近日,2024年度中国铁道学会科学技术奖奖励结果正式公布,铁四院18项成果受表彰,其中特等奖1项、一等奖10项、二等奖5项、三等奖2项,一等奖及以上成果首次实现获奖数量的两位数突破,位居行业前列。成果充分展现了铁四院在隧道、桥梁、轨道、路基、四电等多专业的技术领先优势,进一步彰显了企业科技实力和行业影响力。
隧道支护结构设计总安全系数法与工程应用
矿山法是世界上山岭隧道最常用的建造方法,如何量化判别支护结构的安全性是隧道科学设计、安全建造亟待突破的瓶颈难题。本项目创立了隧道支护结构设计总安全系数法,为支护结构设计由工程类比向量化分析转变奠定了理论基础;创建了基于总安全系数法的隧道支护体系精细化设计技术,实现了隧道支护体系的多要素协同优化和科学设计;创新了基于总安全系数法的隧道安全快速施工关键技术,解决了隧道安全快速施工的关键技术难题。成果突破了隧道支护结构长期依赖工程类比法的设计瓶颈,取得了隧道设计理论的重大突破,成功应用于张吉怀铁路、宜兴高铁、甬舟铁路、胶州湾第二海底隧道等工程,有力推动我国由隧道大国向隧道强国迈进。
京沪高铁无砟轨道服役状态智能感知与安全运维关键技术
为保障京沪高铁列车的安全运营,项目组系统开展了京沪高铁无砟轨道服役状态智能感知与安全运维关键技术研究,创新了基于视觉测量的无砟轨道层间变形非接触式高精度测量系统,研发了无砟轨道层间离缝快速移动检测装备,实现了轨道结构毫米级变形的智能识别,为京沪高铁无砟轨道服役状态智能感知提供了技术保障。项目成果在京沪高铁全面应用,并推广至其他高速铁路线路中,带动了我国铁路基础设施安全运维技术进步。
高速铁路大跨桥梁铺设无砟轨道关键技术与应用
2019年之前,时速350公里无砟轨道桥梁最大跨度为180米,更大跨度桥上均只能铺设有砟轨道。在大跨桥上铺设无砟轨道面临的突出难题有:刚性无砟轨道与柔性桥梁结构变形耦合机理不明、桥轨结构间静动态变形协同性不足、动态变形条件下轨道线形高精度控制不易等突出难题。面向无砟轨道大跨度桥梁建设需求,本项目创建了大跨度桥上铺设无砟轨道设计理论及结构体系,研发了大跨度桥上无砟轨道高精度铺设成套技术,构建了大跨桥梁-轨道设计与验收变形控制技术标准,创新了全寿命周期桥-轨一体化智能监测体系,将时速350公里无砟轨桥梁跨度由180米提升至400米级,项目核心成果达到国际领先水平。成果已推广应用于40余座大跨无砟轨道桥梁,在我国高速铁路史上具有重大意义。
长三角增建铁路软土地基处理施工影响分析及控制关键技术与应用
该项目紧密结合“交通强国、铁路先行”国家大政方针,依托增建铁路重大工程建设项目,在科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、中国铁路上海局集团有限公司科研项目等资助下,经过近十年的产学研联合攻关和应用实践,开发了考虑地基处理施工影响的软土本构模型和施工影响仿真技术、提出了高灵敏软土地基处理施工影响的评估方法和施工触变识别判据、研发了增建铁路软土地基处理施工的全过程控制关键技术及预警平台,形成了覆盖分析理论、评估方法、控制技术等各环节的长三角增建铁路软土地基处理施工影响分析及控制关键技术。研究成果在上海、宁波、镇江等城市的 10 多项增建铁路工程中成功应用,为长三角深厚软土地区增建铁路建设提供了强有力的技术支撑。
铁路轨道精密检修成套技术与装备智能化
项目组针对我国铁路轨道服役期面临的结构参数测快难、状态维修方案糙、装备智能程度低等问题,依托多项国家铁路工程项目,历经十余年,在轨道结构服役状态检测和维修方面发明了轨道结构全断面三维快速精密检测技术,创新了高精度空间信息约束的轨道结构精细维修方案设计,研制了兼顾精度和效率的智能化轨道检修成套装备,形成以移动精密工程测量为基础的铁路轨道精密高效检修成套技术体系和智能装备,为轨道结构安全检修提供了新模式。
站城融合铁路客站智能化关键技术及应用
为解决高铁枢纽车站站城服务割裂、应急无法协同的难题,建立了站城互联共享机制和融合协同管理新模式,创建了基于多源感知数据的智能客站物联网融合接入技术,提出了站城融合铁路客站空间运行性态泛在感知系统的部署、感知及传输方案,攻克了站城融合立体网络空间结构环境复杂、运行性态难以精确感知和评估等问题,项目成果直接应用于郑州、广州、上海等多个铁路局集团的铁路站房工程建设,创新了现代站城融合铁路客站全生命周期的智能化设计及建设标准,全面提高管理效率、提升运营效益、改善旅客出行体验、支撑应急协调联动,大幅提升了站城融合铁路客站智能化水平。
高速铁路接触网振动疲劳特征及关键技术与应用
针对我国高铁大量双弓高速运行环境下,接触网关键零部件疲劳失效机理不明、检测手段少等难题,揭示了接触网受电弓耦合振动的频域组成和接触网关键零部件疲劳失效的机理,提出了接触网关键零部件寿命预测和归算方法,研制了可供开展常规和快速老化试验、大频率高幅值耦合加载的吊弦疲劳振动试验机,建立了接触网系统精度与疲劳状态评估标准体系,提出了确保高铁接触网系统耐疲劳性能的主要技术参数优化、改进装备零部件设计选型、优化工艺工法和完备修程修制等关键技术措施。项目成果应用于武广高铁、广深港高铁等接触网三级修工程中,有效缓解吊弦、电连接等关键接触网零部件疲劳故障趋势,提升接触网悬挂系统整体安全性和可靠性。
中国铁道学会科学技术奖设立于2002年,是中国铁道行业最具影响力的科技奖项,旨在奖励铁道行业科技活动中做出突出贡献的单位和个人。截至目前,铁四院累计获中国铁道学会科学技术奖210项。在以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的新征程上,铁四院将持续强化科技创新引领,培育发展新质生产力,为加快建设交通强国贡献更多四院智慧和四院力量。
(摘自铁四院网站)