科技與效益共贏的締造者
2012-08-08 來源：中國橋梁網(wǎng)
個人簡介
杜彥良，1956年出生，博士，教授，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任石家莊鐵道大學(xué)副校長，兼任大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制研究所所長、河北省“大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制重點實驗室”主任、河北省道路與鐵道工程重點學(xué)科首席帶頭人，河北省土木工程特聘崗位“燕趙學(xué)者”。曾被評為鐵道部具有突出貢獻(xiàn)的中青年專家、河北省優(yōu)秀省管專家和優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才、國家級教學(xué)名師和國家杰出專業(yè)技術(shù)人才，為國家政府特殊津貼和鐵道部火車頭獎?wù)芦@得者。
青藏鐵路上的“心電圖”
戰(zhàn)勝了多年凍土、生態(tài)脆弱和高寒缺氧等世界鐵路建設(shè)“三大難題”的青藏鐵路,2006年7月1日全線開通運營以來,其安全狀況備受矚目。國務(wù)院青藏鐵路領(lǐng)導(dǎo)小組常務(wù)副組長、鐵道部副部長孫永福坦言:“對于大氣升溫和列車重復(fù)荷載影響青藏鐵路凍土工程的問題,我們已經(jīng)建立了凍土工程長期監(jiān)測系統(tǒng),可以及時解決新問題。”
孫永福言之所指,就是大型診所承擔(dān)的重大攻關(guān)項目——青藏鐵路多年凍土路基區(qū)工程穩(wěn)定性長期監(jiān)測系統(tǒng)。
在格爾木中心的一幅拓?fù)鋱D大屏幕上,有規(guī)律地閃動著一串串字符。杜彥良介紹說,這些數(shù)字是通過分布在青藏鐵路550公里凍土區(qū)沿線近萬個無線傳感器組成的監(jiān)測系統(tǒng)自動檢測、自動采集、自動傳輸而獲得的;正是這些不起眼的數(shù)字,為青藏鐵路凍土區(qū)的安全運營和養(yǎng)護(hù)維修提供了及時、有效、準(zhǔn)確的依據(jù)。
如果按照傳統(tǒng)的人工檢測方式,在青藏鐵路這樣特定的環(huán)境中對路橋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修可不是一件輕松的事。最初,青藏鐵路建設(shè)有關(guān)方面曾設(shè)想購置高檔越野車,專門安排工程技術(shù)人員常年進(jìn)行巡路檢測。這種方法花費巨大、難度不小,青藏鐵路凍土地貌的特殊性更對檢測技術(shù)提出了特殊要求。2003年,杜彥良課題組大膽提出了運用現(xiàn)代傳感測試技術(shù)進(jìn)行動態(tài)、遠(yuǎn)程、實時監(jiān)測的設(shè)想。
然而,青藏鐵路在前期施工總干線中并沒有預(yù)留用于此類數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫|,這就意味著他們不能采用有線光纜,只能改用無線遠(yuǎn)程傳輸。這就帶來了很多問題:遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量問題、電源問題、測試設(shè)備的防盜問題、使用壽命及可靠性問題……杜彥良課題組迎難而上,成功破解一個個技術(shù)難題。
說起青藏鐵路多年凍土路基穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng),杜彥良臉上滿是幸福和自豪:“青藏鐵路建在凍土層上,鐵路的安全性就取決于凍土層是否穩(wěn)定。深埋在凍土層下數(shù)米的傳感器自動采集到的凍土溫度和路基變形這兩組數(shù)據(jù),是專家決策的重要依據(jù),它們隨時提醒著我們線路維護(hù)部門要做什么、該怎么做。”
杜彥良和團隊用自己的創(chuàng)新性成果,為青藏鐵路凍土區(qū)安裝了一套全天候24小時“動態(tài)心電圖監(jiān)測儀”,大型診所也因此被同行們形象地稱作青藏鐵路“安全運營的‘千里眼’”。
“穿山甲”帶來的經(jīng)濟效益
2006年1月9日,北京人民大會堂,無數(shù)關(guān)切的目光聚焦這里。本世紀(jì)的第一次全國科技大會隆重開幕。人們感嘆著,“又一個科技的春天向我們招手”。
在全國科學(xué)技術(shù)大會上,以石家莊鐵道學(xué)院為主持單位的“長大隧道全斷面巖石掘進(jìn)機(TBM)掘進(jìn)技術(shù)研究與應(yīng)用”,獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。
從十年前正式接觸全斷面巖石掘進(jìn)機開始,杜彥良的學(xué)術(shù)生涯及隨后的輝煌成就與之密切相關(guān),而這個被簡稱為TBM的龐然大物所負(fù)載的創(chuàng)新故事無疑更引人注目。
兩點之間直線最近?？稍谥袊F路建設(shè)上,實現(xiàn)這個最簡單的命題卻走了近百年。
100多年前,詹天佑在為京張鐵路選線時,不得不“拐彎抹角”——火車在青龍橋附近要通過“之”字形路線,笨重地“爬”上八達(dá)嶺,以縮短穿嶺隧道的長度。
新中國成立后的近半個世紀(jì),修建穿越崇山峻嶺的鐵路、公路,大多選擇九轉(zhuǎn)十八彎的盤山路。
一百年后的今天,隨著全斷面巖石掘進(jìn)機(TBM)在我國的應(yīng)用,長大隧道修建能力的增強,鐵路也終于可以“直來直去”了。
“TBM就是一只巨大的鋼鐵穿山甲。”人們感慨,TBM在長大隧道的技術(shù)應(yīng)用是中國隧道建設(shè)史上的一次巨大革命,而杜彥良和他的科研團隊正是這一革命歷程的參與者、見證者,他們的科研之路也是TBM在我國的“掘進(jìn)”軌跡。
1996年10月,為保證我國最長隧道——秦嶺隧道的順利貫通,我國從德國維爾特公司引進(jìn)兩臺直徑8.8米的TBM。機器買回來了,如何使這龐然大物安全高速地運轉(zhuǎn)起來?請外國專家來指導(dǎo),不僅費用高達(dá)400萬美元,而且我們什么也學(xué)不到。面對復(fù)雜地質(zhì)、洋機器和工期壓力,杜彥良和他的課題組深感責(zé)任重大。
可箭在弦上 不得不發(fā)
在巖石最硬、埋深最大、地質(zhì)最復(fù)雜的秦嶺隧道施工中,他帶領(lǐng)70余人的科技隊伍,在半年多的時間里,完成了36卷、約兩千萬字的技術(shù)資料翻譯和整理任務(wù),承擔(dān)了設(shè)備引進(jìn)、監(jiān)制、施工、檢測、維修等10多個研究課題,提供了從科研到生產(chǎn)的全過程服務(wù),為秦嶺隧道的順利貫通作出了貢獻(xiàn)。以他們?yōu)橹饕獏⒓訂挝煌瓿傻?ldquo;秦嶺特長鐵路隧道修建技術(shù)”,獲得了國家科技進(jìn)步一等獎和國家重大工程獎。而后,他們又相繼參與了西安至南京鐵路建設(shè)關(guān)鍵控制性工程——桃花鋪、蘑菇嶺長大隧道的修建,以及長達(dá)85公里、直徑8米的世界最長的遼寧大伙房引水隧洞等多項長大隧道及引水隧洞的修建,創(chuàng)建了開敞式掘進(jìn)機既能掘進(jìn)硬巖、又能掘進(jìn)長距離軟弱圍巖的施工技術(shù),并取得了8米直徑TBM月進(jìn)尺1111米的世界最好成績,破解了多起重大事故隱患,保證了TBM完好率,達(dá)到了故障診斷率88%、掘進(jìn)作業(yè)利用率超過40%的世界先進(jìn)水平。
“我們的事業(yè)前景廣闊,而責(zé)任重大。”面對成績,杜彥良說:“科技之路沒有終點,圍繞交通運輸‘大動脈’的安全與效益,我們將永不止步。”
