国家科学技术进步奖

盾构隧道领域
抗震等级 水压
0.4g（8 度区） 0.72MPa
0.63g（9 度区） 1.2MPa
悬索跨越领域
跨度
（桁架梁结
构）
风洞试验精度
300m 无相关内容
360m 5%以内
2.成果鉴定意见
2015 年 2 月 12 日，湖北省科学技术厅组织中国工程院院士周丰峻教授为主任的鉴定
委员会对成果进行鉴定，认为：
2017 年5 月 10 日
6141089
中国石油天 然气集团公 司，中国石 油管道局工 程有限公司
威，左雷彬， 王丽，李国 辉 ， 黄 丽 ， 有效 杨春玲，刘 艳东，刘思
萌
发明专 利
一种用于大 跨度悬索管
中国
ZL2015 102032
2016 年6
2110865
中国石油天 然气集团公
李国辉，铁 明亮，詹胜
项目完成的油气管道盾构穿越关键技术，成功在中俄东线天然气管道过境段黑河穿越和 嫩江穿越、西气东输二线长江穿越、北江穿越以及钱塘江穿越、西气东输三线黄河穿越、南 京长江穿越、长长吉松花江穿越、兰州站出站三公里盾构等项目中应用，累计穿越长度达 15km，由于该技术的应用成功解决了工程建设面临的高水压高地震烈度等技术难题。
有效
8
道桥的抗风 方法
标准规 范
油气输送管 道穿越工程 设计规范
中国
油气输送管
标准规 范
道工程水平 定向钻穿越
中国
设计规范
41.0 月 15
司 ， 中 国 石 文，左雷彬，
日
油管道局工 王丽，马晓
程 有 限 公 成，杨春玲，
司 ， 中 国 石 康坤坤
油天然气管
道工程有限
公司
史航，程梦
鹏，张文伟，
简朝明，李
曾获国家科技奖励情况： 无
11
姓 名 马晓成
六、主要完成人情况
排 名2
行政职务 无
技术职称 高级工程师
工作单位 中国石油管道局工程有限公司
完成单位 中国石油管道局工程有限公司
对本项目技术创造性贡献： 对创新点二、创新点三和创新点四均有主要贡献。 发明了用于油气管道盾构隧道的柔性抗震管片和柔性连接；发明了用于高地震烈度高水
对本项目技术创造性贡献： 对创新点一、创新点二、创新点三和创新点四均有主要贡献。 研发了砂层及破碎岩层中水平定向钻钻孔稳定性分析及控制技术；发明了用于油气管道盾构 隧道的柔性抗震管片和柔性连接；建立了悬索管道桥专用的抗风试验方法，发明了大跨度悬 索管道桥工程风振控制技术；主编了油气输送管道定向钻穿越设计规范和油气输送管道悬索 跨越设计规范，并参与编制了其他的非开挖设计、施工和质量验收规范。
授权
国家 （地区）
授权号 （标准 编号）
（标 准发 布）
日期
证书
编号（标 权利人（标
准批准 准起草单
发布部
位）
门）
发明人（标 准起草人）
发明专利 （标准）有
效状态
发明专 利
互锁式对接 钻头
中国
ZL2011 101445 47.5
2011 年5 月 31 日
1280879
廊坊华元机 电工程有限 公司
史占华
术在我国油气长输管道工程、市政管道工程、水利管网工程、电力、通讯工程等行业的应
用奠定了基础，创造了巨大的经济效益和社会效益；
（3）该成果创新性突出，整体达到了国际先进水平，其中水平定向钻管道穿越反循
环钻进方法处于国际领先水平。
2015 年 3 月 26 日，中国石油工程建设协会组织鉴定委员会对成果进行鉴定，认为：
术检测，检测结论为：采取的悬索管道桥抗风试验方法能够准确的模拟出实际流场的流体
分流情况以及悬索管道桥在流场中的受力情况。采取在模型管道外表面设置粗糙元的方法
能够明显改善悬索管道桥风洞试验时的雷诺数效应。采用该试验方法能够准确获取悬索管
道桥的气动参数，与实际情况相比，误差在 5%以内，能够用于指导工程设计。
压下的小断面盾构隧道的防水方法；参与研制了大跨度管道悬索跨越的抗风方法；参与编制 国家标准定向钻设计规范、盾构设计规范、顶管设计规范、悬索跨越设计规范，主编了定向 钻施工质量验收规范。
油气管道复杂地质定向钻穿越技术研究与应
5
2017 科技进步 三等
用
河北省人民政府
中国石油工程建设 6 悬索管道桥抗风设计与试验方法研究与应用 2018 科技进步 一等
协会
7
油气输送管道穿越工程设计规范
2016 优秀标准
石油工业标准化技 术委员会
5
四、应用情况
6
项目研究成果已经全面应用我国油气管道的建设中，尤其是在国家重点能源通道建设中 发挥了重要作用。自 2010 年开始，先后在西气东输二线天然气管道工程、西气东输三线天 然气管道工程、中缅油气管道工程、中俄原油管道工程、中俄东线天然气管道工程、兰州郑州-长沙成品油管道工程等 5 万公里的工程项目建设中进行了应用。
（1）针对峡谷内的风环境，结合管道跨越特点，引入并改进了风洞试验方法，构建
适用于窄柔特性的管道跨越桥梁的抗风理论和设计方法的基本框架；
（2）项目成果技术先进、安全可靠、节约投资，具有良好的推广应用前景，达到国 际先进水平。
3.技术检测 西南交通大学风工程试验研究中心对本项目完成的悬索管道风洞试验方法进行了技
项目完成的油气管道悬索跨越关键技术成功在中缅油气管道、中贵天然气管道、楚雄攀枝花天然气管道、涪陵-王场输气管道中进行了应用，解决了工程建设中面临的多项关键 技术难题。其中中缅澜沧江跨越是目前管道建设史上难度最大的跨越工程，被美国专家称为 不可能完成工程；楚雄-攀枝花天然气管道勐岗河跨越是该项目最大的控制性工程，也是目 前国内最大的悬索跨越工程，该工程的顺利建设让“缅气入川”成为现实；龙河跨越是涪陵 -王场输气管道的最大控制性工程，也是页岩气外输进入川气东送最重要的环节。
国家科学技术进步奖
（2019 年度）
一、项目基本情况
项目名称
油气管道非开挖穿越和悬索跨越关键技术及工程应用
主要完成人 主要完成单位
李国辉，马晓成，左雷彬，史占华，马保松，吴益泉，张文伟，肖世 波，詹胜文，常喜平 中国石油管道局工程有限公司 廊坊华元机电工程有限公司 中国地质大学（武汉） 中铁大桥局集团有限公司
水，杨春玲，
铁明亮，王
丽，康坤坤
一种水平定
发明专 利
向钻管道穿 越反循环钻 进方法及专
中国
用钻头
ZL2010 105151 42.3
2012 年 10 月 17 日
1065222
中国地质大 学（武汉）
马保松，韦 立勇，兰海 涛，曾聪， 舒彪
有效
马晓成，杨
发明专 利
一种盾构隧 道柔性管片
中国
ZL2016 211799 68.8
1
二、项目简介（限 1200 字）
2
3
三、客观评价
1.国内外同类技术的综合比较 结合本项目完成的创新成果，与国内外同类项目技术的对比如表 3.1 所示：
表 3.1 该项目成果与国内外同类技术的综合对比
技术内容
国内外同类研究
本项目成果
水平定向钻领 域
穿越长度 穿越管径
3150m
5200m
1422mm（56 英寸） 1422mm（56 英寸）
马晓成，许 杰，向波， 陈文备，詹 胜文，马洪 昕，高红，
有效
司 ， 中 国 石 王鸿，陆江，
油集团工程 张志广，刘
设计有限责 其民，李志
任公司西南 勇，陈杰，
分公司
王贵涛，刘
艳东，唐培
连，杨威，
左雷彬，铁
明亮，马志
富，任启瑞
李国辉，马
中国石油天 晓成，张文
然 气 管 道 工 伟，黄留群，
程 有 限 公 高剑锋，马
SY/T69 68-201 3
2013 年 11 月 28 日
国家能 源局
司，中国石 油天然气管 道局穿越分 公司，中国
红昕，杨威，
杨春玲，窦 洪强，程梦
有效
鹏，张志宏，
石油天然气 沈茂丁，郭
管 道 科 学 研 君，简朝明，
究院
赵绍春，史
航，焦如义，
9
油气输送管
标准规 范
道工程水域 盾构法隧道 穿越设计规
中国
范
油气输送管
标准规 范
道悬索跨越 工程设计规
中国
范
刘其民，王
福东，尹刚
乾，高红，
王玮，刘厚
平
马洪昕，郭
宝申，李国
辉，许杰，
SY/T70 23-201 4
2014 年 10 月 15 日
国家能 源局
中国石油天 然气管道工 程有限公 司，中国石 油天然气管 道局第四工 程分公司， 上海市基础 工程集团有 限公司公司
马晓成，张 志宏，程梦 鹏，杨威， 刘广仁，王 丽，杨春玲， 简 朝 明 ， 左 有效 雷彬，窦洪 强，桑广世， 李胜新，高 建章，董芃 羽，刘任，
陈宙，王峰，
刘刚，刘其
民，易国平
李国辉，郭
宝申，肖世
波，左雷彬，
马晓成，马
SY/T73 45-201 6
2016 年 12 月5 日
国家能 源部
中国石油天 然气管道工 程有限公 司，西南交 通大学，中 国中铁大桥 局集团有限 公司
项目完成的油气管道非开挖和悬索跨越的标准体系已经广泛应用于国内油气管道的设 计、施工、验收和运营中，为生命线工程的质量保驾护航，同时部分规范已经在国外工程中 进行了应用，为中国标准走出去战略发挥了作用。
7
五、主要知识产权和标准规范等目录（不超过 10 件）
知识产 权（标 准）类
别
知识产权 （标准） 具体名称
石油集团公司科技进步一等奖 1 项，中国施工企业管理协会科学技术奖一等奖 1 项，中国 石油工程建设协会科技进步奖一等奖 1 项，中国石油与化学工业联合会科技进步奖二等奖 1 项（表 3.2）。
表 3.2 项目成果获得的奖励情况表
序
获奖项目名称
年度 奖项名称 等级
授奖部门
号
1
水平定向钻管道穿越关键技术与装备
有效
用于高地震
发明专 利
烈度高水压 下的小断面 盾构隧道的
中国
防水方法
ZL2016 109597 71.2
2018 年8 月4 日
3031316
中国石油天 然气集团公 司，中国石 油管道局工 程有限公 司；中国石 油管道局工 程有限公司 设计分公司
马晓成，左 雷彬，李国 辉，王丽， 杨玲，威曾，志杨华春，有效 李金玲，刘 思萌，马林 林
项目完成的水平定向钻穿越关键技术已经成功在 200 多条河流穿越中进行了应用，其中 由于该技术地应用成功解决了中俄原油管道过境段黑龙江穿越多项世界性技术难题，为俄罗 斯原油顺利入境清除了难度最大的屏障；先后创造了 3300m 长江穿越、3400m 崇明岛穿越 和 5200m 香港机场航油管道穿越等世界纪录；项目成果在兰州-郑州-长沙成品油管道长江水 平定向钻穿越和惠银原油管道黄河水平定向钻穿越的成功应用，解决了坚硬岩石层和密实砂 层的穿越难题，确保了能源通天 张邕生，闫
然气管道工 庆华，安玉
程 有 限 公 红，孟庆余，
司，胜利油 甘继国，王
田 胜 利 勘 察 晓峰，李强，
GB5042 3-2013
2013 年 12 月 19 日
中华人 民共和 国住房 和城乡 建设部
设计研究院 有限公司， 铁道第三勘 察设计院集 团有限公
洪昕，马存 明，王丽， 杨春玲，杨 威，铁明亮， 詹 胜 文 ， 康 有效 坤坤，廖海 黎，许杰， 孔宪全，李 明水，张海
燕，张文伟，
王文进，郭
君，付国英，
李岩，王剑
10
姓 名 李国辉
六、主要完成人情况
排 名1
行政职务 副总经理
技术职称 教授级高级工程师
工作单位 中国石油管道局工程有限公司
完成单位 中国石油管道局工程有限公司
2015 科技进步 二等 湖北省人民政府
峡谷河流管道跨越工程安全设计关键技术研
中国施工企业管理
2
2015 科技进步 一等
究
协会
中国石油和化学工 3 严酷环境油气管道跨越工程关键技术研究 2015 科技进步 二等
业联合会
中国石油天然气集
4
油气管道复杂地质定向钻穿越技术公关
2013 科技进步 一等
团公司
（1）发明了水平定向钻反循环钻进方法及专用钻具，解决了长距离大口径水平定向
钻扩孔施工携砂困难、施工效率低等难题，进一步完善了水平定向钻的施工技术，提高了
施工效率，节约了工程成本；
（2）建立了水平定向钻管道穿越国家标准和行业标准体系，实施完成了我国的西气 东输系列工程、南水北调等国家战略工程项目，创造了管道穿越长度的世界纪录，为该技
一种在风洞
发明专 利
试验中模拟 悬索管道桥 抗风特性的
中国
方法
ZL2015 108279 74.1
2017 年 10 月3 日
2647607
中国石油天 然气集团公 司，中国石 油管道局工 程有限公 司；中国石 油管道局工 程有限公司 设计分公司
李国辉，王
文进，左雷
彬，马存明，
马晓成，詹 胜文，李明
有效
教育部交通隧道工程重点试验室对本项目完成的高水压高地震烈度的盾构隧道管片
4
进行了技术检测，检测结论为：本项目研制的油气管道盾构隧道管片在 1.2MPa 水压条件 下表现出良好的力学性能和防水性能，能够满足工程的需要；柔性管片的抗震耗能能力和
变形能力能够满足地震峰值加速度 0.63g（9 度区）条件下盾构隧道抗震设防要求。 4.国内外重要科技 该项目相关成果获得湖北省科技进步二等奖 1 项，河北省科技进步三等奖 1 项，中国