钢管混凝土结构与国内先进技术同步,高震区斜拉桥技术国内一流,沥青指纹识别系统、低粘高强UHPC材料、固废基路稳定剂、公路智慧云收费系统等被广泛应用……这一个个在交通行业内耳熟能详的科研项目,拥有一个共同的出处:甘肃省交通规划勘察设计院股份公司的科创团队。
科技兴企,科创改变生活。科技赋能之下,交通更加智慧,生活更加美好。
科创 实现国内多个领先
钢管混凝土结构与国内先进基本同步,已设计完成主跨350m、400m上承式钢管混凝土拱桥,建成了主跨180m的上承式钢管混凝土拱桥祁家渡黄河大桥和世界首座钢管混凝土桥塔主跨536m的悬索桥刘家峡大桥;高震区斜拉桥技术处于国内一流,设计的高震区大跨斜拉桥西固、河口黄河大桥已建成,正在建设桑园子黄河大桥,这些桥梁的抗震措施都是国内之最。设计的矮塔斜拉桥有主跨265m的八盘峡黄河大桥、主跨250m的炳灵寺黄河大桥,都是同类型结构的世界之最;钢混组合梁技术处于国内领先,是国内最早实现系列化通用图体系的单位之一,即将完成60m~150m的新型钢桁-混凝土组合梁通用图已在多个项目应用……谈及这些在行业内“天花板”的创新,甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司副总工程师、桥梁技术研究所所长武维宏如数家珍,“所有的成绩,都是特殊结构桥梁理论研究与应用创新团队的共同努力。”
这是一个年轻的主创团队,2017年成立,26人的队伍中,80%成员在35岁以下。“别看他们是年轻人,技术、水平与国内一流相媲美。”一个螺丝钉、一个焊缝、一座桥梁外观,精益求精的他们,力求做到完美无瑕。
首次将钢底板波形腹板组合梁应用于工程实践,并实现了多项技术创新,这是特殊结构桥梁理论研究与应用创新团队为甘肃钢桥全产业链发展做出的巨大贡献。
目前,新型波形钢腹板组合梁已先后应用于敦当高速、G309、G30、G312、G109、中川机场连接线、T3机场航站楼连接线等项目中,已推广130余万平米,仅T3连接线单体工程就达30余万平米。
“这几个方面的设计技术我们都已攻克,但许多大跨桥梁处在拟建和在建期,建设过程中还需要结合科研进行一些技术攻关,只有这些桥梁‘健壮而美丽’的长在陇原大地,才算真正拥有这些技术。”武维宏说,创新团队重点研究方向是钢结构桥梁、大跨度桥梁、UHPC材料在桥梁结构上的应用和桥梁减隔振产品的研发,“团队当初因钢结构桥梁而成立,我们的首要目标是‘打造钢桥品牌’,然后利用3-5年时间,建成国内一流设计团队。”
目标清晰远大,是鞭策也是愿景。
科创 解决行业痛点难点
沥青是道路建设中必不可少的资源用材,但沥青也有真假,如何在最短的时间内辨别出沥青的真伪,“沥青指纹识别系统”让这一难题迎刃而解。
新型检测设备研发团队技术人员赵静卓,一位看似文弱做事雷厉风行的“女学霸”。2011年,毕业于西北师范大学分析化学专业的赵静卓,入职交设股份,成为高性能材料研究所新型检测设备研发团队的一员,研究方向是道路材料快速检测设备开发与应用。“刚开始,每天泡在实验室里做研究也比较枯燥,直到研究的沥青指纹识别系统应用到生产中,解决了行业存在的痛点和难点,就有了成就感。”赵静卓说,沥青是有“指纹”的,但并不是指沥青表面的纹路,而是指沥青样本中的分子结构和混合物中特定化合物的相关参数,不同成分的沥青都有不同的“指纹”。
2011年开始,团队主要研究这个“指纹”系统,“要识别沥青的真伪,把沥青样本放置在检测仪器上,30秒就会出检测结果。”基于每种品牌型号的沥青都有其特殊的“指纹”图谱,检测人员通过检测设备采集沥青样本的数据,与系统数据库中标准沥青的红外图谱进行比对,如同人的指纹都不相同,不同沥青品牌的红外图谱也不同,从而实现沥青质量的快速识别。
据统计,从2014年至今,“沥青指纹识别系统”在全国累计销售140多台,形成产值4000多万元。
这是高性能材料研究所的骄傲,却不是个例。
水泥基材料研发团队成功制备出工作性能优异、方便施工且满足设计文件要求的低粘高强UHPC材料;固废公路资源化利用研究团队研发的固废基路基稳定剂得到初代产品,正在计划进行试验段应用验证;表面功能材料研究团队研发的新型可呼吸渗透型混凝土防护剂试验段应用效果良好;橡胶沥青研发团队采用价格较低的活化胶粉代替基质沥青,降低了SBS的掺量,每吨改性沥青的成本降低了300-500元左右。 这些科研成果,不仅破解了行业的一个个痛点、难点,还将助力科技产业腾飞发展。
科创 智慧交通走上快车
交通被认为是物联网所有应用场景中最有前景的应用之一。随着城市化的发展,交通问题越来越严重,而传统的解决方案已无法满足新的交通问题,因此,智慧交通应运而生。智慧交通技术研究所2021年6月成立,全面开展智慧交通基础技术、数据资源融合、综合管控等方面的关键技术和共性基础研究,为全省智慧交通发展做出了重要贡献。
“针对我省交通行业建管养运过程中存在的痛点问题,围绕隧道照明、通风、监控、紧急电话等业务,应用人工智能、边缘计算、物联网等新型信息技术,成功研制了物联网智能监控箱、隧道自适应照明调光控制器、隧道可视紧急电话等硬件产品。”智慧交通技术研究所所长陈忱说,这些智慧交通硬件产品的研发,已被广泛应用于全省交通设施。
陈忱介绍,团队研发的物联网智能监控箱,采用工业级一体化设计、模块化布局,在满足原有监控箱及配电箱的功能需求基础上,增加了智能配电、在线监控、远程控制、故障定位、能耗管理等功能,可实现对监控箱及前端设备的运行、供电、网络等方面进行精准、全面地实时监控。
司机们有一个共识:在隧道内驾驶,会产生一定的视觉差,很容易出事故。为了提高隧道内行车安全性,智慧交通技术研究所研发了隧道自适应照明调光控制器,可对隧道照明系统和隧道灯进行实时监控和管理,确保其高效稳定,全天候运行,“而且,还可依据隧道洞口光照度自动调整隧道口及隧道内其他各区域的亮度,有效缓解驾驶员驶入隧道时产生的视觉差,提高行车安全性,并有效节约电能消耗。”
同时,针对目前公路隧道紧急电话广播系统中存在非可视、事故确认缺乏证据链、设备故障检测告警不及时等问题,在现有紧急电话基础上集成了广角摄像头,并搭载了具有前端感知能力的智能监测器,形成具备多种组网功能和控制调度策略的电话广播座席——隧道可视紧急电话,彻底解决了高速公路电话不畅的弊端。
精准感知、精确分析,在科技赋能下,交通向着发展绿色化、运行自动化、出行人性化前行,人、车、路正在实现协同,智慧交通走上快车道,出行图景也更加丰富生动。
“下一步,智慧交通技术研究所将持续瞄准智慧交通市场需求开展技术研发,加大知识产权开发和应用力度,加快先进技术、先进设备和先进管理的深度融合,积极推进研发产品在工程中的应用与转化成果,从而形成标准、形成图纸、形成产品,走出实验室、走向市场,形成规模和效益。”对于未来的发展,陈忱和团队充满了信心。