(石家庄铁道大学科技处、图书馆合办)

目  录

  1. 我校再获2024年度河北省科学技术奖一等奖
  2. 国内首个!蜀道集团四川公路院设计工程斩获桥梁界“诺贝尔奖”
  3. 中铁二十二局斩获5项工程建设科学技术奖
  4. “极端条件下高精度静力触探技术研发及工程应用”达到国际领先水平
  5. “深厚覆盖层基础处理智能振冲控制关键技术及应用”达到国际领先水平
  6. 铁五院明挖长距离下穿复杂铁路站场关键技术达到国际领先水平
  7. 中铁十四局两项架梁工法技术分别达国际、国内领先水平
  8. 中铁二十一局集团五公司成功完成两项科技成果登记
  9. 国家铁路局发布《铁路悬索桥设计规范》
  10. 中铁二十三局在复杂地质隧道建设领域实现新突破
  11. 铁建“智”造闪耀世界舞台
  12. 解码汕头湾海底隧道世界级工程的中国智慧
  13. 中铁十九局华东公司桥梁施工工艺工装创新成果显著
  14. 破解“小、散、虚” 上海交通大学“三路并进”推进有组织科研
  15. 北京科技大学:系统改革推动科技成果跃上“生产线”

1. 我校再获2024年度河北省科学技术奖一等奖

4月21日,河北省召开2024年度科学技术奖励大会。省委书记倪岳峰出席会议,省长王正谱主持。会议对促进我省科学技术进步和经济社会发展作出突出贡献的科学技术人员和组织给予奖励。我校共获得2024年度河北省科学技术奖6项(含参与2项),其中作为第一单位获得一等奖1项、二等奖3项。副校长郝如江在主会场参加会议。

杜彦良院士主持完成项目“复杂环境长大隧道隐蔽缺陷精准检测智能识别关键技术与装备及应用”荣获河北省科学技术进步奖一等奖。该项目聚焦铁路、地铁、公路等严苛环境长大隧道结构隐蔽病害精准检测与智能识别关键难题,攻克了隧道结构隐蔽病害复杂演化机理、检监测一体化智能感知、高效综合评估与智能预测等一系列关键理论与共性技术难题。

信息学院高志伟教授主持完成项目“高铁列控系统电磁干扰仿真与防护关键技术及应用”,张云佐教授主持完成项目“开放场景下轻量化监控视频敏感信息快速浓缩关键技术及应用”,土木学院刘庆宽教授参与完成项目“桥梁超长索缆结构风致振动与控制及其应用”(我校为第一单位)分别荣获河北省科学技术进步奖二等奖。

河北省科学技术奖是代表科技创新能力和综合科研实力在河北省内水平的重要标志。截至2024年度,我校已连续九年将河北省科学技术奖一等奖的殊荣收入囊中,彰显了学校在科研领域的深厚底蕴与持续领先地位。本年度我校获奖率接近50%,这不仅是对我校科研团队辛勤耕耘的高度认可,更是对未来科研探索的激励与鞭策。近年来,学校扎实推进有组织科研,高度重视培育和引导科研团队累积成果,以高质量创新推动科技与产业融合。未来,学校将继续深耕河北,强化特色,探索协同创新,持续输出科技动能。

石家庄铁道大学

2. 国内首个!蜀道集团四川公路院设计工程斩获桥梁界“诺贝尔奖”

近日,2025年国际桥梁大会(IBC)奖项评审结果揭晓,蜀道集团旗下四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(以下简称“四川公路院”)设计的“宜宾市岷江大桥加固改造工程”荣获阿巴・利希滕斯坦奖。这一荣誉不仅是国内首个,更是该奖项设立以来首次花落北美地区之外,实现重大突破。同时,这也是四川公路院继2019年合江长江一桥获乔治・理查德森奖、雅康高速泸定大渡河兴康大桥获古斯塔夫・林德撒尔奖后,第3次捧回的IBC大奖。

国际桥梁大会(IBC)是由美国宾夕法尼亚州西部工程师协会主办的国际桥梁学术会议,在世界桥梁界享有极高声誉与影响力。该大会奖项设立于1988年,每年评选一次,共设有7项大奖,且每项每次仅授予一个工程项目。国内的港珠澳大桥、合江长江一桥等著名桥梁工程都曾在此斩获殊荣。其中,阿巴・利希滕斯坦奖自2012年设立,专门表彰在历史悠久桥梁的修复重建中,展现卓越美学价值与创新理念的杰出工程。此次宜宾市岷江大桥获奖,标志着中国桥梁工程在国际舞台上获得更高认可。

始建于1973年的宜宾市岷江大桥,是宜宾首座公路桥梁,也是我国20世纪70年代混凝土拱桥的典型代表,承载着宜宾人民的集体记忆,然而,随着经济发展和交通量剧增,大桥长期超负荷服役。

面对桥梁构件承载力不足、拆除重建工序复杂、施工场地受限且风险高等难题,四川公路院研发出一系列关键加固技术:采用轻型钢混组合桥面板,既减轻桥面恒载,又拓宽桥面;保留并加固主拱圈,使其成为施工纵向通道,同时提升承载能力;创新采用拆除与重建交叉施工流程,科学调整拱上结构重量,确保施工及运营阶段拱圈安全。

2023年9月12日,完成加固改造的岷江大桥全面恢复双向通行,通行能力提升50%,承载能力完全符合现行行业规范标准。此次获奖,不仅是对宜宾市岷江大桥历史与工程价值的高度认可,更是对四川公路院桥梁加固改造技术实力的权威肯定。未来,四川公路院将深入提炼大跨径混凝土拱桥加固改造成套技术,积极推广应用,为提升行业技术水平、推动绿色交通发展持续发力。

【延伸拓展】乔治・理查德森奖是IBC设立最早、影响最大的奖项,旨在表彰近期在世界桥梁工程设计、施工、科研方面取得杰出成就的工程项目;古斯塔夫・林德撒尔奖则颁发给在与环境和谐、美学以及社会参与方面有突出成就的桥梁;亚瑟・海顿奖用于奖励在桥梁工程中展现桥梁艺术的景观创新桥梁;阿巴・利希滕斯坦奖聚焦于历史桥梁修复,专门表彰在这一领域展现出卓越艺术性和创新性的项目;尤金・菲戈奖颁发给桥梁的投资者和设计者;铁路桥奖用于表彰近期在铁路桥梁工程上取得杰出成就的桥梁;超级工程奖则是对最近在特大桥项目设计和建造上取得杰出成就桥梁的嘉奖。

中国公路网

3. 中铁二十二局斩获5项工程建设科学技术奖

近日,中国施工企业管理协会2025年工程建设行业科技工作会议在成都召开,部署2025年中施企协科技工作并为2024年度荣获科学技术奖的项目颁发了奖牌及荣誉证书,中铁二十二局集团公司及所属相关单位申报的科技创新成果一举斩获5项奖项,其中“极复杂岩溶区高速铁路隧道安全建造关键技术”成果荣获工程建设科学技术进步一等奖。

中国施工企业管理协会工程建设科学技术奖,作为工程建设领域极具权威性与影响力的奖项,是经国家科学技术部和国家科学技术奖励工作办公室批准,旨在奖励工程建设行业内对科技创新作出突出贡献的组织、个人以及在国际、国内具有领先水平的科技创新成果。

极复杂岩溶区高速铁路隧道安全建造关键技术(一等奖)

该成果由集团公司联合中铁二院、北京交通大学等多家单位共同完成,研究成果以沪昆高铁(贵州段)岩溶隧道等工程项目为依托,开展了极复杂岩溶区高速铁路隧道安全建造关键技术研究,建立了极复杂岩溶区高速铁路隧道选址的避灾减灾技术,研发了瞬变电磁与核磁共振相组合的超前探水方法,有效提高了极复杂岩溶区隧道建设风险的防控能力;研发了高压富水岩溶隧道分水降压技术,开发了富水充填溶腔隧道上堵下排注浆技术,建立了基于多节头自胀式锚杆的岩溶角砾岩大断面隧道支护体系,实现了高压富水及岩溶角砾岩地层等复杂岩溶隧道安全快速施工;提出了隧道穿越大型溶洞稳定性判定及分类处治方法,形成了高铁隧道穿越大型溶洞的成套技术体系。

敏感城区盾构异形钢环补偿法侧向始发关键技术研究(三等奖)

该成果依托北京地铁昌平线南延工程,针对敏感城区富水粉土地层空间狭小盾构无法正线始发难题,研发了受限场地盾构侧向始发斜切掌子面应力平衡补偿施工方法,开发了异形钢套筒成套装备,解决了富水粉土地层狭小空间盾构始发难题,降低了施工对周边环境的影响;研发了物理力学性能指标与掌子面加固土体相似的填充材料,解决了盾构机侧向始发不均衡切削技术难题;提出了盾构侧向始发信息化施工技术,建立了自动实时监控平台,实现了盾构始发过程实时监控。

敏感城区复杂地层微振爆破及变形控制技术研究(三等奖)

该成果依托青岛地铁1号线和4号线工程,对爆破振动基本理论进行试验总结,并分析了爆破振动的影响因素。创造性地提出了软弱富水砂层“地表注浆+洞内帷幕注浆+地表疏干降水+大管棚+超前注浆导管”相结合的综合加固技术;通过正交仿真试验,对不同地层环境中爆破长度、钻孔深度、装药量对临近桥桩的动力影响规律和影响机制进行了研究,确定了最佳合理爆破施工长度、单孔深度及单孔装药量;基于明挖段爆破施工对既有结构的振动影响研究,提出了“上部机械开挖+下部台阶爆破+桥桩附近静态破碎”动静结合、分区控制的明挖基坑爆破动态控制技术。

地铁盾构近距离下穿公路隧道、铁路双层叠落区施工控制技术与应用(技术发明三等奖)

该成果依托长春地铁6号线盾构施工下穿公路隧道、既有铁路双层叠落区敏感构筑物项目,面对盾构施工敏感风险源的施工难题,通过采用理论分析、预测模型搭建与训练和现场验证相结合的方法,研究形成了地铁盾构近距离穿越双层叠落区段敏感结构变形控制关键技术。该成果授权发明专利5项,授权实用新型专利3项,登记软件著作权3件,省部级工法1项,发表论文8篇。

大跨度连续梁拱双块式无砟轨道施工及配套建造技术(三等奖)

该成果以广清城际北延线项目北江特大桥等工程为依托,针对无砟轨道与大跨度桥梁变形协调技术难题,创建了无砟轨道施工线形“半预压非抬升”及长轨精调线形“温度因素影响梁体高程的半反值进行轨道抬升”预设理念,研发了长轨预精调施工关键技术,揭示了CPⅢ成果变化和不同顺坡长度对长轨预精调的影响规律,总结形成了大跨连续梁拱桥无砟轨道施工技术,推动了双块式无砟轨道施工向智能化、信息化、精益化施工升级。

中国铁道建筑报

4. “极端条件下高精度静力触探技术研发及工程应用”达到国际领先水平

近日,由中国岩石力学与工程学会组织的“极端条件下高精度静力触探技术研发及工程应用”科技成果评价会在北京召开。

评价委员会由中国科学院院士何满潮教授担任主任委员,中机国际工程设计研究院有限责任公司的全国勘察设计大师张炜担任副主任委员。会议由学会代理秘书长杨军教授主持,副秘书长张芳副教授参加会议。

安徽建筑大学党委常委、副校长蔡国军教授代表项目完成单位领导致辞,并代表项目组作成果汇报。项目由安徽建筑大学、中国矿业大学、东南大学与中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司等单位共同完成,项目针对特殊环境测试装备、贯入力学响应机理、数据智能解译算法等技术瓶颈,开展了孔压静力触探技术的理论体系构建、装备迭代开发与数据智能解译研究。建立了考虑极端条件的静力触探小孔扩张解析理论,研发了相应的多尺度模拟方法及可视化试验技术;研发了非常规重力环境的模拟系统及相关的静力触探探头,研制了考虑极端温度影响的静力触探测试及其贯入装备,在长江水下环境孔压静力触探贯入深度创造了世界纪录;提出了静力触探多源数据融合算法及其配套的智能化数据解译方法,建立了参数多元分布模型和可靠度评价方法,解决了极端条件下参数多变和多源数据融合的难题。项目取得了一系列创新性成果,在港珠澳大桥岛隧工程、越南海上风电工程等国内外重要工程中应用,有效提高了我国特殊环境极端条件下高精度静力触探测试技术水平,支撑了国家重大基础设施建设及“三深”国家战略发展。

评价委员会专家听取了项目组的汇报,审阅了相关资料,经质询讨论和评议,评价委员会认为,该项目总体上达到国际领先水平。

评价委员会主任何院士强调指出成果评价区别于鉴定:成果评价中的专家与项目组目标一致,二者共同进一步聚焦问题,挖掘先进性,提炼核心创新点,凝炼成果,并指出成果的提升空间。

中国岩石力学与工程学会

5. “深厚覆盖层基础处理智能振冲控制关键技术及应用”达到国际领先水平

2025年3月21日,由中国岩石力学与工程学会组织的“深厚覆盖层基础处理智能振冲控制关键技术及应用”科技成果评价会在北京召开。

评价委员会由中国科学院何满潮院士担任主任,中国科学院陈祖煜院士担任副主任。代理秘书长杨军教授主持会议。

中国华能集团有限公司水电领域首席专家、泸定分公司工程部主任陈涛代表项目组作成果汇报。该项目由中国华能集团有限公司牵头,联合中电建振冲建设工程股份有限公司、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、成都中大华瑞科技有限公司、清华大学组建研发团队。针对振冲工艺过程人工控制波动性大、控制参数不联动、成桩质量及复合地基质量评价滞后等难题,依托硬梁包水电站首部枢纽基础处理工程进行了深入研究。通过理论分析、数值模拟、试验研究与监测反馈等综合手段,在智能振冲成桩及控制理论、成套施工装备、质量评价体系和智能振冲标准体系等方面取得了一系列创新性成果。授权发明专利13项、软件著作权3项,发表论文8篇,发布企业标准4部。创新成果的应用有效提高了施工过程控制的准确性、可靠性,为高海拔地区国家战略水电工程的实施提供了技术储备,推动了行业技术进步,具有良好的推广应用价值。

评价委员会听取了项目组的汇报,审阅了相关资料,协助项目组进一步聚焦问题,挖掘先进性,提炼核心创新点和创新成果,经质询讨论和评议,评价委员会一致认为,该项目研究成果总体上达到国际领先水平。

中国岩石力学与工程学会

6. 铁五院明挖长距离下穿复杂铁路站场关键技术达到国际领先水平

铁五院技术团队首创了支撑桩+逆做系梁的铁路线路加固系统,结合L型系梁+钢构支座的高低错台处理及便梁紧固装置等措施,降低加固系统横向振幅55%~60%,显著提升了铁路安全。研发了“分区加固、放坡开挖、垂直回填”为核心的明挖长距离下穿施工方法及大跨度多股道D便梁施工技术,解决了场地受限、工效和流水作业要求高、繁忙铁路站场施工等难题。基于物联网技术构建了全过程智能监测系统,揭示了振动荷载、降雨入渗等环境下的结构响应规律,保障了下穿结构的施工及运营安全。

相关研究成果具有较高的创造性和实用性,成功达到国际领先水平,应用于安康城区环城干道江北段下穿安康东站等项目中,首次实现了明挖下穿13股道大范围安全施工。采用此技术成果下穿复杂铁路可有效降低工程投资,缩短施工工期,提高工程质量。

中国铁建

7. 中铁十四局两项架梁工法技术分别达国际、国内领先水平

近日,中国铁建在济南组织召开工法关键技术评审会,由中铁十四局五公司参与研发的“简支箱梁单双线共用运架成套装备架梁施工技术”,被专家组认定为国际领先水平;同时“高铁箱梁运架设备原地调头施工技术”在评审会上被认定为国内领先水平。

目前,两项技术已在该公司雄忻高铁项目全面应用,施工效率大幅提升,施工成本显著降低,施工安全进一步得到保障。

在当前铁路建设快速发展的背景下,高效、经济且适应复杂工况的施工技术成为推动行业进步的关键因素。特别是随着单双线铁路交替、小曲线等复杂线路建设需求的不断增长,传统施工技术与设备的局限性日益凸显。

铁路建设中常面临单双线过渡频繁、施工衔接不便以及小曲线半径对架桥机和运梁车提出严苛挑战等难题。为此,该公司“刘元宝劳模创新工作室”针对高铁项目箱梁架设单双线共用技术进行了深入研发。

在架桥机研发方面,该公司创新性地采用了单主梁、三文腿结构形式,使架桥机能在单双线结构间快速转换,一台设备即可替代传统的两台设备,大幅简化了施工流程。同时,通过不断试验与优化,成功研发出架桥机一步过孔技术,将过孔时间从传统40分钟缩短至20分钟,显著提升了施工效率。

在运梁车研发上,该公司采用整体箱型结构设计,同样具备单双线结构快速转换功能。主梁的拉杆螺栓设计实现了快速安拆,极大提高了设备的通用性和灵活性。同时,专门研发了适用于不同型号、吨位运架设备的原地调头装置,成功解决了施工场地受限导致的运架设备调头困难问题。

该公司现已申请架梁领域专利25项。其中,公开发明专利7项、授权实用新型专利13项、软件著作权5项;形成工法2项,不仅展现了该公司的技术创新能力,更为行业技术进步提供了宝贵经验。

中国铁建

8. 中铁二十一局集团五公司成功完成两项科技成果登记

2025年4月23日,中铁二十一局集团五公司两项发明专利技术成功完成重庆市科技成果登记,分别名为“一种声发射探头固定装置及固定方法”和“用于混凝土螺纹桩复合地基模型试验的后成桩组件及方法”。

一种声发射探头固定装置及固定方法:该技术由该公司与重庆大学联合研发,依托重庆地铁十号项目回填土区隧道工程施工,将声发射探头快速有效的固定于试验岩体上,有效提高了试验效率和声发射数据采集精确度。

用于混凝土螺纹桩复合地基模型试验的后成桩组件及方法:该技术由该公司与集团公司和铁鹰检测公司联合研发,依托该公司在建铁路项目螺纹桩复合地基施工,该技术可以实现了螺纹桩的后成桩工艺,解决了现有试验对螺纹桩的特性和桩-土接触面刚度数据获取精度问题。同时本技术将传感器直接安装于桩体内部,有效提高了对螺纹桩监测数据的准确性。

中国铁建

9. 国家铁路局发布《铁路悬索桥设计规范》

国家铁路局近日正式对外发布铁路行业标准公告,铁路行业工程建设标准《铁路悬索桥设计规范》TB 10096-2025顺利完成制定工作,这标志着我国铁路工程建设尤其是悬索桥领域发展有了更先进的标准体系。

近年来,伴随我国铁路建设的高速发展,铁路悬索桥数量持续增加。五峰山长江特大桥建成投运,不仅解决了悬索桥容易晃动的世界级难题,更成为世界上运行速度最快、运行荷载最大、跨度最大的公铁两用悬索桥;丽香铁路金沙江特大桥正式通车,不仅成为我国首座山区铁路悬索桥,还创下三项世界纪录……一批深水、大跨、特殊地质条件、复杂结构形式的铁路悬索桥建成投运,标志着我国铁路悬索桥建造技术取得历史性突破,达到世界先进水平,为制定铁路悬索桥技术标准积累了丰富经验。

据了解,本次标准制定统一了铁路悬索桥主要设计技术参数,明确了铁路悬索桥结构计算原则与方法,以及铁路悬索桥结构设计原则与构造要求,提出了铁路悬索桥抗风抗震设计的基本原则。同时,本次标准制定还规定了铁路悬索桥的耐久性设计总体要求,明确了施工监控、加劲梁施工高程偏差、索夹螺杆轴力检测等关键技术指标,提出了铁路悬索桥施工和养护维修的总体要求。

科技日报

10. 中铁二十三局在复杂地质隧道建设领域实现新突破

近日,中国铁道学会2024年度科学技术奖揭晓,三公司牵头完成的《攀西地区‘三高’复杂环境特长隧道群安全建造技术及应用》项目荣获科技进步二等奖,标志着公司在复杂地质隧道建造领域实现新突破。

作为西部陆海新通道战略要冲,攀西地区具有高海拔(平均超3000米)、高地应力(最大水平主应力32兆帕)、高地震烈度(Ⅷ度)的“三高”特性,长期被视作隧道建设禁区。依托成昆复线攀西段工程,技术团队历时7年攻关,首创“三维地质建模-智能预警-协同支护”技术体系,攻克岩爆、突涌水、围岩大变形等12项技术难题,实现施工周期缩短23%、安全事故率下降95%,并创下单月掘进428米的复杂山区施工纪录。

施工过程中,项目创新成果丰硕:研发昔格达地层立体交叉隧道下穿施工成套技术,建立信息化监管平台和沉降控制体系;攻克水平缓倾岩层大变形岩爆共生难题,揭示高地应力环境岩体变形规律,开发新型支护结构与爆破控制技术;首创小断面高地温隧道高压通风系统及运输组织方案。相关成果获国家发明专利15项、软件著作权2项,形成省级工法8项,经济效益达2775万元。经权威鉴定,整体达国际先进水平,其中下穿建筑物施工技术居国际领先。

在“科技强企”战略引领下,200余名技术人员扎根大凉山腹地,深耕复杂地质环境下的技术攻关,成功攻克12千米特长隧道通风、8处断裂带穿越等重大技术难题,以创新实践推动行业技术进步。未来,三公司将继续深化数字建造与绿色施工技术创新,积极探索智能化、绿色化施工新模式,为交通强国建设贡献力量。

中国铁建

11. 铁建“智”造闪耀世界舞台

近日,第50届日内瓦国际发明展在瑞士举行。此次展会,中国铁建一举实现获奖类型大满贯,囊括特别发明大奖,金、银、铜奖共5项,奖项数量与含金量创历史新高。其中,由中铁十九局选送的“智能网联无人驾驶矿用运输车”项目荣获特别发明大奖和金奖,“绿色、智能、高效的工程爆破系统”与“BIM信息集成平台”项目分获铜奖;由中铁十二局选送的“转体连续梁自动精调系统及装备”项目荣获银奖。

“智能网联无人驾驶矿用运输车”项目通过深度融合AI、大数据和云计算,构建了覆盖自动构图、智能调度、感知决策、自主导航、精准驾控和自动装卸的完整技术生态链,一举攻克了矿山施工领域高原重载并复杂金属矿坑内卡车运输安全风险极高的作业难题,高效提升了采剥运输的安全性和经济性,大幅推动矿山行业向无人化、智慧化和绿色化迈进的步伐。据悉,无人矿卡已在多个标志性项目中实现规模化应用,包括全球首个海拔5000米无人驾驶运营项目玉龙铜矿、亚洲规模最大的单体铁矿太钢袁家村铁矿,以及中国储量最大的铅锌矿火烧云铅锌矿,累计安全运营里程已超过数十万公里。

中铁十九局选送的“绿色、智能、高效的工程爆破系统”项目,创建了基于Elman神经网络的数据分析智能爆破优化系统,构建矿岩分离深度预测模型,大幅提高矿岩分类生产效率。同时,通过毫秒延迟挤压爆破、AI模型优化及环保降尘技术措施,实现矿采爆破的高效、精准与环保。“BIM信息集成平台”项目,以数字孪生、机器视觉和AI大模型集成构建了针对城市轨道交通项目覆盖全生命周期的数字化管理平台。

中铁十二局选送的“转体连续梁自动精调系统及装备”项目,聚焦大跨度、不平衡转体等复杂工况下的桥梁施工核心技术难题,深度融合智能传感、实时数据分析和自适应控制算法,实现了桥梁转体全过程的动态监测与毫米级精准调控。系统通过实时采集桥梁姿态参数并优化调整指令,将转体误差锁定在5毫米内,突破传统人工施工效率低、风险高的行业瓶颈。

据悉,日内瓦国际发明展(瑞士)是全球规模最大、创办历史最悠久的顶级科技盛会,与纽伦堡国际发明展(德国)、匹兹堡国际发明展(美国)和巴黎国际发明展(法国)并称四大国际发明展。第50届日内瓦国际发明展共吸引了全球约40个国家及地区的发明家、高校、企业和科研机构1050余个项目参展。中国大陆地区携200余项参展,共获得特别发明大奖3项(获奖比例1%)、77项金奖(含24项评审团特别嘉许金奖)、96项银奖和55项铜奖。

未来,中国铁建将持续加大科研投入,全面落实中央企业科技创新大会精神,提升科技创新整体效能,以科技创新引领传统产业转型升级、战新产业发展壮大,大力推动数字技术与产业实体深度融合,为全球基建行业智能化转型与可持续发展贡献中国智慧。

中国铁道建筑报

12. 解码汕头湾海底隧道世界级工程的中国智慧

近日,在广东汕头湾海底68米深处,随着“永平号”盾构机破岩而出,由中铁十四局承建的世界首座设计时速350公里单洞双线高铁海底隧道——汕汕高铁汕头湾海底隧道成功贯通。

自2020年以来,这条9781米长的隧道让全体建设者费尽心血,绞尽脑汁,而毫厘之间,也承载着无数匠心与智慧。

该隧道由矿山法和盾构法从两端同步施工,攻克了诸多世界级难题:高烈度地震、密集活动断层、海域超高水压、高腐蚀海水、极复杂地层……在隧道建设史上,它们任何一项单独出现都会令建设者头疼不已,面对这些“拦路虎”的叠加,建设团队又是如何将其一一驯服的?

欲知山中事,需问砍柴人。

2.36米“极限挑战”:破解致命的“F9魔咒”

“隧道共穿越17条断层破碎带,其中矿山段穿越14条,每一条都是老大难,但编号为F9的断层最要命。”中铁十四局汕汕铁路项目分管负责人刘建勋介绍,假设海底岩体是一块饼干,断层好比饼干断裂后产生的裂隙,破碎带就如同裂隙中间的碎屑、灰尘等混合物,而建设者面临的难题,则是如何在这个饼干中打洞。

“F9洞顶弱风化岩厚度仅2.36米,爆破作业如同‘刀尖上跳舞’。洞内裂隙水与洞外海水存在一定的水力联系,爆破后顶部的围岩裂隙极易形成透水通道,发生涌水事故……”

工区经理王加忠回忆,看到地质报告后,同事们都说这不是“诊断证明”,而是“病危通知书”。“断层上方是汕头湾主航道,一旦爆破失误,隧道开了‘天窗’,就是货真价实的灭顶之灾。”

对付断层破碎带,业界常用的手段是通过注入水泥浆将破碎带填充满,但该隧道地处深海,最深可达98.5米,在这种条件下注浆,技术方案根本无从参考。

为确保施工安全,他们通过建模分析、现场勘察和专家论证,最终确定了“海上注浆+洞内注浆+双层初支”的建设方案。“我们先后开展海上注浆和洞内注浆来全方位封堵裂隙,提高围岩完整性,给软弱地层‘补钙’,再用高精度控制爆破技术进行开挖,搭设双层钢拱架作为隧道的支撑骨骼,‘小步勤挪’减少对围岩的扰动。”中铁十四局汕汕铁路项目副总工程师都培龙介绍,“这也开创了铁路隧道高精度超高压百米级海面注浆的先例。”

长度为139米的F9活动断层,不到隧道全长的2%,但建设者足足鏖战了19个月才成功销号,不少建设者纷纷表示:“吃过F9的苦,其他的都不叫苦。”

近12000个小时“极限服役”:“钢铁巨龙”上演海底穿越

盾构法施工虽只有1695米,但开挖直径达14.57米的“永平号”盾构机需穿越上软下硬地层和全断面极硬岩。中铁十四局汕汕铁路项目总工程师安夫顺介绍,超大直径盾构施工面对如此复杂的工况,国内还没有成熟经验可借鉴。

2021年3月,首次创新应用刀间距为90毫米常压刀盘设计的“永平号”始发出征,但出发没多久就磕了“牙”。上软下硬地层基岩突起起伏不定,极易造成刀具受力不均,若冲击力突然增大,刀头可能掉落。

适度用力是关键。项目团队通过改用前置刀筒设计,减少岩层掘进冲击导致刀具后退的频率,还利用刀具监测系统等智能装置,实时了解刀具磨损情况,实现精准换刀。

而后,项目团队面对全断面硬岩又打了一场长达3年的拉锯战。

“这种地层强度高达200兆帕,堪比钢板。盾构机掘进困难,更不敢硬推,速度最慢的时候一个月仅掘进6米。”项目盾构机机长田春回忆说。

困难面前想办法。建设团队邀请院士专家现场指导,联合内部专家攻关,研发出三刃刀具取代传统的两刃刀具,提高破岩效率。“盾构机依靠刀具‘嚼碎’岩石,刀刃轨迹越多,就会更加‘伶牙俐齿’。”安夫顺介绍,他们还精细分析掘进数据、刀盘异响等情况,及时发现“零号”病刀进行更换,保证有效掘进时间。

最终,建设团队利用复杂地质环境海底隧道精准掘进成套技术和施工经验,超前实施“地层爆破+海上注浆”等专项施工方案,平稳驾驶“极限服役”近12000个小时的“永平号”盾构机完成海底穿越,更换刀具1392把,啃下了这块硬骨头。

9781米“极限防护”:匠心打造品质工程。

修建海底高铁隧道为何如此困难?其中的“老大难问题”在于抗震、抗腐蚀。据统计,海洋地震约占全球地震的85%。自有仪器记录以来,我国近邻海地区共发生7级以上地震48次。汕头湾地处八度地震带,对海底隧道提出了更高要求,高腐蚀的海水环境,也时刻考验着隧道的防护能力。

在该隧道建设中,建设者创新研发了一些新工艺新技术破解难题。他们研发了一种减震接头,在每两片隧道的管片接缝位置,加一个“弹簧”,降低可能发生的地震和活动断层对高铁运行存在的影响。还在隧道和岩层之间增加柔性隔震层,既能抵抗海水压力又能吸收地震能量,达到“以柔克刚”的效果。面对海水高腐蚀性考验,工程师们大胆创新,通过反复调整混凝土配合比、首创冰水低温拌和工艺,研制出新型抗裂材料,在铁路领域首次破解了高强度混凝土隧道浇筑难养护、极易开裂的难题。

该隧道的贯通,创造了多项深海隧道建设纪录:世界已贯通最大开挖直径铁路海底隧道,国内穿越活动断层最多的铁路海底隧道,国内开通水压最大的海底隧道……每一项纪录的背后,都有说不完的“困难集合”和智慧方案。

阳春三月,汕头湾碧波荡漾、船流如织,殊不知水下早已“旧貌换新颜”。五年来,建设者用智慧和汗水,将这条“水下天堑”变为安全坚固的“深海通途”。未来,通车后的汕头湾海底隧道还将成为连接汕头与汕尾的“黄金走廊”,联通东南沿海高铁大通道,为东部沿海地区高质量发展注入新的生机与活力。

中国铁建

13. 中铁十九局华东公司桥梁施工工艺工装创新成果显著

在桥梁支承垫石施工领域,普遍采用木模板搭配PVC管预留孔的传统方式,这种方法存在诸多弊端:木模板固定质量差异大、刚度低,在施工过程中极易出现变形、漏浆、涨模等状况,导致垫石尺寸偏差大,外观质量难以达到理想标准。同时,PVC管与钢筋网片固定不够牢固,混凝土浇筑时产生的冲击力会使管道偏移、倾斜,造成预留孔位置偏差过大,无法满足梁体架设的严格要求。

中铁十九局华东公司康渝项目大胆创新,采用易拼装塑钢模板+预埋孔精确定位装置的全新工艺。其中,塑钢定型模板在转角处通过直接三角铁和扭力扳手连接,这种连接方式通过优化安装流程,既显著简化了操作难度,又有效提升了施工效率。同时引入预埋孔精确成孔定位装置,该定位装置分为定位盘与成孔装置两部分。定位盘采用角铁加工成可限位的井字框,其依据预埋孔相对位置关系进行设计,与模板的相对位置由定位杆确定,从而实现对预埋孔的精准定位。这一技术突破成功攻克了长期困扰桥梁垫石施工中预埋孔定位难的问题,为提升工程整体质量提供了强有力的技术保障。

“桥梁支撑垫石易拼装塑钢模板+预埋孔精确定位装置”有效解决了传统木模板+PVC管施工垫石时尺寸偏差大、不美观、预留孔道易偏移倾斜等问题。该工装加工简便、安装方便、效果显著、经济实用,具备良好的推广价值。

中国铁建

14. 破解“小、散、虚” 上海交通大学“三路并进”推进有组织科研

上海交通大学以国家战略需求为导向、以前沿科技发展为引领、以学校学科优势为基础,充分发挥创新资源聚集、基础研究深厚、交叉平台广布的优势,通过集成攻关、基础研究和成果转化“三路并进”,前瞻布局与系统谋划基础研究的“集中区”,建设全球科技创新高地的“自由区”,探索产学研深度融合的科技创新“融合区”,依托“三区”模式创新推进有组织的科研体系探索,着力破解科研组织“小、散、虚”的问题,逐渐形成具有交大特色的有组织科研组织模式。

集中力量办大事 解决国家重大战略需求

上海交通大学实施“大海洋”“大健康”“大信息”“大零号湾”四大行动计划,构建“科学-工程-产业”的全链条、系统化的科研发展格局。

在大海洋领域,学校建成教育部首批集成攻关大平台“深海重载作业装备”,获批上海市新型研发机构“上海长兴海洋实验室”,相关国家重大科技基础设施落地可研方案获批。学校与山东省共建海洋智能装备演进中心,与三亚市共建崖州湾深海科技研究院,推进深海试验场(基地)实体化建设。

在大健康领域,学校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。

在大信息领域,加大对基础软件、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。学校瞄准国家和区域发展重大战略需求,重点开展基础与应用基础研究,成立人工智能学院,聚焦人工智能前沿技术研究与人才培养,打造新型“政产学研”合作范式,构建“学院-产教融合平台-工业创新研究院”三位一体协同体系。

在大零号湾行动计划方面,聚焦上海市先导产业、未来产业,携手行业领军企业,在“大零号湾”建设了一批面向高水平科技自立自强的新型研发平台,在区域内打造产业创新高地;依托科技成果转化改革试点契机,完成成果转化七大改革任务,充分释放科技成果转化活力。

聚焦世界科技前沿 打造新型科技创新平台

上海交通大学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分探索空间,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。学校获批上海市“基础研究特区”,依托张江高等研究院、李政道研究所、自然科学研究院和安泰行业研究院等平台,开展了一系列相关研究工作。学校聚焦分子科学领域的世界科学前沿,建设了变革性分子前沿科学中心。为强化理、工、生命、医学等前沿领域的交叉科研和青年人才培养,学校成立了自然科学研究院;在安泰经济与管理学院成立行业研究院,推动学者们从多个学科角度着手研究行业现状和未来趋势。此外,学校还通过设立以“交大2030”计划为代表的校内科研基金,鼓励科学家自主申报科研项目,支持学者开展问题导向的科研活动。

建立“产教融合区” 与产业深度融合

上海交通大学探索实践企业“出题”、高校“揭榜挂帅”的产学研融合的基础研究模式。通过与企业共建校企联合研发平台,推动中长期前沿研究和“卡脖子”技术攻关,与国家电力投资集团有限公司共建智慧能源创新学院,与宁德时代共建溥渊未来技术学院,与华为共建共推鸿蒙操作系统,将人才链、创新链、产业链有机贯通起来形成企业与高校相互增益的正循环。

新华网

15. 北京科技大学:系统改革推动科技成果跃上“生产线”

发展氢能是面向国家重大战略需求、破解全球“碳中和”问题的重要途径。如何实现高效稳定、低成本制氢,是摆在科研人员面前的一道难题。

北京科技大学前沿交叉科学技术研究院张跃院士团队发挥蓄积20余年的纳米技术优势,聚焦绿色制氢领域关键技术装备和产品创制研发,实现了碱性电解水制氢装备关键性能指标突破。如今,在学校倾力支持下,该技术完成了从实验室基础研发到工业化规模生产的全链条技术攻关,并以最快速度实现产业化。

“在国家层面试点改革的辐射带动下,北科大通过‘减、增、放’系统改革,健全‘转思维、变方式、强服务’工作体系,持续修订完善科技奖励、转化收入分配、成果作价入股等一揽子政策,打破思想束缚和机制制约,进一步解决教师‘不会转’‘不想转’‘不敢转’的问题,变‘顺手做’为‘我要干’。”日前,北京科技大学副校长张卫冬在接受科技日报记者采访时说,职务科技成果赋权改革和资产单列管理为高校成果转化松绑赋能,学校科技成果转化实现量质齐升。2024年,北京科技大学产学研合作合同额达26.5亿元,连续两年增幅超过50%,成果转化金额增幅高达79%。

张卫冬所说的“减、增、放”政策体系改革,“减”指减少横向科研项目管理费收取比例,“增”即增加科研人员科技成果转化收益比例,“放”则是将转化自主权放至科研团队。

创新需求与优势供给有机结合

张跃院士团队学术骨干康卓教授介绍,催化电极组件是绿氢装备碱性电解槽的功能核心,研发低成本、高活性、长寿命的催化电极材料并投入市场实现迭代发展,不仅可以系统解决规模化电解水制氢应用中的共性问题,也是我国氢能发展驶入快车道的必经之路。

为抢抓这一发展机遇,科研团队不断破解稳态、亚稳态、完全失稳反应条件下的科学前沿、应用基础与工程技术难题,并与中国宝武钢铁集团有限公司等头部企业开展合作,让科研成果加快转化为现实生产力。

最终,该技术通过公开挂牌交易方式找到了既有科技实力又有市场资源的合作方,并作价1200万元实现了科技成果转化。2024年12月,新公司在广东注册成立,按照学校政策,科技成果所占股权的80%由科研团队持有。

“我们通过政策体系优化,切实赋予科研团队更多的成果转化自主权,帮助、服务科研团队找到最合适的转化方式。”张卫冬表示,在国家深化职务科技成果赋权改革的利好政策背景下,学校出台了《北京科技大学科技成果作价投资管理办法(试行)》等一系列制度,通过制度建设,畅通渠道、打消疑虑、激发活力,让科技成果真正实现创新价值。

这只是“政策搭台、成果出彩”的一个缩影。近年来,北京科技大学将企业科技创新需求和学校优势创新资源有机融合,一批优秀成果加速从“实验室”跃上“生产线”。在新材料、智能制造、钢铁冶金等领域,该校通过作价投资等途径培育24家科技型企业,总估值达到30亿元。

概念验证助力前沿技术加速落地

高水平研究型大学是基础研究的主力军和重大科技突破的策源地,但在从实验室到应用场的成果转化过程中,高校缺乏概念验证、中试、熟化的应用场景。于是,北京科技大学将目光投向概念验证中心,只有牢牢抓住这个关键环节,才能降低转化风险,为科研人员开展科技成果转化强信心、增底气。

“我们专门成立了学校的概念验证中心,实施了首批概念验证项目,围绕新材料、智能制造等规划布局八大概念验证分平台,并已投入建设。”张卫冬介绍,截至目前,学校已拥有189个概念验证合作伙伴和包含110项的概念验证项目库,并出台《北京科技大学科技成果概念验证合作伙伴管理办法》,为科技成果走好“最初一公里”提供坚实保障。

全固态电池由于其高能量密度和高安全性被视为下一代动力电池的尖端技术。“概念验证中心创造条件让我们与企业合作,共同对硫化物固态电解质的综合性能、产率和环保指标进行验证。如果可行,我们将尽快推动转化落地。”首批概念验证项目负责人、北京科技大学新材料技术研究院教授李平带来了最新进展。

北京科技大学还在不断探索形成以概念验证平台为主体、企业合作伙伴为辅助的创新体系。一方面发挥主体的优势,平台验证具有共性需求的项目;另一方面探索辅助的作用,企业验证特殊性强、专用程度高的项目,验证成功后优先在合作伙伴企业转化或共同向第三方转化落地。

“北京科技大学将全面贯彻落实党的二十大和全国科技大会、全国教育大会精神,锚定成果转化关键难点堵点,持续深化体制机制改革,着力打造从成果产出、成果熟化、成果保护到成果转化的全链条一体化管理模式,让真正有作为、有贡献的科研人员‘名利双收’,让真正有潜力、有价值的科技成果转得出、转得好。”张卫冬表示,下一步,学校将继续推进科技成果转化体制机制改革创新,形成科技创新深层次、全链条、宽领域赋能产业创新特色模式,以科技创新与产业创新的深度融合,助力新质生产力发展。

科技日报

 

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责任编辑:李乐诗  谢宝义

审    校:王  辉  李占华

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