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[成果] 1800130143 北京
TV68 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:北京市南水北调原水调水系统是构建北京市安全供水格局的重要保证,通水三年多来已成为北京市重要的供水生命线,其安全运行及优化调度至关重要。北京市南水北调原水调水系统是一个闸-泵-阀群联合调控下的管-渠-库组成的复杂系统,其运行调度管理面临水力模拟、异常诊断、安全调控与优化调度等一系列理论瓶颈及关键技术难题。该项目按照先局部再整体、先安全再优化的技术路线,形成“管道安全调控-渠道安全调控-系统优化调度”三项创新: 创新点1:研发了有压原水管道输水系统充排水过程一三维耦合快速模拟与优化模型,建立了管道泄漏、阻塞等异常运行状态诊断方法,首次提出了考虑水/机/电多重不确定性影响下原水管道输水系统正反向多工况泵阀群联合调控模式,实现了长距离高扬程大口径有压管道输水系统的安全运行。 创新点2:研发了闸泵群联合调控下的多渠池明渠输水系统多工况动态数值模拟模型,建立了水力参数实时在线同化及水量异常诊断方法,首次提出了明渠逆坡输水系统闸泵联合调控及快速充水模式,实现了明渠输水系统的安全运行。 创新点3:研发了管-渠-库复杂原水调水系统多水源水量优化调度模型,首次提出了考虑不同泵站组合的输水系统多工况经济运行模式,构建了管-渠-库复杂原水调水系统综合调度决策平台,实现了北京市南水北调原水系统的水资源科学调配及经济运行。 该项目形成的多水源多目标复杂原水调水系统运行调度关键技术有力支撑了北京市南水北调工程闸泵群联合调控下的管道-渠道-水库复杂输水系统的安全与经济运行,为北京市水资源科学调配提供了强有力的技术支撑。 发表论文100余篇,出版专著4部。
[成果] 1800180251 上海
[TM726.3, TM769] 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:以特高压架空线路为代表的跨区电网输电通道和城市中心区域高压电缆是城市发展的命脉,保障超特高压输电线缆的安全稳定运行是电网企业日常运维工作的重中之重。国网上海市电力公司负责上海地区5164公里220-1000千伏交直流架空线路和2970公里110-500千伏地下电缆线路的运维工作,相关运检人员不超过150人。在保障城市电网主网架和中心城区地下电缆运维可靠性时,遇到如下难题: (1)“架空线路”:以特高压线路为代表的高杆塔架设线路,运检人员难以快速有效从海量巡检数据中确定高杆塔开口销缺失、螺栓脱落等本体缺陷(以下称“销钉级缺陷”)。 (2)“电缆排管”:城市电缆排管通道运行环境复杂多变,易受到外力损坏;对于地下电缆排管通道裂缝、沉降等缺陷缺乏有效的监控手段。 (3)“城市输电线路运维预警”:传统人工巡检模式已难以匹配输电线缆规模快速增长下全方位、立体化的运检要求。 该项目基于“深度学习”+“大数据”+“系统动力学”+“最优控制”+“智能传感”+“传统运维”的技术路线,取得一系列关键技术突破。主要创新点如下: (1)提出了基于关键词及种子图数据爬取方法和红外可见光融合的绝缘子串图像信息提取方法,开发了输电线路本体设备智能识别系统,实现了特高压架空输电线路销钉级等重要缺陷的快速、高效智能识别。 (2)提出了基于分布式光纤传感技术的排管变形智能感知方法,建立电力排管结构保护指标,研发基于光纤振动探测、雷达识别、视频感知技术的电力排管智能监控系统,规避了电缆通道因排管裂缝和外力破坏引起的安全风险。 (3)提出了基于线路附近施工、重要活动等互联网舆情的信息搜索方法,建立了影响输电线路运维的系统模型,研发了基于位置信息大数据驱动的输电线路精益化运维平台,增强了运维预警能力,提升了输电线路安全运维水平。 技术经济指标: (1)该项目实现了厘米级特高压输电线路设备本体销钉缺陷的智能识别,识别准确率≧85; (2)电力排管形变探测系统精度达到με级;无损检测的高频雷达系统探测精度为3mm以上裂缝及混凝土钢筋分布;电力排管反外损系统可对通道周边50米内的重锤敲砸、挖掘机作业、风镐冲击等各类隐患进行精确报警,15米内定位精度达到1米,15-50米范围定位精度达到2米。 项目研究成果2017年已在三大直流满负荷运维保障准备工作中成功发现±800千伏复奉直流两处销钉级缺陷,成功预警了杨高中路轨交9号线两处违章外部机械施工,有效提高了电网的安全运行水平,总共已节省资金6696.52万余元。依托研究成果,该项目公开出版著作1部,发表论文7篇,已授权发明专利6项,软件著作权2项。 项目经中国电机工程学会鉴定认为:该成果可有效提升城市输电线路安全运维水平,总体达到了国际先进水平,其中特高压架空输电线路销钉级重要缺陷的智能识别技术达到国际领先水平。
[成果] 1900010199 上海
P751 基础研究 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属船舶与海洋工程领域。国际海洋资源开发水深已达3400米,中国98%海域水深在4000米以内。深海开发须采用大型平台,面临风大、浪高、流急的恶劣环境,若发生事故将造成重大损失,甚至环境灾难。水池模型试验以其准确可控被国际公认为进行深海平台性能评估和设计优化最为可靠的手段。国际先进水池试验能力达3000米级水深,中国原有500米能力已不能满足需求。 在国家863计划重大项目支持下,上海交大与中海油研究总院、中船工业708所合作,在中国首次提出海洋深水试验池总体方案,突破深海动力环境模拟、深海平台模型设计模拟、动力响应测试分析等关键技术,研制成功中国第一座海洋深水试验池,创新形成4000米级深海工程装备水动力学试验能力。 研制了中国第一座海洋深水试验池。创新提出中国第一个深水试验池整体方案,具备世界深水开发主要海域风、浪、流、水深模拟及一体化测控功能。发明并流式整体多层池外循环造流技术、穿孔压力墙等复合式多级整流技术,突破漩涡和湍流消除的世界难题,实现水池大空间分布均匀、长时稳定的高质量流场,紊流度<5%,模拟能力达世界最高的8节。建立能量优化聚焦等强非线性波浪生成演化模型,开发了极端波浪生成软件,发明宽频强制回流组合式反射波消除技术,在水池中准确生成畸形波等灾害波浪过程。研制大深度水深模拟系统,解决自由升降、准确定位和变形控制难以兼顾的难题,实现模拟0-4000米任意水深。水池深海动力环境模拟能力和精度满足国际最严苛要求。 创建了深海平台与锚泊系统模型设计与模拟技术。提出深海锚泊模型水平截断因子概念,与垂向截断因子共同表征力学等效特性,构建了深海锚泊缩尺模型多变量、多目标逐级寻优设计方法,确保系统和单缆的大位移关键力学特性相似。发明了深海平台模型重心、惯量等力学参数模拟,以及锚泊系统模型刚度、阻尼参数调节等系列高精度模拟测试技术与设备,力学特性误差<2%。形成4000米级深海平台系统准确缩尺模拟能力,满足工程应用要求。 创新了深海平台系统动力响应的系列测试技术。发明上浪砰击过程高速捕捉与测试系统,自动准确捕捉瞬时自由液面大变形演化与毫秒级砰击载荷。 首创涡激运动非接触气浮试验技术,以气压提供垂向预紧力,摩擦阻尼<0.2%,解决了低质量比深海平台缓变动力模拟难题。同时创新了风浪流载荷测试、数据实时分析等技术,形成一整套深海平台系统动力响应测试分析能力。 成果获授权发明专利28项,发表SCI、EI论文94篇。3年承接试验费1.01亿元。应用于国内外大型海洋装备方案比选、设计优化和性能评估:荔湾3-1、流花16-2等8个南海大型油气田开发;中国首座深水半潜平台海洋石油981、首艘深水起重铺管船海洋石油201等28座南海主力装备研制;美国Hadrian平台等23座国外重大工程装备设计;FLNG、超大型浮式基地等新概念装备研究。试验能力得到国际高度评价,居世界前二。彻底改变海洋装备研发依赖国外试验的局面,为中国海洋工程从浅海到深海的历史跨越作出不可替代的贡献。
[成果] 1800160359 湖北
U453.2 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:西部地区蕴藏了中国2/3的水电资源,但开发程度仅为31.7%,加快西部地区特大型水电工程建设对保障中国能源安全具有战略意义。 西部地区山高谷深,在西部地区建设大跨度多洞室群水电工程,面临着在深地下高地应力环境中确保爆破施工安全稳定控制的工程难题,需要解决的关键科学技术问题包括高地应力条件下深埋地下洞室岩体损伤与爆破振动特征、岩体爆破安全评价方法与控制技术。 围绕上述关键科学技术问题,自2005年以来,在多项国家自然科学基金和系列重大工程研究项目的支持下,项目组开展了系统深入的研究工作,解决了特大型水电站深埋洞室群爆破施工控制关键难题,主要创新成果如下: (1)揭示了动静力组合作用下的围岩累积损伤效应、结构面超低摩擦效应与位移突变效应的共同作用机制,提出了深地围岩爆破施工加卸载三大效应共同作用变形稳定分析理论。 (2)揭示了深埋洞室群爆破振动多重放大效应,提出了考虑多重放大效应的围岩爆破振动时空分布计算方法,解决了深埋洞室群的爆破振动时空分布规律实用计算的难题。 (3)提出了深埋洞室群爆破振动的多维度安全评估方法,建立了爆破安全控制技术指标体系,解决了深埋洞室群爆破振动安全控制难题。 (4)研发了深部岩体时序断裂轮廓控制爆破技术,发展了特大型水电站洞室群特殊部位精细爆破施工方法,攻克了特大型水电站深埋地下厂房岩锚梁、调压井穹顶与出线竖井等特殊部位的爆破开挖施工关键技术难题。 结合项目研究成果,获发明专利11项,实用新型专利28项,软件著作权1项;形成省部级施工工法7项;参编中国岩石力学与工程学会《岩石动力特性试验规程(审查中)》;出版专著2部,发表论文162篇,其中SCI、EI收录75篇;培养硕士研究生30名,博士研究生5名,博士后4名。研究成果在三峡、溪洛渡、白鹤滩和乌东德等多个世界级特大型水电工程深地洞室群爆破施工中得到推广应用,累计产生经济效益超过2亿元,有效降低了工程事故风险,保障了人员设备安全,经济和社会效益显著。
[成果] 1800280206 重庆
TM726 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属【国家中长期科技发展纲要(2006~2020)】中重点领域“电网安全保障”和【中国制造2025】中“智能制造工程”的重点研究方向。 覆冰威胁公共安全,引起大量输电线路断线、倒塔、跳闸等导致大面积停电的事故。重庆电网2005年和2008发生两次重大冰灾,2009年以来,中国在电网冰灾防御上提出直流融冰方法,开发了融冰装置实施数百次融冰,在一定程度上抑制了冰灾,但直流融冰需要停电、操作复杂、融冰时间长和成本高,特别是无法解决特高压电网覆冰问题,并且在重庆微地形微气象覆冰区实施极其困难。为适应特高压和重庆电网智能化发展的要求,该项目依托国家自然科学基金和【973计划】课题,采取自然覆冰试验和理论与仿真分析相结合的方法,长期探索研究电网非干预式冰灾防御方法,开发了智能融冰装置,实现了非干预式冰灾防御。主要科技创新如下: (1)发明分裂导线电流转移循环融冰方法,研制电流转移智能融冰装置,发现融冰电流密度是经济电流密度的2~2.5倍,提出循环汇集分裂导线传输电流于部分子导线防止冰灾的方法。 (2)提出扩径导线型非干预式冰灾防御方法。发现覆冰厚度随导线直径增大显著降低的规律,提出采用中空填充的扩径导线、减少相分裂数的冰灾防御理论与方法,实践表明同截面单根扩径导线取代二分裂导线可减少70%的覆冰量。 (3)提出电晕效应型非干预冰灾防御方法。发现导线表面设计电场>15kV/cm时在覆冰条件下产生的电晕可抑制覆冰,提出将导线表面设计电场从11~13kV/cm提高至16~18kV/cm的输电线路冰灾防御方法。 (4)提出防导线扭转与疏水涂层结合型非干预冰灾防御方法。发现①提高导线张力、安装防扭器可使导线覆冰由圆柱形变为易脱落的翼形,②疏水涂层显著降低冰的粘接力。提出疏水涂层和防扭转相结合的非干预式冰灾防御理论与方法。 项目原始与集成创新成果鉴定为国际领先水平,授权发明专利6项,其它知识产权2项,出版专著2部,发表论文55篇(SCI 18篇、EI 53篇),制定团体标准1项,智能融冰装置被重庆市认定为2017年度高新技术产品并获重大专项产业化资助,成果在重庆市电网推广应用,2009年以来有效避免了重庆电网冰灾事故的发生,共节约电网抗冰改造资金14亿元、抗冰支出5.5亿元,挽回冰灾损毁资产损失1.5亿元,多供电21.5亿度,增加电费收入10.75亿元,成果推动了重庆市科技进步,保障了重庆市经济发展。
[成果] 1900010157 湖北
U448.25 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:中国干线河流通航要求越来越高,可用桥位的通航条件日趋复杂,传统的单主跨双向通航的桥跨布置方式,造成了跨度越来越大、经济性越来越差的困局。建设适应复杂水域通航要求的大跨度双主跨三塔悬索桥是迫切需求。 与两塔悬索桥相比,双主跨三塔悬索桥主缆跨度减小一半,其主缆、锚碇、主塔的负载也减小一半,工程造价大幅度降低,经济效益显著,且因为锚碇几何尺寸减小,促进了其在城市密集建筑物环境中的采用,但大跨度三塔悬索桥总体结构刚度与主缆抗滑移安全之间相互制约的难题一直未能得到解决,项目实施之前,世界上三塔及多塔悬索桥的最大跨度仅为240m,且必须附加塔顶水平索、主缆锚固于塔顶等措施,难以推广到大跨度桥梁。 三塔悬索桥是一种新型结构体系,其主缆与主塔间约束关系、控制性荷载工况、结构行为特征均与两塔悬索桥不同,存在结构总体刚度、主缆与鞍座间抗滑移、中塔受力等因素相互制约等关键技术难题,需要统筹解决。 项目组自2003年起,持续开展大跨度三塔悬索桥建造关键技术研究,在缆索结构体系、中塔结构、施工控制及新型锚碇沉井结构等方面取得突破,形成了复杂通航水域大跨度三塔悬索桥建造关键技术,在马鞍山长江大桥(主跨2×1080m),武汉鹦鹉洲长江大桥(主跨2×850m)、泰州长江大桥(主跨2×1080m)三座大桥上获得成功应用,并在温州瓯江北口大桥和襄阳庞公大桥等三塔悬索桥建设、琼州海峡和渤海湾通道桥梁方案规划研究中得到推广。 项目主要创新点:构建了大跨度三塔悬索桥结构新体系。首创了中塔刚度控制、悬索桥重力刚度配置方法、探明了主缆与鞍槽间摩擦机理,解决了主缆抗滑移与结构刚度相互制约的难题。首创了三塔悬索桥中塔新结构。针对不同建设条件,首创倒Y型、钢混叠合等新型中塔结构,解决了“中塔效应”难题;采用变形分析与补偿、预拼数控等创新工艺,实现了中塔大节段钢结构的精确制造与安装。研发了预拼预控和线形联动安装技术及大吨位缆载提升设备,解决了三塔悬索桥几何形态控制及重型梁段安装难题。首创了环形蜂窝截面悬索桥锚碇沉井基础。采取环向均匀取土、缓吸反压下沉等综合技术实现了锚碇沉井精准下沉,解决了城市密集建筑物环境下建设大型锚碇沉井基础的技术难题。 项目研究解决了大跨度三塔悬索桥技术难题,将其跨度由240米一步跨越至1000米以上,是中国对世界桥梁工程一个跨越性贡献。三塔悬索桥在全面满足通航要求、保持黄金水道岸线利用、降低工程造价方面显示了巨大优越性。项目成果获省部科技奖励13项、国际奖励5项,发明专利11项,国家级、省部级工法共11项,软件著作权2项,出版专著4部,发表论文64篇。该成果已应用于三座长江大桥,并在温州瓯江北口大桥、襄阳庞公汉江桥等项目得到推广,新增销售额47.6亿元,新增利润2.1亿元,节省工程投资约5.7亿元,获得了良好的社会效益。
[成果] 1800130316 北京
U455.4 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:中国城市地下空间开发利用进入快速增长阶段。“十二五”期间,中国城市地下空间建设年增速超过20%。在轨道交通和地上地下综合建设带动下,城市地下空间开发需求动力充足。在城市环境下,新建隧道施工不可避免地穿越道路、桥梁、管线、房屋以及地铁线路等基础设施。由于复杂多变的地层条件、极度敏感的城市基础设施环境,穿越工程中的环境风险尤为突出。一旦发生灾害事故,必将造成重大影响甚至不可估量的损失。为此,项目团队在国家重点研发计划项目、国家973计划项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、北京市科技计划等10余项国家及省部级科研项目支持下,开展了城市暗挖隧道穿越基础设施关键技术的理论研究和工程实践,取得了系统的研究成果,主要包括: (1)建立了城市暗挖隧道穿越基础设施力学响应分析模型。揭示了暗挖隧道施工扰动下地层变形与塌陷时空演化特性;提出了暗挖隧道穿越工程地层-既有结构变形传递机制及相互作用模式;得到了暗挖隧道施工扰动下地层与既有结构力学响应的多源预测方法。实现变形预测的科学化。 (2)创建了城市暗挖隧道穿越基础设施风险控制标准制定方法。揭示了变形作为穿越工程安全控制指标的科学内涵;建立了基于暗挖隧道穿越工程多层次需求的控制标准体系;提出了考虑暗挖隧道变形时空特性的穿越工程过程控制标准。实现施工过程控制的体系化。 (3)形成了城市暗挖隧道穿越基础设施精细化施工过程控制技术。提出了基于断面尺寸的暗挖隧道工法适应性分级指标体系并对超大断面暗挖施工工法进行优化;形成了暗挖隧道穿越工程过程控制施工关键技术;研发了施工过程控制智慧化辅助决策平台。实现控制标准制定的合理化。 (4)建立了城市暗挖隧道穿越基础设施安全保障体系。提出了基于全过程变形控制的暗挖隧道穿越工程环境风险5步序管理体系;依托穿越工程智慧管理平台,构建了风险源4级管理、风险事件3级预警、风险工程6方联动的暗挖隧道穿越工程建设管理体系。实现建管的规范化。 成果在北京暗挖隧道穿越基础设施工程1000余处风险点中得到了成功应用,并推广到天津、大连、南京、厦门、宁波等多个城市,提升了穿越工程的技术水平,保障了工程安全,经济效益超过5亿元,节支超过2亿元。获得国家发明专利授权10项、实用新型专利3项、计算机软件著作权4项,发表SCI收录论文26篇、EI收录论文86篇、论文总引用超过1000次(2018年3月谷歌学术数据),出版专著1部,形成技术标准1项。
[成果] 1800220136 安徽
U448.27 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1、主要技术内容: 甬江左线特大桥主桥为中国首座铁路钢箱混合梁斜拉桥,全长909.1m,468m主跨居世界铁路混合梁斜拉桥首位。依托该工程开展了铁路大跨度混合梁斜拉桥施工装备及快速化施工等技术研究,取得了一系列原创性成果。主要研究成果如下: (1)首创“边跨提梁→梁上运梁→旋转悬拼钢箱梁”施工技术,研发了提梁门架、梁面运梁台车、200t级大悬臂旋转吊具桥面吊机等成套工装设备,解决了江海滩涂及浅水区钢箱梁运输架设的难题。 (2)提出一种大直径超长钢筋笼自由吊挂定位方法,有效解决了大直径超长钢筋笼节段多、自重大、接头多、易变形的难题。铁路大直径超长桩首次采用桩端后压浆技术,提高了桩的承载力、减小了桩基的沉降量、降低了工程风险。 (3)提出结合段钢梁模块化组拼技术,解决了桥位条件受限、散拼施工周期长、精度控制难、频繁高空吊装安全风险大等施工难题。 (4)设计一种“三维组合式斜拉桥梁体索导管精确定位装置及定位方法”,改进了索导管定位的施工工艺和方法。提出一种“随动式梁面斜拉索牵索入孔导向装置及施工方法”,解决了斜拉索梁端入孔困难,效率低的难题。 (5)在铁路斜拉桥索塔施工中首次应用“索塔双侧塔肢与下横梁异步”施工技术,在保证施工质量的前提下大大加快了施工进度。研发了一种适用于内置整体式钢锚箱加工方法和安装定位装置,加快了钢锚箱加工制作与精调、定位。 2、授权专利、工法、论文情况: 已获授权发明专利10项及实用新型专利5项,省部级工法6项,在国内核心期刊发表学术论文10余篇。 3、技术经济指标: 甬江左线特大桥主桥项目总建造费用投入约5.5亿元,建设总工期48个月。其中,钢箱梁“梁上运梁-旋转悬拼”技术在施工过程中完全不占用河道,节省临时栈桥、码头投入费用共计3000万元,单节钢箱梁拼装时间缩短至3天。大直径超长钻孔桩钢筋笼快速制作与安装技术将钢筋笼制作时间控制在6天/孔,安装速度最快可达36小时/孔,缩短总体工期约2个月。钢混结合段模块组拼施工技术缩短了钢混结合段施工工期近30%。工程首次将箱型加劲梁、索塔钢锚箱、钢混结合段等应用于铁路斜拉桥,对中国桥梁技术发展具有重要意义。 4、应用及效益情况: 研究成果已成功应用于宁波铁路枢纽跨甬江主跨468m钢箱混合梁斜拉桥的施工,节省直接费用910多万元,间接效益三千多万元。工程自2014年12月通车以来,各项功能良好,加快了“一带一路”建设进程,用户满意度极高,取得了巨大的社会与经济效益,该工程获第十五届中国土木工程詹天佑奖和2016~2017年度中国建设工程鲁班奖。索塔塔梁异步施工技术及梁上运梁-旋转悬拼技术在济齐黄河大桥得到了推广应用,超长大直径钻孔桩施工成套关键技术和索塔塔梁异步施工技术在徐盐高铁新洋港斜拉桥得到推广应用,累计节约成本360万元。
[成果] 1800290035 湖南
U416.05 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:中国高速公路通车里程已超过13万公里,但多为双向四车道。随着国民经济的发展,越来越多的路段已不能适应客货运输持续快速增长的需要,急需改扩建提高通行能力。南方汽车保有量远高于全国平均水平,又加上其自身存在的多方面特点和难点,南方高速公路改扩建任务尤为繁重。 开发了路基长期稳定性保障技术。针对南方路基土天然含水率高、难以压实,运营期含水率升高幅度大、服役性能大幅衰减的技术难题,从质量、能量守恒定律出发,揭示了路基服役性能衰变机理;发明了能有效控制路基长期稳定性的不良土质路基含水率设计新方法;开发了路基刚度补偿技术。使路基含水率变异性减小59%,全寿命周期刚度控制在20%以内,保障了路基性能长期稳定性。 发明了新老路基非均匀沉降控制技术。针对新老路基非均匀沉降显著,容易诱发路基变形、路面开裂的技术难题,建立了新老路基非均匀沉降控制指标和标准;开发了控制新老路基非均匀沉降的加筋处治技术;发明了疏排旧路基内部滞水的导水设施及避免施工期雨水对路基破坏的路表排水系统。使改扩建施工期老路和工后新老路基非均匀沉降分别控制在0.25%和0.20%以内,改善了新老路基变形协调性;疏排了旧路基内部积水和避免了施工期雨水下渗。 发展了拓宽路基下地基处治技术。针对改扩建工程拓宽路基下地基沉降难以准确计算和控制的技术难题,以固结度和残余沉降为评价指标,分别提出了基于路表标高、地基勘察资料和路表沉降速率的老路地基稳定状态评价技术;依此为基础,建立了基于新老路地基固结度协调的拓宽路基下地基沉降计算方法;开发了拓宽路基下地基深层处治技术。工程实践证明,技术有效控制了拓宽路基下地基沉降。 创新了旧路路基性能检测、评价与加固技术。针对现有无损检测技术难以准确感知并评价旧路基工作状态的问题,提出了探地雷达法、高密度电法及瑞雷波法联合探测并解译路基性能的新方法;研制了旧路基工作性能综合检测装备;提出了以回弹模量为指标的旧路基工作性能评价技术;开发了智能注浆技术。检测效率和精度分别提高80%和60%,改善了旧路基修复后耐久性。
[成果] 1900010678 广东
U448.216 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属土木建筑领域。钢-混凝土组合结构是建筑与桥梁新的重要形式。钢-混凝土应力应变本构关系复杂,不同材料的力学性质差异显著,亟待解决其交叉集成的关键技术难题。在组合建筑领域,清华大学等研究团队取得了重要创新成果;在组合桥梁领域,实现新的技术突破是工程建设的迫切需求。 基于钢-混凝土组合作用共同工作的力学特征,通过产学研合作技术攻关,发明了满足不同功能需求的组合桥梁新结构、新技术、新工艺,揭示了多种形式、不同材料、复杂应力下组合桥梁工作机理及力学性态规律,创新、丰富和发展了组合桥梁结构体系、设计理论与施工关键技术。主要技术发明点: 1、发明了大跨度组合拱桥弯压设计方法与无支架施工技术。基于拱桥水平推力产生的屈曲稳定性问题,首次提出了现代组合拱桥的弯压设计理论,建立了复合式拱轴线一般方程,克服了传统拱桥轴压设计理论的局限,可减小主拱水平推力20%〜30%、提高横向稳定性30%〜40%;发明了大跨异型组合拱桥新结构,发明了大型拱肋无支架施工方法,发明了钢结构精确对接的内导管定位法新工艺,解决了大跨拱桥在滨海、平原地区软弱地基条件下水平推力与拱稳定性关键技术难题,丰富和发展了大跨组合拱桥理论与结构体系。 2、发明了预应力组合结构桥梁三阶段应力设计与施工技术。基于结构弹性势能驻值原理,揭示了钢-混凝土组合桥梁施工中的截面特征与应力变化规律,阐明了复杂受力条件下直线及曲线预应力组合结构桥梁应力应变机理,发明了钢截面、组合截面、收缩徐变产生应力重分布的三阶段应力设计施工方法,可降低控制截面应力20%〜30%,解决了组合桥梁结构体系转换、弯矩调幅、应力重分布等技术难题,显著提升了预应力组合桥梁设计与施工技术。 3、发明了波-桁PC组合桥梁新结构及其设计与施工技术。基于波形钢腹板与钢管混凝土桁的力学特征,揭示了钢管混凝土桁“点支撑”应力集中、波形钢腹板“线支撑”剪滞效应、PC桥面板“面支承”二重应力等复杂力学机理:发明了纵向波板-横向钢管-PC桥面板形成的波-桁PC组合桥梁新结构,发明了波形钢腹板PC组合桥梁悬臂设计方法与磁悬浮顶推施工工艺,实现大跨组合桥梁绿色环保与安全施工,创新了组合桥梁设计方法与结构体系。 成果应用于深港西部通道跨海大桥、广珠城际西江大桥、南京长江四桥、宜万铁路野山河大桥等200余项工程,近3年新增销售额86.941亿元。组合桥梁与钢桥比,节省钢材20%〜30%,降低造价15%〜30%;与混凝土桥比,减轻自重25%〜40%,降低造价5%〜10%,社会经济与环境效益显著。 该成果主要技术发明属国内外首创。授权发明专利33项:中国发明专利20项,美国、日本、韩国、英国发明专利6项,PCT国际发明专利7项:软件著作权1项,主编参编国家行业标准5部,主编专著3部,SCI、EI收录论文55篇。院士专家鉴定,成果总体达到了国际领先水平。获省部级科学技术一等奖3项、中国专利优秀奖6项、广东省专利金奖1项、广东省发明人奖。
[成果] 1800290188 陕西
U414.75 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:近年来,我国汽车保有量急剧增长,加上高温、重载等不利因素影响,部分沥青路面通车后不久就发生推移、拥包、车辙等病害,严重损坏了沥青路面整体性和结构稳定性,使沥青路面性能急剧下降,究其主要原因在于沥青路面层间结合薄弱。沥青路面的层间结合主要依靠粘层油提供粘结强度,国内外主要使用的粘层材料为稀释沥青、热沥青、乳化沥青以及改性乳化沥青等,这类材料在一般环境下可以满足使用要求,但是在高温、超载、纵坡等复杂路况下,其粘结性能的局限性就凸显出来,难以满足使用要求,沥青路面层间结合性能严重衰减,大大地缩短了路面使用寿命。 项目拟采用有限元软件研究沥青路面结构层在道路环境中的动态力学响应,分析沥青路面结构层在道路环境作用下的力学响应与其层间粘结性能的内在规律,确定沥青路面层间粘结层间关键技术指标,研发能够有效模拟道路环境的多功能沥青路面层间粘结力测试系统,开发粘结性能优良的SBS改性乳化沥青路面粘层材料,制定SBS改性沥青路面层间粘结材料施工技术指南,建立SBS改性沥青路面层间粘结材料施工技术质量保障体系。 主要研究内容: (1)不同道路环境下沥青路面层间结构动态力学响应分析。借助有限元软件ABAQUS分析道路环境作用下的沥青路面结构层的力学响应,研究荷载、层间摩擦系数、坡度、水平制动、超载和面层厚度等不同因素对沥青路面层间结构力学行为的影响,提出不同道路环境中沥青路面结构层层间抗剪强度要求,分析不同因素对沥青路面结构层层间粘结行为影响的差异;明确沥青路面结构层层间粘结性能的关键影响因素。 (2)高性能粘结材料的研制与性能评价。从超薄磨耗层与普通粘层材料入手,综合考虑了材料组成和乳化工艺等因素对SBS改性乳化沥青性能的影响,通过正交试验设计试验方案,确定了高性能SBS改性乳化沥青层间粘结材料的理想配方及制备工艺。利用研发的多功能层间力测试系统,对多种粘层材料做粘结性能试验进行对比,评价不同粘层材料的粘结性能,结果表明,该研究开发的SBS改性乳化沥青性能优越。 (3)沥青路面层间粘结效果影响因素研究。在已有研究的基础上,调查现有的沥青路面层间处治技术,总结影响沥青路面层间抗剪强度的因素,利用自主研发的多功能层间力试验仪,研究环境温度、竖向荷载、粘层材料用量、沥青混合料类型和界面清洁程度等因素对沥青路面层间抗剪强度的影响,为粘层材料的选择、洒布量的确定及层间参数测定方法、评价指标的确定提供依据。 (4)多功能层间粘结性能测试系统开发。以国内外评价沥青路面层间剪切力的试验方法为基础,结合沥青路面结构层在道路环境作用下的力学响应与沥青路面层间粘结性能的内在规律,围绕3种层间破坏模式:剪切破坏、拉伸破坏和扭转破坏开发一套操作简单易行,可完成剪切、拉拔、循环加载等试验功能的层间力测试系统。 (5)沥青路面粘层材料施工技术指南与施工技术质量保障体系研究。通过铺筑试验路及后期观测,总结了粘层施工过程中容易出现的问题,规范了粘层施工工艺及注意事项。依托试验路,进行了粘层施工及质量检测,编写了粘层材料设计与施工指南,建立了粘层施工技术质量保证体系。
[成果] 1800260066 云南
TU762 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:项目针对大型复杂钢结构施工控制关键技术,考虑到施工过程是结构体系、荷载、边界条件等因素不断变化的过程,施工方法、工艺、流程、时间等因素对施工阶段和使用阶段性能的直接影响,历时4年,取得了一批原创性科技成果: (1)确立逼近真实情况的参数化建模方法。通过提高模型精度,考虑耦合作用,提高施工模拟分析的精准性。 (2)考虑路径效应的逐步安装分析法,确定最优施工方案。运用Abaqus、Midas等多软件进行安装、卸载逐步分析计算和比对,比较逐步安装和一次性安装分析的差异,经项目验证,确定逐步安装的分析方法与设计状态的差异非常小,证明了仿真方法的精准度。 (3)创新一整套大跨度复杂钢结施工工艺,形成了国家级工法。采用“地面拼装成段、跨外分段吊装、空中测量定位、高空对接合拢”施工,工艺简单,效果可控,对同类项目具有非常强的指导性。 (4)采用信息化技术进行施工全过程控制。施工前通过BIM技术进行整体三维建模、构件深化设计及施工全过程模拟预演,并通过仿真计算确定施工控制关键参数,在关键杆件安装埋入式应力传感器,进行施工全过程实时应力应变监测,比对模拟数值进行施工过程调整,最终实现工程项目信息化管理,达到动态控制的目的。 研究成果获国家级工法1项、省级工法2项;获发明专利1项,实用新型专利5项;发表核心期刊论文8篇。成果依托课题经云南省科技计划项目验收专家组评价为优,成果经云南省科学技术情报院组织的科技成果评价为“达到国内领先水平”,获评2016年度中国施工企业管理协会科学技术奖科技创新成果二等奖,依托工程获得中国钢结构金奖、中国安装工程优质奖。 研究成果于曲靖“五馆一中心”体育场、滇池国际会展中心、泸弥高速等省内多个重点工程推广应用,保障了工程精度和施工的安全性,对促进云南省会展业、体育事业、运输业的发展做出了很大的贡献,产生了非常好的社会效益;近三年实现新增销售额11.81亿元,新增利润7528万元;实现了复杂钢结构工程的绿色、数字化、精细化建造,最大限度的实现了资源的集约化利用和对环境的保护,取得了良好的环境效益;填补了大跨度钢结构虚拟仿真计算、数字化加工制造的空白,培养了省内完整的设计、制造、加工的人才和团队,取得了良好的人才建设成效。
[成果] 1900010122 江西
U455.43 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属于土木工程领域,涉及到隧道工程、岩土工程学科。 隧道交通方式顺应时代潮流,成为优先考虑的城市交通方案,截至2017年6月,中国大陆城市轨道交通运营线路总长度4400余公里,2020年末将超过6000公里,2050年规划将达到1.5万公里,隧道交通发展空间巨大。近年来,盾构法已成为中国城市隧道广泛采用的施工方法,盾构隧道建造理论与技术水平得到了显著的发展,然而复杂地层盾构隧道亦面临地层变形控制难度大、掘进效率低、长期运营沉降预测难等诸多技术难题。项目组历经17年科技攻关,在科技部973项目、国家自然科学基金及企业自筹科研项目等支持下,对盾构隧道施工地层变形控制技术、特殊地层盾构隧道安全掘进控制技术及长期交通荷载作用下盾构隧道运营期沉降预测理论开展了系统的研究。主要科技创新成果有: 针对盾构施工变形精细预测难题,提出了适用于隧道开挖变形控制的节点可动及网格加密自适应上限有限元方法;建立了综合考虑掘进参数和非均匀地层损失分布的三维沉降计算方法,揭示了盾构施工全过程地面沉降规律;发展了盾构隧道掘进地表变形与掘进参数的智能化预测与控制方法。 针对黏粒含量高、岩溶及含孤石等复杂地层的盾构掘进难题,提出了渣土改良剂性能的评价与渣土改良新技术,发明了相应的成套装置;研制了填充溶洞的可控浆液新材料及充填技术;提出了孤石爆破预处理定量分析方法,解决了盾构穿越黏粒含量高、岩溶及含孤石等复杂地层的施工难题。 针对长期交通荷载作用下盾构隧道运营期沉降预测难题,建立了考虑主应力轴旋转的土体动力软化本构模型和交通荷载作用下隧道长期运营沉降计算方法,揭示了交通循环动荷载作用下隧道长期沉降规律,解决了交通荷载作用下隧道长期沉降预测难题。 该项目已发表论文160余篇,其中SCI检索50余篇、EI检索90余篇(不含SCI检索),授权国家发明专利6项、实用新型专利2项,获批省级工法4项、软件著作权8项,参编规范2本,出版专著、教材5本。该项目成果成功应用到杭州庆春路过江隧道、杭州钱江隧道、长沙南湖路湘江隧道等多项盾构隧道工程中,切实解决了复杂地层盾构隧道施工和运营所遇到的难题,累计减少工程投资接近6亿元,取得了显著的经济效益和社会效益,有力推动了行业的技术进步。
[成果] 1800130344 北京
U455.4 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1、研究目的: 课题所研究隧道出口端下方为既有线铁路,山体坡度近70度,跨越既有线铁路进行隧道施工难度大且无施工场地,隧道进口端位于云中山自然保护区且进口端为桥尾,所有施工区域位于自然保护区内,便道无法按时贯通,严重制约可隧道整个施工工期,通过对隧道口施工工艺、中导洞出渣方式与中隔墙施工工艺进行优化,以加快隧道施工进度,降低工程造价。 2、主要技术创新点: (1)采用超前小导管辅助施工进洞;采用超前小导管辅助施工进洞,提前进入中导洞开挖施工。在中导洞进洞一段距离后,进行左右主洞及中导洞套拱及长管棚施工,保证后续主洞提前施工。顺序作业改为平行施工,即缩短了施工周期又充分利用了工作面。采用双排小导管提前进洞,中导洞可提前14天进洞。 (2)出渣方式变化;对中导洞左侧加宽2m,原来6.2m加宽至8.2m左右,加宽段做直墙式,既方便施工又可以为设备运行提供更大空间。采取装载机和自卸车配合进行施工,加快出渣能力并且为加宽段前常规中导洞施工自卸车出渣提供装渣空间,缩短施工工期,节省出渣时间12天。 (3)中隔墙施工方法改进;连拱隧道中隔墙施工常规采用顺向施工,由于收中导洞断面大小及现场地形限制,中隔墙材料无法洞中运输,中隔墙10m一模提前进行中隔墙钢筋备料,按照10m的间距分开放钢筋,中隔墙倒退施工。 顺向施工中隔墙至主洞开挖与倒退施工中隔墙至主洞开挖相比,前者可提前施工主洞,并且中隔墙与主洞为平行施工,空间与时间上更趋于合理,可以达到人员机械的最大利用率,避免人员窝工、机械闲置。顺向施工中隔墙,主洞可提前44天施工。 通过对中导洞施工工艺进行优化,整个隧道施工工期减少70天,隧道施工费用节省267.4万元。 3、成果产生的价值: 通过对中导洞施工工艺进行优化,整个隧道施工工期减少70天,隧道施工费用节省267.4万元。该课题研究成果在格口隧道工程中得到有效的应用,隧道土建部分已全部按时竣工,隧道使用状况良好、该课题研究成果可以直接应用于相似连拱隧道施工,对提升中国偏压连拱软弱围岩隧道总体建设水平具有重大推动作用,可累计技术储备,具备广泛的推广应用前景
[成果] 1900010114 广西
U448.22 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:拱桥在适宜条件下具有显著的技术经济性。传统拱桥受限于材料、工艺,跨径增大十分困难,而大跨钢拱桥因造价高、维护难等问题难以推广。钢管混凝土拱桥具有受力合理、经济、耐久性好等优点,是大跨拱桥最合理的选择。但受结构稳定控制难度大、施工安装风险高、管内混凝土密实度难保证等因素的制约,跨径始终无法突破500m,限制了钢管混凝土拱桥的进一步发展。为此,该项目经过20余年的研究和实践,通过理论分析、试验研究、实桥验证等攻克了超500m跨径钢管混凝土拱桥关键技术,取得了三个方面的创新成果: 首次提出了组合式主拱横撑和内横隔的新型构造,兼顾了施工期无临时构件安装和服役期横向稳定;研发了基于悬拼单元的新型主拱结构,悬拼单元最轻、高空焊接量最少、高效可靠;开发了抗风减振串联索和全隔离、全防腐、整体挤压锚固钢绞线吊杆拉索体系。从而解决了超500m跨径钢管混凝土拱桥主拱稳定性、动力性能、安装和吊索寿命等关键技术难题,并为世界首部钢管混凝土拱桥设计规范的制订提供了技术支撑。 开发了200t级钢管拱桁节段逐级匹配、消除累积误差的卧式耦合制造新技术,实现了高精度整体制造;基于“过程最优,结果可控”思想,提出了拱桥斜拉扣挂悬拼施工控制计算方法,实现了扣索一次张拉和悬拼过程免调索力;研发了新式索鞍横移、摇臂抱杆安装扣塔、吊扣塔架智能纠偏、拱顶位移智能控制技术与装备。工程应用表明,530m主跨拱肋各控制点轴线偏位均<10mm、标高偏差<20mm,实现了高精度安装,大幅降低了施工费用和风险。 率先研制了新型自密实、无收缩混凝土新材料,首次研发了大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法,实现了高度120m、距离超500m、单管800m3的管内混凝土真空辅助三级连续泵送施工,保证了管内混凝土灌注密实。工程应用表明,管内混凝土密实度满足设计要求,优良率达传统方法的2.8倍,解决了制约钢管混凝土结构发展的脱黏、脱空顽疾。 项目获发明专利8项、实用新型专利4项、国家级工法3项,主编和参编国家、行业标准3部,发表论文28篇。研究成果支撑了世界首座跨径突破500m的钢管混凝土拱桥-主跨530m合江长江一桥的建设,并应用于当时世界最大跨径混凝土拱桥的劲性骨架及主跨575m的钢管混凝土拱桥等多座桥梁。节约工程造价3.13亿元,取得直接经济效益1.19亿元。 研究成果实现了钢管混凝土拱桥500m跨径的突破,并能向700m跨径进一步拓展应用。其刚度是同规模斜拉桥、悬索桥的几倍至十几倍,造价可减少1/3左右,在公路及高速铁路桥梁等领域均有重要推广应用价值。对于世界大跨径拱桥技术发展起到了重要推动作用。 项目获广西科技进步一等奖1项、获中国专利优秀奖2项。国际著名桥梁专家美国工程院院士邓文中等专家认为:“该项目提高了特大跨径钢管混凝土拱桥的竞争力,对于巩固中国拱桥在国际上的地位起到了重要作用”。
[成果] 1800180602 上海
U237 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目所属行业为建筑业。更具体为低速磁浮工程轨排制造领域。该项目以中低速磁浮轨排制造、组装关键技术为研究对象,区别于传统火车、地铁轨道的施工,该技术从轨排制作材料、轨排制作机加工技术、轨排组装技术及轨排伸缩接头形式等展开研究。创新采用模块式安装施工理念,将轨排在工厂内组装成各类线型成品。这样大大的减少了传统线路铺设过程中繁复的工艺流程。实现了轨排制造、组装工艺流程的优化。在组装过程中又创新设计专用的组装及检测平台。通过批量化、模块化和专用化的施工技术,大大提高了轨排制造、组装的工作效率。同时也创新改进了轨排伸缩接头形式,提高其性能。该技术的应用对于中、低速磁浮轨排施工具有高效、可靠的效果。 该关键技术在轨排制作材料的特性研究及选型方面做了如下工作:针对轨排制造、组装用的主要材料F轨道、H型轨枕、铝感应板及附件材料如高强度螺栓、粘结剂、防腐涂料等进行工艺性能的研究及选型。所选取的材料在工艺性能上满足设计提出的相关性能指标要求,同时也结合现场组装生产工艺的情况,有利于现场实际施工操作。 轨排制作机加工技术方面做了如下研究工作:为了保证中低速磁悬浮轨排较高的尺寸精度及线性要求,对空间F轨模型进行平面化设计,设计了“以平代曲”转化方案;研究制定了F钢轨和H型轨枕专项机加工工艺,提高部件的外形尺寸及线型精度。并且创新设计了《一种曲线F型钢轨热弯制成型装置》、《磁浮曲线F型轨曲率二维的测量装置》等4项实用新型专利。 轨排组装技术方面做了如下研究工作:根据F轨,H型轨枕的结构特点设计了专用的组装、检测平台以及专项组装施工工艺。通过平台上线型调整装置与定位装置结合作用,在轨排组装过程中确保了F轨位置尺寸的精确定位,使其尺寸、线型符合设计尺寸要求。且组装平台上定位装置可以根据不同曲率的F轨线型位置进行快速调整,大大简化了轨排曲率调整定位的工作量。该平台同时集成了尺寸检测的功能,保证了工程质量同时也提高效率。填补了国内中低速磁浮轨排工厂化组装的空白。该技术在轨排铝板组装环节也设计了多项专用工具,用以提高生产效率。取得发明专利2项《一种F型轨的端部定位装置》、《一种F型轨排的组装调整装置及其方法》及实用新型专利7项。并形成上海市级工法一篇《中、低速磁浮轨排组装工法》。 该公司提出了轨排I型接头的优化设计,解决了其横向偏移后受力状态不理想及F型钢导轨材料增加机械加工量增加的问题。使其方便机加工批量生产,增加可靠性与结构强度。 在技术研究过程中,形成发明专利2项,实用新型专利11项,相关技术论文8篇。 该技术是针对中低速磁浮工程中轨排制造领域的开发及应用,满足了社会发展对新型城市轨道交通施工的技术应用要求。通过该技术的应用2015年新增收入5200万余元、2016年新增收入4800万余元、2017年新增收入3900万余元
[成果] 1800140282 陕西
TE973.920.7 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:随着全球范围内对石油、天然气开发利用的不断普及与深化,油气资源开采和输送已逐步转向资源丰富的深海地区;由于深海管线服役环境恶劣,因此对深海管线提出更高的强度和耐压要求;然而其关键装备-200MPa级深海管线高压水压试验装备在国内外完全空白。 深海管线Φ323-200MPa高压水压试验机装备由机械设备、液压控制系统、电气控制系统、检测监控系统、润滑与气动控制系统等组成。 关键技术和创新如下: 1.研发了超高压增压器与充水装置集成的钢管水压试验超高压增压技术; 2.研发了200MPa超高压钢管水压试验分步增压技术; 3.研发了200MPa超高压钢管端部10~15mm间隙的模具密封; 4.研发了钢管水压试验压力精度达0.5%的200MPa超高压控制技术。 中国重型机械研究院股份公司研制的200MPa高压水压试验机设备解决了高端油管压力检测的技术瓶颈,实现了钢管200MPa超高压水压试验的自动化、连续化、批量生产,提高了国内钢管企业的综合竞争能力,极大的缓解中国陆上油气开采用高强度管紧缺的现状,满足了中国海洋油气开采特别是深海油气开采的需求。自2015年12月投产以来,生产高强度钢管3万多吨,创造经济效益3000万元,预计今后每年可生产高强度钢管5万吨,能创造出更大的经济效益。
[成果] 1800140212 河南
U455.31 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:基于国家交通现状以及现代化城市地下综合管廊建设的巨大需求,中铁工程装备集团有限公司不断加大异形全断面隧道掘进机关键技术的研究。异形全断面隧道掘进机是相对于圆形开挖截面而言,具有空间利用率高、开挖覆土浅、施工成本低、针对性强等优点,并成功应用于既有民居、商场等建筑群体地下联通作业项目,革新了传统的马路拉链等破坏式开挖,实现了安全快速环保施工,为城市主干道下穿、地铁站过街隧道、地下停车场、综合管廊、城市地铁双线隧道等市政、交通建设起到引领示范作用。 项目针对超大异形全断面开挖、异形多曲率管片拼装等难题进行了深入研究,在超大异形全断面开挖技术、紧凑型刀盘驱动设计与多驱动联合控制技术、异形断面多曲率管片拼装机可靠性技术等十大方面实现突破,研发出新型多刀盘多驱动联合开挖技术、双螺旋耦动互馈与顶推载荷顺应性的土压自适应平衡技术,构建了管片拼装位姿的多体动力学模型,首创了7自由度管片拼装机构,成功研制出世界首创超大(10m级)异形全断面隧道掘进机,填补了国内开挖异形断面规格大于70m2的空白。 该成果已在郑州中州大道、新加坡汤申线、蒙华铁路白城隧道等十余工程得到成功应用,经济社会效益显著,多项关键技术达到国际领先水平。该成果获国家授权发明专利6项、授权实用新型专利6项、软件著作权2项,发表核心期刊学术论文4篇;获2015年度中国施工企业管理协会科技创新成果一等奖、2016年度“中国好设计”金奖。 项目带来了显著的经济社会效益,已形成异形全断面隧道掘进机生产线2条,年产能10台套,并实现销售7台异形全断面隧道掘进机、新增收入2.17亿元,新增利税0.54亿元。此外,异形全断面隧道掘进机成功出口至新加坡,实现中国“智”造走出国门,进入国际高端市场,且被国际极具影响力的新加坡《海峡时报》、《联合早报》、英国《THE NEW CIVIL ENGINEER》等报刊进行了整版头条的报道,极大增强了中国装备的国际知名度和影响力。
[成果] 1800130046 北京
U444.3 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1.研究目的:伴随中国工业化进程迅猛发展,特大型建筑如雨后春笋般纷纷呈现。特大项目(水利工程、高速铁路网、高速公路网和机场群落等)迅速建设。中国已建跨流域、跨地域的大型调水工程20余座,高铁网运营里程接近2万公里,高速公路网近10万公里,机场220座。工程体量巨大,使得施工环境与应用环境与普通建筑截然不同-施工环境和使用复杂,明水界面粘结和长期浸泡是引起病害的主要原因,普通防水材料不能满足这些要求。以北京市科技计划成果“海水淡化工程耐腐材料与防护技术研发”为技术依托,开展特大型建筑用聚脲防水、防渗材料的开发,实现工程建设和平稳运行。对减小渗漏引发病害损失,提高效率,保证安全运行,延长工程寿命具有重要意义。 2.技术创新点: 创新点1:超水浸润底涂制备技术,项目系统材料包括明水界面底涂合成技术和憎水聚脲制备技术,前者解决明水潮湿界面粘结,后者保障了长期浸泡环境中材料的稳定。材料体系解决了水工环境的防水问题,在工程应用中取得了良好的效果。 创新点2:选用生物质蓖麻油基体材料,引入其憎水性,采用胺基修饰工艺得到胺基蓖麻油,配合胺基聚丁二烯制备憎水聚脲,革新了传统聚脲长期浸水不稳定、病害多和寿命短的问题。 创新点3:对聚脲有限材料的原材料光谱基因图像进行处理,采集聚脲原料和固化物的光谱图像,提取图像特征值,构成数据库。计算待测聚脲基光谱图像特征值,比对数据库,聚脲判定成分和含量。 3.成果产生的价值:项目技术在南水北调中线防水防渗、高铁济青客专和高铁成绵乐客专等桥梁防水工程中应用,产生了良好的经济效益和社会效益。技术授权企业包括:株洲时代新材料科技股份有限公司、洛阳双瑞特种装备有限公司、青岛海力威新材料科技股份有限公司、成都市新筑路桥机械股份有限公司、衡水宝力工程橡胶有限公司和衡水冀军工程技术有限公司等公司,合计产生超过1000万元/年的经济效益。
[成果] 1800130151 北京
TM726 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属电气工程领域,涉及高电压工程、输配电工程和电磁环境与电磁兼容等学科。 为有效实施西电东送战略,中国在世界上率先开发成功具有远距离大容量输电优势的±800kV特高压直流输电技术。初期的云广、向上±800kV直流示范工程输送容量为5000-6400MW,最高海拔2300m,工程所在地域空气较好。为有力推动西、北部清洁能源外送,持续实施国家大气污染防治计划,中国陆续大规模建设±800kV直流工程。考虑经济性,单个工程容量提升至10000MW,需采用更大截面导线,以前确定的极间距优化空间增加;另外,特高压直流工程大规模建设还面临更高海拔(4000~5000m)、重覆冰和重污秽等严酷条件对电磁环境、外绝缘和线路安全的影响,国内外对此未研究。在新需求和新条件下,研究开发技术先进、安全可靠、资源节约和环境友好的新一代特高压直流线路难度极大。 项目攻克了海拔高达4300m、不同污秽和覆冰条件下±800kV直流线路电磁环境控制和外绝缘配置世界级难题。提出了直流线路绝缘子沿面放电和空气间隙直流放电电压及电磁环境参数海拔修正方法;揭示了海拔、电磁环境、污秽、覆冰和过电压综合影响下±800kV直流线路极间距主导控制因素,确定了优化极间距;揭示了海拔、污秽、覆冰多因素作用下的绝缘子闪络规律和复合绝缘子憎水性、伞形对污闪的影响机理,以及间隙结构参数对操作冲击放电电压的影响规律,提出了绝缘配置方案。攻克了±800kV直流线路杆塔结构和构件优化难题,提出了V型绝缘子串风偏及Q420组合大角钢承载力计算方法。实现了海拔4300m以下,不同海拔、污秽和覆冰等条件下的极间距、空气间隙、绝缘子串和杆塔结构尺寸全面优化。 发表论文43篇(SCI、EI收录37篇);授权专利21项(发明专利13项);制修订IEC国际标准1项,电力行标2项、企标1项;直流放电电压海拔校正研究成果纳入CIGRE技术报告。以陈维江院士为主任委员的中国电机工程学会鉴定委员会认为成果整体达到国际领先水平。 研究成果使±800kV直流线路技术应用范围由海拔2300m提高至4300m,进一步确定了中国特高压直流输电技术的国际领先地位。成果已用于哈郑等8条±800kV直流线路设计,与向上±800kV直流示范工程相比,极间距减小2m,走廊宽度减小5-9.7m,塔头间隙减小0.7m,绝缘子串缩短0.7-3.2m,过电压水平降低0.9p.u.,塔重降低5%,节支总额17.5亿元。成果的应用,确保了工程安全,节省大量投资,保护了生态环境,在向华北等区域输送电能中发挥了重要作用。
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