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江山籍科学家周顺华获国家技术发明奖二等奖 他让高铁不限速

2019-01-08 12:07  |   浙江新闻客户端  |   报道组 姜伟锋 编辑 叶晓倩

中共中央、国务院1月8日上午在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。大会上,江山籍的同济大学教授周顺华主持的“地下工程穿越高速铁路的精细化控制技术及应用”被授予2018年度国家技术发明奖二等奖。该发明推动了我国地下工程领域技术水平的大幅度提升。

周顺华获奖

近年来,“下穿高铁”在我国各省市的地下工程中频频亮相。这些工程中有不少支撑技术都来自于同济大学道路与交通工程教育部重点实验室教授周顺华团队。

周顺华教授曾为家乡江山张村乡秀峰村建造了2座洪水冲不倒的桥。


点亮“不限速”之梦


| 周顺华正面照。来源同济大学教师名录

虽然拿了国家级的大奖,可笔者在连线周教授的时候,他却异常谦虚,一再强调要低调,不要太多说。“我们做的这个事情,是一个团队的工作,也不是我一个人的事,是得到社会方方面面支持的。”

“铁路是国民经济的大动脉,高速铁路是技术创新与铁路现代化的时代标志,我国高铁运营里程超过2.6万公里(含既有线改造),运营和在建规模均为世界第一。”周顺华介绍,如今,我国高速铁路已经“奔跑” 到300km/h以上了,但国内外传统下穿铁路技术仅允许列车以45km/h通行。

与下穿其他敏感建筑相比,下穿铁路受到行车动荷载和开挖耦合影响,变形控制难,容易造成脱轨翻车、坍塌等事故,致使铁路运输和工程建设中断,是国际公认的工程难题。而下穿高铁无砟轨道变形控制更严,仅允许轨面变形2mm,传统技术无法实现,在国际上尚无先例。随着我国高铁网络化运行,采用传统的限速或绕行措施完成下穿施工,将造成大量列车晚点或取消,扰乱正常的铁路运输秩序。

为满足高铁网络化运营安全与基础设施互联互通的国家重大需求,周顺华带领团队几十年如一日进行攻关,取得了一系列重要成果。“除了教书,我其余的时间基本都用在自己的研究兴趣上,周末没有特别的事情更喜欢待在工程现场和实验室里”。周顺华说道。

通过“地下工程穿越高速铁路的细化控制技术及应用”,周顺华带领团队攻克了地下工程穿越高速铁路设计方法、施工变形控制技术体系和智能化施工装置等关键瓶颈技术,形成了地下工程穿越高速铁路的精细化控制技术体系,推动了我国地下工程领域技术水平的大幅度提升。该项目获授权发明专利23项、软件著作权4项、工法3项、指南2项,制定行业标准1部;出版专著3部,发表论文60余篇,他引1100余次。业内4位院士认为该项目成果“具有重大的创新与突破,填补了有关高铁运维标准体系的空白,引领了国际地下穿越技术的发展,应用前景广阔”。

对于外界的诸多赞誉,周顺华始终保持着清醒的认识:“我们的项目可以满足我国现阶段下穿300km/h甚至350km/h高速铁路的变形控制要求,但更高速度高铁运行对以土工结构为主的基础设施带来的影响,目前研究甚少。因此,我们的研究永无止境。”在周顺华看来,科学研究道路没有尽头。“我们哪能停下来?列车越跑越快,我们搞科研的稍不留神,就跟不上了。”

周教授还透露,目前正在进行的杭衢高铁和沪昆高铁,其中涉及到高铁变形控制的相关技术,其中比较关键的技术,也是他们团队在处理。“之前衢州铁办的相关负责人就有来上海跟我们对接过。”周教授说,接下去他们团队与衢州这边还会有合作,“我们本来就是搞技术的,哪里有需要我们就会到哪个地方服务”。


为家乡建一座冲不垮的桥


“从秀峰村走出来的同济娃,为家乡造了两座桥!”

“这桥造得可好了!比起在老的石拱桥,新桥路面真的平整多了。”……

江山张村乡秀峰村支书张淑华介绍,从秀峰村走出来的周教授和他的学生设计、建造的两座桥,将同济大学的学子们与一个小村庄紧紧联系在一起。

| 横跨张村溪的丰禾安桥,桥名寓意年年岁岁禾苗丰收,岁岁年年民富平安。 来源衢州晚报

秀峰村内由荷塘溪、箬坑口溪、秀地美溪三条溪流汇聚而成的张村溪,溪水弯弯曲曲,汩汩淙淙,将秀峰村村民生活区和生产区一分为二。岸的一边是生活区,另一边是几千亩的农田和山场经济林。一座建于上世纪80年代的石拱桥,是村民们生产和生活的必经之路。每年汛期一到,山洪暴发,这座石拱桥就经常被冲毁,几乎年年都要修。村里的人清楚地记得2014年6月27日这一天,山洪再次来袭,被洪水冲倒的大树横挡了石拱桥的桥洞,凶猛的山洪冲垮了石拱桥……很长一段时间,村民们只能靠铺石头过河,或用铁丝和木板搭建临时的“木桥”……再造一座桥,成了村民们日夜盼望的心愿。

周延泉是秀峰村的一位乡贤,私塾毕业,在秀峰村颇有威望。秀峰村没了桥,他也很着急。桥被冲垮没多久,他也就病了。“希望建一座冲不垮的桥。”2015年8月,病危弥留之际的周延泉对赶回家的儿子周顺华说出了自己的遗愿。

| 周延泉(图中穿黑色羽绒服老人)与周顺华 (图右戴眼镜)照片由周延泉女儿提供。盛伟翻拍

周顺华找到了张淑华,但对于缺乏资金的秀峰村来说,造桥是一件“想都不敢想”的事。“只要能造桥,其他我来想办法。”周顺华虽不是桥梁设计专业,他想到了学生章立峰——中国水电顾问集团华东勘测设计研究院院长,他做的就是桥梁设计工作。接到周老师的邀请,章立峰立刻答应了,并很快给出了设计方案。但第一个方案,桥梁建设预算需要200多万元。村支书张淑华说“村里没有这么多钱”。于是,周顺华拿出了一些自己的积蓄捐给村里,又让学生修改了方案,将费用压缩到了100多万元。费用虽然压缩了,但周顺华仍强调桥的坚固性,桥长和桥宽也都没有改变。

| 周顺华正在看大桥建造图纸。来源于衢州晚报

“丰禾安桥可以说集中了同济大学所有资源,无论是设计和施工都按照一级城市造桥的标准,可以抵御‘百年一遇的洪水’。”康庄说,桥对于秀峰村来说有着重要作用,周老师特别重视对桥的坚固性,看似普通的一座桥却用了100多吨钢筋,700多立方混凝土。“一百年也不会倒”,“即便桥墩冲垮了桥也不会倒”……丰禾安桥造得十分讲究,以至于有人问起丰禾安桥,村里人总是忍不住夸赞起来。

丰禾安桥建好以后,周顺华和村里又计划在张村溪的上游造一座桥。当设计方案挂在村口投票,村民们众口一辞:造一座上头有棚的风雨桥,这样下雨天也能跳广场舞了!在两座桥之间还有文化长廊和文化广场,还计划把附近的莲花山开发打造景点。如今,依靠政府补助和乡贤捐献,总价320万元的第二座桥也建造完成。

| 第二座桥梁江山廊桥方案。来源同济大学官网

在谈到曾为家乡修桥的事情的时候,周教授说:“这个事情也不用多说了啦,为家乡做点项目也是应该的。我小时候就是那里长大的,从那里考学考出来的,在外面做的再好,然后回到家乡再做一点事,这也是理所当然的。”

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