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公路隧道領域唯一,他們憑什麼?

作者:交通釋出

近日,國家發展改革委辦公廳公布納入新序列管理的國家工程研究中心名單,191家機關入選。這些工程研究中心将聚焦解決經濟社會發展中的“卡脖子”技術問題,承擔更多國家重大科技創新任務。

依托招商局重慶交通科研設計院有限公司(簡稱招商交科)建設的公路隧道建設技術國家工程實驗室成功納入國家工程研究中心新序列,更名為公路隧道國家工程研究中心,成為公路隧道專業領域唯一納入新序列的國家工程研究中心。

01 初心未改 逐夢隧道

背靠巍峨南山,面向浩蕩長江,研究中心成立之初,坐落于重慶市南岸區五公裡——這樣一處山水相鄰之地,似乎注定了其穿越崇山峻嶺、貫通江河湖海的曆史使命。

20世紀70年代,數萬名官兵奮戰10年、168名築路官兵為其獻出寶貴生命的新疆獨庫公路開始修建,彼時的交通部科學研究院重慶分院的招商交科接到指令,組成天山公路隧道科研組,趕赴一線,投身獨庫公路全線3座隧道初勘階段的測設工作。結合高寒凍土隧道施工實際問題,他們圍繞隧道施工相關項目課題開展科研工作。國内最早的公路隧道專業科技團隊應運而生。

80年代,沐浴改革開放的春風,大陸公路交通建設逐漸進入快速發展的新階段,公路隧道日益增多。為了開發公路隧道專有技術,支撐日益增長的公路隧道建設需求,在當時國内公路隧道行業“無标準、無科研、無平台”的背景下,招商交科隧道團隊向原交通部報告了組建隧道專業研究室的工作計劃。原交通部積極組織調研、統籌規劃,于1991年向招商交科下達了建設“公路隧道與岩土實驗室”的任務。國内最早的公路隧道專業實驗室就此誕生。

作為實驗室第一期建設的核心創始人員,招商交科黨委書記、董事長劉偉回憶:“實驗室自下達任務共曆時六年,到1997年9月才正式通過驗收。最難的是需要想象科研場景,自主研發一批大型非标試驗裝備與設施,包括1∶1比例實體試驗隧道、1∶10比例模型試驗隧道等。”

公路隧道領域唯一,他們憑什麼?

⚪ 1996年建設中的1∶1隧道實驗室。

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⚪ 2022年1∶1實體公路隧道實驗室新貌。

在實驗室的評價工作中,孫鈞院士、鮮學福院士、鄭穎人院士等行業泰鬥均認為,實驗室“設計構思巧妙新穎,工程實用性強,達到了國際先進水準”。

發展無止境,創新就無止境,實驗室的建設也就無止境。經過幾代人接力建設,如今的公路隧道國家工程研究中心由招商交科牽頭,聯合中交第二公路勘察設計研究院有限公司、保利長大工程有限公司共建而成,成為一個由隧道防災減災技術實驗室、隧道結構安全技術實驗室、水下隧道建造技術實驗室等共同構成的綜合性實驗室叢集。

研究中心自有儀器裝置300餘台(套),擁有在公路隧道專業領域内規模最大的試驗場地,培養了一支專業素質過硬、科研能力突出、年齡結構合理、服務水準優良的團隊,主編或參編公路隧道領域絕大多數的行業規範,支撐國家衆多“首—最—難”重點工程的建設與營運,形成“産學研用”一體化運作機制。

研究中心累計獲得國家科技進步一等獎2項、二等獎2項,省部級與國家一級學會科技獎100餘項,還培育出全國工程勘察設計大師、全國優秀科技工作者、新世紀十百千人才工程第一層次人選、國務院特殊津貼專家、交通運輸青年科技英才、交通運輸行業高層次人才、全國公路優秀科技工作者、中國公路百名優秀工程師等一大批行業領軍人才與知名專家。

從以前的“公路隧道及岩土工程實驗室”“隧道建設與養護技術交通運輸行業重點實驗室”“公路隧道建設技術國家工程實驗室”,到現在的“公路隧道國家工程研究中心”,變化的名稱見證了招商交科公路隧道科研平台發展的全過程,而研究中心以國家和行業發展需求為己任的赤誠之心從未改變,如南山之厚重,如長江之浩蕩。

02 牢記使命 勇攀高峰

“善學者盡其理,善行者究其難。”研究中心堅持以需求為導向、以攻堅為已任。僅“十三五”期間,研究中心參與了當期國家重點研發計劃項目中與公路隧道專業相關科研任務的八成。研究工作充分發揮科技引領、創新驅動的關鍵作用,為大陸公路隧道關鍵核心技術的攻克和國家重點工程的建設作出了突出貢獻。

圍繞世界最長公路沉管隧道——港珠澳大橋沉管隧道,通過超長超寬水下隧道通風排煙與火災防控關鍵技術研究,解決了超大斷面隧道通風排煙、人員逃生與接頭防火等“卡脖子”難題。

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⚪ 全尺寸沉管隧道火災綜合試驗平台(1∶1實體沉管隧道試驗系統)。

圍繞國内第一座采用管幕當機暗挖法施工的隧道及世界最大斷面公路隧道——港珠澳大橋珠海連接配接線拱北隧道,通過“長距離曲線管幕+水準控制當機”暗挖關鍵技術研究,攻克了臨海軟弱地質條件下長距離空間曲線頂管管幕建造、水準長距離曲線頂管管幕超大斷面當機重大安全風險控制以及長距離大斷面水準環向一次當機等技術難題。

圍繞世界最寬的海底沉管隧道——深中通道沉管隧道,通過鋼殼混凝土沉管大型智能澆築裝備研發,可滿足超寬、變寬管節行車道孔底闆全覆寫澆築施工,以及管節預制過程中的自動尋位、自動控制、自動停止等智能化需求。

研究中心研發的公路隧道智能化監測與安全評估技術,推動了公路隧道的數字化、網聯化和智慧化發展,實作了特殊複雜條件下公路隧道施工和營運的關鍵狀态資訊的自動化感覺與動态評估;形成的懸浮隧道響應分析、模型試驗與結構設計等前沿技術體系,持續保持了大陸在該方向的國際領先地位,特别是波流懸浮隧道實驗平台系統、波—流—交通荷載三場耦合懸浮隧道模型試驗方法等,均處于國際領先水準。

從重點工程到科技産品,從傳統建設技術到數字化應用,研究中心視野越來越開闊,反應越來越靈活,步伐越來越堅定,正用更高品質的科技創新成果為加快建設交通強國貢獻科研力量。

03 着眼前沿 自立自強

如今,大陸公路隧道蓬勃發展、體量宏大,已是名副其實的隧道大國。截至2020年年底,全國公路隧道21316處、2199.93萬延米,其中特長隧道1394處、623.55萬延米,長隧道5541處、963.32萬延米。在過去20年間,隧道總裡程長度增長了30餘倍。

從隧道大國邁向隧道強國,不隻靠“量”,更要靠“質”。伴随着大灣區、川藏、青藏、出疆、出滇等國家大通道與局部艱險山區路網的進一步完善,一方面,公路隧道建設仍将快速增長,長大山嶺隧道、城市隧道、水下隧道等建設技術新難題将日益突出;另一方面,巨大存量規模的公路隧道運養也會成為重點産業領域,“建養并重”将是下階段面臨的主要産業形勢,且同樣存在諸多未知的瓶頸問題和頑固的技術難題急需攻克。研究中心提前規劃籌謀,已将目光瞄準公路隧道行業的“卡脖子”技術問題。

在長大隧道運管安全領域,研究中心牽頭承擔了2021年度國家重點研發計劃項目“長大公路隧道突發事故應急處置關鍵技術與裝備”。該項目聚焦長大公路隧道火災、燃爆和坍塌等突發事故,建立集災情偵測、态勢研判、人員疏導、災變控制、應急複通于一體的全鍊條技術與裝備體系,将顯著提升大陸公路隧道應急處置的智慧化、精準化、快速化和內建化技術水準。

公路隧道領域唯一,他們憑什麼?

⚪ 波流場懸浮隧道結構動力響應模型試驗。

在水下隧道建設領域,研究中心融合隧道工程、水動力學與結構動力學等交叉學科形成的懸浮隧道前沿技術,将聚焦交通運輸部、科學技術部《關于科技創新驅動加快建設交通強國的意見》布局的前沿技術,推進科研工作。為此,研究中心在已建成的水下隧道實驗室中,在國家自然科學基金面上項目“基于波流場固體運移的動荷載下懸浮隧道響應與實驗研究”、交通運輸部項目“深海懸浮隧道關鍵技術的前期研究”等項目研究的基礎上,繼續緻力于這一面向未來、面向科技前沿、具有重大挑戰的世界級難題的科技攻關。

公路隧道領域唯一,他們憑什麼?

⚪ 水下隧道建造技術實驗室。

在公路隧道智慧“建管養運”領域,研究中心通過融合大資料、人工智能與機器人等新一代技術,研發出隧道燈具清潔機器人、隧道巡檢機器人、隧道排水管溝檢測機器人、隧道智能聲光影柔性阻攔系統、隧道病害靶向自動監測系統等科技新裝備;開發了隧道結構風險管理平台、隧道營運風險內建管理平台、沉管隧道服役性能分級評估系統等,讓隧道數字化建檔、智能化管理成為現實,促進隧道管養水準進一步提高。

研究中心主任、招商交科隧道與地下工程研究院院長丁浩博士說,在加快建設交通強國的征程中,國家更加突出綠色、安全、智慧發展以及國土空間集約開發等新方向。研究中心将以服務國家重點科技攻關和重大工程為目标,聚焦公路隧道全壽命周期的技術需求,緻力于解決技術發展中的“卡脖子”難題與關鍵技術瓶頸,主動組織、積極參與行業關鍵共性技術開發,推動科技成果轉化,深化産學研合作機制,探索建立創新聯合體,将自身打造成為提升産業創新效率,推動創新鍊、産業鍊深度融合的國家戰略科技力量。

科技強交,交通必強。研究中心将在“一中心、三基地”規劃的基礎上,秉承“創新、實幹、協同、卓越”的文化理念,充分發揮牽頭機關招商交科以及共建機關的科技創新能力和統籌服務能力,吸納各細分專業的行業翹楚,促進社會各界發揮特色優勢,加速新技術的推廣應用和産業化發展,積極投身加快建設交通強國的宏大偉業之中。

作者 | 劉秋卓

圖檔 | 招商局重慶交通科研設計院有限公司

編輯 | 李甯

稽核 | 連萌

監制 | 孫英利

投稿郵箱:[email protected]

商務:010-65293624

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