铁四院高科技含量工程的风采
      时间:2019-05-10  点击量:   
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 4月12日,中国土木工程詹天佑奖二十周年庆典暨第十六届颁奖典礼在北京举行,共有30项科技创新工程荣获詹天佑大奖。其中铁四院设计的合肥至福州铁路、深圳福田站综合交通枢纽、长沙磁浮快线工程、长沙西北上行联络线特大桥获得表彰。

 下面是铁四院本届获奖的高科技含量工程的风采:

 合肥至福州铁路

 合肥至福州铁路,是中国首条时速300公里的山区高铁,线路所经区域有合肥、歙县、绩溪等多个国家历史文化名城,黄山和武夷山为“世界文化和自然遗产”双世遗景区,还分布有巢湖、九华山、三清山等19处国家级、省级风景名胜,以及扬子鳄、黄楮林等36处自然保护区,被誉为中国“最美高铁”。

 线路正线全长834.4km,桥隧比85.82%,其中福建段桥隧比90.1%,隧道占比66%,工程建设难度极大。

 主要创新点:在国内首次采用“骑跨式”车站,使合福与杭长高铁“十”字交叉,节省土地和投资。采用后插钢筋笼CFG桩与桩顶钢筋混凝土筏板组合技术,确保了半填半挖路基的稳定,这在国内是首次大范围使用。在地质勘查中,研发了三维遥感解译技术,应用大地音频电磁法结合深孔的隧道综合勘察技术,提高了勘察效率和精度。推广使用接触网增强防污染设计,使用复合绝缘子,加大了绝缘子的耐污闪能力。开展环境选线、环保设计,线路避开绝大部分环境敏感区,不能避开的,采用有效保护措施,推广新型污水处理技术,建设绿色长廊,建成“最美高铁”

 深圳福田站综合交通枢纽

 该工程位于深圳市福田中心区,深南大道与益田路交叉口,是世界第二、亚洲最大、全世界列车通过速度最快、国内首座位于城市中心区,以高铁车站为核心,集高铁、地铁、公交和出租车等多种交通方式为一体的全地下现代化综合交通枢纽。由广深港高铁福田站、地铁2、3、11号线福田站、地下人行“城市客厅”、公交场站、出租车场站及配套商业设施组成,是深圳市重要的轨道交通换乘中心,是深(圳)(香)港一体化的最重要的交通基础设施,总建筑面积299432㎡。

 主要创新点:

 首创在城市中心建成区,以地下高铁车站为核心,以城市轨道交通、城市公交和出租车换乘为翼面,面向大客流快速疏散的规划理念,建立多维度多层次立体交通格局,构建了人行、机动车、非机动车全面分流的互联互通全地下城市交通系统。

 国内首次突破超长混凝土结构和超大跨劲性结构施工技术瓶颈,建造全地下超长(1023m)不设缝一体化混凝土结构,创新超大跨度地下空间劲性结构体系,构建人性化大体量城市地下公共空间。

 首次攻克上软下硬复合地层超高层建筑群近接保护和变形控制技术,开发超大超长钢管柱逆作精准定位等关键技术,形成以信息化施工为核心指导,多工法综合相机利用与复杂外部环境相适应的超大超深基坑施工成套技术。

 原创性地研发了满足1700Pa(15级台风)风压冲击和多达56种列车运营工况需求的站台门及其控制系统,形成了严苛运营工况条件下高速列车运营环境安全保障关键技术。

 于地面绿化带中主动利用自然采光天窗,将大量自然光线引入地下;于枢纽的南侧和东侧设置地下采光庭院,将自然景观引入地下,构建绿色、开放的地下空间环境。

 长沙磁浮快线工程

 长沙磁浮工程是我国第一条、也是世界上3条中低速磁浮运营线中最长的运营线,正线长18.5km,其中特大桥4座,高架线路(含车站)总长17.6km,低置线路3段总长0.9km。全线设磁浮高铁站、磁浮榔梨站、磁浮机场站等3个车站和车辆维修基地一处。设计速度100km/h。它的建成运营标志着我国中低速磁浮技术已处于国际领先水平。

 主要创新点:

 工程涵盖了土木工程、牵引驱动、列车控制、车辆、悬浮控制等28个专业,创新了高精度要求的中低速磁浮设计建造技术,解决了磁浮沉降控制、磁浮轨排及道岔建造、大跨度桥梁轨道接头等技术。①保证列车抱轨运行,车、轨、梁、接触轨四者间位置关系高精度匹配;②建立了适应±4mm范围内波动悬浮条件下土建工程标准。

 建立了接触轨-受流器动力学关系和受流技术,采用加大接触轨的刚度,控制接触轨的不平顺度,加大受流器的弹性和自由跟随性技术,形成了牵引供电系统成套技术。

 因悬浮无轮轨关系,通过在列车底部加装模拟车轮的感应板方式,采用模拟钢轨枕涡流传感器测速、应答器技术并结合计数轨枕测距方式定位方案,形成了独特的测速、定位方案。

 编制了企业标准《长沙磁浮工程设计暂行规定》、《长沙磁浮工程施工及验收暂行规定》,湖南省地方标准《中低速磁浮交通设计规范》、《中低速磁浮交通施工质量验收规范》,土木工程学会《中低速磁浮交通工程设计规范》,形成了我国中低速磁浮的标准体系。

 长沙西北上行联络线特大桥

 该工程位于湖南省长沙市雨花区,全长1887.3m,为沪昆高铁长沙南枢纽的重要控制工程。该桥综合了目前斜拉桥建造中所运用的多项施工技术,结构新颖,施工难度大、科技含量高。是全国首例高铁跨高铁大跨径独塔非对称双索面转体斜拉桥。

 在铁路建设领域,该桥创下了六个“第一”:高铁跨高铁桥跨度第一、转体总重量第一、转体梁长度第一、独塔非对称斜拉索在高铁第一次应用、边箱式槽形梁在高铁第一次应用、独塔非对称斜拉索与槽形梁的组合结构在高铁第一次应用。

 主要创新点:

 工程首创了非对称塔梁墩固结槽形梁转体施工斜拉桥结构体系,通过压缩桥宽、缩短小角度斜交桥跨径、降低转体重量、减小桥梁规模、加强施工监控与防护等途径,解决了施工抗风险能力的综合技术难题,取得了成套建造技术成果。

 工程在设计构造上取得了系列创新成果:一采用塔梁墩固结体系及四柱式下塔柱结构设计,增加塔墩横向和纵向刚度,改善了结构受力性能,从而使主跨长度缩短了10%,减少了转体重量;②采用边箱式预应力混凝土槽形梁及边箱内锚固斜拉索设计,有效解决了跨运营高铁线路施工中的防电问题、规避了运营后线路养护和维修过程中异物坠落的风险,并降低了建筑高度有利于枢纽区线路疏解。

 基于斜拉桥转体施工的特点,工程在施工技术上进行了系列研究:①主梁采用转体后直接上墩随即形成稳定的结构体系的方案,取消了传统工艺中转体后合龙段现浇施工的环节,大大降低了施工安全风险、缩短了施工周期;②形成了大跨度非对称槽形梁独塔斜拉桥水平转体跨越运营高铁成套施工技术,解决了邻近既有高铁施工安全及运营安全的高风险技术难题。

 该工程结构设计新颖,形成了大跨度非对称槽形梁独塔斜拉桥水平转体跨越运营高铁施工的成套技术,实现了高速铁路桥梁多项技术突破和创新,社会、经济效应显著。相关技术可为今后类似工程提供非常有价值的借鉴作用,具有较高的推广应用价值。

(摘编自铁四院网站)