以市场为导向 以工程建设项目为“试验田” 铁四院众多科技成果从“书架”走上“货架”
1月12日早上8:30,武汉市武昌区和平大道铁四院总部设计大楼,阳光透过玻璃洒进办公楼,开启了新的一天。
过去一年,铁四院科技成果转化合同金额超3亿元。让众多科技成果从“书架”走上“货架”,秘诀何在?湖北日报全媒记者深入铁四院探寻。
坐在办公室,通过操纵鼠标,就可以生成智能化机器人控制数据。远在千里之外的实施工程人员,依据这个数据,操控平板电脑,就能精准铺设高铁无砟轨道,精度控制在0.3毫米。
高铁建设之初,无砟轨道智能建造技术一直被国外垄断,不仅价格昂贵,还对我国复杂的线下基础环境“水土不服”。于是,铁四院决心研发适用于中国高铁的无砟轨道智能建造技术。
2012年12月开工建设的郑徐高铁,成为这项技术的“试验田”。“当时以一个标段为试点,约30公里范围。验证后,发现原来1个小时只能铺设2块轨道板,当时可以铺设4到5块板,精度还更高了。”铁四院副总工程师李秋义回忆。
“小试牛刀”后的喜悦,2015年,该项技术开始全面应用于昌赣高铁和商合杭高铁,大幅度提高了高铁无砟轨道的建造质量和效率。
新技术的推广并非一帆风顺。“我们有那么多人,活可以慢慢干。”作为设计单位,李秋义经常面临业主单位和实施工程单位的质疑。
团队的骨干李路遥和韦合导,不厌其烦地跑到各个施工标段,面对十几家实施工程单位,做起了技术推销员。他们的足迹遍布大江南北,一年365天,几乎300天都在工地上。“无砟轨道施工一般都是在凌晨进行,我们要在旁边做指导,经常陪伴实施工程单位到天亮。”李路遥说。
既搞技术,又跑市场,这些年的经历,让铁四院线站院轨道智能建造团队脱了几层皮。但也正是这种科技供给与市场需求的无缝对接,才让该技术成功运用到合安、鲁南等11个高铁项目中,总里程突破3000公里。
见到杨得旺时,两块电脑大屏盖过了他半张脸,踏实、沉稳是这位“90后”工程师给人的第一印象。
2024年1月2日,非常关注的合肥至武汉高铁(安徽段)真正开始启动建设。项目中运用到了桥梁弹性约束装置,实现了合武高铁“选线自由”。
杨得旺是这项新技术的发明人之一。2019年,昌九高铁启动工程初步设计,刚从大学毕业的杨得旺便参与其中。
“昌九高铁要引入九江枢纽工程中,受上跨下穿公路和既有九江站站址控制,线路只能以曲线、大纵坡上的大跨桥梁跨越多条铁路接入九江枢纽,不具备设置无缝线路钢轨伸缩调节器的线路条件。”杨得旺介绍,如果按照常规建造技术,需要付出极大的工程代价。同一时期,正在设计的杭温高铁、珠肇高铁、武荆高铁等项目,均存在此类技术难题。
面对高铁建设的紧迫难题,2019年铁四院联合中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司、西南交通大学、中南大学、中国铁路上海局集团有限公司等单位启动科技攻关。从方案研究、技术认证、到投入到正常的使用中,历时3年。
“高校有很强的理论支撑,装备制造企业能够将创新方案和制造工艺落实,应用单位能够及时反馈应用效果。”杨得旺介绍,2022年,桥梁弹性约束装置在杭温高铁义乌特大桥投入投用,与传统设置的钢轨伸缩调节器相比,一座桥在全生命周期内可节省本金四五百万元。
价值推广是科研成果的变现。在解决杭温高铁、昌九高铁技术难题后,铁四院桥梁院进一步开展成果标准化应用推广,编制了通用标准图、安装及维养手册等,目前正在制定有关技术标准。
这个月底,由铁四院设计的无锡至江阴城际轨道交通项目即将通车,线路中设置的南门站,将成为装配式建地铁的标杆项目。
什么叫装配式建地铁?简而言之,将地铁整体结构拆分成一块块构件,引入三维动态仿真技术模拟装配建造全过程,再将工厂预制的构件运到现场拼装成型,完成地铁建设。
提到这项引领行业的新技术,铁四院城地院副总工程师、技术室主任陈剑伟滔滔不绝。
作为轨道交通设计工程师,他经手的地铁项目遍布大江南北,也最了解施工一线的痛点。“地铁施工往往采用传统现浇混凝土模式,周期长、生产效率低、环境污染大。”陈剑伟说。
2016年,抓准国家发展装配式建筑的风向标,铁四院以项目为依托,开始大力开展装配式建造研究。
“首先从检修立柱、轨顶风道等小构件做起,杭海城际盐官车辆段、宁波地铁4号线东钱湖车辆段、无锡至江阴城际轨道交通项目都是试验场,成功后再全面推广。”陈剑伟说,以项目为契机,铁四院打造了一个个装配式建造的标杆工程。
2019年,铁四院装配式建筑创新工作室正式成立,专攻地下车站、隧道、高架车站、段场及控制中心等装配式成套技术研发。
“在工作室,创新路线是提前划定好的,哪些项目要解决共性的关键技术难题,研发就瞄准哪个细致划分领域。”装配式建筑创新工作室办公室主任汪国良说,目前装配式建筑领域已形成了100余项专利布局,各类装配式创新技术已在深圳、苏州、无锡等多个城市轨道交通新建项目中得到运用。