(石家庄铁道大学科技处、图书馆合办)
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为贯彻《国家标准化发展纲要》,落实《“十四五”铁路标准化发展规划》,推进铁路标准体系建设,推动铁路标准宣贯及实施应用,近日国家铁路局发布现行铁路行业标准目录,方便公众及时获取标准的正确信息,促进标准贯彻执行。截至2023年7月31日,现行铁路行业标准共1116项,包括铁路行业装备技术标准898项、工程建设标准184项、运输服务标准34项。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,以“创新·低碳·智慧·共享——更可持续的交通”为主题的2023世界交通运输大会在湖北武汉举行,集团公司科技信息部组织技术团队参会。会上对获得第40届国际桥梁大会“亚瑟·海顿奖”的中国项目进行了颁奖,由集团公司承建的引江济淮工程淠河总干渠渡槽是今年国际桥梁大会唯一获奖的中国项目。
据了解,国际桥梁大会(IBC)是世界桥梁界颇具声誉的国际桥梁学术会议,共设亚瑟·海顿奖、乔治·理查德森奖、古斯塔夫·林德撒尔奖等6个奖项,其中,亚瑟·海顿奖被誉为桥梁界的“诺贝尔奖”,重点颁发给人行桥、旅客捷运系统、非传统结构等特殊用途的创新桥梁,迄今国内仅山东潭溪山人行桥、青奥公园步行桥、“南京眼”张家界大峡谷玻璃桥三项著名桥梁获此殊荣,淠河总干渠渡槽为国内第四座获此奖项的工程。
该项目位于合肥市肥西县,为安徽省一号工程“引江济淮”的控制性、难点工程之一。淠河总干渠渡槽总长350米,其中钢渡槽全长246米,采用三跨钢结构桁架式梁拱组合设计,主跨跨度达到110米,是世界上跨度最大的通水通航钢结构渡槽,同时也是世界首座波折钢腹板渡槽。
淠河总干渠横跨江淮运河,被誉为“河上有河、船上有船”的“水立交”“船立交”,可实现30米高差的“地河”江淮运河和“天河”淠河总干渠两大水利设施独立通水、通航,互不干扰,成为引江济淮工程全线标志性建筑。
中国铁建大桥工程局
日前,铁四院发明专利“一种用于运营高速铁路桥梁无砟轨道结构纠偏的方法”获得第48届日内瓦国际发明展银奖。
日内瓦国际发明展(International Exhibition of Inventions of Geneva)创办于1973年,由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府和世界知识产权组织共同举办,是全球举办历史最长,规模最大的发明展之一,与法国巴黎国际发明展、德国纽伦堡国际发明展并称为“世界三大发明展”。本次展会共吸引来自40多个国家的1000多个发明项目亮相,中国团队总计参展165个发明项目。
该专利提供了一种高速铁路桥梁无砟轨道结构纠偏方法,以桥墩作为竖向支撑和平移纠偏反力系统,通过竖向千斤顶、横向千斤顶、滑动板的组合,实现偏移桥梁的精准纠偏。该专利突破了“不中断”行车和“天窗点”短时间作业条件下,运营高铁桥梁变形“毫米级”高精度主动修复控制技术瓶颈。
专利涉及的分项技术方案较多,为了获得更可靠的保护,铁四院对本发明专利涉及的所有可能得到的技术方案进行了充分挖掘,找到了布局空白点,形成了高速铁路桥梁变形健康维护关键技术的系列专利,累计申请专利18项,获得授权专利12项,其中发明专利6项,实用新型专利6项,各专利的技术方案互相包含、穿插,每个专利都在本领域内争取了最大的保护范围,形成了防御能力和垄断能力较强的专利布局,有效保护了核心技术。
中铁第四勘察设计院
近日,国家知识产权局正式公布第二十四届中国专利奖结果,铁五院专利“全套管全回转钻机设备”荣获中国专利银奖。这是继去年企业“路基监测装置”专利首获中国专利银奖后,连续第二年摘得该奖项,标志着铁五院在科技创新和知识产权运用保护方面再次创造历史。
中国专利奖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,也是中国专利领域的最高荣誉,得到联合国世界知识产权组织的认可。本届评选更强调以高质量发展为导向,优先推荐基础研究、应用基础研究、突破“卡脖子”技术难题等方面形成的核心专利。
“全套管全回转钻机设备”专利针对现有桩基施工技术中净空受限条件下的套管钻进、纠偏和减少施工影响的难题,提出了纠偏杆长度可调、套管和纠偏杆同步校正、钻机扰动实时评估的独特桩机方案,可在低净空条件下有效控制套管垂直度,保证施工质量和安全,实现了国内外净空受限条件下桩基施工技术的重大突破,填补了国内外同类设备的空白。此前,该专利在2022年助力中国铁建首次捧回“日内瓦国际发明展金奖”,还荣获了中施企协“第二届工程建设行业高推广价值专利大赛特等奖”。
“十四五”期间,铁五院将结合行业发展,不断加强知识产权全过程管理、落实专利分级分类管理、增强系统保护能力,提高知识产权转移转化成效,不断激发企业创新活力,促进企业创新要素有序流动、高效配置,让企业创新创造继续“竞相涌流”。
中铁第五勘察设计院
近日,从全球道路联合会(IRF Global)传来喜讯,中铁工业旗下中铁科工参建的贵州兴义环城高速公路荣获2023年IRF Global“全球道路成就奖”中的“环境保护类奖”。评委评价认为,该项目因其卓越、创新和社会影响而受到同行的认可。
贵州兴义环城高速公路全长62.5公里,被誉为世界最美喀斯特峰林公路,2020年12月28日通车,今年3月29日通过交通运输部组织的“贵州喀斯特石漠化地区绿色建造科技示范工程”验收。
中铁科工承担兴义西互通C匝道1号桥钢箱梁制作和安装。1号桥跨越汕昆高速,按正交桥设计,桥梁上部采用单箱双室钢箱梁,跨度45米,桥梁全长65米,采用顶推施工。中铁科工精心组织,优化工艺,严控施工质量,严格保护环境,减少对周边土地、植被的破坏,实现了优质高效绿色建设。
全球道路联合会是世界性的公路学术组织,1948年成立于华盛顿。全球道路成就奖为该组织设立的奖项,代表着全球道路行业技术发展和管理水平的最高成就,包含环境、设计、研发等12个单项奖,每个单项奖每年全球仅授予一个项目。
中国中铁
日前,由铁四院牵头完成的《高速铁路黏性土地基路基毫米级工后沉降控制技术及应用》和《铁路工程复杂环境岩溶精细化勘察及评价关键技术研究》两项课题成果通过湖北省勘察设计协会科技成果评价会评价,整体达到国际领先水平。
在20余年技术攻关的征途中,《高速铁路黏性土地基路基毫米级工后沉降控制技术及应用》课题组依托京沪、合福、郑徐等8条高速铁路的18个典型试验段,结合工程实践,开展了黏性土地基承载变形特性、路基沉降计算方法和处理技术等方面的研究,形成了具有自主知识产权的高铁黏性土地基路基毫米级工后沉降控制成套技术。相关研究成果被纳入《铁路工程地基处理技术规程》等4部行业标准,已成功应用于商合杭、合福、宁安、合安、雅万、马东等十余项国内外高铁工程,取得了极大的社会效益和经济效益。
《铁路工程复杂环境岩溶精细化勘察及评价关键技术研究》课题组开展了复杂裂隙-管道型岩溶隧道、既有线铁路岩溶路基、桥梁桩底岩溶三种复杂环境下的岩溶勘察和评价技术研究,形成了桩底岩溶探测超声成像方法和岩溶塌陷与路基脱空变形监测技术等成果,研制了监测装置和探测装备。相关研究成果被纳入《铁路工程物理勘探规范》等2部行业标准,在张吉怀、宜兴、广清、芜铜等多个铁路工程中得到了实际应用,效果良好。
两项课题研究成果解决了铁路工程路基工后沉降精准预测及控制困难、复杂环境下岩溶精细化勘察及评价不足等问题,使我国铁路地基处理水平由功能性向能效性转变、勘探技术由信息化向智能化转变。
中铁第四勘察设计院
近日,铁四院科技成果《滨海软土路基建造与长期变形控制技术及应用》顺利通过由中国公路学会组织的科技成果评价会。评价委员会一致认定,该项目研究成果整体达到“国际先进水平”,其中热力固结真空预压技术达到“国际领先水平”。
《滨海软土路基建造与长期变形控制技术及应用》立足国家重大发展战略,结合滨海地区公路工程实际需求,采用试验研究、理论分析及数值模拟等手段,从软土地基和路基填料的工程特性出发,围绕快速高效软土地基加固技术、不良级配砂土绿色低碳处置技术、服役长期变形控制三个关键的科学问题,系统开展了滨海软土地区真空预压高效加固技术、滨海地区不良级配砂土路用性能改良关键技术、软土路基长期服役变形机制及变形预测模型3个方面的科研攻关,最终形成了滨海软土路基建造与长期变形控制技术。
本项目的创新成果直接应用于京东亚洲一号肇庆新区物流园一期工程、广东省湛江市东海岛产业用地软基处理工程、花桥淤泥池干化处理项目二期工程等百余项重大工程建设项目,取得了显著的社会效益和经济效益。
中铁第四勘察设计院
7月14日,湖南省科技重大专项“超级地下工程智能成套装备关键技术研究与应用”在长沙通过综合验收。在验收会上,由中国工程院桂卫华院士领衔的专家组通过查阅专项验收材料、现场查看项目成果、听取工作汇报和质询讨论,一致认为,该专项达到了科技重大项目验收要求,同意通过验收。
该专项于2019年立项,是湖南省首批支持经费超5000万元的省级科技重大专项,由铁建重工牵头,联合中南大学、湖南大学、国防科技大学、湘潭大学、哈尔滨工业大学、浙江大学、株洲硬质合金集团等科研力量,聚焦我国超级地下工程建设面临的成套装备缺失、智能化程度低、不良地质适应性差、主轴承和高性能刀具长期依赖进口等突出问题开展协同攻关。
经过集中攻坚,项目团队攻克了超大断面竖井刀盘设计与管片快速拼装同步技术、地质探测装备高精度定位与深部岩体应力检测、岩石掘进机智能支护与自适应巡航、围岩自感知与机群作业智能管控等10余项关键技术,自主研制了全球最大直径(23米级)全断面竖井掘进机、国产首台千米级水平钻探装备、国产高原地区最长施工距离(20公里)全断面岩石隧道掘进机、8种超风险钻爆法隧道智能成套装备等四大类专用成套装备和高性能长寿命滚刀、多种规格掘进机主轴承两类核心基础零部件。
专项执行期间,共申请专利172项,发表论文96篇,申请软件著作权16项,制定企业标准16项,依托专项研制的相关技术装备成功应用在10余个国家重点工程,产业应用效果良好。
专家组认为,该专项成果突出,攻克了多项国际技术难题,研制的部分装备填补了国际空白,满足了高原铁路、引绰济辽等国家重大工程项目建设需求,抢占了全球地下工程装备行业的技术制高点,取得显著的经济效益与社会效益;专项有效解决了地下工程建设感知难、开挖难、钻探难、精准定向定位难、出渣难、支护难、机群协同难、智能管控难、关键零部件国产化难等问题。
专项负责人、铁建重工首席科学家刘飞香表示,超级地下工程智能成套装备的自主研制有力推动了我国地下工程装备产业技术进步,带动了一系列相关配套产业发展,打造了超级地下工程智能装备新兴优势产业链,培育了地下工程智能装备新的经济增长点,建立起世界级超级地下工程装备产业研发基地。
中国铁建
7月25日,由中铁十五局参与完成的国家级重点研发计划《城市地下空间精细探测技术与开发利用研究示范》专项课题顺利通过科研验收。
由中铁十五局施工的重庆地铁18号线富华路站~歇台子站区间上跨地铁9号线、下穿5号线,涉及各类建筑物多达39处,加上区间围岩强度高、地下持续涌水和交叉施工等,面临多项施工难题。作为科研课题现场示范点,他们依托项目建设,对国家重点研发计划中《超深竖井全断面掘进机施工技术及装备》《城市深部地下空间硐室群施工关键技术与示范》两个专题课题积极开展科研攻关。
针对施工难题,他们通过研制超深竖井全断面掘进机原理样机,对相关掘进控制系统、导向控制及出渣系统、设备适用性模块化等关键技术进行了深入研究和技术验证。通过安装应力应变传感器,他们开展硐室群开挖围岩变形连续自动化监测,动态调整开挖支护参数,确保施工安全。通过对隧道通风系统进行全方位优化设计,他们研制超级电容绿色出渣车,改善洞内空气质量。期间,他们发表了《基于概率神经网络和层次分析法的硐室群施工风险评估》等7篇论文,申请了《隧道区间暗挖施工自动降尘方法及系统》等7项专利。此外,他们的《砂质泥岩地层超大断面地铁暗挖车站初支拱盖施工技术》工法达到国内领先水平,编制的团体标准《城市深层地下空间岩质洞室非爆破开挖施工指南》为后续隧道施工积累了经验。
下一步,该公司将继续坚持贯彻“科技挂帅”战略,持续创建“协同创新”工作机制,不断推动“产学研”合作,奋力打造城市地下空间开发领先优势、第一品牌。
中国铁建
近日,由铁四院主导研发的两项软件成果“地理地质信息系统”“铁路选线二三维集成设计系统(CARA 3D)”通过专家评价。专家组一致认为,“地理地质信息系统”科技成果总体达到国际先进水平其中“端-云”负载均衡的多源异构地理地质数据治理技术、精度和效率最优的大场景适配调度与双向联动技术达到国际领先水平。
“地理地质信息系统”是铁四院智能勘察设计平台的数据基座,针对当前铁路勘察设计和施工运营过程中海量多源异构地理地质数据汇聚管理和数字化协同服务的关键难题,编制了地理地质数字化产品标准,攻克了“端-云”负载均衡的多源异构地理地质数据治理技术、精度和效率最优的大场景适配调度与双向联动技术,研发了集数据治理、数据管理、数据服务、应用服务于一体的软件系统,为铁路建设规划、勘察设计、施工、运维各阶段提供了“高精度、高时效性、全要素”的数据资产、数据服务和功能服务,系统已在长赣、宜涪、合武、襄荆、穗莞深等多个陆路交通项目中成功应用,取得了显著的经济、社会效益。
“铁路选线二三维集成设计系统(CARA 3D)”围绕二三维集成设计的系统方针,以数据标准为核心,采用脱平台研发理念,研发铁路选线二三维集成设计系统,实现了多视窗(平面、剖面、断面、三维)之间的相互感知和约束,以及铁路线路2D、3D的可视化表达和联动设计,提高线路方案优化决策(高陡边坡优化、桥隧工程选址等)的质量和效率,避免线路勘察设计过程中的无效勘察工作量,确保铁路工程图与BIM模型的一致性表达;构建了铁路线路数字资产,有效促进铁路线路工程的数智化发展。软件成果已在长赣、邵永、襄荆、瑞梅、宜涪、合武、焦洛平等约1440公里的铁路选线设计中得到成功应用,取得了显著的经济、社会和生态效益。
中国铁建
7月16日,历经十余年建设,由中铁隧道局参建的国家重大水利工程——引汉济渭工程成功实现先期通水,汉江清流穿越秦岭润泽关中地区的美好愿望成为现实。本次通水从引汉济渭年供水能力5亿立方米的三河口水库取水,经过秦岭输水隧洞,自流12个小时进入黄池沟配水枢纽。通过黑河供水连通洞进入黑河金盆水库西安供水管线,实现引汉济渭工程向西安正式供水,标志着引汉济渭工程取得重大关键性进展。
引汉济渭主体工程秦岭输水隧洞总长81.8公里,是人类历史上第一次从底部洞穿秦岭,最大埋深达到2050米,在同类型工程中为世界最深。中铁隧道局承建的引汉济渭秦岭隧洞岭南TBM段,采用世界先进的敞开式TBM硬岩掘进机进行施工,开挖直径8.02米。该段主洞长10公里,具有“三高两强一长”的特点,即高围岩强度、高石英含量、高温湿、强岩爆、强涌水、长距离独头施工,是整个工程施工难度最大、岩爆最频繁、围岩强度最高的施工地段,被国家工程院院士和专家定性为综合难度世界第一。
施工过程中,项目建设者身着防弹衣,头戴钢盔进行作业,攻克了岩爆、高温、突涌水和超长距离通风等世界级隧洞施工难题,取得了TBM施工突涌水处理科研成果和TBM快速通过岩爆地段施工工法,同时在极硬岩掘进、长距离独头施工方面不断探索创新,为我国在强岩爆、极硬岩隧洞施工领域积累了宝贵的技术和管理经验。引汉济渭工程是“十三五”期间国务院确定的172项节水供水重大水利工程之一,是破解陕西省水资源瓶颈制约、实现水资源配置空间均衡的一项全局性、基础性、公益性、战略性重大水利基础设施建设项目,是五纵十横陕西水网的重要干线和国家水网建设规划纲要确定的南北输水骨干通道,也是陕西历史上规模最大、影响深远的水利民生工程。项目由调水工程和输配水工程组成,总投资约516亿元。工程地跨长江、黄河两大流域,从陕南汉中市洋县、佛坪县的汉江流域调水至关中渭河流域,受水区域总面积1.4万平方公里,受益人口1411万。
引汉济渭工程的先期通水,构建了陕西水资源优化配置的网络格局,有利于解决陕西水资源的时空分布不均问题,显著增强了水资源的调控能力和供给能力,对于推动黄河流域生态环境改善和高质量发展具有重大支撑保障作用。
中铁隧道局
近日,由铁一院总体勘察设计的西延高铁杜村跨包茂高速立交特大桥成功转体,这是西延高铁全线首座实现转体的桥梁。
这次转体在世界桥梁建设中首创一种承压状态下可拆卸球铰以及墩顶齿轮驱动的转体技术,实现了我国铁路桥梁墩顶转体技术的重大突破。本次转体邀请国铁集团工管中心、鉴定中心,经规院、西安监督站、北京交通大学、长安大学等相关单位领导、专家现场观摩和交流研讨。铁一院副院长、总工程师冯威在观摩交流会上致辞。
本次转体的杜村跨包茂高速立交特大桥位于铜川市宜君县,桥梁全长540.65米,以主跨80米连续梁上跨包茂高速公路。为最大程度降低桥梁施工对高速公路运营的影响,连续梁平行高速公路悬灌施工后转体至高铁线位上。
根据西延高铁桥梁专册王旭阳介绍:“传统墩顶转体施工工序复杂,且梁底与墩顶尺寸大,影响整体美观,在转体完成后需顶升梁体,存在一定的安全风险,限制了桥梁墩顶转体技术的大规模应用。”
为解决这些问题,铁一院桥梁技术团队,从转体系统受力性态、结构构造、驱动方式、施工工艺等方面入手,结合多年的技术积累与实践经验,通过理论分析、数值模拟、实验验证,研发出承压状态下可方便拆卸的转体球铰,并创新性提出了液压马达驱动的齿轮—齿条式转体驱动方式,以“小齿轮转动大结构”,从一次性整体投入升级为装配化重复使用,形成了一整套全新的桥梁墩顶转体技术。
新型可拆卸球铰实现了无需顶梁、可拆卸、可重复使用的目的,安全性、经济性较好。液压马达驱动齿轮—齿条式的转体方式,无需加大梁底及墩顶尺寸,美观性较好。新型墩顶齿轮驱动转体系统实现了桥梁转体技术的新突破,应用前景广阔。
西延高铁线路全长299.8公里,是通往陕北革命老区的首条高铁,作为国家高速铁路网包(银)海高速铁路通道的重要组成部分,与正在建设的西渝高铁共同形成南北大通道。开工建设以来,铁一院桥梁专业持续发力新技术、新工艺的研发与应用,在新型转体技术、智慧梁场建设等方面均取得新的突破,为推动西延高铁的高质量建设提供了坚实的科技力量支撑。
中国铁建
7月6日,G75兰海高速渭武定西段木寨岭特长隧道顺利全线贯通,岩石力学与工程界两代院士、中国岩石力学与工程学会两任理事长,协力甘肃省长达公司打通中国南北大动脉(兰州--海南2600公里)的卡脖子工程一一木寨岭隧道工程(15公里),代表着中国隧道建设的一次巨大跨越。
渭武高速公路全长238公里,项目概算总投资380.41亿元,是甘肃中南部经济带的公路运输大动脉。木寨岭特长隧道全长15.226公里,是迄今为止甘肃省最长的公路隧道,最大埋深629.1米,隧址区处于多个地质构造板块交界地带,横贯6处褶皱与12条大断层破碎带,在国内外公路隧道建设中实为罕见属极高应力区,隧道内敛收缩严重,"软弱炭质板岩+超强的地应力",最大变形量达到惊人的3.145米,给支护系统带来了严重冲击,被院士、专家及学者称之为"隧道建设史上罕见的世界性难题"。
"它的难点不在于长度,而在于其地质条件复杂多变,炭质板岩地层及大断层破碎带集中,地质构造作用十分强烈。"对于渭武高速木寨岭特长隧道建设面临的困难和挑战,中国科学院院士、中国岩石力学与工程学会理事长何满潮这样的表述。
中国科学院院士、中国岩石力学与工程学会名誉理事长孙钧则认为,渭武高速木寨岭特长隧道在建设中遇到的变形量级,突破了地下工程界所遵从的理论和认知水平,勘察设计及工程施工没有可借鉴的成熟经验,可以说是隧道工程的禁区。
2016年,渭武高速公路木寨岭特长隧道进入建设阶段。2017年9月,孙钧院士、何满潮院士等在内的岩土力学和隧道界顶尖专家会聚木寨岭,对渭武高速木寨岭特长隧道进行会诊,科技攻关,切实解决隧道建设过程中遇到的技术难题。通过一系列现场调研和理论研究,孙钧和何满潮院士打破了传统被动支护方案,分别提出了让压支护体系和NPR锚索支护体系两项主动支护技术方案,将被动支护变为主动支护。在新方案的支撑下,建设者使用高预紧力锚索将极高的水平和垂直压力分散到岩体中,有效降低了对隧道支护体系的压力,隧道最大变形被控制在了30厘米左右。2019年开始,渭武高速木寨岭特长隧道建设步入快车道。2023年7月6日,鏖战8年,渭武高速木寨岭特长隧的最终贯通,宣告"米级"软岩大变形这一世界难题的最终攻克,成就了公路隧道建设史上的传奇。
木寨岭隧道科研项目的实施,彻底扭转频繁拆换拱困境,极大提升了工程进度,开创了软岩隧道应用"边支边让、先柔后刚"支护理念的先例,实现初支零拆换,缩短工期五分之一以上,直接节约建设资金超2.8亿元,软岩隧道大变形控制技术示范社会经济效益显著。在木寨岭特长隧道建设过程中,项目科研攻关团队编制完成的《公路隧道NPR锚索支护预算定额》《公路隧道让压锚索支护预算定额》填补了隧道锚索施工定额的国内空白,其中《公路隧道NPR锚索支护预算定额》已于2021年6月被甘肃省交通运输厅发布使用。除此之外,院士专家团队还研发了预应力锚索智能监测系统和结构长期安全监测及安全状态标准数据平台,建立了智能监测预警云系统,为木寨岭隧道建设过程中质量管控和结构长期安全、全寿命受力及后期运营维护提供数据分析。
目前,"木寨岭隧道大变形机理及NPR控制技术研究""渭武高速公路木寨岭隧道极高地应力极软岩控制技术"已结题验收;"木寨岭公路隧道大变形段让压支护体系关键技术研究"已完成任务书所有研究内容,正在等待甘肃省交通运输厅的结题验收,诸多科研创新成果开创了我国公路隧道软岩大变形治理的先河,多项研究成果在全国10多个隧道项目中推广应用。渭武高速木寨岭特长隧道作为南北大通道卡脖子工程的顺利贯通,必将成为中国隧道建设史上的重要里程碑!
中国岩石力学与工程学会
8月17日,一台刀盘涂装虎鲨图案的大直径盾构机“鮀岛号”在汕头海湾隧道顺利始发,标志着这条海底隧道正式进入盾构掘进阶段。
广梅汕铁路汕头站至汕头广澳港区铁路是广东省重点建设项目,线路自广梅汕铁路汕头站引出,途经龙湖区、汕头海湾、濠江区,至汕头广澳港区,为新建客货共线铁路,线路正线全长17公里,汕头至濠江段设计时速为160公里。
汕头海湾隧道是该项目的重难点控制性工程,全长9965米,其中盾构段长2990米,盾构管片外径12.9米。盾构区间穿越8度地震区和11条地质断裂带,海底地质环境复杂,施工难度极大。“鮀岛号”盾构机刀盘涂装虎鲨图案,既代表施工地点为汕头市,又寓意“虎鲨”开路、攻坚克难。
“鮀岛号”是为汕头海湾隧道量身打造的一台国产大直径泥水平衡盾构机。“鮀岛号”盾构机刀盘开挖直径13.42米,盾构机总长160米,整机重量约3300吨,总装机功率9300千瓦。盾构机刀盘具备常压换刀、滚齿互换、滚刀磨损检测、转速检测、温度检测功能。
为应对硬岩地层施工效率低的问题,盾构机刀盘刀间距进一步缩小,从常规90毫米减小到80毫米,并增加18把带压滚刀,提高破岩效率。刀盘共配备185把刀具,其中可进行常压更换的刀具为89把,实现了对刀盘开挖轨迹的“全覆盖”。
新建广梅汕铁路汕头站至汕头广澳港区铁路项目建成后,将打通广梅汕铁路粤东出海通道海铁联运的“最后一公里”,提升广澳港区的腹地资源和货物聚集能力,增强粤东地区城际网与粤港澳大湾区、海西经济区联系,完善区域城际交通网络布局。
人民铁道
“松钩!松钩!”随着工作人员结束指令的下达,26日,位于江苏省张家港市的张靖皋长江大桥南航道桥辅塔施工现场,重约83吨的首节段钢塔稳稳落在承台支墩上,标志着该大桥主桥建设转入塔柱施工阶段。随后,全桥唯一辅塔将逐渐“长高”,托起长1220米的南边跨。
张靖皋长江大桥全长约30千米,跨江段长7859米,设南、北两座航道桥以及南、中、北三座引桥,其中跨度2300米的南航道桥为世界最大跨度桥梁。
大桥全桥共有5座桥塔,正在施工吊装的南航道桥辅塔高130米,采用H型钢壳—混凝土组合结构,截面自下向上不断变化,内部钢筋错综复杂,制造难度大、施工要求高。辅塔首节段长16米、宽7米、高5.1米,重约83吨。
“设置这座辅塔,是因为南航道桥主塔连接锚碇的边缆采用不对称的形式。”中交二航局张靖皋项目副经理肖福春表示,大桥南边缆跨度长达1220米,比北边缆多出近一倍,为解决超长边跨带来的稳定性问题,在南主塔与南锚碇中间设置辅塔,支撑南边跨的同时,有效连接南锚碇与主塔,稳定传递悬索桥索缆受力。
针对首节钢塔平面面积大、结构重量大等难题,为确保块体均匀受力、多点精准定位及水上高空作业安全,建设团队研究钢塔结构特点,优化工艺措施,选择在水位平潮时,塔吊分级带力起吊,用三向千斤顶精准调整钢塔姿态。
目前,大桥建设团队聚焦“专、尖、特、新”技术难题,组织开展世界最大跨径悬索桥关键技术攻关,建设过程中将实现桥梁领域重大专项技术突破,创下六项“世界首创”,刷新六项“世界之最”,利用建筑信息模型、数字孪生、移动互联网、物联网等技术手段开展智能建造和智慧工地建设。
据悉,张靖皋长江大桥的建成,将对落实长三角区域一体化发展和长江经济带发展国家战略,优化长江干线过江通道布局,完善区域路网布局,推进跨江融合发展等具有积极意义。
科技日报
全省第一条预制梁智能环形生产线投产,为项目进入预制梁“智造”时代拉开序幕;引入3D数字化智能摊铺施工技术、路面附属混凝土滑模施工技术,赋能路面“智能”施工……在中铁十四局一公司湛江环城高速项目,建设者着力把科技创新势能转化为项目高质量建设新动能,创新应用多项施工新工艺、新设备,有效提高施工效率和质量。
据项目负责人介绍,该项目具有点多、线长、面广、工期紧等特点。对此,建设者以“平安、绿色、品质”理念为引领,围绕质量、安全、进度等管理环节,强化科技创新赋能,提升标准化、智能化建设水平,努力打造优质耐久、安全舒适、经济环保、社会满意、自然和谐的“南粤品质工程”。
在路面施工中,该项目创新应用3D数字化智能摊铺新工艺,实现智能化施工。“3D工艺摊铺的路面平整度、厚度、横坡等指标合格率达到了100%,比传统工艺各项指标合格率有10%-15%的提高,且摊铺的路面厚度指标均匀性好、离散性小。”该项目现场负责人介绍。此外,使用该技术施工时,一个工作面能减少约9名工作人员,既减少了人为因素及工程机械对施工质量的影响,也极大提高了施工安全性。
道路建设中,压实是非常重要的一环。在沥青中面层施工碾压环节,建设者引进两台悍马振荡压路机进行施工。传统的振动压实技术,由于振动轮激振能量较大,会使集料之间产生相对运动,容易压碎骨料,导致表面松散,降低沥青混合料的压实密度,进而影响公路使用寿命。此外,产生的震动波会对周围环境造成影响,特别是对周围建筑物有一定的影响。采用振荡压实技术,由于振荡压路机工作时, 滚轮不离开地面, 自身重量始终作用在压实层上, 因此不会使被压材料层产生不稳定结构,防止碾碎筑路材料,保证表面的致密性,极大提升了路面质量。同时,振荡压实技术具有低能耗、低噪音和对外界干扰小等优势。
此外,该项目率先建设使用预制梁智能环形生产线,属于广东省首条。“普通梁场1个台座生产1片梁需要10天左右,而智能环形生产线1个台座可在3天内生产1片梁。每条智能环形生产线可配备3个移动台座,平均一天左右就能出1片梁,实现预制梁生产标准化、工厂化、智能化,减少人员投入的同时,生产效率大幅提高。”该项目负责人介绍。
据悉,湛江环城高速是连接湛江吴川黄坡镇和南三岛,是当地首条高速海岛通道。该工程通车后,将拓展湛江市发展空间,增强区域经济发展的凝聚力和辐射影响力,对缓解城区路网交通压力,改善中心区对外出行具有重要意义。
中国铁建
山峰高耸,森林茂密。8月17日,在五峰土家族自治县柴埠溪大峡谷境内,钻机轰鸣,哒哒声响彻山谷。
钻探现场,一台像眼睛一样的AI数据采集设备正将现场情况实时回传至武汉,让设计人员获取第一手勘探资料。
眼下,由铁四院勘察设计的沿江高铁五峰至恩施段已进入定测阶段,该阶段首次全面使用数字化测绘、AI管理系统等手段和设备,实现了铁路地质勘探的全要素数字化管理。
机器人助力“云”勘探
沿江高铁宜昌至涪陵段全长约400公里,其中五峰至恩施段线路约174公里,设计5座站点。该段地表岩溶面积超70%,桥隧占比超90%,是全线地质条件最复杂的区域。
地质勘探钻孔,是收集详细地质资料的主要手段,为高铁和站点下一步地基设计和施工提供可靠的技术支撑。沿江高铁五峰至恩施段,一共要实施5000多个钻孔,其中约有20%是深度超100米的深孔。
今年7月,沿江高铁五峰至恩施段开启定测工作,铁四院在该段全面推广地质勘探AI管理系统。该系统由管理终端平台、App以及勘探管理机器人构成,是国内铁路行业首套勘探智能管理系统。
“沿江高铁五峰至恩施段全线有200多台钻机,最大孔深达到千米级别。”铁四院地路院高级工程师徐玉龙介绍,钻孔开钻前,机器人借力北斗卫星系统就能精准定位钻孔位置;开钻后,机器人能实时拍摄现场和地下情况,识别钻孔的深度,并将采集的信息传到数百公里之外的管理终端平台,勘察设计人员不到现场,也能获取勘探情况。
此前,地质勘探从确定钻孔的位置,到对钻机钻取的岩芯等成果进行验收,再到勘探资料录入,高度依赖人工。勘探效率低下,很难做到全程管控。“尤其是在山区陡坎、沟谷密布的地方,全靠设计人员徒步走。”铁四院地路院一所所长李水平说,运用地质勘探AI管理系统后,人力投入减少30%,勘探效率和精准性也极大提高了。
数字技术给复杂地质做“CT”
对于高铁而言,一块石头进入轨道,就会造成巨大的灾难。
沿江高铁五峰至恩施段还运用了危岩落石仿真、高精度地表变形测量方法,精准预估危岩落石、地质滑坡等可能运行轨迹,从而在设计选线时绕过这些危险区域,让危险系数降到最低。对于富水溶腔、溶洞采空等区域,铁四院设计团队还运用了声呐探测、机器狗探测、三维激光扫描等手段,建立地质地貌模型。
“在该段勘察设计中,数字化技术得到了全面运用。”徐玉龙称,设计团队已查明岩岭隧道、鹤峰隧道、孟家垭隧道、顶坪隧道等复杂隧道的地层岩性、地质构造及岩溶、瓦斯等不良地质情况,并做出应对方案。
据悉,沿江高铁宜昌至涪陵段是国家《中长期铁路网规划》“八纵八横”高速铁路客运通道中“沿江通道”的组成部分,项目建成后将成为引领长江经济带高质量发展的标志性工程。
湖北日报
映着朝阳,海风徐徐,走在去往现场的路上,一公局集团江苏连云港至宿迁高速公路2标段项目经理岳志才不由得想起了与海相软土“斗智斗勇”的日子。
连宿高速徐圩至灌云段全长约40.7公里,是东陇海国家级综合运输通道的重要组成部分。一公局集团承建标段线路长约5.4公里,施工区域95%以上分布着海相软土,地下淤泥层最深达20米,要想在这样的地质上打桩架起高速公路,施工难度大幅提升。
海相软土是由上万年的海水沉积物堆积而成,这种土壤孔隙大、含水量高、土质松软、易扰动。“在这里修建高架公路,如同在棉花上搭积木,常规工艺根本就‘站不住脚’。”岳志才介绍说,“在海相软土上施工,咱们得硬着来。”历经数十次的研讨和多方求证,项目团队最终选择了粉喷桩施工这一特殊工艺,就是在海相软土里植入一根根“钢筋铁骨”,形成一副加固地基的骨架,地基牢固了,后续施工就更有保障。
2022年4月,现场开始了双向搅粉喷桩试桩施工,只见坚硬的钻头一点点向下击打,穿透十几米的淤泥层到达坚固的地层,钻机一边快速搅拌地底淤泥,一边喷入石灰、水泥等固化材料,最终凝固成了一根根长13米到18米不等,直径约半米的桩体。“一次成型,‘钢筋铁骨’植入成功。这场与海相软土的‘博弈’终于看见胜利的曙光了。”看着植入的桩体,岳志才激动地说。
然而,这次试桩仅仅是工程建设的第一步。“总计12.5万根、总长度达200万延米的粉喷桩,如此大规模桩体数量及布桩密度,让我们成了全线施工难度最高的项目。在国内,这也几乎是同类施工的极限。”面对异常繁琐的工序和高密度高精度的布桩要求,岳志才和项目团队明白这活儿急不得。
慢工才能出细活。项目团队多次召开专项研讨会,力求每一根粉喷桩施工质量达标且精准就位。顶住工期紧、任务重的压力,项目坚持勘探先行,经过数十次方案改进,根据软土层深度、含水量等差异,为每一根粉喷桩建立专项方案。同时,采用双向搅拌粉喷桩智能化全过程监控系统,实时推送桩机施工过程中的深度、压力、垂直度等参数,并进行专人盯控,确保每一根桩准确扎根海相软土。
施工高峰期,项目50台钻机同时就位,依次排开快速运转,最快一天完成了超过1300根粉喷桩施工。“在进场最晚、任务最多的情况下,我们在全线率先完成了全部粉喷桩施工,且施工优良率达100%。”岳志才激动地说。
如今,12.5万根粉喷桩全部“植入”海相软土内,在这些“钢筋铁骨”的支撑下,项目的路基已连点成线,看着眼前的大干场面,岳志才的脸上露出了笑容。
交通建设报
责任编辑:李乐诗 谢宝义
审 校:王 辉 李占华
电 话:35275 35310
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(石家庄铁道大学科技处、图书馆合办)
目 录
我校高速列车智能运维铁路行业重点实验室揭牌
中国中铁专利首获日内瓦国际发明展金奖
中国铁建大桥局斩获国际桥梁大奖
中铁十一局一项专利获工程建设行业高推广价值专利大赛一等奖
中国公路学会科技奖和桥梁工程创新奖出炉
铁四院两项桥梁成果达国际领先水平
“超大直径盾构隧道管片智能化生产技术”达到国际领先水平
多跨简支拱型钢桁梁桥施工及试验技术达国内领先水平
铁四院地下空间送风技术达国际领先水平
中铁十五局一项科技成果评价达到国际先进水平
铁路北斗测量研究成果迈向国际领先行列
中铁十五局一项科技成果达到国际先进水平
国产首台超大型盾构机主轴承“破壁者”通过专家组评审
国内首次垂直机械法竖井施工技术顺利验证
世界首座齿轮齿轨式转体斜拉桥合龙
世界首台铁路桥梁换运架一体机“太行号”正式投用
3D摊铺控制系统首次“亮相”京哈改扩建施工
我国首台桥梁换运架一体机投用
“深海智眼”助力毫米级对接
近日,我校高速列车智能运维铁路行业重点实验室揭牌仪式暨学术委员会第一次会议顺利举行。国家铁路局科技与法制司二级调研员刘晓冬,我校校长冯文杰、副校长郭文武出席会议。科技处处长王书海、发展规划与学科建设处处长司春棣,国重实验室常务副主任李韶华、共建单位中车唐山机车车辆有限公司、中铁十七局集团有限公司相关负责同志参加会议。
会议首先由国家铁路局科技与法制司领导宣读重点实验室批复文件,并举行了实验室揭牌及重点实验室学术委员会主任、副主任及委员聘任仪式。实验室学术委员会由9位行业专家组成,其中,赖远明院士担任实验室学术委员会主任,我校杨绍普教授、中车唐山机车车辆有限公司总工程师吴胜权担任副主任;石家庄铁道大学校长冯文杰、中国国家铁路集团有限公司机辆部机辆技术处研究员黄成荣、川藏铁路四川公司董事长李新月、西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室主任王开云、北京交通大学教授任尊松、石家庄铁道大学教授冯怀平担任委员。
冯文杰校长在讲话中对国家铁路局和共建单位的各位专家学者长期以来的支持与帮助表示感谢。他指出,实验室要不断整合资源、集成专业特色优势、突出铁路行业特色,推进与共建单位深层次合作,对高速列车智能运维领域的关键技术难点、痛点与堵点开展联合攻关,注重行业与区域深度融合,力争形成一支能力突出、结构合理的人才队伍,取得一批在国内具有影响力的研究成果。
会上,学校国重实验室副主任刘鹏飞向学术委员会详细汇报了实验室建设背景及拟开展研究方向,重点对实验室前期研究基础及下一步发展规划作了汇报。学术委员会专家在听取汇报后,一致肯定了成立实验室对行业发展的重要意义及实验室前期取得的成绩,并分别对实验室研究方向深化凝练、高层次人才培养及中长期发展提出了具体指导建议。会议结束后,与会专家参观了我校国重实验室,对校企联合转向架试验、轴承故障诊断等问题进行深入交流。
石家庄铁道大学
近日,在第48届日内瓦国际发明展上,由中国中铁承担的国家级创新平台——高速铁路建造技术国家工程研究中心研发的3项专利技术荣获1项金奖、2项银奖,实现了中国中铁在日内瓦国际发明展上奖项零的突破。
3项专利技术中,“地震下高速铁路桥上行车安全试验系统”获得金奖,“一种基于激光轮廓扫描的轨道不平顺测量装置与方法”及“地震作用下高速铁路列车走行实时模拟试验系统”获得银奖。
每年一度的日内瓦国际发明展创办于1973年,是世界三大发明展(日内瓦发明展、匹兹堡发明展、纽伦堡发明展)之一,由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府和世界知识产权组织共同举办,是全球举办历史最长、规模最大的发明展之一。
中国中铁
6月14日至17日,以“创新·低碳·智慧·共享——更可持续的交通”为主题的2023世界交通运输大会在湖北武汉举行,集团公司科技信息部组织技术团队参会。会上对获得第40届国际桥梁大会“亚瑟·海顿奖”的中国项目进行了颁奖,由集团公司承建的引江济淮工程淠河总干渠渡槽是今年国际桥梁大会唯一获奖的中国项目。
据了解,国际桥梁大会(IBC)是世界桥梁界颇具声誉的国际桥梁学术会议,共设亚瑟·海顿奖、乔治·理查德森奖、古斯塔夫·林德撒尔奖等6个奖项,其中,亚瑟·海顿奖被誉为桥梁界的“诺贝尔奖”,重点颁发给人行桥、旅客捷运系统、非传统结构等特殊用途的创新桥梁,迄今国内仅山东潭溪山人行桥、青奥公园步行桥、“南京眼”张家界大峡谷玻璃桥三项著名桥梁获此殊荣,淠河总干渠渡槽为国内第四座获此奖项的工程。
该项目位于合肥市肥西县,为安徽省一号工程“引江济淮”的控制性、难点工程之一。淠河总干渠渡槽总长350米,其中钢渡槽全长246米,采用三跨钢结构桁架式梁拱组合设计,主跨跨度达到110米,是世界上跨度最大的通水通航钢结构渡槽,同时也是世界首座波折钢腹板渡槽。
淠河总干渠横跨江淮运河,被誉为“河上有河、船上有船”的“水立交”“船立交”,可实现30米高差的“地河”江淮运河和“天河”淠河总干渠两大水利设施独立通水、通航,互不干扰,成为引江济淮工程全线标志性建筑。
中国铁建大桥工程局
4. 中铁十一局一项专利获工程建设行业高推广价值专利大赛一等奖
近日,中铁十一局五公司“适用于高寒地区的隧道衬砌双台车养护施工方法”专利在第三届工程建设行业高推广价值专利大赛中荣获一等奖。
“适用于高寒地区的隧道衬砌双台车养护施工方法”专利提供了一种适用于高寒地区的隧道衬砌双台车养护施工方法,有效提高了二衬混凝土的养护质量,解决了因养护不到位结构易开裂难题,有效地避免隧道因开裂、掉块导致的重大灾害,在节约时间的同时,也降低施工设备成本。
该项专利核心技术已纳入企业标准,同时该公司已积极参与国家标准和行业标准的制、修订工作,从而提高了企业产品质量、扩大产品市场占有率、提升了企业知名度和在行业内的影响力,为行业技术发展做出了积极的贡献。为了对该项专利技术提供更完善的专利保护,该公司专利权人已从施工工艺、工装装置、配套附件等方面开展专利布局,申报相关专利33项,其中发明专利15项(已授权3项),实用新型专利18项(已授权18项),形成了严密而完整的保护壁垒。
“适用于高寒地区的隧道衬砌双台车养护施工方法”专利技术通用性强,能应用在铁路、公路、水利、煤矿、国防等不同领域的地下工程,目前已成功应用于高寒地区以及一般地区隧道衬砌养护,并在公司渝昆高铁缙云山隧道、万开快速通道万开隧道等重难点隧道中成功应用。该项专利在铁路、公路、水利、国防等地下工程中具有广阔的市场前景,不同于国内外常规方法,它具有安全可靠、绿色环保、节能高效等优点。下一步该公司将加大推广力度,进一步提高国内外隧道衬砌质量,助推公司高质量发展。
中国铁建
6月15日,在2023世界交通运输大会上,中国公路学会科学技术奖、2022年度中国公路学会“桥梁工程创新奖”同期揭晓,中铁大桥院荣获多个奖项。
其中,由中铁大桥院牵头主持的《千米级宽幅重载全漂浮体系斜拉桥建造技术》获中国公路学会科学技术奖一等奖;深度参与的《深水超大台阶型沉井基础设计施工关键技术与装备及智能监控技术》《大跨桥梁多因素耦合作用疲劳损伤精细诊断与防治关键技术》获中国公路学会科学技术奖特等奖。
同时,中铁大桥院作为主要完成单位,摘得中国公路学会“桥梁工程创新奖”4个奖项。其中,杨泗港长江大桥获特等奖,商合杭铁路芜湖长江公铁大桥、武汉市四环线青山长江公路大桥获一等奖,宜宾金沙江公铁两用桥获二等奖。
在同期举办的桥梁发展论坛上,中铁大桥院总工程师、甬舟铁路西堠门公铁两用大桥总设计师肖海珠以《甬舟铁路西堠门公铁两用大桥设计》为主题作报告。
肖海珠介绍,西堠门公铁两用大桥作为甬舟铁路控制性工程,全长2664米,主桥采用主跨1488米斜拉-悬索协作体系桥;选取“公铁平层”布置,即中间通行2线高铁,两侧通行6车道高速公路,是世界目前最大跨度的公铁合建桥梁。
设计团队在综合考虑施工风险、抗风性能、经济性等实际需要之后,初步提出主跨1488米“斜拉-悬索协作体系”方案。该体系不仅减少深水基础的数量,还让构件规模小于同跨度斜拉桥或悬索桥,降低施工风险;同时,吸收斜拉桥刚度大以及悬索桥跨越能力更强的优点。相较于单一结构桥型,同等材料和工艺情况下,采用斜拉-悬索协作体系,更能保障施工安全及铁路的高速行车性能。
目前,西堠门公铁两用大桥已进入基础施工阶段。针对“斜拉-悬索协作体系”桥在后期施工中合龙控制难度大、斜拉体系和悬索体系刚度过渡不匀顺等问题,中铁大桥院创新研究出相应施工解决方案,申请相关发明专利20余项。
肖海珠表示,桥梁是展示综合国力的舞台。当前,中国桥梁设计能力和施工能力,已获得国际同行认可。未来,推动中国桥梁进一步“走出去”“走上去”,除持续保持设计和施工优势,还应积极争取把中国技术、中国标准、中国方案推广出去,带到全世界。
中国公路网
近日,由铁四院完成的《高速铁路大跨桥梁-无砟轨道变形协同一体化建造关键技术与应用》《铁路大跨梁桥弹性约束新体系关键技术及应用》两项课题经3位院士组成的专家组评定,达到“国际领先”水平。
2019年以前,受技术限制,跨度180米以上桥梁均铺设有砟轨道,列车运行时速不超过250公里,形成高速铁路限速点。项目组通过开展高速铁路大跨度桥梁-无砟轨道一体化建造关键技术研究,首次实现了时速350公里线路上列车不降速通过大跨桥梁,将高速铁路无砟轨道桥梁跨度由180米提升至300米。先后建成了世界上第一座高速铁路大跨无砟轨道斜拉桥、世界上最大跨度的高速铁路大跨无砟轨道斜拉桥。
近年来,铁四院立足桥梁工程需求,解决工程实际问题,以争当桥梁产业链“链长”为目标,提前谋划桥梁原创产品技术。为降低高速铁路的养护维修工作量,进一步提高轨道平顺性,项目组通过开展铁路大跨梁桥弹性约束新体系关键技术研究,研发了弹性约束多功能装置,攻克了大跨梁桥设置钢轨伸缩调节器的技术难题,实现了结构联长400米以内的高铁桥梁不设钢轨伸缩调节器,为铁路选线及桥式选择创造了更好条件,我国铁路桥梁结构体系的重大技术创新。
两项桥梁成果标志着铁四院在大跨无砟桥梁建造技术上率先取得突破,完善了我国无砟轨道设计理论,推动无砟轨道桥梁发展。同时,也标志着铁四院构建了大跨梁桥弹性约束新体系,实现了联长400米以内的铁路混凝土梁桥上无需设钢轨伸缩调节器,领先了行业发展。
中国铁建
7. “超大直径盾构隧道管片智能化生产技术”达到国际领先水平
近日,经中国铁道工程建设协会最终确认,中铁十四局房桥公司又一项成果“超大直径盾构隧道管片智能化生产技术”达到国际领先水平。
此前,中国铁道工程建设协会在该公司组织召开“超大直径盾构隧道管片智能化生产技术”技术评审会,会议邀请中国铁道科学研究院集团有限公司、中铁检验认证中心有限公司、河北工业大学、中国铁路设计集团有限公司等单位专家参加评审。
评审会上,房桥公司课题组从研发背景、智能化生产技术创新点、取得的成果、经济及社会效益四个方面对“超大直径盾构隧道管片智能化生产技术”进行了详细介绍。课题组按照“数字化、可视化、集成化和智能化”的建设思路,研究开发了适合于混凝土预制行业作业的智能化设备,首创的模具自动清理及脱模剂自动喷涂设备、混凝土减振降噪技术、新型动力轮驱动+AGV运输+独立式蒸养窑的生产模式等智能化设备和先进生产技术令专家组耳目一新,得到专家组高度评价。
本次评审通过现场考察与会议交流相结合的形式开展。通过听取汇报和现场参观,专家组一致认为:该生产控制技术智能化程度高,生产线布局合理、运行流畅,模块化生产线绿色、低碳、节能、环保,显著提高了产品质量,降低了生产成本和劳动强度,改善了工作环境,达到了国际领先水平。
该公司课题组认真听取专家意见及建议,下一步将积极探索智能化技术的迭代升级,将成果推广到公司更多的预制产品生产领域。
中国铁建
近日,中铁十四局铁正公司《高速铁路多跨简支拱型钢桁梁桥拖拉施工、监控及试验运维关键技术研究》项目成果通过中国铁建科技成果评价会成果鉴定。专家组一致认为,该项目成果创新性、实用性强,经济、社会、环保效益显著,总体达到国内领先水平。
大跨简支拱型钢桁梁桥是一种在国内新兴的桥梁结构,具有雄伟壮观、跨越能力大、承载能力高的特点,与其他钢桥比,该桥型的刚度、稳定性以及抗震性能良好,应用前景广阔。京张高铁官厅水库特大桥主桥是我国第一座采用“逐孔拼组、分段拖拉、整桥到位”拖拉施工技术的高速铁路大跨简支拱型钢桁梁桥。该公司在开展相关检测业务的时候,无工程经验可借鉴,碰到一系列工程技术难题,为此该公司桥梁与结构工程事业部成立课题组开展技术研究。
该课题围绕长距离分段同步拖拉、多点纵向水平荷载分配、拖拉施工监控、成桥荷载试验及运营期健康监测等多个方面展开研究,建立了一系列施工控制、试验研究、健康监测方法及标准,解决了诸多工程技术难题,提升了我国多跨简支拱型钢桁梁桥拖拉施工及试验运维的整体技术水平。当前该项目成果已在多个项目上进行了推广应用,应用效果良好。该项目共取得了发明专利2项、实用新型专利3项,软件著作权1项,发表中文核心期刊论文5篇。
中国铁建
近日,铁四院科研成果《地下空间变工作区送风关键技术及应用》通过专家评价,研究成果总体达到国际先进水平,其中柱壁贴附射流加导流板送风方法达到国际领先水平。
地下空间变工作区送风关键技术及应用》首创了“一种地下空间变工作区高效送风方法”,完整建立了变工作区送风的理论模型并揭示了气流分区流动机理,全系列研发了适用于地下空间变工作区的系列送风装置。经过多年联合攻关,课题组形成了地下空间变工作区送风关键技术及工程应用的成套技术,可有效解决地下空间能耗高、效率低、舒适性差的痛点问题。
该成果已成功应用于郑州机场至许昌市域铁路、雄安站综合交通枢纽等重大项目,取得了显著的经济、社会和环境效益,具有广阔的应用前景。
近年来,铁四院积极推动科研成果的转化,实现了变工作区送风、智能防淹门、高密闭风阀等多项科研成果的落地应用,提升了工程设计品质,取得了良好的经济效益。
中国铁建
近日,中铁十五局三公司“滇西南地区复杂地质条件下隧道施工关键技术研究 ”科技成果顺利通过中国铁建组织的科技成果评价会,经评定达到国际先进水平。
由中铁十五局三公司施工的国家“一带一路”重点工程——中老铁路曼勒一号隧道、巴罗二号隧道和勐远隧道工程,地质情况极其复杂,施工难度大。针对高地应力富水软岩铁路隧道变形机理,他们成立了技术攻关小组,以“滇西南地区复杂地质条件下隧道施工关键技术研究 ”为课题进行研究创新。他们提出了开挖迂回导坑释放高地应力的控制措施、发明了一种适用于泥岩隧道大变形的支护方法和一种软岩隧道洞口边坡仰坡用加固组件,有效解决了围岩地应力高、变形量大、变形持续时间长等问题,有效预防了富水岩溶地区突泥涌水的发生,确保了隧道施工安全掘进。2021年2月1日上午,中老铁路重点控制性工程、全长8280米的曼勒一号隧道顺利贯通,标志着标段所有隧道全部贯通。
在此次评价会上,该公司依托安徽省宿州市灵璧县的虞美人大桥工程建设开展的“景观桥梁钢箱拱精准建造关键技术研究”科技成果,也参加了成果评价,被评定为国内领先水平。
近年来,该公司高度重视科技创新工作,成立了由各专业领域专家组成的技术中心,相继开展科技立项、科技研发、科研成果转化、产学研合作等工作。同时,他们进行专利申报,强化科技成果落地。此次两项科研成果也为今后复杂地质条件隧道工程施工和大跨度钢箱拱桥工程施工积累了宝贵经验。
下一步,该公司将继续聚集“第一生产力”,加大科技研发力度,以课题立项为基础,加强课题研发过程管控,培养尖端技术人才,打造行业标杆,树立专业施工名片,形成独具特色的施工能力。
中国铁建
近日,由铁四院牵头完成的《铁路领域北斗测量关键技术及应用研究》课题通过专家评审,相关研究成果迈向国际领先行列。
中国工程院院士刘经南主持课题评价会议,全国工程勘察设计大师、中国铁设副总工程师王长进,全国工程勘察设计大师、长江设计集团杨爱明等专家组成的评审组认为:研究成果在铁路工程领域总体达到国际先进水平,其中带状铁路工程北斗地基增强技术及其相关的铁路工程测量技术达到国际领先水平。
该课题由铁四院牵头,铁一院、铁五院、上海院、知识产权中心、西南交通大学等单位参与。
课题组面向铁路全生命周期稳定基准和高精度位置实时服务的需求,针对铁路地形起伏变化大、线路长的难题,攻克了带状铁路工程北斗地基增强系统建设的关键技术难题,实现了区域用户平面优于2厘米的高精度动态位置服务。
针对现行标准分级布网、逐级控制技术存在的误差累积、工作量大、维护困难等问题,课题组提出了动态可维持的统一基准建立方法,实现了铁路全生命周期北斗对GPS的替代,有力推动了北斗铁路工程测量新技术体系的建立。
针对北斗/GNSS站网坐标时间序列噪声与微小形变量有效分离的难题,课题组提出了噪声提取与建模方法,实现了铁路构筑物事后毫米级变形监测。
课题组研发了既有线快速测量车,实现了铁路轨道空间位置绝对定位精度优于2厘米,满足200公里时速及以下有砟轨道平顺性快速测量要求,破解了轨道空间位置快速测量和线位平顺性拟合的技术难题。
截至目前,课题研究已授权专利27项,发表期刊论文38篇,编著国铁集团《铁路工程北斗卫星导航系统测量技术规程》、中国铁建《铁路工程测量北斗地基增强系统建设与应用规程》等标准6项,登记软件著作权7项。
研究成果创新了北斗卫星导航在铁路领域应用的新模式,成果已成功应用于长赣铁路、宜涪铁路、滁宁城际,并推广应用于京九铁路等重大项目,取得了显著的经济和社会效益,具有广泛的推广应用前景。
中国铁建
近日,中铁十五局城建公司“矩形顶管变坡度下穿富水软弱地层施工微扰动控制研究”科技成果通过中国铁建组织的科技成果评价会,经评定达到国际先进水平。
该成果形成于扬子江大道管廊工程。这项工程是江南环干线管廊的重要组成部分,顶管施工区域地处长江漫滩,地下水极其丰富,特别是顶管隧道距离始发井65米以内穿越粉质黏土夹粉砂层,剩余的145.5米主要穿越淤泥质黏土层,掘进的地质情况复杂。
针对富水软土地质下大截面矩形顶管穿越密集管线群的施工难题,该项目项目积极开展科研攻关,从“富水条件深厚砂层滨江地区工作井基坑防渗工艺及效果评估关键技术研究”“富水条件下穿密集管线群矩形顶管施工工艺研究”“富水条件矩形顶管下穿密集管线群的沉降控制标准研究”“富水条件矩形顶管风险安全评估关键技术研究”等方面,通过理论分析、建模验证、室内试验、有限元模拟、现场验证等多方式开展科技攻关。
他们研发的大断面矩形顶管变坡顶进技术,提出变坡顶推力的计算方法,实现了具有竖曲线的矩形顶管施工建设,拓展了矩形顶管的应用范围。他们通过研究触变泥浆各组分及其各性能指标,提出了变坡顶进时泥浆的最优配比和注浆量,保证了曲线顶管顺利实施。同时,他们还揭示了不同顶进坡度和注浆密度下的地表变形规律,实现了矩形顶管在富水软土环境中下穿管线群的微扰动控制。评价委员会一致认为,该项研究成果社会经济效益显著,推广前景良好。
据悉,该公司高度重视科技创新工作,2023年在信阳CAZ双创产业园区项目成立博士工作室、BIM工作室、劳模创新工作室、专家工作室,并定期举办科技论坛。他们通过“走出去、请进来”,持续提升技术服务施工生产水平,并把科技成果、创新成果转化为看得见的“生产力”、摸得着的“效益”。
中国铁建
6月9日,中交天和与中科院金属所联合研制的我国首台超大型盾构机用主轴承——“破壁者”顺利通过由钱七虎、李依依、陈湘生等9名院士和知名专家组成的专家组评审,标志着我国已完全掌握超大型盾构机用主轴承的自主设计、精密加工、安装调试、寿命预测等集成技术,具备进口替代能力,打通了国产超大型盾构机全国产化“最后一公里”。
专家组一致认为,“破壁者”国产主轴承的各项指标达到了同类进口产品的先进水平,部分指标处于国际领先,对于盾构隧道和装备制造领域具有里程碑意义,为超大型盾构机装机应用奠定了技术基础。
“破壁者”主轴承直径为8.01米,重60吨,是我国研制的首台直径最大、单体最重的盾构机用主轴承,可应用于直径16米级超大型盾构机。
盾构机是基础设施建设的重大装备,被称为“世界工程机械之王”,承担着地下掘进、穿山越岭、过江跨海的重任。中交天和自主研制的超大型盾构机国产化率已达98%,但主轴承一直依赖从国外进口。主轴承素有盾构机“心脏”之称,是盾构机刀盘驱动系统的关键核心部件,大型主轴承的研发是我国实现盾构机自主可控制造的最后一道关。
2021年4月,中交天和与中科院金属所签订战略协议,共同承担超大型盾构机主轴承研制任务,最终实现了国产首台直径8.01米大型主轴承的完全自主研制。该主轴承设计使用寿命超过1万小时,可持续挖掘长度超过10公里,且价格仅为进口主轴承的70%左右,为隧道工程缩短了建设工期、节省了建造费用,对我国供应链产业链安全可控具有重要意义。
中国交建
近日,在广花城际京溪路至白云东平区间2号盾构井施工现场,随着最后一环管片拼装完成,标志着国内轨道交通建设领域首次应用的垂直机械法竖井施工技术得到成功验证,为国内轨道交通建设领域推广应用奠定了基础。
京白区间2号盾构井位于白云区同和路西侧地块内,采用明挖竖井+垂直机械法竖井施工,其中竖井掘进机掘进深度27米,地质复杂,三种岩性交叉分布,加上周边临近密集房屋建筑群和市政道路,施工难度大、风险高。为解决这一“拦路虎”难题,中铁十五局作为轨道交通建设的主力军和探索者,积极与建设单位、设计单位沟通。他们大胆尝新,采用垂直机械法竖井施工技术,巧用新技术、新工艺、新材料、新设备。他们与铁建重工“对症下药”,研制了“未来号”沉井式竖井掘进机。该竖井掘进机直径达14.2米,重约120吨,采用截削式刀头直接开挖,无需施作围护结构,具有准备周期短、安全性好、施工速度快、节约投资等优点。
由于机械法竖井施工工艺尚无国家、行业地方标准,在国内装备及施工技术仍然处于起步探索阶段。为确保机械法竖井顺利掘进,施工前,他们通过大量前期调研、理论模型计算、技术论证等方法,对新技术进行了一次又一次的“推演”。
自2022年12月20日右线竖井始发以来,他们克服了滚筒截齿磨损更换、滚筒格栅堵塞补焊、井筒内部大块石头滞排等问题,避免了竖井超挖、基坑塌陷、周边地层沉降、竖井掘进机刀头受损等风险。他们通过提高设备地层适应性和施工效率,最终于2023年3月8日完成右线竖井掘进施工,历时78天。为进一步做好新技术的应用和研究工作,他们立即召开技术总结会,并邀请行业权威专家针对施工技术进行了优化改进。在左线竖井施工中,掘进机效率得到了显著提高,仅用了34天就完成了掘进施工任务,将时间节约了近六成。
据悉,广花城际是广州市首次主导建设的城际铁路,建成后可实现广州城市外围中心与城市中心30分钟通达,未来还将与地铁、城际实现贯通或跨线运营,是形成大湾区西岸南北向的重要客流走廊,对于打造“轨道上的大湾区”、推动区域城市一体化进程具有重大意义。
中国铁建
6月8日,中铁大桥院设计、中铁工业旗下中铁九桥参建的世界首座齿轮齿轨式转体斜拉桥——襄阳市环线提速改造工程跨襄阳北编组站大桥顺利合龙。
该桥是湖北省襄阳市环线提速改造工程项目全线工期控制工程,总长920米,宽37.5米,双向6车道,设计时速60公里,为双独塔双索面混合梁斜拉桥。大桥跨站场部分总长度为520米(站场宽度490米),采用钢混组合梁跨越32个股道,是目前国内跨度最大、跨越铁路股线最多的市政道路跨铁路立交桥。
大桥T3、T5两个主塔采用转体施工方式,应用了新型齿轮齿轨式多点支承转体系统,是世界首座齿轮齿轨式转体斜拉桥;转体重量均为3.2万吨,总重量6.4万吨,为国内规模最大、重量最大的多点支撑、全自动控制新型转体桥。2022年8月和9月,两座主塔转体施工完成之后,中间剩余200多米的跨度,采用悬拼,即斜拉索与混凝土梁同步施工技术,在“空中”完成结构施工,并且不影响地面铁路正常运行。
为了保护基层材料不受腐蚀,延长桥梁使用寿命,大桥跨铁路部分主梁采用耐候钢材料,为国内首座采用免涂装耐候钢的城市桥梁。相比表面喷涂防腐油漆等方法,耐候钢可减少设计使用年限内钢主梁涂装维护工作,更适合跨越大型、繁忙铁路站场的桥梁工程。
中铁九桥主要承担该桥9500余吨钢梁制安,3405平方米钢箱梁桥面板运输、吊装,桥面附属件湿接缝施工以及2台75吨全回转架桥机、2台75吨提升站、2套施工挂篮设备研制任务。
据悉,襄阳市环线提速改造工程是打造襄阳市区“半小时交通圈”的核心节点,也是襄阳市“两轴三环九放射”骨架路网结构中的第一环。项目建成通车后,可实现中心城区10分钟内上快速路、半小时到达机场或高铁站,对带动老城区、产业区和商业区发展,提升襄阳城市整体人居环境具有重要作用。
中国中铁
6月20日,在河北沧州黄骅市,我国重要煤运通道——朔黄铁路成功在4小时“天窗期”内完成了首孔预应力混凝土T梁的“换、运、架”全部作业,标志着世界首台铁路桥梁换运架一体机“太行号”正式投用。
这也是世界范围内在运营铁路上首次实现不断线、不停运,达到“即换即通车”,填补了世界铁路行业整孔换梁施工、“天窗期”完成线上作业的技术空白,为我国既有铁路的快速维养与快速迭代提供了安全可靠的装备与成套技术保障。
据最新数据显示,截至2022年底,全国铁路营业里程已达到15.5万公里。然而,我国既有运营铁路线最早要追溯到清朝末年,很多地区的普速铁路均已历经了半个世纪以上的运营周期,其中超过40%的铁路桥梁使用年限已达到30年以上,换梁需求十分迫切。
国际上现有的铁路换梁技术主要为台架横移换梁、龙门吊换梁等方式,都受限于特定的适用场景。现有换梁技术均需要长时间断线、改线进行施工,对铁路行车组织和运营安全造成影响,且不能满足高墩、复杂地形地貌、无施工台架及作业场地等特殊情况下的换梁任务。
为突破现有换梁施工技术的限制,由中国铁建所属铁五院与国家能源集团朔黄铁路公司联合研制的世界首台换运架一体机——“太行号”应运而生。“太行号”提载带有道砟及轨排的整孔新梁,在天窗点开启后由临近站区编组联运至待换桥位,完成体系转换后,将既有梁整孔提起装车,架设新梁并精调到位,线路恢复后,换运架一体机将运输旧梁离场。换梁后的线路经大机捣固,可迅速恢复运营通车。
“太行号”具有满足既有铁路运营条件、复杂工况下的一体化施工能力,可高效完成运营条件下4小时“天窗期”内换梁施工作业。采用“两车夹一机”的编组运行方式,同时首创“收折式”设计理念,具备“整机换、运”的姿态快速转换功能,折叠状态满足铁路运输要求,无需施工征地。施工不受周围环境的影响,无需对接触网等附属设施进行迁改,适用于各种复杂工况下的换梁作业。装备可使换梁工序及施工人员大幅减少,整体换梁效率较传统工法提升3倍,真正实现即换即通车。
据悉,朔黄铁路是我国西煤东运第二大通道,黄骅港是国内最大的煤炭下水港,截至目前已累计运输煤炭超过44亿吨,此次换梁装备的应用,提升了换梁效率,降低了对运营线施工的影响,为能源大动脉的安全稳定供应提供了有力保障。
国务院国有资产监督管理委员会
近日,三公司承建的京哈改扩建工程第三合同段级配碎石功能层、底基层试验段顺利完成,标志着该项目正式进入路面施工阶段。
此次试验段位于北京方向侧,施工长度358.2米,摊铺宽度12.39米,压实厚度17厘米。为保证施工质量效率,项目部创新应用业内领先的智能化3D摊铺控制系统,这也是3D摊铺控制系统首次在京哈改扩建施工项目中“亮相”。
据了解,该系统应用时将摊铺的路面结构层高程、坐标、宽度等数据输入,通过配套的数字化软件,将设计数据转变为系统可识别的标准格式的设计数据导入系统控制器,系统根据参数进行精确的平面和标高匹配,自动化调整熨平板的升降,实现摊铺作业施工的自动化和智能化。
采用3D摊铺控制系统,一天可以铺设约1.5公里,效率较传统相比提高1/3。摊铺过程实现动态质量管理和控制,不受光照条件的影响和制约,能够大幅减少测量及辅助人员的投入,有效减少人为误差。不仅如此,它克服了传统摊铺铺设不均、平整度相对较差等缺点,实现了“机械化换人、自动化减人”的理念,保证施工质量并提高施工的安全性。
为保证此次试验段铺设的顺利进行,项目部统筹谋划,合理配置资源。各部门协调配合,细化施工工序,提前做好施工设备调试和进场事宜,紧盯路基交验结果、施工方案以及配合比审批工作,保证施工现场施工有序进行。
中铁十九局
6月20日,河北沧州黄骅市,在4小时“天窗期”内,我国重要煤运通道——朔黄铁路成功完成首孔预应力混凝土T梁的“换、运、架”全部作业,标志着我国首台铁路桥梁换运架一体机“太行号”正式投用。这也是世界首次在运营铁路不断线、不停运的情况下,完成对既有桥梁的更换作业,实现“即换即通车”,填补了世界铁路行业整孔换梁施工、“天窗期”完成线上作业的技术空白,为我国既有铁路的快速维养与快速迭代,提供了安全可靠的装备与成套技术保障。
“目前铁路通用换梁技术主要为台架横移换梁、龙门吊换梁等方式,完成施工需要长时间断线、改线,对既有铁路行车组织和运营安全造成影响,且不能满足高墩、复杂地形地貌、无施工台架及作业场地等特殊情况下的换梁任务。”中铁第五勘察设计院集团有限公司换梁项目负责人吴敬蓬说。
在换梁现场,只见“太行号”搭载着带有道砟及轨排的整孔新梁,在天窗点开启后,由临近站区编组联运至待换桥位,完成体系转换后,将既有梁整孔提起装车,架设新梁并精调到位,线路恢复后换运架一体机运输旧梁离场。换梁后的线路经大机捣固,迅速恢复运营通车。
吴敬蓬告诉记者,“太行号”采用了“两车夹一机”的编组运行方式,同时首创“收折式”设计理念,具备“整机换、运”的姿态快速转换功能,折叠状态满足铁路运输要求,无需施工征地;施工不受周围环境的影响,无需对接触网等附属设施进行迁改,适用于各种复杂工况下的换梁作业。换梁工序及施工人员大幅减少,整体换梁效率较传统工法提升2.5倍,真正实现即换即通车。
科技日报
6月11日,一航局承建的深中通道海底隧道最终接头顺利推出,标志着世界最长最宽钢壳沉管隧道合龙。“这一刻的荣誉,属于深中通道建设团队的每一个人。”项目测管中心副主任锁旭宏激动地在朋友圈写下这句话。
深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的世界级跨海通道集群工程,全长24公里,建成后对加快粤港澳大湾区城市群融合发展具有战略意义。其中,深中通道海底隧道长6845米,沉管段长5035米,由32个管节及1个最终接头组成。
6月8日,海底隧道最后一节沉管和最终接头开始浮运安装。6月10日晚8点左右,最终接头顶推作业已前进1.5米。这时,一个揪心的情况出现了:潜水员下水人工测量的数据与测量系统提供的数据存在一定出入。
“当时,我的心咯噔一下。如果潜水员反馈的数据是真实的,最后的对接将会出现将近2厘米的误差,这与我们实现毫米级对接的目标有很大距离。”锁旭宏紧急追溯查验系统数据后自信地说,“测量系统没问题,可以继续推出。”6月11日凌晨2点,最终接头对接作业完成,误差小于10毫米。
让锁旭宏无比自信的系统,是被称为“深海智眼”的水下双目摄像定位系统。以往沉管沉放安装,要在沉管顶部安装9层楼高的测量塔,通过接收北斗信号获取定位数据。但最终接头推出段像抽屉一样套置在E23沉管内部,无法架设测量塔。因此,项目测量团队必须提出新的技术方案。
早在全线最深管节E9浮运安装时,锁旭宏就下定决心要用更便捷高效的新型测控系统取代巨大的测量塔。然而,让想法落地却并不容易。“最开始的灵感来自照相机,既然相机能够快速捕捉物体运动状态,那目标庞大的沉管自然不在话下。”在陆地试验后,锁旭宏信心满满地说。但现实却给他浇了一盆冷水,由于珠江口泥沙含量大,水下浑浊能见度极低,根本难以准确测量物体状态,反复调整相机参数也收效甚微。
为了改善水下可视条件,锁旭宏在3个月时间里反复测试了七八种光源,测量精度基本都在10厘米左右,最后发现使用白炽灯后,精度有了显著提升。锁旭宏迅速联合深圳大学定制相机,并通过系统运算,排除掉水下折光、浑浊度等干扰因素,测控精度达到了3至5毫米,并在E12至E22管节安装过程中不断试验,水下双目摄像定位系统逐渐成熟。
“这套系统就像人的眼睛一样镶嵌在最终接头上,可以实时提供最终接头推出过程的三维姿态,我们就可以获知需要推出的数据。”锁旭宏说。有这套“深海智眼”的助力,沉管对接精度更加可控。但“深海智眼”也存在一定限制,若对接过程中碰到鱼类等遮挡物,就无法发挥作用。于是,锁旭宏结合传统水下拉线技术,在水下双目摄像定位系统装置里装上钢丝绳。钢丝绳可以随沉管运动收缩,以此判断对接偏移情况。通过两者相互复核、联合解算,为最终接头在海底安装对接提供更加可靠、更高精度的定位数据。
“有‘深海智眼’助力,未来,我们能够在更深更复杂的水域安装沉管。”锁旭宏对未来也更加充满信心。
交通建设报
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