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1700440901 浙江
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目对高RAP掺量泡沫温拌热再生技术进行系统的研究,通过泡沫温拌技术降粘机理及组分变化研究;泡沫温拌沥青与回收沥青融合后的性能研究;RAP材料掺量对泡沫温拌沥青混合料路用性能的影响;高RAP掺量泡沫温拌沥青混合料配合比设计体系;泡沫温拌再生沥青混合料施工与质量控制技术研究;高RAP掺量泡沫温拌热再生与普通热再生节能减排效益对比评价;高RAP掺量泡沫温拌热再生与普通热再生经济社会效益对比评价,最终形成一整套的高RAP掺量泡沫温拌热再生技术的设计施工工艺,为高RAP掺量泡沫温拌沥青混合料的生产和施工提供技术支持。项目一系列研究成果兼备创新性和实用性,为提高中国泡沫温拌沥青混合料的应用技术水平提供了有力的技术支持,具有显著的经济和社会效益。该项目在合同、工作大纲的基础上,随着研究工作的深入开展,根据课题实际需要,在项目实施过程中对原有的工作任务进行了增加和补充,主要的技术性能指标如下:1.泡沫沥青中的水分含量随着施工的不断进行基本呈线性下降趋势,在同等水分掺量条件下,泡沫沥青(70#)在各施工阶段的水分含量要小于泡沫沥青(SBS)的水分含量,泡沫沥青(70#)在拌和、摊铺阶段水分散失率较大,而泡沫沥青(SBS)在拌和、运输阶段水分散失率较大,施工结束后泡沫温拌沥青混合料中的水分含量均小于沥青质量的0.2%。2.从胶结料的高温性能上来看,随着回收沥青掺配比例的增加,胶结料的软化点值及fail temperature值均逐渐增加,胶结料的高温性能越来越好。胶结料的低温延度值越低,蠕变劲度越高,蠕变速率越小,均表明胶结料的低温性能随回收沥青的增加越来越差;随着回收沥青掺量的增加,泡沫温拌再生沥青胶结料的温度敏感性逐渐降低;随回收沥青掺量的增加,胶结料的极限疲劳温度逐渐增加,其抗疲劳破坏能力逐渐降低。3.马氏压实及旋转压实两种成型方法来看,旋转压实成型方法不管在对混合料的级配影响及对温度的敏感性分析上,较马氏压实相比都有明显的优势。因此,高RAP掺量泡沫温拌沥青混合料的成型方式建议选择旋转压实方法。4.通过车辙试验结果分析得出,不同RAP材料掺量的泡沫温拌再生沥青混合料高温性能指标均能满足规范要求;通过小梁试验结果分析,发现随着RAP材料的掺量的增大,混合料低温性能呈现减小的趋势;浸水马歇尔试验的残留稳定度与冻融劈裂强度比与RAP材料掺量之间存在较好的相关关系,随着RAP材料掺量的增加呈现减小的趋势;由疲劳试验结果可见,随着再生混合料中RAP材料比例的提高,再生混合料的疲劳寿命逐渐减小。RAP掺量为40%时的疲劳寿命约为掺加80%时的3倍。5.综合考虑混合料的路用性能和RAP材料的利用率,建议RAP材料的最佳掺量为40%。6.为了提高工程施工质量,建议上位辊筒对RAP材料的加热温度控制在140℃左右。7.通过对高RAP掺量泡沫温拌沥青混合料的体积指标及路用性能技术指标进行分析,提出了高RAP掺量泡沫温拌沥青混合料的设计流程体系,并提出了相应的技术指标控制标准。8.泡沫温拌再生沥青混合料的能耗和碳排放量较温室气体排放较常规热拌再生沥青混合料减少25 MJ/t和2kg/t左右。9.采用购买的成品RAP材料进行路面的施工,每生产1000吨再生混合料可节约11.7~16.7%的工程造价,实际节约费用约为26755-42826元。10.若RAP材料为自行破碎、加工,则每生产1000吨再生混合料可节约30.2~37.3%,实际节约费用约为69155-85226元,经济效益显著。11.采用泡沫温拌技术后,每生产1000吨再生沥青混合料可节约天然气390m<'3>,节约造价1638元。12.采用温拌技术后,沥青混合料的生产与施工过程的有害气体排放量大幅度减少,在混合料生产阶段,温拌技术的减排效果可达到50%-90%,在混合料施工阶段,减排效果也可达到40%-60%,社会效益显著。
1700440902 浙江
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目对温拌用泡沫沥青生产关键技术参数的室内试验研究,明确泡沫沥青生产的关键影响因素及其适宜取值。同时,对泡沫沥青胶结料进行性能评价,对泡沫温拌沥青混合料配合比设计体系进行研究,最终结合试验段铺筑,对泡沫温拌沥青混合料生产、施工及质量控制技术等方面进行系统研究,形成一整套的泡沫温拌沥青混合料的设计施工指南,为泡沫温拌沥青混合料的生产和施工提供技术支持。项目一系列研究成果兼备创新性和实用性,为提高中国泡沫温拌沥青混合料的应用技术水平提供了有力的技术支持,具有显著的经济和社会效益。该项目在合同、工作大纲的基础上,随着研究工作的深入开展,根据课题实际需要,在项目实施过程中对原有的工作任务进行了增加和补充,主要的技术性能指标如下:1.对温拌用泡沫沥青胶结料的生产工艺影响因素进行了研究,确定了关键的生产参数,并根据数学优化方案,推荐合适的生产工艺。2.采用粘度变化率评价泡沫温拌沥青胶结料的发泡效果,考察生产工艺对粘度变化率的影响意思呢,提出了道路石油沥青和SBS改性沥青发泡效果的评价标准。3.应用先进的试验方法和评价指标综合评价了泡沫温拌沥青的高温流变性指标、低温流变性指标、温度敏感性指标以及抗老化性能。4.采用表面能理论研究了发泡水对集料与胶结料间粘附性能的影响、采用干冰冷冻泡沫温拌沥青及蒸馏方法研究了水在泡沫温拌混合料中的存在形态和数量变化规律。5.通过大量的理论分析和试验研究,提出了泡沫温拌沥青混合料的设计方法,研究了影响泡沫温拌沥青混合料路用性能的因素。结果表明合理设计的泡沫温拌沥青混合料可以达到甚至部分超过热拌沥青混合料的性能。6.在130℃温度下成型试件,所得到的泡沫温拌改性沥青混合料路用性能与热拌(160℃成型)混合料的路用性能差别不大,均可以满足规范对热拌的技术指标要求。7.通过实体工程实施对泡沫温拌沥青混合料施工工艺及施工质量控制深入研究,编写了泡沫温拌沥青混合料的施工技术指南,推动了泡沫温拌技术的进一步应用。8.试验段实施过程中,泡沫温拌道路石油沥青混合料的施工温度较常规热拌道路石油沥青降低了10-20℃,在同样的摊铺及碾压工艺条件下,泡沫温拌混合料可以达到甚至超过常规热拌沥青混合料的压实标准。9.对泡沫温拌技术的经济效益进行分析,发现采用泡沫温拌技术生产沥青混合料,与Evothem及Sasobit温拌技术相比,温拌剂的费用每生产一吨沥青混合料可节省28-38元,与热拌沥青混合料相比,每吨混合料生产可节约能源费6.5元以上。10.采用温拌技术后,沥青混合料的生产与施工过程的有害气体排放量大幅度减少,在混合料生产阶段,温拌技术的减排效果可达到50%-90%,在混合料施工阶段,减排效果也可达到40%-60%,社会效益显著。
1700440911 浙江
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:任务来源:该课题是浙江省交通运输厅科技项目(2014H<,2>4)。课题研究单位为杭州交通投资建设管理有限公司、浙江省宏途交通建设有限公司、河海大学、杭州市交通规划设计院、浙江省交通规划设计研究院。 应用领域和技术原理:该研究的应用领域是土木建筑工程中的道路路基工程。在总结之前已有的路用泡沫混凝土研究工作的基础上,该项目依托路用泡沫混凝土实际工程,通过现场试验、室内试验、数值模拟和理论分析等手段,开展路用泡沫混凝土长期耐久性及结构合理性研究,该课题研究的关键技术如下: 开展了路用泡沫混凝土在大气暴露、干湿循环、冻融循环、反复加载等单因素或多因素耦合影响下的长期耐久性试验研究,获得路用泡沫混凝土的破坏机理、细部孔隙质量控制标准。 在影响因素影响下提出了路用泡沫混凝土的破坏机理和质量控制标准。 在路用泡沫混凝土改良方面,着重解决外加剂改良对路用泡沫混凝土的性能研究。 在路用泡沫混凝土的结构合理性研究方面,开展了路用泡沫混凝土填筑断面高度设计、特殊部位防应力集中处治措施、合理置换形式及其对变形特性影响的研究,提出过渡段处治技术。 开展了路用泡沫混凝土对地基应力应变影响的研究。 性能指标:主要技术指标: 揭示了大温差干湿交替作用下路用泡沫混凝土的强度变化特性。 揭示了疲劳荷载作用下路用泡沫混凝土的强度变化特性。 揭示了冻融循环荷载作用下路用泡沫混凝土的强度变化特性。 揭示了循环荷载和冻融循环耦合因素影响下路用泡沫混凝土的强度变化特性。 揭示了大气暴露条件下路用泡沫混凝土的强度变化特性。 揭示了海水侵蚀条件下路用泡沫混凝土的强度变化特性。 以微裂缝在材料微结构中的变化发展为主线,把冻融循环和循环荷载两个因素对材料的作用与微裂缝的发展相联系,采用微观力学计算方法建立了微结构数值计算模型,模拟得到含微裂缝的轻质混凝土材料在单因素、多因素影响情况下的力学性能。 泡沫混凝土的吸水主要发生于前4个小时内,其容重由0.6 kN/m<'3>达到0.8kN/m<'3>,为设计容重的1.33倍。对易经常受水浸泡环境下应用泡沫混凝土时,根据受水影响程度情况,其使用时的容重可设计为1.1~1.4倍的干容重,该修正系数可结合吸水试验进行确定。 通过外置式路用泡沫混凝土结构的保护壁材料研究,保护壁试验发现,对于路用泡沫混凝土其外壁应喷涂水泥浆,并可在外表面再加涂一层树脂类涂料层防止面层剥落。 通过外加剂改良路用泡沫混凝土性能研究,尝试了多种添加剂对于泡沫混凝土改良试验。添加纤维能够增加泡沫混凝土的整体性,提升其抗破碎能力。使用粉沙性土体进行添加能够保证成型及强度,降低泡沫混凝土造价。 (11)通过路用泡沫混凝土填筑断面高度设计研究,得出断面填筑高度最低不超过1m,软土地基路堤最高不超过6m。 (12)通过路用泡沫混凝土路基截面合理性研究,采用有限元计算,结果表明使用凸字形置换形式对于沉降的控制效果要好于倒梯形、倒台形两种形式。开展了不同路用泡沫混凝土结构形式下的变形特性试验研究,提出了蜂窝状、预制块形式的新型路用泡沫混凝土路基结构,并通过模型试验和现场试验验证了其合理性。 (13)针对泡沫混凝土控制沉降和过渡段问题,提出了相关的路堤横断面设计示意图和相关置换厚度设计方法。 (14)开展了特殊部位路用泡沫混凝土的应力集中处治措施研究。 (15)路用泡沫混凝土对减小基底压力的分布具有较好的作用,且随着其置换厚度的增大而效果越加突出,并且路用泡沫混凝土置换层位于路堤底部的置换形式要优于路用泡沫混凝土置换层位于路堤中上部的形式。 (16)建立了不同置换形式下泡沫混凝土置路堤地基底压力计算方法。 (17)建立了路用泡沫混凝土置换路基卸载量的计算方法:沉降比例卸载计算法、实测沉降数据预测法、置换前沉降速率估算法等。 (18)经地质雷达监测:测量深度范围内表现为12cm~18cm为分层线,即混凝土面层与轻质混凝土分层现象比较明显,且层位线不平整;在距离测试起点2.0米、4.7米以及5米、7.3米的地方附近存在分界面;其下层泡沫混凝土路基的混凝土整体密实度较好,未发现空洞或者疏松区。 成果的创造性、创新性:该项目的主要创新点有: 建立了冻融循环+荷载循环等多个因素耦合作用下的泡沫混凝土强度变化规律。 提出了采用泡沫混凝土不同结构的合理性,提出了多种置换形式下泡沫混凝土置换路堤基地压力以及置换路基合理卸载量的计算方法。
1700442051 浙江
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目针对空心板梁桥的病害处理,开展了新型复合材料的加固技术研究,为研究新材料用于桥梁加固工程领域的可行性,分别从基本力学性能、材料复合化、足尺梁的静载及疲劳试验,深入研究新型复合材料的空心梁板桥梁加载全过程的结构响应和破坏机理,系统探讨桥梁加固前后的力学特性及其在极限状态下的承载能力、破坏机制。
1700442053 浙江
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:1)根据路面常见病害原因分析,同时对建设单位、监理单位、施工单位、检测单位等71家单位进行了问卷调查,并进行了分析汇总工作,已完成了沥青路面施工质量动态智能管控体系关键指标的调研及梳理,确定了沥青路面施工质量动态智能管控体系的关键指标及采集频率;2)根据问卷调研的结果,进行了分析、汇总,确定了预警的分级标准和预警对象,以及各关键指标的预警阈值的建议范围;3)完成了沥青路面施工质量动态智能管控体系所采用的部分硬件设备的调研、比选、分析及应用,主要包括数据采集设备、数据传感设备以及环境监测设备,为沥青路面施工质量动态智能管控体系的应用提供了硬件基础;4)完成了沥青路面施工质量动态智能管控系统的研究及建立,建立了部分关键指标数据动态提取技术,形成了沥青路面施工质量动态智能管控系统的构架及功能,搭建了沥青路面施工质量动态智能管控系统平台,并根据调研阈值,实现了沥青路面施工质量海量数据智能评判分析技术的研究;5)进行了运输车辆管控技术的研究,主要通过射频识别和GPS定位技术实现运输车辆行驶路线轨迹监控,并将前后场数据进行关联,可追溯到每盘混合料的摊铺里程;6)实现了智能化的安全施工管控,在压路机倒车过程中,自动识别压路机后部的操作人员,并能够测量压路机与操作人员之间的距离,在压路机与操作人员发生碰撞之前,实时预警;7)完成了沥青路面施工质量动态智能管控系统在依托工程的应用实施情况分析,并且对沥青路面施工质量动态智能管控系统的实施效果进行了验证,经对各指标的校核验证,沥青路面施工质量动态智能管控系统所采集的数据真实有效,满足了系统应用的要求;8)根据沥青路面施工质量管控系统在依托工程的应用实施应用情况,为了管控系统的实施应用,编制了沥青路面施工质量动态智能管控系统使用手册和管理办法。社会经济效益:通过经济技术分析,采用沥青路面施工质量动态智能管控技术,预估节约人工成本费用584000元/年,并且能够减少养护维修对交通和环境的不良影响,减少生产混合料生产碳排放量,且能增加对植被保护面积,具有重要的经济意义和社会环保效益。创新点1)通过对水稳拌和站工控系统及硬件改造,将水稳拌和站的连续式生产管理模式改造为间歇式生产管理模式,实现了规定时间间隔内生产数据的自动分析、评价、预警;2)在现场布设卫星地面基准站系统,在摊铺机与压路机上安装GPS定位测速系统及显示终端,研发了沥青路面摊铺轨迹、碾压轨迹、碾压遍数的智能采集、传输、评价技术。3)开发沥青路面施工质量动态智能管控系统APP软件,实现移动端沥青路面施工各环节关键参数的实时展示、预警信息实时推送并自动生成数据分析日报;4)基于物联网、大数据技术,整合了沥青路面生产、施工过程管控的海量数据,为后期养护决策提供依据,并搭建管控平台,形成沥青路面的建设、管理、养护一体化的路网管理体系。
1700460029 福建
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:采用树状结构的大分子胺类表面活性剂作为温拌剂,并经过特殊加工工艺制备温拌沥青产品;温拌沥青产品具有低温施工、延长道路使用寿命的使用效果;温拌沥青技术是一种环保节能技术,符合国家节能减排的产业政策,使用温拌沥青生产的沥青混合料拌和温度较传统热拌沥青混合料可降低20-60℃。项目执行期内,完成产品收入2146万元、税收66.92万元,并成功申请专利4项,其中发明专利2项(受理中)、实用新型专利2项(1项授权、1项受理中)。
1700441696 浙江
U65 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目结合沿海码头工程建设实际,在借鉴国内外相关工程风险评估研究成果的基础上,通过资料收集、现场调研,应用工程学理论、可靠性理论、风险评价理论和决策理论,建立沿海码头施工安全总体和专项风险评估指标体系,实现工程风险分析和评价的模型化和定量化;并以该为基础,结合依托工程(宁波-舟山港衢山港区鼠浪湖矿石中转码头工程)和舟山地区4个交通码头建设过程中的实际情况,对所建立的风险评估体系进行验证和改进,使其在工程应用中能够更加准确和有针对性地发现风险源,从而降低安全风险。
1800120586 天津
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:云南省位于南北地震带的南端,绵延几百公里的小江、红河、澜沧江3条主地震活动断裂带贯穿全境,是我国地震活动比较频繁地区,且该省交通建设较多处于山区地形且地震危险性较高,部分桥梁临近发震断层,设计加速度峰值可达到0.4g,突破了《公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)》的一般规定,桥梁抗震问题尤为突出。项目团队以云南省典型山区不规则桥梁为研究对象,采用震害调查、数值模拟和试验相结合的手段开展了系统研究工作。项目组详细总结了减隔震桥梁历史震害经验,比较中美日三国桥梁隔震设计规范进展,在此基础上编制调研报告4本。通过对7座山区墩高不同连续梁桥采用减隔震与否的抗震性能对比分析,系统研究山区桥梁采用铅芯橡胶支座隔震技术可行性,提出合理的刚度比控制指标和减隔震设计方案。提出在双柱式桥墩之间设置防屈曲支撑的新型减隔震构件形式以提高山区桥梁横桥向抗震能力,通过两座桥梁(规则与非规则)横桥向抗震数值分析,表明防屈曲支撑在大震下能够有效减小桥梁墩柱最大塑性变形以及控制残余位移。此外,提出一种减隔震桥梁基于位移的抗震设计方法,该方法以中国相关规范和技术标准为基础,适用于常见中等跨径20~40米的公路简支梁桥及连续梁桥。对山区曲线折梁桥地震反应特性进行了初步研究,基于两座不同半径曲线折梁桥的隔震分析,认为对曲率半径较小的曲线折梁桥采用双向隔震设计是合适的,设计时要注意防止支座受拉且施加竖向拉结的构造措施。以位于0.4g加速度地区及临近发震断层的某多联连续梁桥为依托工程,以多级性能目标和基于位移方法进行减隔震设计实现。同时,结合《美国AASHTO隔震桥梁设计指南》,提出了铅芯橡胶支座原型试验技术要求并实施。
1700441574 浙江
TV6 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:80WQ50-50-18.5永久船闸用高扬程、无过载潜水排污泵主要用于水利枢纽工程,该产品主要创新点:与传统泵设计理念完全不同,采用S型流道及超厚叶片设计法,确保小流量、高扬程、低比转速泵无过载,全扬程运行,同时也能通过较大的颗粒杂质。水泵叶轮S形流道的面积无论是平面,还是轴面投影方向是逐渐减小的(传统泵的叶轮设计是扩散的),这样可以在全扬程运行过程中,水流脉动小,噪声低,无振动现象出现。水泵涡壳采用加大基圆半径设计法,使得水流流出叶轮以后,进入扩散管之前有一个足够大的空间使速度和压力均匀化,提高了水泵的总体效率。其关键工艺及技术为高扬程、无过载、全扬程;技术性能指标为:额定功率18.5kW,扬程50m,流量50m<'3>/h,电压/频率380V,50Hz,相数三相,转速1470RPM,绝缘等级F级,扬程变化范围5-70m,允许通过颗粒直径30mm。
1700470103 北京
TE9 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:深海油气海底管道及水下设施安装关键技术研究与应用,主要用于水下结构物、管道等精确安装就位,解决在安装过程的相关问题,提高安装精度,节省船天,提高经济效益。 深水水下结构物安装防扭转系统,该成果包含防扭转系统及设计计算公式,此系统可以快速安装在船上,对深水水下结构物在安装下放个过程中提供一个牵引作用,可以有效地阻止深水水下结构物发生扭转,从而达到精确控制水下结构物安装方位角度的目的,且不受水深和环境条件的限制,可以广泛应用于不同海域不同水深情况下的水下结构物安装。从而降低了水下结构物的下放安装的难度,提高了安装精度,节省了海上作业时间和安装成本。 用于海底管道铺设过程中的旋转抑制装置,及用于保护子母管的保护组件,在百米水深级复合子母管设计技术在平黄项目中的成功应用,实现了预期的设计目标。铺设一条管道相比两条有着巨大的经济效益,但是其带来的巨大的技术挑战,而此次申报的防扭转系统很好的解决了这些技术挑战。实现了一条船舶用相同时间铺设两条海管的目标。 2013年10月30日,由北京高泰深海技术有限公司设计的深水水下结构物安装防扭转系统(申请专利‘深水水下结构物安装防扭转系统’)在国内番禺35-2/1项目海管铺设工作全部完成,随着番禺35-1段10寸管线的管端结构物PLET3铺入防沉板,海洋石油201船结束了整条35-1段10寸管线的铺设,番禺35-2/1项目海管铺设工作全部完成。历时三个多月,共铺设三条管线,全长47.8公里,并包含两个在线三通ILTM和四个管端结构物PLET。 2014年6月13日,由北京高泰深海技术有限公司设计的用于海底管道铺设过程中的旋转抑制装置及用于保护子母管的保护组件(申请专利‘用于海底管道铺设过程中的旋转抑制装置’,‘用于保护子母管的保护组件’)在国内首个百米级水深双金属机械复合子母管起始铺设中成功安装,并顺利完成铺设及试压试验,具备投产条件。百米水深级复合子母管设计技术在平黄项目中的成功应用,实现了预期的设计目标。铺设一条管道相比两条有着巨大的经济效益,但是其带来的巨大的技术挑战,而此次申报的防扭转系统很好的解决了这些技术挑战。实现了一条船舶用相同时间铺设两条海管的目标,节省施工船天6天(不含待机和船舶动复员时间),直接经济效益达1440万元。
1700441788 浙江
U45 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:随着中国城市建设的发展,大型越江跨海隧道工程建设逐步进入了高速发展阶段,在国内沿江地区,超大越江隧道工程建设也日益扩大。然而,传统的隧道工程设计与施工方法难以满足超长、特大断面隧道的要求,并且超大型隧道工程试验、测试手段与方法的实施标准也必须上升到更高层次。因此,急需开展超大特长越江跨海隧道工程的结构设计、施工技术、安全与防灾等关键技术的研究,其研究成果不仅能解决依托工程-钱江隧道工程建设的技术难题,还能为国内其他大型越江跨海隧道工程建设提供示范技术、借鉴和指导作用。以世界最大直径之一的钱江隧道工程为工程背景,采用理论研究、室内试验与工程结构原型试验、检验和全寿命设计和风险管理相结合的多种方法和技术路线,开展了复杂水文地层条件下越江大型隧道工程的结构设计、施工技术、安全与防灾等关键科学和技术的研究,形成了中国钱江流域首条超大隧道工程的设计理论和建造技术,积累了基本数据资料和实际工程经验,建立了中国钱江流域环境生态下越江超大隧道工程(超大直径、钱江潮、高水压、复杂地质条件)成套的设计计算理论、方法和技术体系,填补了国内空白,创建了世界之最,改变了中国在钱江流域超大隧道建设中无规范或依赖于国外技术的状况,实现了可持续发展。其先进的研究手段、先进的设计理念和先进的施工工法体现为:建立了超大特长盾构隧道全寿命设计方法和理论;形成了钱江流域超大盾构隧道施工的关键技术体系和施工工艺;成功实现了泥浆三级压滤处理零排放工艺技术和废浆弃土的生态处置和资源化利用;建立了钱江流域超大盾构隧道的数字化监控平台、安全运营智能管理体系、综合防灾技术体系,首次在中国超大隧道中设计并实现了立体逃生和疏散体系及系列防灾减灾技术。该课题共形成1个总报告,5个子报告,取得国家授权发明专利13项、软件著作权1项,发表论文共计50余篇,公开出版著作3部。该课题在超大盾构隧道设计、施工和防灾体系中多个方面取得突破,形成了核心技术群,推动了隧道技术发展,同时,在上海长江西路隧道工程、虹梅南路隧道、珠海马骝洲隧道工程等的建设得到了推广应用。该课题研究成果包括形成的规范、指南和工法,已成功应用到在建隧道工程中,并取得较好的效果。
1700470129 北京
U65 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 新一代四卷筒抓斗卸船机是华电重工股份有限公司针对电厂、港口散货装卸码头市场需求确定的新产品研发项目。项目采用先进的电气调速控制技术控制四台独立卷筒的方法解决了标准减速器替代非标差动减速器的技术难题。通过四台电机动态补偿及跟随运动,实现抓斗自动寻轨及防摇控制。解决了手动操作劳动强度大,抓斗摇摆难以控制的关键问题。同时通过对高精度传感器采集的钢丝绳张力信息进行分析,并结合电机的实时速度反馈,通过力矩及速度双闭环控制方式,实现四台电机的速度动态调整,保证起升开闭机构负载均衡,使得钢丝绳寿命延长一倍以上,节约了维护成本。 主要技术创新点: 采用新一代四卷筒形式,和常规机械差动卸船机相比,检修空间至少增大50%,整机钢结构重量至少减轻40-50吨,整机重心下降,轮压减小,使得设备制造成本和码头投资下降;由于电气控制系统采用全能量回馈系统,采用速度、转矩、负载多重闭环系统,全总线分布式结构,全光纤数据传输网络,系统更先进也更节能;由于四个卷筒分开布置,钢丝绳缠绕系统更加合理,开闭钢丝绳垂直进入抓斗滑轮组,没有垂直夹角,钢丝绳在抓斗的开闭过程中与抓斗本身没有受力关系,使得钢丝绳磨损很小,寿命延长一倍以上,大大减少了用户的现场维护工作量;由于独立的四卷筒机构、驱动电动机均为标准产品,规格完全相同,使得用户的备件储备更为便利,大大地降低用户的维护成本。综上以一台机使用寿命20年计算,单台机使用成本可以节省上仟万元。 成果产生的价值: 新一代四卷筒卸船机的研发成功将从根本上改变市场上抓斗卸船机的格局,促进该领域的技术升级,推动中国电厂、港口码头散货物料装卸行业的大力发展。直接经济效益签订合同总额已达约四亿元,预计利润约三千万元。还有国内外的很多港口、电厂等使用单位对新一代四卷筒卸船机技术都表现出了浓厚的兴趣,潜在市场规模巨大。该项科技成果独创了五项关键技术,其中有一项是国际首创技术,有四项是国内首创技术。关键核心技术已申报并获得发明专利1项、实用新型专利11项,另有8项发明专利、2项软件著作权已经进入审查阶段。项目于2015年4月28通过了中国电力企业联合会组织的科技成果鉴定,专家组认为,新一代四卷筒卸船机的有关研究成果拥有完全自主知识产权,其技术水平与国内外同类产品相比具有独创性和先进性,该产品的成功研制引领了抓斗卸船机技术方向。研究成果达到国际领先水平。
1700470131 北京
TV6 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:研究目的和意义: 北京市南水北调供水工程是包含大型地下输水管网、多个调蓄枢纽、具备双向供水能力的复杂输配水系统,它的供水调度关系着北京市的供水安全。为科学调度南水北调来水,有效避免调度引起的供水安全事故,实现北京市较为合理的水资源配置,利用现代信息技术及数字技术集成,开展北京市南水北调智能调度管理支持系统关键技术研究及示范,具有重要的理论意义和应用价值。 主要技术创新点: 1)开展供水系统在线水力学模型构建,集成实时监测、调度等数据,在实际调水过程中进行模型模拟运算,实现对泵、闸、调节池等水工建筑物的远程控制指导,实现系统水量、水位、压力及管涵漏损风险的预报预警。 2)融合三维GIS、三维球体、三维全景、海量数据管理等现代信息技术,构建北京市南水北调供水环路配套工程可视化平台。解决沿管线整体开窗的展示模式,对地下输水管道及附属设施进行统一展示,同时有保留了地表地物参照物,展示效果更加全面、清晰。 3)突破多模型、多部件联合难题,以明渠流、管流、明流、明满交替流动计算为基础,构建包含水泵边界、调压井边界、阀门边界、空气阀边界等复杂边界的全系统瞬变过程计算模型。开展模型应用研究,编制南水北调应急调度方案。 4)建立多水源联合调度模型,通过模拟方法、优化算法来求解调度模型;通过情景方案模拟得出合理的多水源优化调度策略。 成果产生的价值: 项目获得计算机软件著作权一项。相关成果主要应用于北京市南水北调工程的工程设计、调水管理、监测站网布置和信息化建设中,对全面提高南水北调及工程、水量水质指标的一体化管理能力,全面提高处置各种突发事件和抗风险的能力,保障在发生各类重特大事件时科学有序、高效迅捷地组织开展应急抢险、救援工作,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。项目成果可以为南水北调工程的后续建设和其它大型调水工程的调度管理支持系统建设提供技术经验,对确保北京市南水北调复杂供水系统的安全具有重要的意义,有利于优化利用水资源、提高水生态环境质量,对北京市经济社会的良好发展具有战略意义,将给成果应用单位创造较大的经济效益和社会效益。
1700470136 北京
TU99 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 城市地下管线担负着城市的信息传递、能源传输、排涝减灾等重任,是一个城市赖以生存和发展的重要物质基础。但近年来地下管线引发的问题已成为城市居民心中难以消除的痛。总结来看中国城市地下管线管理面临五方面问题:⑴缺乏监测维护手段,爆管、漏水、断电、塌陷等恶劣事件威胁城市安全运行;⑵管线事故预警能力薄弱,公众反应强烈;⑶管线定位数据管理不准确不及时,挖爆管和误开挖事故频繁发生;⑷管线规划与空间分析能力不足,“马路拉链”现象频发;⑸管线信息共享与交互共享不畅,“信息孤岛”严重。这些问题在一定程度上制约和影响着人民群众生产生活的质量,也影响政府形象。 主要技术创新点: 为解决中国城市地下管线管理面临困境,保障城市安全运行,提高城市综合承载能力和城镇化发展质量,北京无线电计量测试研究所将航天高新技术进一步转化,进行智慧管网关键技术研究与应用。其技术创新点表现为:⑴在国内首次构建“地下物联网”,突破传感器技术、地下多协议传感路由器等技术,实现管线运行监管全面化;⑵建立城市综合管线故障诊断和健康管理模型,将管线当“人”来管理,在国内首创城市综合管线“健康体检报告单”,实现管线事故预警高效化;⑶解决地下管线标识定位难题,打破国外技术垄断,为所有地下管线颁发“电子身份证”,使管线数据准确性达到96%以上,管线维护维修开挖地面面积降低60%-65%,实现管线定位管理精细化;⑷率先提出将虚拟现实技术应用到城市地下管线管理中,将地下管线真实场景与虚拟建模融为一体,构建空间信息资源“一张图”,实现管线空间分析具象化;⑸创造性提出基于系统工程的涵盖城市地下管线规划、设计、施工到运营、维护的全生命周期的智慧管网系统框架,实现管线信息共享全面化。 成果产生的价值: 项目在短短数年间研发定型了完备的智慧管网系列化软、硬件产品,拥有多项自主知识产权,完成9篇EI以上学术论文,申请18项国家专利(已授权10项)和6项软件著作权。极大提升了中国在管线智慧化管理领域的技术水平。智慧管网技术与产品已在北京未来科技城、苏州太湖新城、德州、新疆玛纳斯、宁波梅山、北京燃气集团、郑州热力集团等三十余家政府、行业单位推广应用,创造了直接经济效益近1亿元,间接经济效益近2亿元。通过智慧管网系统的建设保障了城市地下管线安全、稳定、高效运行,提升城市安全运行水平,项目被几十家中央、地方媒体报道,被誉为“城市生命线的守护神”。
1700470140 北京
U45 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:成果研究目的: “盾构隧道下穿天津西站站场近接施工影响及既有设施变形控制研究”这一科研项目是以天津地铁6号线工程为背景,对复杂地质条件下盾构双线下穿铁路设施综合技术问题进行了大量的分析和研究,选取施工过程中所遇到的关键性技术难题,运用理论分析、现场监测和数值模拟综合方法进行研究,并对实施效果进行对比分析,在此基础上对相关方案和关键措施进行归纳和总结,用以指导复杂地质条件下盾构隧道近接施工。 成果的主要特点及技术创新点: 课题针对盾构隧道穿越不降速运营的高速铁路,路基、轨道、接触网杆、通信铁塔等近接敏感建(构)筑物变形控制指标和标准要求高,且缺乏相应规范的特点,采用理论分析、数值模拟及工程验证等方法,开展了盾构隧道下穿车站站场近接施工影响及既有设施变形控制技术研究,取得了以下成果: (1)建立了三维精细化力学模型,对双线盾构下穿高铁车站地表路基、铁路设施、接触网杆以及通信基站等关键设施的沉降变形进行了分析预测,得到了盾构施工全过程车站地表及近接建(构)筑物沉降变化规律。 (2)分析了施工对不同近接建筑物的扰动影响,得到了通信铁塔接近度与施工扰动影响的关系,为工程实施方案提供了技术支撑。 (3)基于深孔注浆机理,得到了注浆与土层变形的规律,提出地表深孔注浆和洞内二次深孔注浆综合沉降控制技术,满足了高铁路基变形控制的要求,保证了地铁施工安全及高铁运营安全。 成果产生的价值: 近期,在天津地铁6号线城市地铁工程中,及具有相同或类似工况的施工,都采用本工程的盾构施工控制技术,尤其在地表建筑物及铁路设施控制要求比较高地段的盾构近接施工控制技术都被优先选用。通过该成果的应用,北竹林站~西站盾构区间盾构机安全顺利地通过近接地段。不仅解决了工程项目的难题,同时还提高了工程质量、缩短了工期、降低了地基加固、盾构注浆加固、环境影响控制等成本,取得了巨大的经济效益。盾构隧道下穿天津西站站场近接施工影响及既有设施变形控制研究技术在盾构施工控制方面上取得了技术上的突破,使得天津地区修建城市地铁在安全风险上得到了降低,重要铁路设施的地表沉降得到了有效控制,大大减少了对地表铁路关键设施、工程沿线交通、商业、居民生活、环境的影响。
1700470171 北京
U45 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该成果属于城乡建设领域。 盾构的接收并将其解体是盾构施工中最后一个阶段,常规做法是在地铁车站明挖基坑内接收并解体。但地铁车站往往修建在繁华市区交叉路口,周边建(构)筑物林立、地下管线众多,没有地面条件修筑明挖车站,使得常规盾构接收方法难以实施。北京地铁14号线13标工程由于不具备明挖施作条件,盾构无法接收,该标段成为14号线中线段贯通的瓶颈。 项目组提出了盾构地下接收并解体的新思路,研究中发现两大问题: 1.接收洞口的稳定性问题:洞口处结构及土体受到地下接收室施做和盾构掘进的多次扰动而极为薄弱。常规盾构接收本身风险极高,事故频发,地下接收更加加剧了风险,洞口的稳定性是一个关键问题。 2.狭小空间盾构解体问题:盾构体积、重量庞大且都按照地面解体的方式进行设计的,需要大型吊装设备;而地下接收室空间狭小、无大型吊装设备,且拆卸的关键部件不能受到损伤,难度极大,国内外罕见。 项目组通过数值模拟、三维仿真模拟及工程实践,攻克了地下接收盾构及解体的两大难题,获得了如下创新成果: 1.首次提出了土压平衡盾构土层留壳地下接收的主动和被动接收方法,盾构外壳留置在洞口及附近土层中作为初期支护,采用注浆加固等辅助方法,解决了洞口处安全稳定性问题并为盾构的安全顺利解体奠定了基础。 2.提出了盾构解体“自拆优先、后装先拆、分块拆卸、充分保留”的基本原则及解体工艺流程;提出了关键部件无损拆卸观点,解决了重、长、大关键部件在狭小空间内无损拆卸难题。 3.形成了地下接收室的施做、盾构接收及解体的成套施工技术,研发了盾构拆卸的辅助设备,促进了盾构再制造技术和产业的发展。 项目关键技术已申请5项发明专利,其中2项已授权,研究成果经鉴定达到国际先进水平。 项目成果在北京地铁14号线获得了成功应用,保障了14号线中线段的顺利贯通,取得了显著的社会效益、经济效益和环境效益,仅直接经济效益达到4600余万元。在中国大力发展城市轨道交通建设中,采用明挖基坑接收、解体盾构的地面条件越来越苛刻,就北京轨道交通建设而言,至2020年将新增加500km里程,届时每一公里将有一个车站,无地面条件进行盾构接收与解体的问题将越来越突出。项目成果实现了无需占用地面而贯通隧道并进行盾构解体的方法,具有极为广阔的应用前景,促进了城市轨道交通建设的发展,且将对地下综合管廊的建设产生深远影响。
1700470188 北京
TU2 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 该项目是结合徐州奥体中心体育场项目提出的,国内外就此结构体系施工是没有可借鉴,为了保证结构能够保安全、保质量、保工期顺利的完成,以及运营期结构的安全性能,为了让更多的类似结构得到应该和推广,该项目以实际工程为导向,以试验数据为基础,施工仿真计算为导向,以绿色环保施工工艺为核心,在全国同行业类似结构中将发挥示范和带动作用。 通过项目的实施,有效的指导现场施工,保证结构在安装过程中的安全性和可靠性,主要技术创新点如下: (1)大开口索承网格结构性能研究。对大开口索承网格结构的结构体系进行研究,揭示结构内在受力机制;对预应力关键节点进行深化设计;通过试验,验证关键构件的可靠性;对关键构件失效进行了分析。 (2)大开口索承网格结构成形方法研究。从经济、高效、安全、可控多方面多角度研究大开口车辐式索承网格结构的合理成形方式及步骤。有效确定张拉放样态,综合分析多种张拉方式,利用数值分析模拟建造各阶段,考察各成形方法的工程推广适用性。在实际工程应用中,对成形过程进行现场实测,与数值分析结果相互印证。 (3)拉索安装施工中发明和应用了一种柔性拉索构件提升装置及其提升方法。 (4)大开口索承网格结构预应力拉索施工BIM技术研究。建立预应力钢结构族库,所建族具有高度的参数化性质,可根据需要调整,通用性和拓展性强。建立BIM三维模型并将其用于施工动态模拟,形象地体现了整个施工的动态过程。 (5)空间创新结构体系施工监测与健康监测。有效监测徐州市奥体中心体育场的变形状态、关键部位拉索和关键构件的受力和安全状态,实现对重要构件应力超界的多级报警。为研究预应力索承网格结构的环境作用、受力状态等提供直接的现场试验模型、试验系统和试验数据。验证计算假定和参数,为同类结构设计提供有效参考,为规范规程的修订提供有效资料。 成果产生的价值: (1)该项目解决了徐州奥体中心体育场建设过程中的关键技术问题,为体育场的顺利建成及发挥作用提供了保障。据测算,在徐州奥体中心项目中节约资金达300万元,并且缩短了建设工期3个月。 (2)在该项目的研究过程中,撰写发明专利2项目,获得北京市工法1项,发表文章8篇,北京建工集团课题1项。 (3)徐州奥体中心体育场钢结构获得新技术应用工程奖、优质工程奖、全国工程建设二等奖、江苏省工程建设质量管理一等奖等奖励,为北京的技术应用推广到全国起到基础性作用。
1700470322 北京
TU2 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:随着中国经济的高速增长,信息化进程不断加快,电子产业需求逐渐增强,市场投资规模持续扩大。 大型高科技电子厂房建设面积高达百万平米,在短短的一年内需要完成土建结构、钢结构、内外装修、室外道路、洁净室、强弱电、给排水、工艺系统等众多专业,如何快速、高效、安全的建设完成挑战巨大。 从2003年开始,该公司相继承接:中国首个高世代液晶面板电子厂房工程——深圳华星光电第8.5代、国内规模最大的高世代电子厂房工程——昆山龙飞光电第8.5代、世界第二条国内第一条高世代AMOLED面板生产线——鄂尔多斯源盛光电第5.5代等多项高科技电子厂房建设。 为满足“FAST-TRACK”的建设模式要求,紧密结合以上工程实践,系统研究分析了大型高科技电子厂房建设难题,取得了以下五个方面创新成果: 1)率先在大型高科技电子厂房建设中采用装配式施工技术,结构预制率达到80%,大幅提高了工作效率,缩短了施工工期。 2)自主研发了超大厂房任意设站测量技术,创造性提出1/40000大面积板面一次性浇筑成型测量工艺,解决了大型群体厂房精密测量的难题。 3)针对洁净区恒温、恒湿、高洁净、压差大等生产工艺,通过系统研究形成了高洁净电子厂房综合施工关键技术,实现了10nm级闪存生产工艺的2级空气洁净度需求。 4)系统研究了大型电子厂房建设过程中的绿色施工关键技术,在建设过程中将“四节一环保”的理念全面落实,社会经济效益显著。 5)创新性提出大跨屋面钢桁架采用移动式塔吊快速安装关键技术,实现了大型高科技电子厂房分上、中、下三个操作面立体交叉,安全、高效的倒退建造方式。 以该项目成果为基础,取得发明专利3项、实用新型专利7项,获北京市工法2项、中建总公司工法1项、陕西省工法3项,编制企业标准2部,获得詹天佑奖1项,国家优质工程2项,住建部绿色施工科技示范工程1项,中建总公司科技示范工程1项。 成果已成功应用于合肥京东方第6代液晶显示器件厂房(41.7万m<'2>)、西安三星10纳米级闪存生产线厂房(25.3万m<'2>)、昆山友达光电第8.5代液晶显示器件厂房(68.2万m<'2>)、合肥鑫晟光电科技电子器件厂房(65.3万m<'2>)、重庆京东方第8.5代液晶显示器件厂房(100.6万m<'2>)等数十条国内大型高科技电子厂房的建设,取得了显著的经济效益和社会效益。
1700470212 北京
TV6 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:南水北调作为中国最大的跨流域调水工程是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性基础设施。建设南水北调工程,是根据中国经济社会发展需要作出的重大决策。工程的实施和运行,对于贯彻落实科学发展观,优化中国水资源配置,建设资源节约型、环境友好型社会,实现社会经济的可持续发展,对于全国经济社会发展大局,对于落实节约资源,保护环境的基本国策,具有极为重要的作用。北京市南水北调来水地表受水区的规模和面积均较大,而北京市南水北调配套工程大多采用钢筋混凝土硬砌结构,实现了水体的物理隔离保护,但是这种人工物理隔离的办法,虽然最大可能的隔断了南水北调水源与外界环境的接触,但是同样削弱了水体的生态功能和价值,比如水体的自净能力、物质流和能量流循环传递、水生生物食物链网络等,这使得南水北调来水存在发生各种生态风险的可能。为确保南水北调跨流域调水工程的生态环境安全、保护调水进京后主要受水区的良好水环境、维护水资源的高效利用。该成果针对南水北调来水存在的水生生物不适应状况、水生态失衡、水环境污染等问题,在受水区调蓄沿线建立了水生态环境敏感度指标体系,判别了受水区生态环境风险因子,通过对生态环境胁迫因子和不确定因素的识别,开展了生态环境风险评估,确定了生态环境风险发生的概率和危害程度,研发了生态环境风险应对关键技术体系,构建了受水区水生态环境监测网络,为全面、有效保障跨流域调水工程受水区的良好生态环境奠定了基础,为南水北调工程的安全运行提供了重要的科技支撑。
1700470278 北京
U45 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:结合现在隧道病害调查技术和机器视觉技术,开展了对不阻断交通的隧道病害定期快速调查新技术的研究,建立一套不阻断交通的隧道病害定期快速调查平台系统。该系统能自动获取隧道内侧高分辨率的连续精准定位图像,生成隧道内部3维立体图像,可以展开进行各种分析,最终可快速获得隧道常规调查所需的详细资料,形成新的基于信息化技术的隧道健康状况定期快速调查方法,定期为北京市隧道健康情况打分评判,为北京市运营隧道建立健康情况档案,确保运营隧道安全、通畅、顺达。主要取得以下成果: (1)采用CCD快速成像技术,利用工业光源和高清工业CCD数字相机,实现高清图像的采集、存储和传输,利用CCD快速成像技术定期获取隧道衬砌表面裂缝病害,建立一套用机器视觉代替人工调查的快速评价系统。 (2)根据公路隧道病害的特点及其产生机理,构建成以衬砌裂缝变化为主,衬砌强度、衬砌厚度等为参考指标的公路隧道健康状态评价指标体系。建立隧道病害定期调查体系,并通过定期调查,建立隧道病害数据库,提供病害信息的查询和分析;建立病害的跟踪分析机制,随时跟踪病害的变化趋势和方向,并作专项检查和日常的随机巡查。 (3)基于激光测距和车辆测速的空间定位技术,采用脉冲激光测距法通过激光测距方法测量机器视觉子系统采集的图像的成像距离;运用光电测速方法对调查承载车的行驶速度进行非接触式测量,提供采集图像在隧道中的对应坐标,实现隧道衬砌表面病害的空间展布。 (4)在将隧道衬砌进行网格划分的基础上,对每个网格内的衬砌区域利用经过预处理的隧道内部高清图像数据,采用电子标尺技术测量病害的位置、长度和宽度,获得面积和衬砌侵限等信息,通过提取病害的特征,采用相应的智能识别算法实现病害的自动识别。 (5)通过图像预处理、展开、拼接以及三维图像生成技术,实现获取隧道内部的高清图像后,根据成像的空间位置信息,将隧道图像进行展开,对图像进行预处理、展开、拼接生成隧道内部三维图像,实现识别评判后的隧道健康状态还原到三维隧道空间的立体显示,利用人机对话方式对自动判别的病害进行人工干预。 隧道病害调查新技术在进行隧道病害调查作业时不阻断交通,不影响隧道的正常运营,提高隧道的运营效率;建立隧道病害数据库和病害发展跟踪系统,对隧道病害进行长期监测,形成病害预警机制,有效保障隧道的运营安全;快速调查系统代替了人工调查,提高调查的效率,可大大降低隧道调查的成本。
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