(朱晓天 摄)
日前,经中国铁建科学技术奖评审委员会评审并公示,中铁十四局6个项目获评“2024年度中国铁建科学技术奖”。
其中《超大直径穿黄盾构隧道修建关键技术与应用》《轨道交通工程运营期健康诊断及风险智能防控关键技术》《生态环保型盾构泡沫剂关键技术及产业化》3项成果获一等奖。《复杂环境地铁换乘车站多维拓建施工关键技术》《超长深埋软岩隧道盾构装备设计与智能化高效施工关键技术》《抽水蓄能电站复杂地下洞室群安全高效建造关键技术及应用》3项成果获二等奖。
经中国铁建专利奖评审委员会评审并公示,中铁十四局4项专利获评“2024年度中国铁建专利奖”。
其中《盾构机的刀盘和盾构机》获银奖,《一种用于长期服役钢斜拉桥斜拉索更换的施工方法》《一种盾构隧道管片智能化生产线及其使用方法》《一种用于钢管切割及焊接的走行智能控制系统及方法》获优秀奖。
中国铁建科学技术奖
超大直径穿黄盾构隧道修建关键技术与应用
十四局牵头研发的“超大直径穿黄盾构隧道修建关键技术与应用”聚焦复杂地质条件、水压高、直径大、周边环境敏感等难题,开发了高水压高黏粒地层超大直径盾构掘进状态管控技术、高黏粒钙质结核地层超大直径盾构隧道高效建造技术、高水压超大直径盾构隧道施工期结构状态控制技术、超大直径盾构隧道高精度智能装配建造技术。为黄河超大直径盾构隧道修建提供了技术参考,提出了适用于超大直径盾构穿越地上悬河的综合性技术解决方案,具有重要的实用性和推广价值及广泛的应用前景。
轨道交通工程运营期健康诊断及风险智能防控关键技术
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,通过“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”三大技术实现创新突破。项目成果应用于轨道交通工程运营维护领域,具有重大的科技成果转化价值与产业化前景,对山东省在“数字运维”领域内形成先发示范具有重要推动作用。
生态环保型盾构泡沫剂关键技术及产业化
该技术提出了一种基于生物基原料的环保型泡沫剂发泡技术,通过分子结构的优化设计,显著提高了泡沫剂的发泡能力和稳定性,形成了高质量的泡沫体系,有效减少了对传统化学发泡剂的依赖,降低了施工过程中的环境污染风险。项目开展以来,山东正珩新材料公司分别在山东泰安、广东惠州建立生态环保型泡沫剂生产线2条,移动式泡沫剂生产线2条,产品在武汉、东莞、南昌等市政隧道施工中成功应用推广,社会、经济、环境效益显著。
复杂环境地铁换乘车站多维拓建施工关键技术
当前,各地轨道交通换乘车站大量增加,换乘车站建造存在近接增建、密贴扩建、竖向增层、联通接驳等系列难题,施工风险与建设成本成倍增长。在国家重点研发计划支撑下,中铁十四局研发了复杂环境地铁换乘车站下部暗挖拓建主被动协同控制技术,侧向明挖拓建控制技术体系,既有结构与拓建结构关键节点微损伤接驳及渗漏防治成套技术,突破了制约换乘车站高质量建设的三项技术瓶颈。成果成功应用于北京地铁苹果园站(首次实现上接增层及下部拓建同期建设)、苏州街站(首次实现顶升既有车站单、双层交界段)等重大工程,获批首个地下工程改扩建领域地方标准,将进一步引领城市地下空间的更新与改造。
超长深埋软岩隧道盾构装备设计与智能化高效施工关键技术
针对国家级重点水利工程“长距离、极软岩、大埋深、高水压”等世界性施工难题,中铁十四局牵头研发了“超长深埋软岩隧道盾构装备设计与智能化高效施工关键技术”,经鉴定取得国际领先水平。该项目创新设计了新型盾构机,形成了一套超长软岩地层高效施工方法,研发了一种超长深埋盾构施工信息管理和智能决策软件系统,实现了土压盾构独头掘进13.8公里世界纪录,及最快月进尺840多米的国内记录,解决了超长深埋软岩隧道施工难题。研究成果在新疆、广东、山东多条水利、市政隧道施工中成功应用推广,取得了显著的社会、经济、环境效益。
抽水蓄能电站复杂地下洞室群安全高效建造关键技术及应用
加快发展抽水蓄能是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切要求,加强抽蓄领域关键核心技术攻坚突破势在必行。中铁十四局牵头研发该技术,围绕“硬岩条件下高效隧道掘进施工装备、地下洞室群协同开挖微扰动控制、大角度斜井安全机械化施工”三大难题,进行深入研究,开展技术攻关,研发了全球首台紧凑型超小转弯半径硬岩TBM成套装备与关键技术,提出了抽水蓄能电站大型地下洞室群协同开挖微扰动建造成套技术和抽水蓄能电站斜、竖井机械化施工关键技术,为施工顺利推进提供了技术支撑。研究成果已在山东文登电站、潍坊电站得到了全面应用,取得了显著成效。
中国铁建专利奖
“盾构机的刀盘和盾构机”相关专利
该发明专利通过优化刀盘上的渣土改良剂喷射孔数量、位置与喷射方向,保障改良剂与开挖面土体充分接触,显著提升改良效果,有效降低刀盘结泥饼风险发生概率,实现隧道建造降本增效。获奖专利源于南京长江隧道、扬州瘦西湖隧道和武汉地铁8号线越江隧道的工程实践,目前已成功应用于济南市济泺路穿黄北延隧道、芜湖长江隧道、济南黄岗路穿黄隧道等重点工程,显著减少泥饼进仓清除作业次数,降低盾构停机时间和施工安全风险,经济效益和社会效益十分显著。
一种盾构隧道管片智能化生产线及其使用方法
该生产线创新性地研发、应用了管片智能AGV搬运车、3D检测、自动清理、喷涂、抹面机器人等13项先进技术,实现生产全过程的可视化动态管理,严控管片“无气泡”,确保混凝土“零扰动”,呵护管片“无裂纹”,全场景智慧管控中枢系统赋能智能建造,做到环环管片不漏、不渗、不裂,无错台、无掉角,良好的管片质量切实保证了盾构在推进过程中形成良好的盾构姿态。该生产线是目前国内最先进的迭代版智慧管控生产线,达到国际领先水平。本专利成果成功应用于甬舟铁路金塘海底隧道、济南黄岗路穿黄隧道、萧山机场线钱塘江隧道等12个重点工程。
大跨度钢斜拉桥全面维修改造综合技术研究
胜利黄河大桥是我国修建的第一座钢斜拉桥,上世纪80年代通车。随着运营年限增长,部分构件超期服役,亟需加固改造。然而受多重因素影响,桥梁构件加固难度极大。经多次模拟计算,中铁十四局创新性提出拉索更换施工方法,无需设置临时索,实现了4根拉索同时更换、张拉,且偏差小,在保证质量和安全的同时,加快了更换速度。该专利全面总结了大跨度钢斜拉桥全面维修改造施工方法,为斜拉索更换施工提供了标准化、规范化的操作指南。
一种用于钢管切割及焊接的走行智能控制系统及方法
太原迎泽大街下穿火车站通道工程是国内首例采用“新管幕法”施工的隧道工程。其中,在钢管分区分段切割焊接工序中,面临类型多、数量多、位置多、空间狭窄“三多一窄”难题。该专利形成切割与焊接轨迹自动生成技术,创建了切割、焊接工艺参数大数据库,发明了智能行走控制系统、切割和焊接操作系统、监控系统,研制了狭小空间内自动行走、精准定位、智能作业的快速切割、焊接设备,实现了智能作业,快速切割、焊接,切割、焊接工效提高8倍,填补了国内施工技术的空白。(朱晓天)