摄氏度的实验室里连续数月24小时轮流值守,累计完成了多达150GB(吉字节)的试验数据,最终取得实质性突破。
去年12月29日,全球运营时速最快高铁CR450样车下线,冯江华团队研制的高铁永磁牵引动力技术得到了创新应用,标志着我国高铁开启了“永磁时代”,也实现了从“追赶者”到“引领者”的跨越。
他们搭建技术标准体系,让中国高铁实现了从“引进”到“引领”的跨越。
中国铁路设计集团有限公司海外事业部总工程师夏健是雅万高铁总体设计负责人。工作以来,他先后参与了哈大高铁、盘营高铁、雅万高铁等高铁建设,扎根海外长达10年。
作为一名铁路设计者,夏健认为,中国高铁的成功密码,是搭建了兼具创新力、适应力和系统集成的技术标准体系。
从茫茫雪原的哈大高铁到热带风情的海南环岛高铁,从大漠风沙的兰新高铁到江南水乡的合福高铁,中国高铁技术标准能够适应各种恶劣的气候环境和复杂的地形地质条件。依托国家战略的支撑和全产业链的协同突破,中国高铁实现了从“引进”到“引领”的跨越。
工作20余年来,夏健见证了中国高铁设计理念和方式方法的不断革新。同样,随着技术更迭,从手绘图纸到全流程BIM(建筑信息模型)三维设计,从肩扛仪器徒步勘测到自主创新搭建“天空地一体化”勘测技术,这些手段都大幅提升了勘察设计的效率。
“我们坚持一张蓝图绘到底,将高铁规划建设和国家战略与区域经济发展紧密结合,形成了设计、施工、装备和运维的完整产业链,这些都是中国高铁的成功密码。”夏健说。
他们发明创造各类设备,为中国高铁建设保安全、创优质。
中国铁建中铁二十一局集团平庆铁路项目职工马小利是一名基层铁路建设者。扎根施工一线30余年,他以工地需求为导向,就地取材、自主钻研,先后研制革新20余种应用于铁路建设的施工设备,被称为工地“发明家”。
在马小利的成果“工具箱”里,一件用在开掘高铁隧道的“调头神器”是他的得意之作。
隧道内施工,车辆调头非常困难。开车进入用时10分钟,倒车退出需近1小时,而且油烟大、不安全,甚至影响施工进度。
身处一线的马小利看在眼里,急在心里。他下定决心,要研发一个帮助隧道内施工车辆原地调头的装置。但难度远超他的想象。他一边画图一边向技术人员请教,加工模型反复探索修改,直到形成了43页标准设计图纸。
功夫不负有心人。通过不断探索,马小利和同事成功研发出一个可行走、可升降的调头装置,帮助隧道内车辆自动调头、自动行走,极大地提高了施工效率。
“这个‘调头神器’实实在在解决了我们施工现场的难题。我认为,这是我最好的发明创造,也是我心中中国高铁成功的密码——坚持科技创新和工匠精神。”马小利说。
人民网
10. 中国铁建攻克高水头斜井建设世界级难题
6月6日,湖南平江抽水蓄能电站首条引水斜井全线贯通。在引水斜井施工中,铁建重工自主研制的全球首台大倾角、大直径、可变径斜井硬岩掘进机——“天岳号”实现重大技术突破,首次在50度超陡坡上完成直径6.5米至8米的动态变径掘进,攻克了高水头斜井建设的世界级难题。
“天岳号”总长87米、总重超900吨,由一万多个零部件组成,采用50度倾角大坡度由下往上爬行施工,可以实现两级引水斜井全断面开挖、初次支护一次成型,掘进速度较传统施工方式提升3倍。
湖南平江抽水蓄能电站1号引水斜井总长1337.9米,采用“上粗下细”的设计。在施工过程中,“天岳号”自下而上爬坡掘进,首创三撑紧液压互锁系统征服50度陡坡,设备前、中、后三组撑紧装置锚固洞壁,通过油缸联动形成“防滑三角阵”;掘进时中后部装置提供反推力,如同“毛毛虫”腹足抓地,每完成1.5米行程中后装置交替收缩换步,全程互锁止退。该设计使TBM在斜井中稳健上行,大幅缩短工期,提升掘进安全性。
“天岳号”首创6.5米至8米的超大范围开挖直径转换,实现了可转换式刀盘边块设计和可外扩式盾体技术的首创突破,整个变径过程安全、高效,达成一套装备掘进不同洞径的目标,大幅降低成本。该设备的成功应用,进一步提升蓄能电站引水斜井的开挖质量和工艺水平,改善了施工环境,为抽水蓄能电站机械化施工积累了宝贵经验。
中国铁道建筑报
11. 40米箱梁,“昆仑号”轻松拎起
“横空出世,莽昆仑,阅尽人间春色。”盛夏六月,名字取自该词作的世界首台千吨级运架一体架桥机“昆仑号”,正在崇山峻岭间搬运重梁,修筑大道。
“‘昆仑号’是我国目前科技含量最高、功能最多、应用场景最广泛的高铁箱梁铺架设备。”中国铁建所属中铁第五勘察设计院(以下简称“铁五院”)机械公司总工程师、“昆仑号”研发团队技术负责人万鹏告诉科技日报记者,“昆仑号”填补了千吨级高铁箱梁运架设备的全球空白。
近日,第二十五届中国专利奖评审结果公示,“昆仑号”桥梁运架机获得中国专利金奖。
研发千吨级高铁箱梁运架设备
多年来,我国高铁桥梁建造普遍采用重900吨、长32米的简支箱梁,这些箱梁推动了我国350公里时速高铁建设。然而,随着400公里时速高铁建设提上日程,箱梁需要实现从32米到40米的跨越。
“根据研究试验数据,如果在传统24米或32米箱梁上运行400公里以上时速高铁,可能会产生‘共振区间’。”万鹏说,振动不仅会给乘客带来不适,还会加速桥梁性能衰减。
40米箱梁不仅可避免“共振区间”,且更具经济性。“与32米箱梁相比,架设40米箱梁每公里可减少6个桥墩,大幅降低高铁桥梁造价。”万鹏介绍,在复杂地形地质条件下,如跨越河流、沟谷的高墩桥梁以及软基沉陷地区建设深基础桥梁,也需要更大跨度、更大吨位的简支箱梁。
箱梁好造,架设却难。铁五院副总工程师梁志新告诉记者:“在‘昆仑号’研发成功前,我国桥梁运架装备极限只能达到32米,世界范围内也没有匹配40米型新箱梁的架桥设备。那时,郑济铁路和福厦铁路已经设计了千吨级、40米箱梁,配套架桥装备必须在工程建设前研制出来。”
2016年,中国铁道科学研究院启动“高速铁路大跨度简支箱梁建造关键技术研究”,铁五院承担其中“高速铁路40米预应力简支箱梁运架成套施工设备研制”课题。
瞄准架设40米箱梁、服务400公里时速高铁建设的目标,铁五院开始了千吨级高铁箱梁运架设备“昆仑号”的研发。
导梁方案由“下”变“上”
“在架桥机设计中,上导梁或下导梁方案都是可行的,我国设计架桥机以往多采用下导梁方案。”梁志新说,从运输经济性来看,下导梁方式更节约燃料;从工况适应性、总体性价比和市场前景来看,上导梁方案更佳。
经过激烈讨论,设计团队决定“做面向市场的科研”。在距架桥机交付时间仅剩几个月的紧张时刻,他们放弃了原本已顺利通过评审的下导梁方案,启动了上导梁方案设计。
导梁由“下”变“上”,看似是由“举”到“提”的动作变化,却意味着要进行无数次重新演算。“上导梁架桥机的研发对于我们来说是颠覆性的、‘从0到1’的过程。”万鹏说,团队聚集在会议室彻夜讨论技术方案,反复打磨技术细节。
整体技术路线改变,困难重重。万鹏举例:“换成上导梁方案后,主梁承重要求变高,原有钢材的承载能力和抗疲劳能力无法满足需要。”
设计团队决定联合宝武钢铁研发新型钢材。经过集智攻关,他们共同研发出GT785钢材,将主要结构受力件板材厚度保持在50毫米,强度和冲击功率提高至785兆帕、120焦耳。“GT785钢材强度达到了适用于建造潜艇的级别,保障了主梁强度与韧性。”万鹏说。
面对常规焊接工艺难以解决的焊缝开裂等问题,团队邀请钢铁研究总院等业内专家出谋划策,并派设计员“驻厂办公”,以确保工艺“钢衣无缝”。
通过广泛合作和技术创新,架桥机关键零部件实现全定制,有效满足了2000米小曲线、30‰大坡道、桥隧通用等技术要求。
2020年5月,长116米、高9.2米、重约千吨的“昆仑号”诞生。
可满足多种工程建设需求
2020年6月,“昆仑号”在我国首条跨海高铁——新建福厦铁路湄洲湾跨海特大桥建设现场首次亮相。仅用218天,这个“大力士”就顺利完成湄洲湾跨海大桥架设任务,与传统设备相比,其安全性和工效大幅提高。
“相较于以往的分体式架桥机,‘昆仑号’集提梁、运梁、架梁三道工序于一体,施工速度提升25%左右。”万鹏说。
在万鹏眼中,“昆仑号”不仅是能适应各种艰苦条件的“钢铁侠”,还是一专多能的“全才”。他介绍,普通架桥机进隧道前需要先进行拆解,通过后再重新组装,而安装了先进雷达探测传感器系统的“昆仑号”不仅无需拆分,还能在全黑的隧道内自动纠偏,实现自动过隧。同时,“昆仑号”能在隧道进出口实现“出隧道即架桥”。在隧道中遇到巨大溶洞时,它也能就地架桥,极大提高了山区高铁线路的施工效率。
“‘昆仑号’施工作业还可兼容原有24米、32米梁以及非标梁,一机多用。”万鹏介绍,“昆仑号”未来还将扩展应用场景,在起重运输、大型水利工程等建设工程中发挥作用。
值得一提的是,围绕“昆仑号”,铁五院还开发了千吨级分体式架桥机、过隧运梁车、搬梁机、轮轨式提梁机等,组成千吨级高铁桥梁运架施工装备完整产业链。
目前,“昆仑号”系列架桥机已在杭衢高铁、黄黄铁路、新建沪宁合高铁等20多条线路中应用,架设箱梁数量超万片,在铁路40米梁架设领域市场占有率达75%。
“铁五院十分重视知识产权布局。我们的每一个专项都设有知识产权专员,开展专利导航分析、布局规划、转化运用等工作,持续加强成果转化过程中的知识产权保护。”铁五院副总工程师王合希表示,目前,“昆仑号”已形成专利组合56件,直接创造经济效益约2亿元。
“昆仑号”目前正在进行新一轮智能化改装,通过提高智能化驾驶水平、实现多种传感器的数据融合处理等,使其自动化控制、落梁精准度更高,满足更多样的场景需求。
科技日报
12. 从“单兵作战”到“有组织科研”—中国科大为科研提供制度化保障
近年来,中国科学技术大学把创新作为最大政策,成功攀登一个又一个科学高峰——“九章号”“祖冲之号”量子原型机领跑全球;攻克凯勒几何两大核心猜想;首次观测到三维量子霍尔效应;实现哺乳动物裸眼红外图像视觉能力;主导研制“墨子号”“济南一号”量子卫星……科研成绩单在持续刷新。
是什么,让中国科大在科技创新赛道上持续领跑?
2025年1月,精准智能化学全国重点实验室正式获批,标志着中国科大在“有组织科研”战略上再添国家级平台。如果把传统科研比作“单兵作战”,那么“有组织科研”更像一支精锐部队——目标明确、分工协作、集中攻坚,瞄准国家战略需求和世界科技前沿“打硬仗”。
随着新一代人工智能技术兴起,科研范式正经历深刻变革。精准智能化学全国重点实验室自2020年筹建之初,就确立了“化学+智能”的研究方向,致力于突破传统化学研究范式周期长、成本高的局限。该实验室依托中国科大化学学科优势及7个省部级平台资源,组建多学科团队,兼顾“独立研究”与“联合攻关”。
“实验室遵循‘先定事、再定人’的科研组织原则,坚持问题导向、目标导向、需求导向,形成了一支老中青三代协同攻关、学科背景多元、年龄梯度合理的高水平人才队伍。”实验室主任李震宇教授介绍,目前该实验室已在前沿领域取得多项突破:姚宏斌、李震宇团队首次开发出镧系金属卤化物基固态电解质新体系,助力固态电池产业化;机器化学家“小来”“小临”显著提升新材料研发效率,大幅缩短研究周期;李微雪团队将可解释性AI技术应用于催化反应,为绿色化工提供理论工具等。
中国科大构建了“自由探索、任务驱动、重大产出”的多层次创新体系,重点实施基础研究“理实工程”,聚力推进“有组织科研”,鼓励学科交叉和协同创新,为推动科技自立自强贡献“科大智慧”。
自由探索的沃土离不开制度保障。近年来,中国科大构建了全链条的青年人才接续培育体系:以“创新基金”支持青年学生和教师开展“高风险、高回报”的探索,以“领军人才项目”为青年学者提供“十年磨一剑”的稳定支持。
科研突破如同培苗育林,需要一定的时间和适合的环境。为此,中国科大推出“柔性考核”机制:对高层次人才,通过学术交流会进行3年至5年的阶段性总结,不作“计工分”式的硬性考核。
中国科大校长常进表示:“学校不会给科研人员设定条条框框,而是提供宽松的环境,让科学家能心无旁骛地追求科学真理。”
“柔性考核”会不会让人产生惰性?对此,中国科大党委书记舒歌群回应:“文化自信是底气,科大风格是内核。”他告诉记者,这种自信源于双重保障,科研人员的学术自觉和管理者的专业判断。
近年来,中国科大不断探索科研管理新模式,构建校院两级网格化科研管理体系,形成“重点实验室、学院、科研活动、人员流动”四维联动机制,针对不同类型科研活动特点,实施分类管理,为科研活动提供制度化保障。
光明日报
13. 西安石油大学:加速成果转化助力行业发展
近日,一款面向能源行业的“力行石油人工智能大模型”在西安石油大学发布。发布会上,该校能源人工智能研究院同期成立,学校将携手20多家能源企业积极应对数字化转型、智能化发展新趋势,在数字空间开辟能源勘探开发的“第二战场”。
“能源革命需要双料人才,既要有工程师的工匠精神,又要有科学家的数字嗅觉。”西安石油大学党委书记常江告诉记者,学校将以能源人工智能研究院为创新支撑平台,以力行大模型为科教融合、智慧教育基座,培养更多适应时代需求的复合型创新人才,并通过与企业联合开展科技攻关、共享科技资源等方式,加速能源人工智能领域的科技成果转化和产业化应用。
近年来,西安石油大学碳中和未来技术研究院、区域国别研究院、卓越工程师学院、边际油气开发技术研究院相继成立,着力解决能源技术上的瓶颈。
旋转导向装备是油气开发领域的关键技术之一,是非常规油气开发中急需突破的技术,被业内誉为石油钻井技术皇冠上的明珠。该校李飞教授团队经过持续技术攻关,研发出中海油璇玑指向式测控系统,可以精确控制钻头在地下几千米深的岩层中,“瞄着”油气走,“看着”边界钻,目前已实现海上商用化作业,解决了技术难题。
为创新科研机构管理,提升管理效能,西安石油大学先后制定科研基地、虚体科研机构管理办法,为科研机构松绑赋能。由校企共同组建边际油气技术开发研究院,通过创新性的运营机制,致力于打造集科研创新、成果转化于一体的高水平学术平台,实现产学研的深度融合。
以科技成果转化为核心任务,西安石油大学深入推进“三项改革”,加速实验室成果向产业化应用转化,为区域经济高质量发展提供有力支撑。长期致力于油井可视化检测设备研究的该校教授严正国,带领团队成功研发出可视化测井技术及装备,为油气测井装上了“眼睛”。目前,该技术已在大庆油田、长庆油田及大港油田成功应用。
截至目前,该校61项科技成果通过赋权改革实现转化,累计孵化17家科技型企业,规模居陕西高校前列。
同时,西安石油大学坚持开放办学、开门办学,实施“开放融合”行动。近年来,该校国际朋友圈迅速扩大,与国(境)外120所高校(机构)建立合作关系。据了解,目前西安石油大学累计培养来华留学生1万余人。
“下一步,学校将进一步坚持开放办学、开门办学,以开放汇合作之力、以开放聚创新之势、以开放谋共赢之局,为国家能源行业和地方经济社会发展贡献智慧与力量。”西安石油大学校长王进富说。
光明日报
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