学科专业评审组:工程建设组
项目名称:铁路长大隧道智能爆破与热尘微环境控制关键技术
提名单位: 中铁一局集团有限公司
提名等级:三等奖
提名单位意见: 项目依托广西新建柳梧铁路紫荆瑶山隧道展开研究,提出了铁路长大隧道智能爆破、二衬施工热环境控制、粉尘环境控制等三项关键技术。创新点有: 1.自主开发手机终端围岩智能识别系统,利用基于Mask R-CNN-TD深度学习的岩体结构特征动态感知技术,实现围岩等级5min内智能快速识别,准确率达90%。2.自主开发基于围岩爆破微损伤及人-机-环-法多维协同的隧道智能爆破设计系统,首创基于图深度学习与点云聚类的爆破效果智能检测与评价技术,结合以爆破效果为导向的NSGA多目标爆破参数优化模型,达到了“一炮一设计”的智能迭代,超挖控制在10cm以内。3.研制了冰块冷凝制冷和机械通风技术相结合的一体化降温装置,提高了冷空气传输高效性和环境温度控制精准度,克服了传统单一通风或台车地面堆冰等措施对降低环境温度的低效性。4.研制了基于磁化和电离的喷雾降尘装置,实现洞内高效降尘;同时创新性提出帘幕式粉尘纵向防扩散控制方法,实现区域集中降尘。该技术已成功应用于紫荆瑶山隧道,创造经济效益1117万元;总结形成的成套技术可广泛应用于同类工程,具有较强的推广性。成果授权发明专利9项,实用新型专利9项,登记软著3项,发表核心论文3篇,获省部级工法5项。经专家评审,其整体技术达到国际先进水平, 对照陕西省科学技术进步奖授奖条件,同意推荐。
项目简介:

客观评价:
应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:宋金深
    排名:1
    行政职务:项目总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁一局集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、为课题组组长,主持项目施工方案研讨及课题实施。2、主导本课题的各项创新技术研究及成果报告编写。3、主持完成了《气幕阻断与分区雾化协同控制的隧道施工粉尘抑制方法及系统》发明专利、《一种隧道爆破粉尘扩散模拟装置》实用新型专利开发与申报,对应“四、主要科技创新”所列(3)项科技创新;参与了《隧道断面收敛测量系统、测量方法、存储介质及设备》、《隧道掌子面炮孔施工质量分析系统、分析方法及存储介质》发明专利》开发与申报,对应“四、主要科技创新”所列(1)项科技创新。4、投入该项技术研究工作量占本人工作量的80%。
    曾获国家科技奖励情况:获省部级QC成果二等奖1项,获广西交通运输行业科技成果推广目录1项,广西交通运输科技创新典型案例1项;获中施企协岩土创新成果一等奖及工程建设行业智能建造实践案例各1项。
  2. 姓名:王发智
    排名:2
    行政职务:公司副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁一局集团(广州)建设工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、参与施工方案研讨及课题实施。 2、指导本课题的各项创新技术研究及成果报告编写。 3、对隧道二衬热施工环境控制的现场实施给予主要技术指导,对应“四、主要科技创新”所列(2)项科技创新。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:蔡永昌
    排名:3
    行政职务:项目经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁一局集团(广州)建设工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、参与施工方案研讨及课题实施,筹备课题实施所需资源。 2、主持完成了《隧道断面收敛测量系统、测量方法、存储介质及设备》发明专利开发与申报,《一种隧道断面收敛测定装置》实用新型专利开发与申报对应“四、主要科技创新”所列(1)项科技创新。 3、投入该项技术研究工作量占本人工作量的55%
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:秦桂芳
    排名:4
    行政职务:总工办副主任
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:贵州路桥集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、参与了项目研究框架及研究方案的确定,主持了项目在隧道工程爆破方面的施工方案制定、实施及数据采集,针对隧道爆破效果评价和爆破智能工程装备提出了关键性优化建议。2、主持完成了《一种钻爆法隧道炮孔空间形态测试装置及方法》发明专利开发与申报,对应“四、主要科技创新”所列(1)项科技创新。3、参与了《一种隧道断面超欠挖信息采集设备》、《一种炮眼布位车》实用新型专利开发与申报,对应“四、主要科技创新”所列(1)项科技创新。4、投入该项技术研究工作量占本人工作量的50%
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:肖勇卓
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:中南大学
    对本项目技术创造性贡献:1、参与项目研究,负责项目的智能识别模型理论研究和现场验证,负责项目技术研究报告的编写。2、主持完成了《基于三维激光点云的隧道爆破残孔检测方法、介质及设备》、《一种隧道掌子面炮孔布位方法、储存介质及设备》、《隧道掌子面炮孔施工质量分析系统、分析方法及存储介质》、《隧道掌子面炮孔形态测量方法、可读存储介质及设备》发明专利开发与申报,对应“四、主要科技创新”所列(1)项科技创新。3、投入的工作量占本人工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:龚凯
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:湖南众智云创科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、参与项目研究,负责项目现场验证,负责项目技术研究报告的审核。2、参与了《隧道掌子面炮孔形态测量方法、可读存储介质及设备》发明专利开发与申报、主持完成了《隧道炮孔测量装置》实用新型专利开发与申报,对应“四、主要科技创新”所列(1)项科技创新。3、投入的工作量占本人工作总量的40%
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:李国志
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:中南大学
    对本项目技术创造性贡献:1、参与施工方案的前期研讨论证及课题全过程实施; 2、负责降尘方面成果报告的编写工作,参与了《气幕阻断与分区雾化协同控制的隧道施工粉尘抑制方法及系统》发明专利开发与申报,对应“四、主要科技创新”所列(3)项科技创新。 3、投入本技术研究的工作量占本人总工作量的30%。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中铁一局集团有限公司
    单位贡献:1、对该课题的立项、研究以及在生产应用过程中进行分析论证,不断优化设计,为科研课题的顺利完成起到了指导、协调作用。 2、依托新建柳梧铁路紫荆瑶山隧道,指导开展智能爆破技术的研发及工程应用,显著提高了爆破质量,降低了隧道的超欠挖;指导研制磁化电离+幕帘阻隔降尘设备并开展工程应用;指导研制了隧道二衬定点降温设备,解决了长大隧道二衬作业区高热导致作业效率低下的难题;组织开发应用了成套施工技术。 3、组织专利申报、工法开发及科研课题结题的评审,并上报上级单位。

  2. 单位名称:中铁一局集团(广州)建设工程有限公司
    单位贡献:1、组织科研人员在前期充分调研的基础上,根据施工生产实际需要及发展前景,提出铁路长大隧道智能爆破与热尘微环境控制关键技术的应用课题,并组织课题实施。 2、组织和主持编制本课题研究大纲,确定本课题的主研方向。在课题研究前,收集各种技术资料;课题研究过程中,组织召开专家论证会,对项目铁路长大隧道智能爆破与热尘微环境控制关键技术方案进行严密分析、研讨,指导项目实施。项目结束后,对科研成果报告质量进行把关。 3、与公司领导进行沟通,筹备相应科研经费,解决了科研费用问题,对科研活动很好的促进作用。

  3. 单位名称:贵州路桥集团有限公司
    单位贡献:1、参与了项目研究框架及研究方案的确定,主持了前期隧道工程爆破方面的施工方案制定、实施及数据采集,针对隧道爆破效果评价和爆破智能工程装备提出了关键性优化建议。 2、参与智能爆破相关软硬件设施开发,结合施工现场,开展软硬件的试运行工作。 3、针对智能爆破方面软硬件试运行的数据进行分析记录,提出改进意见及措施。 4、参与课题研究方案的讨论及成果总结。

  4. 单位名称:湖南众智云创科技有限公司
    单位贡献:1、针对智能爆破方面,开展炮孔软硬件设备研发。 2、指导炮孔软硬件设备的现场试验实施,根据运行情况进行改进。 3、参与课题研究方案的讨论及成果总结。

  5. 单位名称:中南大学
    单位贡献:1、规划了项目研究框架,提出了基于图深度学习的岩体结构特征智能检测方法,建立了融合多模态地质特征数据的掌子面围岩级别智能判定方法,构建了爆破智能化设计及智能工装技术体系。 2、负责智能识别模型理论研究和现场验证。 3、参与磁化电离降尘及定点降温设备的研制,并制定实施方案,指导降温控尘技术的工程应用。 4、参与成套技术的软硬件设备研发及成果总结。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处