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企業新聞

2018年度國家科學技術進步獎提名項目公示


根據國家科學技術獎勵工作辦公室《關于2018年度國家科學技術獎提名工作的通知》(國科獎字[2017]44號),中國鐵路總公司擬提名由王繼軍、何華武等15人(科技進步獎為中國鐵道科學研究院、中國鐵路設計集團有限公司等10家單位)共同完成的“中國高速鐵路標準板式無砟軌道關鍵技術及應用”項目申報2018年度國家科學技術進步獎一等獎,現將項目基本情況公示如下:

一、項目名稱

《中國高速鐵路標準板式無砟軌道關鍵技術及應用》

二、提名者及提名意見

1.提名者:中國鐵路總公司 2.提名意見 我單位認真審閱了該項目提名書及附件材料,并組織院士及行業專家進行了評審,確認全部材料真實有效,相關欄目符合國家科學技術獎勵工作辦公室的填寫要求。按照要求,我單位已對該項目的擬提名情況進行了公示,無異議。 該項目自主創新了中國高速鐵路標準板式無砟軌道系統,提出了路橋隧等不同下部基礎上無砟軌道結構及接口,國際上首次研發了雙向先張預應力軌道板及制造工藝,自主創新了布板精調軟件及施工工藝和裝備,構建了中國高速鐵路標準板式無砟軌道設計、制造、施工及維護等成套技術,成果整體達到國際領先水平。 2009年以來,項目成果先后應用于我國成灌、盤營、鄭徐等多條高速鐵路,在鄭徐高鐵創造了420km/h交會及重聯試驗交會速度世界紀錄,印尼雅萬、俄羅斯莫喀等國際高速鐵路項目將采用中國高速鐵路標準板式無砟軌道成套技術。項目成果獲2014年度中國鐵道學會科學技術獎特等獎,并成為國際鐵路聯盟UIC優選的無砟軌道結構之一,極大提升了我國在無砟軌道領域的國際影響力和話語權,為我國高速鐵路建設和 “一帶一路”倡議、高鐵“走出去”戰略提供了強有力的技術支撐,取得了巨大的社會經濟效益。

三、項目簡介

高速鐵路已成為我國的國家名片。無砟軌道采用層狀混凝土結構取代傳統散粒體碎石道床,具有高平順、高穩定、少維修等突出優點,是高速鐵路的核心技術。無砟軌道是沿線路鋪設的超長空間帶狀結構,需適應熱帶至寒溫帶多個氣候,熱脹冷縮產生的上千噸溫度力可能導致其上拱或斷裂,面臨復雜氣候適應性難題;此外,無砟軌道在服役期內還須承受數億次列車沖擊荷載及凍融、鹽蝕等多重環境作用,影響結構長期承載力和穩定性,面臨多因素耦合作用下結構耐久性難題;高速鐵路空間線形復雜、平順性要求高,傳統平面設計、看圖施工等模式已難以滿足毫米級精度的建造需求,無砟軌道面臨高精度建造技術難題。 前期研究和引進技術的無砟軌道,因氣候環境適應能力的局限性不得不分區域使用,但運營中仍出現連續結構高溫上拱、瀝青砂漿充填層與混凝土主體結構壽命不匹配等問題,顯著影響軌道服役質量,導致保持列車持續高速安全運行的技術難度和成本大幅增加。在國家和部委支持下,項目歷經十余年理論和技術創新,通過“產、學、研、用”協同攻關,形成了具有自主知識產權的CRTSⅢ型板式無砟軌道成套技術,并確立為中國高速鐵路標準板式無砟軌道。

1.首創了單元復合無砟軌道結構型式。提出了基于“分層不等定長”理念的縱向應力放散式無砟軌道結構,構建了預制軌道板與現澆充填層協同受力、變形和振動的復合板體系,研發了大尺度高平面度雙向先張預應力軌道板,解決了溫度應力釋放和幾何形位保持相協調的復雜氣候適應性難題,顯著提升了軌道結構耐久性,形成了中國高速鐵路板式無砟軌道的標準型式。

2.創建了多場耦合作用下單元復合無砟軌道結構靜動力學分析理論,揭示了軌道結構的應力分布特性、變形協調機制及振動傳遞規律,構建了考慮荷載與溫度綜合疲勞作用的軌道結構設計方法和參數體系,提出了無砟軌道自適應及穩定性計算方法;形成了中國高速鐵路標準板式無砟軌道設計理論體系。

3.構建了以空間線形為骨架、以多維信息數字交付為核心的智能設計平臺,創新了基于流水機組法的軌道板高精度高效率智能制造技術,創建了基于高精測控的鋪設成套技術和裝備體系,攻克了空間線形復雜、下部基礎多變等條件下無砟軌道高精度建造技術難題,形成了中國高速鐵路無砟軌道智能建造技術。 項目形成標準14項;獲發明專利32項、實用新型52項,其中國際專利6項,軟件著作權3項;出版專著2部,發表SCI、EI等論文170余篇;項目成果獲省部級特等獎1項、一等獎3項、中國專利優秀獎3項,評審專家組認為“成果整體達到國際領先水平”。項目成果已作為高速鐵路無砟軌道的標準型式在我國全面推廣應用,里程超過5400公里,在全線采用該技術的鄭徐高鐵創造了420km/h交會及重聯試驗速度世界紀錄,近三年累計新增銷售額約302億元,新增利潤約18億元;并作為中國高速鐵路技術輸出的唯一軌道型式擊敗日本、德國技術應用于印尼雅萬、俄羅斯莫喀等高速鐵路工程。社會經濟效益顯著。

四、客觀評價

1. 與國內外相關技術的比較 與國內無砟軌道相比,項目研究成果具有明顯優勢;國外無砟軌道應用較多的是日本和德國,但由于氣候和環境的局限性,在氣候適應性、環境耐受性和結構耐久性等方面存在明顯不足,中國高速鐵路標準板式無砟軌道已引領世界。

2.評審驗收意見

(1)科學技術部 科學技術部邀請翟婉明院士、孫逢春教授、李克強教授等專家對國家973計劃項目“交通系統節能與優化控制技術基礎——環境因素與高速列車荷載作用下無砟軌道耐久性研究”的驗收意見認為:課題研究成果可進一步提升無砟軌道結構的耐久性,降低其生命周期成本,取得較好的社會經濟效益。

(2)中國鐵路總公司 中國鐵路總公司科技和信息化部對“中國高速鐵路標準板式無砟軌道關鍵技術及應用”項目進行了評審,盧春房院士、繆昌文院士、岳清瑞院士等專家組意見:中國高速鐵路標準板式無砟軌道關鍵技術研究成果整體達到國際領先水平。 中國鐵路總公司科技管理部對“高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道技術系統研究”項目進行了技術評審,趙國堂副總工程師、陳秀方教授、謝友均教授、等專家組認為:項目形成了具有我國自主知識產權的高速鐵路CRTS Ⅲ型板式無砟軌道系統技術,對提升我國高速鐵路國際競爭力具有重要意義,單元復合結構設計技術、建造技術達到國際領先水平。 中國鐵路總公司科技管理部對“新型軌道結構關鍵技術研究—先張法預應力體系無砟軌道結構系統試驗研究”技術評審意見:項目首次形成了雙向先張預應力軌道板規?;ひ?,雙向先張預應力軌道板設計和制造技術達到了國際領先水平。 中國鐵路總公司工程管理中心對“高速鐵路CRTSⅢ型先張法預應力軌道板流水機組生產工藝研究”項目評審意見:生產線工序連續化集成度高,自動化程度高,其核心技術工藝、裝備國際首創,具國際領先水平。

3.專家評價

(1)王夢恕院士、崔俊芝院士、呂志濤院士、秦順全院士、陳肇元院士:CRTSⅢ型板式無砟軌道綜合了Ⅰ、Ⅱ型板式和雙塊式無砟軌道的優點,雙向先張預應力混凝土軌道板的結構完全不同于國內外以往的軌道板,兩種自主創新的無砟軌道技術,都有較好的耐久性,經濟性也優于Ⅰ、Ⅱ型板式,有望成為具有國際競爭力的品牌。

(2)王景全院士、劉尚合院士、王岳森教授、楊紹普教授等專家對在建的京沈高鐵進行了現場考察,對中國高速鐵路標準板式無砟軌道鋪設和軌道板預制場技術給予了充分肯定。

4.主要科技獎勵

(1)“高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道技術系統研究”獲2014年度中國鐵道學會科學技術獎特等獎。

(2)“成都至都江堰鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道設計”獲四川省2011年度工程勘察設計一等獎。

(3)“高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道建造一體化創新技術與應用”獲湖北省2017年度科技進步一等獎。

(4)“先張法無砟軌道板設計及制造技術研究”獲2014年度中國施工企業管理協會科學技術獎一等獎。

(5)無砟軌道系統(ZL 201120324826.5)、軌道板生產方法(ZL 200910312615.7)、一種高速鐵路無砟軌道自充填混凝土專用改性劑(ZL 201110321237.6)三項專利分獲十五屆、十六屆、十八屆 “中國專利優秀獎”。

(6)“CRTSⅢ型板式無砟軌道板制造工法”2014年被評為“國家級工法”。

五、推廣應用情況

自2009年以來,項目成果已先后應用于成灌、盤營、鄭徐、京沈、商合杭、昌贛等高速鐵路,并于2013年開始作為我國高速鐵路無砟軌道的標準型式在全國全面推廣應用,應用里程已超過5400公里;俄羅斯莫斯科—喀山、印尼雅加達—萬隆和伊朗德黑蘭—伊斯法罕高鐵等國際工程也已設計采用中國高速鐵路標準板式無砟軌道,并作為高速鐵路無砟軌道技術輸出的唯一型式在國際工程中推廣應用。隨著我國高速鐵路的持續發展及 “一帶一路”、高鐵“走出去”戰略的實施,中國高速鐵路標準板式無砟軌道將在后續國內外高速鐵路工程建設中得到更為廣泛的應用。

六、主要知識產權證明目錄

七、主要完成人情況

八、主要完成單位及創新推廣貢獻

九、完成人合作關系說明

若對上述公示內容有異議,請于2018年1月18日17點前以書面形式向中國鐵路總公司科技和信息化部提出(聯系電話:010-51845942,傳真:010-51841433)。

中國鐵路總公司科技和信息化部   2018年1月12日