在全球地缘冲突越来越紧张的当下,中国企业出海面临的挑战不断增加。尤其是中国的基础建设工程的出海,也面临一些考验,日趋严苛的绿色环保施工要求和安全需求,倒逼企业技术创新并带来优质的解决方案,进而提升竞争力。天津大学建筑工程学院博士刁钰研发的“仿生囊体控制技术”,将地下工程带入“可呼吸的智能时代”,在特拉维夫轻轨、阿斯塔纳轨道交通等国际标杆工程中,书写着中国智造的新范式。
在天津机场改建项目中,刁钰用自己发明的高分子材料建造了一个“囊”,放到机场建筑物的底下,然后像注射器一样往里填充,让这个“囊”胀起来,通过智能操控,实现了对于建筑物改建过程中载重的充分控制。如机场周边二三十米高的灯杆,使用时间久了会有倾斜。在此之前,维修一根在机场使用的特种灯杆,常常需要十几万元的维修成本,而整个机场几十根灯杆全部维修则需要几百万元的费用。而使用刁钰发明的这项地基维修技术,维修和翻新就便捷很多,维修翻新灯杆的成本不足原来造价的十分之一。在大大节约成本的同时,机场维修灯杆的时间大幅减少,机场的使用效率大大提升。
这项“软科技”在“硬基建”出海施工中更大显身手。中国建筑第六工程局有限公司承接的以色列特拉维夫市的轻轨工程是以色列建国以来最大的政府基础设施建设项目,也是以色列政府城市交通规划的最重要民生工程之一。特拉维夫绿线轨道G3-2项目双线全长5.7公里,含盾构隧道施工,地上地下融合工程有2个地面出入段、1个地下车站和3个地下车站外箱。在这个工程中,刁钰的岩土地基改造专利技术发挥了重要作用,他利用绿色仿生加固技术——“囊体控制”来解决工程中面临的一个常见的难题:安全环保。特拉维夫市的Kaplan站,来回两条隧道非常接近,后施工的隧道修建,往往会造成先修建的隧道变形。传统的修建方式是用大量的水泥加固,而水泥生产的过程碳排放很高,会产生大量二氧化碳,还会造成地下出现局部空气安全、环保问题。而刁钰发明的“绿色仿生加固技术——囊体控制”仿生加固技术,利用人工模仿某种可以产生碳酸钙(类似珊瑚)的细菌,利用碳酸钙加固地层,代替水泥,完全没有二氧化碳排放,甚至还会吸收二氧化碳。“绿色仿生加固技术——囊体控制”真正让特拉维夫这条轻轨实现了绿色环保。
“阿斯塔纳轻轨”是哈萨克斯坦的首条城市轻轨,也是该国最重要的工程之一。这条轻轨连接机场和新火车站,途经总统府、国防部等地标性建筑,全长21.39公里,全线采用高架敷设,是线网中一条连接东北、西南方向的轨道交通骨干线。在“阿斯塔纳轻轨”202站的地下室开挖施工中,轻轨桩基变形,需要采用变形控制技术。而刁钰发明的“绿色仿生加固技术—囊体控制”完美地解决了这个地基的变形控制。“我们不是在和传统工艺竞争,而是在重新定义施工标准。”刁钰介绍,囊体系统的模块化设计可将施工效率提升5-8倍,其自适应特性更能应对地震带、冻土区等特殊地质挑战。
无论是出海中面临的国际项目还是国内的大型基础建设,尤其地基的变形问题,都是刁钰专注的领域,他在该领域获得了大量的专利和创新论文成果。以仿生囊体技术为代表的中国原创,正在改写全球地下工程施工规范,出海“硬基建”在刁钰创新的“软科技”地下“吹泡泡创新”技术上,添加了一项重要核心竞争力。
责任编辑:王灿灿 校对:超级管理员
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