第二届大国工匠创新交流大会
暨大国工匠论坛
于7月28日至30日在北京举行
中国中铁5个劳模创新工作室联盟
以及多家单位的科技创新成果
在交流大会上重磅亮相
近年来，为贯彻落实....关于工人阶级和工会工作的重要论述，深入推进产业工人队伍建设改革，助力实施创新驱动发展战略，加快建设世界一流企业，中国中铁股份有限公司扎实推进劳模创新工作室建设，以专业为依托，积极探索建立跨单位、跨区域的劳模创新工作室联盟，集聚创新资源，发挥集群效应，形成协同创新合力，先后组建城市轨道、桥梁工程、隧道工程、四电工程、工程测量“五大”创新联盟。通过启动试点、规范建设、深化发展，中国中铁逐步构建了由党委领导、行政支持、工会牵头、部门协作、劳模领衔、职工参与的工作机制，形成了上下联动、齐抓共管、协同推进的工作格局，构建了“5+N”创新工作室联盟体系，进一步激发了创新动力、提升了创新能力、增强了创新活力、扩大了创新成果，培养了一大批优秀人才，有力推动了企业高质量发展。近三年来，全公司各级劳模创新工作室共取得省级以上科技进步奖800余项、发明专利1600余项、新型实用专利4900余项，省级以上工法1200余项、QC成果1700余项，培养省级以上劳模工匠420余人、技师及各类技能人才5300余名，为企业创造价值数十亿元。截止目前，公司先后累计创建各类劳模创新工作室970余个，其中，国家级劳模创新工作室、国家级技能大师工作室10个，省级劳模创新工作室106个。
中国中铁创新成果到底有多硬核
让我们一睹为快！
中国中铁城市轨道交通劳模创新工作室联盟
▲展区现场
▲联盟简介
创新最高等级无人驾驶
中国中铁四电工程工程劳模创新工作室联盟
▲展区现场
▲联盟简介
室内轨道智能巡检机器人
高铁供电4C数据智能分析系统
DHJ-9型接触网激光检测仪
车站多功能旅客服务机器人
车站多功能旅客服务机器人是由中铁电气化局戴彦华劳模创新工作室，基于国家重点研发计划“科技冬奥”子课题任务，设计研发的适用于不同的轨道交通体系的服务机器人。通过搭载不同的硬件模块，目前机器人可以服务于高铁、地铁的不同线路及车站。多功能旅客服务机器人结合激光避障，超声波，3D摄像头，碰撞传感器等不同传感器模块，实现机器人的自主移动、避障、回充及调配多机器人交通策略，通过结合ITO模块物联闸机、爱心通道，实现闸机控制和直梯呼叫。在服务于高铁站时，机器人通过物联，实现与闸机、电梯、爱心通道安全门等设备的联动；通过与铁路内网系统进行数据交互，实现铁路信息问询、站内导航、迎宾导引、票务查询、人脸核验及移动验检票服务。在服务于地铁站时，机器人通过更换不同的通信方式及硬件模块，实现地铁信息问询、查看路网图、时刻表查询、车厢拥挤度提醒、周边导航等服务。
中国中铁桥梁工程劳模创新工作室联盟
▲展区现场
▲联盟简介
桥梁拉索智能检测机器人研发及应用
超载是威胁公路运营安全的重要因素，具有量大面广，难以根治的特征，准确监测桥上交通荷载并及时预警和管控是解决超载问题的关键所在。目前动态称重被国际上普遍认为是最有效的超载监测手段。针对既有BWIM应用场景受单车道单车辆的局限性，中铁大桥局钟继卫劳模创新工作室成立小组研发多车道的BWIM系统，并在武汉科技三路、白沙洲长江大桥等开展示范应用，恰到了良好的管控效果，有效确保了桥梁运营安全，得到了业主单位的认可。
随着“交通强国、铁路先行”战略向西南加速布局，亟需建设的成兰、渝昆等重大铁路干线穿越了密集的近断层地震区，桥梁结构抗震设防面临严峻挑战。中铁二院曾永平劳模创新工作室创新的近断层铁路桥梁抗震设计理论与方法，攻克近断层铁路桥梁多级组合减震关键技术，发明了适用于近断层铁路桥梁消能减震成套系列产品，填补了铁路抗震规范中近断层桥梁抗震的空白，解决了近断层地震区铁路桥梁抗震设防中的“卡脖子”难题，成果已应用于拉林、西成、成贵、郑万等及“一带一路”沿线老挝、伊朗等共计20余条铁路1000余座桥梁的抗震设防，近5年成功经受8次6～7级近断层地震考验，为西南铁路桥梁的抗震设防作出了突出贡献。
桥梁抗风抗震多功能自适应流体黏滞阻尼器
中铁大桥局汪正兴劳模创新工作室提出的粘滞阻尼器分级减振理念，采用创新的粘滞阻尼器串、并联多级自适应阻尼阀技术，研发了自适应多功能流体黏滞阻尼器，大幅提高了阻尼器自身及桥梁支座、伸缩缝等易损件的使用寿命，攻克了黏滞阻尼器稳定性与耐久性难题；首创大跨桥梁斜置式黏滞阻尼约束体系及参数设计方法，取代传统多套阻尼系统，实现一套阻尼系统对桥梁结构纵横向风、车振及任意方向地震的协同控制，显著降低阻尼约束体系的复杂度及制造、安装、后期维护成本。多功能自适应黏滞阻尼技术已经成功应用于沪苏通长江公铁大桥、五峰山长江公铁大桥、平潭海峡公铁两用的大桥、杨泗港长江大桥、川藏公路迫龙沟特大桥等国内40余座大跨度桥梁，保障桥梁主结构的安全性与耐久性。
深中通道钢桥智能化焊接技术研究
中铁工业曲岩劳模创新工作室在钢梁板单元自动化焊接技术的基础上，进行钢桥焊接智能化技术研发，研制了正交异性桥面板组装焊接一体化技术、U肋角焊缝全熔透焊接技术和装备，提高了U肋角焊缝的焊接质量和抗疲劳性能；研究应用智能焊接机器人，实现横隔板接板（横肋板）与顶板及U形肋角焊缝平焊转立位和端头包角焊的智能焊接，提高了横隔板与顶板及U肋交叉部位的焊接质量；研究小型便携式焊接机器人、智能参数化焊接机器人、多功能自动焊小车等设备，形成钢箱梁整拼智能焊接技术，提高了钢箱梁拼装阶段的焊接质量和效率。此课题获得发明专利3项、实用新型专利2项，在深中通道项目得到全面应用，提高了钢桥制造的质量和生产效率，经济和社会效益显著。
基于BIM+物联网的超大型深水沉井施工监控云..
常泰长江大桥为世界跨度最大(主跨1176m)的公铁两用双层钢桁斜拉桥，大桥主墩基础为世界最大水中沉井基础，平面尺寸95.0×57.8m，总高64.0m。沉井在长江水下入土下沉总深度为35米，取土方量约19万方，施工难度大。中铁大桥局承担了大桥6号主墩沉井施工，共投入液压双绞头吸泥机、履带式绞吸机器人、龙门式绞吸机器人等26台套智能装备，在沉井主体结构内安装了包含北斗GNSS接收机在内的300多个监控元器件。为此，中铁大桥局王波劳模创新工作室基于Cesium开源三维GIS..，自主研发了超大型深水沉井施工监控云..，对沉井实时下沉量、底口中心偏位、沉井姿态和关键位置受力等指标进行远程实时监测及预警，并与智能施工装备关联，辅导施工指令的制定及实施，实现了沉井注水下沉着床以及取土下沉全过程的可测、可视、可控，最终，历时近一年，于2021年1月底实现沉井精准终沉，平均每天下沉25厘米，创造了粉质黏土层大型沉井下沉最快纪录。
超长斜拉索多模态振动协同控制技术
首创基于杠杆惯容原理的斜拉索杠杆质量阻尼器（LMD）系列专利技术，杠杆质量阻尼技术利用杠杆放大阻尼力与惯性力，应用放大的惯质负刚度效应，在降低阻尼器安装高度的条件下实现超长斜拉索振动全方位更优控制。中铁大桥局汪正兴劳模创新工作室提出外置式杠杠质量阻尼器（LMD）与摆锤式质量调谐阻尼器（MTMD）协同阻尼减振方法，将斜拉索控制模态数量扩展至前60阶，有效控制超长斜拉索的多模态振动。同时研制新型电涡流阻尼器、磁流变阻尼器（MRD）等新型阻尼器控制斜拉索、吊索风致振动，形成成套专利技术及产品，解决了桥梁拉索振动控制难题。斜拉索多模态振动协同控制技术已成功应用于沪苏通长江公铁大桥、平潭海峡公铁两用大桥、石首长江公路大桥等国内100余座大跨度斜拉桥的拉索减振中。
大桥泛在精准感知及动态评估技术研发及应用
传统安全监测主要关注监测测点类型、监测数据的查看缺乏内在关联性、监测数据的解读需要很高的专业水准，阻碍了监测系统的应用，因此，中铁大桥局钟继卫劳模创新工作室成立大桥安全监测技术研发小组，针对桥梁主要风险因素，设计专题的互相关联的测点布置方案，研究多源数据联动的信息共享..、在线监测系统等技术，大幅降低了监测数据的使用难度。基于桥梁多源异构大数据，通过贝叶斯网络实现集群桥梁维度动态评估，实现了桥梁泛在精准感知，确保了桥梁运营安全，经济、社会效益良好。
深水大截面沉井智能化主动控制取土下沉技术
常泰长江大桥6#墩沉井首次采用了减冲刷减自重台阶型沉井基础，针对密实砂-粉质黏土互层且厚度及软硬不均土层不良地质、水下能见度低等外部不利环境，中铁大桥局张瑞霞劳模创新工作室研发应用了深水声纳探测技术，对井孔泥面进行全覆盖式扫描，生成了三维可视化地形，有效指导了水下取土作业；研制了水下履带式智能取土机器人，应用了水下无人化智能控制技术及自适应走行技术，实现了深水环境下机器人的自动探测、井孔盲区智能化精准取土。通过以上各技术的应用，实现了深水大截面沉井的可视、可控、可调的主动控制下沉。本技术获得发明专利7项，提升了取土效率，节约工期约60天，节约费用约3000万元。
中国中铁隧道工程劳模创新工作室联盟
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▲联盟简介
世界首台高原高寒双结构硬岩TBM
移动式立面硬岩切槽机及工法
刁国君劳模创新工作室自主研发的移动式立面硬岩切槽机，在电动液压履带自行行走底盘上安装电动双轮切割机，利用可上下、前后、左右移动的双切割锯片，在立面岩层上一次性将肋柱槽线切割成型，然后利用破碎锤将切割后的岩体破除，快速形成肋柱槽。本工法成型好、操作简单、维护方便；减少围岩暴露时间，有效控制基坑周边沉降，保证地下管线、建构筑物安全；减少大量人工，节约工程成本；减少能源消耗和二氧化碳排放，降低噪音，采用切槽机进行肋柱施工，相比人工破除大大提高了开挖效率。每米可节约620元，总共为项目节约成本约511.9万元。该工法获得国家实用新型专利、国家发明专利、全国市政协会QC成果一等奖、全国总工会第六届全国职工优秀技术创新成果奖。
隧道下部结构预制件智能拼装设备与技术
为解决传统盾构隧道弧形件在拼装施工中存在的拼装工艺不先进、拼装精度差、装备智能化程度低、施工进度慢等技术难题，邹翀劳模创新工作室研制出一台可实现弧形件一键智能化拼装的穿行式弧形件智能安装机。该装备具有精调数据测量系统、自动检测与感知、自动运算与分析处理、自动决策与动作执行、人机交互与信息储存等智能化控制技术，在上海轨道交通市域线机场联络线JCXSG-11标工程首次应用，取得了良好的拼装效果。安装机液压系统控制精度达到0.5mm，弧形件拼装精度达到±5mm，实现了高精度拼装；安装机通过智能化控制技术，实现了一键式操作，每循环工作耗时32min，施工效率提高30%以上，节省人工50%以上。
极端复杂地质TBM法深埋长大隧道施工关键技术及应用
洪开荣劳模创新工作室依托国内外重大工程，以长大隧道经常遇到的极端地质为对象，从“理论、装备、工法”融合创新出发，形成了极端复杂地质TBM法深埋长大隧道施工关键技术。本项目建立了理论-装备-工法协同的软弱破碎地层支护技术体系，研发了长距离极硬岩隧道TBM高效掘进及岩爆防护技术，开发了水-岩-机一体化实时超前地质预报系统。项目获发明专利15项，制定国家标准1项，获国家级工法1项，总体技术达到国际领先水平；研制的TBM“彩云号”被评选为2017年度“央企十大国之重器”之一。项目成果应用大瑞铁路高黎贡山隧道、陕西引汉济渭等20余座国家重大隧道（洞）工程，推动了我国深埋长大隧道施工技术领域的科技进步，成果获河南省科技进步一等奖。
中国中铁工程测量劳模创新工作室联盟
▲展区现场
▲联盟简介
基于物联网的智能化监测系统
无人机+BIM技术助力施工现场管理
中铁一局白芝勇劳模创新工作室将无人机低空高精度航测影像数据生成的地表真实三维地形模型与BIM建筑模型信息相融合，主要具有以下特点：通过现场航拍来获取所要调查区域整体信息，信息采集量大，时效性高，为合理安排施工组织提供及时信息；提供的大范围的地形测量结果，可以在项目开工初期，优化和解决临时工程方案；现场实时监控，减少人员劳动强度，对不良施工环境或地段做出预警；以非接触的方式实现三维测量，特别适用于场地条件通行困难，或者传统测量技术实施困难的工程测量。该技术不仅实现了现场的实景，而且实现了数据的可量测性，两项技术的融合能更科学和直观的把项目的现场搬到线上，因此该技术具有广阔的推广前景。
基于已有GNSS网的高精度隧道独立控制网建立方法
中铁二局郭平劳模创新工作室首次提出了一种基于已有GNSS网隧道高精度独立控制网建立方法，克服了内符合精度低、投影面不吻合、误差累积、断链、衔接点多套成果的缺陷，还能与相邻既有设计工程良好衔接。采用原设计2个GNSS控制点坐标作为平差约束条件，改变原设计投影面高程，建立隧道独立控制网：首先隧道进出口择优各选取一个原设计GNSS控制点为已知点，约束平差得到包含施工加密控制点的控制网坐标成果；然后用全站仪精确测定各洞口通视的控制点间距离，计算出每条全站仪测量边长与GNSS边长完全吻合时的投影面高程；将多条边对应的各投影面高程求算术平均值，作为隧道独立控制网的投影面，用于洞内导线计算得出各导线坐标；最后在隧道进出口两端与相邻工程控制点做平滑处理。
长大隧道控制测量关键技术研究及应用
控制测量是隧道建设过程一道重要工序，是隧道建设成败的最关键因素之一。中铁隧道局杜志刚劳模创新工作室的长大隧道控制测量关键技术研究及应用取得的主要研究成果如下：研制了“两点约束法”长大隧道独立控制网建网技术，实现了隧道洞外控制网精度更高、与相邻结构物衔接更平顺的良好效果；研制了“正反W型”精密导线网，减弱了隧道内旁折光对测角的影响，有效提高了隧道洞内导线测量精度；研制了移动强制对中装置，有效解决了超短边方位传递难题；研制了陀螺全站仪自由设站观测技术和地下陀螺边方位角中误差权重评定方法，消除了仪器对中误差，提高了观测精度，提升了作业效率，构建了多源融合数据取权与平差方法。该研究成果构建了长大隧道控制测量体系，实现了对长大隧道的精确控制，取得了显著的经济和社会效益，可推广应用价值高。
“春风号”超大直径泥水盾构机作为16个大国重器之一，巨幅展板在展馆门口亮相，吸引了众多观众。“春风号”泥水平衡盾构机开挖直径为15.8米，重4800吨，长135米，装机总功率超过1.15万千瓦，掘进总推力高达2.46万吨，2018年9月在郑州下线，2019年10月18日正式掘进。中铁装备攻克了该工程面临的开挖直径大、工程地质条件差、高水压及破碎地层进仓作业难的问题，突破了常压换刀、主驱动伸缩摆动等重点技术，实现了“中国造”超大直径盾构机的设计制造迈向国际化、高端化，其设计制造技术达到了世界先进水平。
“雪域先锋号”TBM模型
中铁六院电化院研发了专用回流轨牵引供电仿真..，用于满足轨道交通牵引供电系统的设计、建造和运营等需求,并为我国城市轨道交通绿色节能降碳技术提供了完善的技术支撑和分析..。在国际上首次搭建了包括专用回流轨、柔直供电系统、超级电容储能、飞轮储能、双向变流器、能量运控..、新能源接入等新一代先进技术和设备在内的原件及仿真模型。..可面向运营系统,集成实现动态可视化输出、运营辅助决策、故障预警、能耗预测等仿真技术,是我国具有完全自主知识产权的城轨交通牵引供电仿真模拟软件。目前，..已在北京、天津、香港等13个城市共25条城轨线路进行了推广应用,涉及合同金额超过3亿元。
中国中铁职工新媒体编创协会 出品
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来源丨所属各单位工会
编辑丨薛巧蕊（工业）、刘崟蒂（八局）
校审丨熙乔
