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透视地下空间 创建安全保护体系的科研领头人

发布时间: 2015-07-20 作者: 党群工作部 点击数: 12719次  

在研究院的大院里,有一位默默耕耘、精益求精、坚持不懈的中年博士,他是研究院第一个北京市重点实验室主任---叶英,教授级高工、市政工程研究院副院长,北京市劳模。

他具有能吃苦、爱钻研、敏锐、坚韧的科研人的特征。围绕地下空间信息化平台体系建设,他负责的科研项目获省部级科技进步一等奖2项,二等奖2项,三等奖5项;拥有专利23项,国家级工法1项;他发表论文50余篇,著作4部。

他提出的“角度偏移、综合参数”预报理论和研制的地质预报系统、隧道施工信息化预警平台、三维动态数据监测系统等项目,有的具有国际领先水平,有的达到国际先进水平。在地下空间漆黑神秘的世界里,叶博士勇于探索,寻觅光明,他默默奉献的同时,党和国家也给予了丰厚的荣誉。如2008年被评为北京市政路桥集团有限公司优秀共产党员、“十大标兵”、北京市交通委奥运保障先进个人、北京市国资委优秀共产党员;2010年被评为北京市劳模;2011年度北京市总工会授予市级《叶英创新工作室》、获2011年度科学中国人年度人物;2012年出席北京市十一次党代会代表。

透视”地下的眼

古人云:一叶障目。他的“眼”却能透视厚厚的土壤、岩石。他尝试着与大地、高山进行更顺畅的“沟通”,让地下空间变得更加敞亮、更加安全是他此生最大的梦想。

在复杂的地质条件下施工,犹如在黑暗中摸索前进,施工人员梦寐以求能拥有一双“透视眼”,好将大地看透,把大山望穿。叶博士项目组承担的市科技专项“城市暗挖隧道施工超前地质预报系统研究”,研制出的“USEP21地下工程综合参数”与“空间超前地质预报系统” 能够“看穿”隧道周围30米的岩石、土体等“五脏六腑”,可有效避免建设过程中的安全隐患。

目前北京市正处于地铁建设高峰期,其中很大一部分采用暗挖工法。如何预报开挖面前方的地质情况、合理选取安全可靠的技术、避免灾害事故的发生呢?对此,叶英博士首次提出了 “照亮地下”的新理念。

只要来到我们研究院或者登陆UECPP.COM网站,对地下空间建设感兴趣的人们,就能看到这套取得一项发明专利、四项实用新型专利的纯国产化超前地质预报USEP21系统。其外表看起来并不复杂,一套重约5公斤的仪器设备,连接有4个接收器,再加一台笔记本电脑。探测时只需要将4个接收器安置在土体内,仪器接通后,用锤子用力击打几次土体,一会儿电脑上就会自动成像,形成一份详细的分析报告,如前方土质、是否有空洞、是否有巨石等灾害体。这就好比以前施工是在黑暗中前进,而这项技术则让施工变得亮堂起来,好比长了“透视眼”,能有效防范地下安全隐患。

感知”地下空间安全

地下施工,最难的是信息传递。工人是否健康?是否安全?突发事件如何汇报?由于地下没有手机信号,通常需要人工汇报。叶英博士说:“一次地铁隧道坍塌演习,我们的工人跑到指挥部花了半个多小时。” “地下发生危险,每一秒钟都非常重要,时间就是生命啊!”

叶英博士带着他的课题组,钻进108国道南村隧道、大兴线地铁隧道、陕西省包家山隧道,试验研究“隧道施工信息化预警平台”。通过建立专用移动通信基站,连接工人身上的定位卡片、专用呼叫手机、摄像头以及设备上的钮扣型定位装置,顺利地“感觉”到地下空间,将人员分布、设备位置、工地状况、施工进度等信息及时传到指挥部,指挥部可立即做出反应。

工人在地下空间作业,连续时间不能超过8小时。因为黑暗、封闭的空间对人有着强烈的吞噬感、孤独感和不安全感,待久了会伤害工人的心理健康,甚至会造成操作失误。有了这套“系统”,某位工人如果劳动时间超过8个小时,就会接到回地面休息的通知。

随着地下工程的增多,地下工程施工安全也越来越受到重视。在这个领域中,叶英带领的科研团队绝对是拔得头筹。他们用自己的科研成果,为我国隧道和地下工程施工的数字化、信息化和智能化提供了保障,降低了地下空间开发利用过程中的风险。

移动隧道“医院”

君子不立于危墙之下。”但叶博士常常置身于隧道之中。十年前在欧洲考察时,有一条高速路连续穿过16个隧道,叶英每经过一个隧道都要下车,仔细观察隧道结构、查看隧道渗漏水病害细节。从2003年攻读隧道工程专业博士后,叶英已经去过100多个隧道,这些考察和研究,最终变成一项项科研成果,给他带来鲁班奖、发明创新奖等多个奖项。

叶英带领团队研究的“隧道移动医院”的思路源于现在的综合医院,病人到医院挂号、检查、诊断、治疗一系列流程都在医院完成。而隧道移动医院是一个集巡查、监测、诊断、养护功能的一体化平台车。可以通过一辆平台车对隧道进行日常、定期、特殊、专项检查与养护服务。针对今后我国大量的地下工程需要管理与养护,隧道移动医院可以定期快速通过隧道,将隧道的信息搬回家进行评价和诊断,小的病害在现场可以即时处治,不影响交通运营,该平台车的成功研制,将大大提高隧道运营的安全水平。

如今“叶英团队”正在不断地完善地下工程建设与运营安全保障平台体系,将更好地保障地下施工的安全。为建设“人文北京、科技北京、绿色北京”的目标努力着。