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      企业新闻

      2018年度国家科学技术进步奖提名项目公示


      根据国家科学技术奖励工作办公室《关于2018年度国家科学技术奖提名工作的通知》(国科奖字[2017]44号),中国铁路总公司拟提名由王继军、何华武等15人(科技进步奖为中国铁道科学研究院、中国铁路设计集团有限公司等10家单位)共同完成的“中国高速铁路标准板式无砟轨道关键技术及应用”项目申报2018年度国家科学技术进步奖一等奖,现将项目基本情况公示如下:

      一、项目名称

      《中国高速铁路标准板式无砟轨道关键技术及应用》

      二、提名者及提名意见

      1.提名者:中国铁路总公司 2.提名意见 我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料,并组织院士及行业专家进行了评审,确认全部材料真实有效,相关栏目符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。按照要求,我单位已对该项目的拟提名情况进行了公示,无异议。 该项目自主创新了中国高速铁路标准板式无砟轨道系统,提出了路桥隧等不同下部基础上无砟轨道结构及接口,国际上首次研发了双向先张预应力轨道板及制造工艺,自主创新了布板精调软件及施工工艺和装备,构建了中国高速铁路标准板式无砟轨道设计、制造、施工及维护等成套技术,成果整体达到国际领先水平。 2009年以来,项目成果先后应用于我国成灌、盘营、郑徐等多条高速铁路,在郑徐高铁创造了420km/h交会及重联试验交会速度世界纪录,印尼雅万、俄罗斯莫喀等国际高速铁路项目将采用中国高速铁路标准板式无砟轨道成套技术。项目成果获2014年度中国铁道学会科学技术奖特等奖,并成为国际铁路联盟UIC优选的无砟轨道结构之一,极大提升了我国在无砟轨道领域的国际影响力和话语权,为我国高速铁路建设和 “一带一路”倡议、高铁“走出去”战略提供了强有力的技术支撑,取得了巨大的社会经济效益。

      三、项目简介

      高速铁路已成为我国的国家名片。无砟轨道采用层状混凝土结构取代传统散粒体碎石道床,具有高平顺、高稳定、少维修等突出优点,是高速铁路的核心技术。无砟轨道是沿线路铺设的超长空间带状结构,需适应热带至寒温带多个气候,热胀冷缩产生的上千吨温度力可能导致其上拱或断裂,面临复杂气候适应性难题;此外,无砟轨道在服役期内还须承受数亿次列车冲击荷载及冻融、盐蚀等多重环境作用,影响结构长期承载力和稳定性,面临多因素耦合作用下结构耐久性难题;高速铁路空间线形复杂、平顺性要求高,传统平面设计、看图施工等模式已难以满足毫米级精度的建造需求,无砟轨道面临高精度建造技术难题。 前期研究和引进技术的无砟轨道,因气候环境适应能力的局限性不得不分区域使用,但运营中仍出现连续结构高温上拱、沥青砂浆充填层与混凝土主体结构寿命不匹配等问题,显著影响轨道服役质量,导致保持列车持续高速安全运行的技术难度和成本大幅增加。在国家和部委支持下,项目历经十余年理论和技术创新,通过“产、学、研、用”协同攻关,形成了具有自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道成套技术,并确立为中国高速铁路标准板式无砟轨道。

      1.首创了单元复合无砟轨道结构型式。提出了基于“分层不等定长”理念的纵向应力放散式无砟轨道结构,构建了预制轨道板与现浇充填层协同受力、变形和振动的复合板体系,研发了大尺度高平面度双向先张预应力轨道板,解决了温度应力释放和几何形位保持相协调的复杂气候适应性难题,显著提升了轨道结构耐久性,形成了中国高速铁路板式无砟轨道的标准型式。

      2.创建了多场耦合作用下单元复合无砟轨道结构静动力学分析理论,揭示了轨道结构的应力分布特性、变形协调机制及振动传递规律,构建了考虑荷载与温度综合疲劳作用的轨道结构设计方法和参数体系,提出了无砟轨道自适应及稳定性计算方法;形成了中国高速铁路标准板式无砟轨道设计理论体系。

      3.构建了以空间线形为骨架、以多维信息数字交付为核心的智能设计平台,创新了基于流水机组法的轨道板高精度高效率智能制造技术,创建了基于高精测控的铺设成套技术和装备体系,攻克了空间线形复杂、下部基础多变等条件下无砟轨道高精度建造技术难题,形成了中国高速铁路无砟轨道智能建造技术。 项目形成标准14项;获发明专利32项、实用新型52项,其中国际专利6项,软件著作权3项;出版专著2部,发表SCI、EI等论文170余篇;项目成果获省部级特等奖1项、一等奖3项、中国专利优秀奖3项,评审专家组认为“成果整体达到国际领先水平”。项目成果已作为高速铁路无砟轨道的标准型式在我国全面推广应用,里程超过5400公里,在全线采用该技术的郑徐高铁创造了420km/h交会及重联试验速度世界纪录,近三年累计新增销售额约302亿元,新增利润约18亿元;并作为中国高速铁路技术输出的唯一轨道型式击败日本、德国技术应用于印尼雅万、俄罗斯莫喀等高速铁路工程。社会经济效益显著。

      四、客观评价

      1. 与国内外相关技术的比较 与国内无砟轨道相比,项目研究成果具有明显优势;国外无砟轨道应用较多的是日本和德国,但由于气候和环境的局限性,在气候适应性、环境耐受性和结构耐久性等方面存在明显不足,中国高速铁路标准板式无砟轨道已引领世界。

      2.评审验收意见

      (1)科学技术部 科学技术部邀请翟婉明院士、孙逢春教授、李克强教授等专家对国家973计划项目“交通系统节能与优化控制技术基础——环境因素与高速列车荷载作用下无砟轨道耐久性研究”的验收意见认为:课题研究成果可进一步提升无砟轨道结构的耐久性,降低其生命周期成本,取得较好的社会经济效益。

      (2)中国铁路总公司 中国铁路总公司科技和信息化部对“中国高速铁路标准板式无砟轨道关键技术及应用”项目进行了评审,卢春房院士、缪昌文院士、岳清瑞院士等专家组意见:中国高速铁路标准板式无砟轨道关键技术研究成果整体达到国际领先水平。 中国铁路总公司科技管理部对“高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道技术系统研究”项目进行了技术评审,赵国堂副总工程师、陈秀方教授、谢友均教授、等专家组认为:项目形成了具有我国自主知识产权的高速铁路CRTS Ⅲ型板式无砟轨道系统技术,对提升我国高速铁路国际竞争力具有重要意义,单元复合结构设计技术、建造技术达到国际领先水平。 中国铁路总公司科技管理部对“新型轨道结构关键技术研究—先张法预应力体系无砟轨道结构系统试验研究”技术评审意见:项目首次形成了双向先张预应力轨道板规模化生产工艺,双向先张预应力轨道板设计和制造技术达到了国际领先水平。 中国铁路总公司工程管理中心对“高速铁路CRTSⅢ型先张法预应力轨道板流水机组生产工艺研究”项目评审意见:生产线工序连续化集成度高,自动化程度高,其核心技术工艺、装备国际首创,具国际领先水平。

      3.专家评价

      (1)王梦恕院士、崔俊芝院士、吕志涛院士、秦顺全院士、陈肇元院士:CRTSⅢ型板式无砟轨道综合了Ⅰ、Ⅱ型板式和双块式无砟轨道的优点,双向先张预应力混凝土轨道板的结构完全不同于国内外以往的轨道板,两种自主创新的无砟轨道技术,都有较好的耐久性,经济性也优于Ⅰ、Ⅱ型板式,有望成为具有国际竞争力的品牌。

      (2)王景全院士、刘尚合院士、王岳森教授、杨绍普教授等专家对在建的京沈高铁进行了现场考察,对中国高速铁路标准板式无砟轨道铺设和轨道板预制场技术给予了充分肯定。

      4.主要科技奖励

      (1)“高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道技术系统研究”获2014年度中国铁道学会科学技术奖特等奖。

      (2)“成都至都江堰铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道设计”获四川省2011年度工程勘察设计一等奖。

      (3)“高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道建造一体化创新技术与应用”获湖北省2017年度科技进步一等奖。

      (4)“先张法无砟轨道板设计及制造技术研究”获2014年度中国施工企业管理协会科学技术奖一等奖。

      (5)无砟轨道系统(ZL 201120324826.5)、轨道板生产方法(ZL 200910312615.7)、一种高速铁路无砟轨道自充填混凝土专用改性剂(ZL 201110321237.6)三项专利分获十五届、十六届、十八届 “中国专利优秀奖”。

      (6)“CRTSⅢ型板式无砟轨道板制造工法”2014年被评为“国家级工法”。

      五、推广应用情况

      自2009年以来,项目成果已先后应用于成灌、盘营、郑徐、京沈、商合杭、昌赣等高速铁路,并于2013年开始作为我国高速铁路无砟轨道的标准型式在全国全面推广应用,应用里程已超过5400公里;俄罗斯莫斯科—喀山、印尼雅加达—万隆和伊朗德黑兰—伊斯法罕高铁等国际工程也已设计采用中国高速铁路标准板式无砟轨道,并作为高速铁路无砟轨道技术输出的唯一型式在国际工程中推广应用。随着我国高速铁路的持续发展及 “一带一路”、高铁“走出去”战略的实施,中国高速铁路标准板式无砟轨道将在后续国内外高速铁路工程建设中得到更为广泛的应用。

      六、主要知识产权证明目录

      七、主要完成人情况

      八、主要完成单位及创新推广贡献

      九、完成人合作关系说明

      若对上述公示内容有异议,请于2018年1月18日17点前以书面形式向中国铁路总公司科技和信息化部提出(联系电话:010-51845942,传真:010-51841433)。

      中国铁路总公司科技和信息化部   2018年1月12日

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