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人民鐵道報:從蘭新鐵路到蘭新高鐵
時間:2014-11-24 瀏覽次數:
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從蘭新鐵路到蘭新高鐵

——鐵一院依靠科技創新服務西部鐵路建設紀實

■本報特約記者 高俊

2014年西部鐵路最熱的話題是“高鐵”;2014年西部經濟最火的概念是 “一帶一路”。剛剛開通運營的蘭新高鐵新疆段 (烏魯木齊南至哈密)集二者于一身,吸引了無數關注的目光,其首趟列車的預售車票在一個小時內即告售罄。

隨著 “一帶一路”概念的日益深入,蘭新高鐵已經被越來越多的人所知曉,在建設中創下了高鐵的多個世界之最:世界上一次性建成距離最長的高鐵、世界上穿越最長距離風區的高鐵、世界上防風工程規模最大的高鐵……這一項項令人矚目的 “世界第一”,加上連續攻克嚴寒、戈壁、大風、高原、山嶺等諸多工程難題,讓這條被譽為現代 “鋼鐵絲綢之路”的新疆境內第一條高鐵備受矚目。

但很少有人知道,這樣一條長達1776公里的高鐵,是由國內勘察設計咨詢行業的領軍企業之一——中鐵第一勘察設計院集團有限公司 (簡稱鐵一院)獨自設計完成的。

拓荒西部:新疆經濟騰飛路的設計者

僅僅7個月時間,鐵一院便完成了從開始全線勘測到正式交付施工的任務;從全面開工到交付運營,蘭新高鐵也只用了短短5年時間。

作為新中國成立后的第一批大型綜合鐵路勘察設計單位之一,鐵一院建院60余年來先后勘察設計了3萬多公里鐵路,為我國西北鐵路實現從無到有、從線到網的飛躍做出了突出貢獻。

由鐵一院承擔勘察設計任務的既有蘭新鐵路東起甘肅蘭州,西至新疆阿拉山口,全長2423公里,是新疆通往內地的唯一鐵路運輸干線。它一舉貫通了東起中國連云港,西至荷蘭鹿特丹的第二座亞歐大陸橋,使新疆由封閉的內陸地區一躍成為中國對外開放的 “橋頭堡”,為新疆鋪就了一條經濟騰飛路。

引領行業:多項高鐵技術的開創者

最近幾年,中國西部迅速擁有了包括已建成通車的鄭西、西寶、大西高鐵,剛剛開通運營的蘭新高鐵新疆段和正在建設中的西安至成都、寶雞至蘭州、西安至銀川客運專線等一大批高速鐵路,總長達3500公里。承擔這些線路勘察設計工作的都是鐵一院。

在多年的高速鐵路勘察設計過程中,鐵一院系統掌握了在濕陷性黃土地區以及嚴寒、高山、戈壁、荒漠、大風地區擁有自主知識產權的高速鐵路修建成套技術,成為中國高鐵勘察設計領域的 “領跑者”之一。

泛采用路基樁網技術和國內首創的咽喉區路基樁板技術以及黃土隧道綜合修建技術,在橋梁減震隔振中首創抗震榫結構,通過多項嶄新的設計方法和工程措施,破解了無砟軌道沉降這一世界性工程難題,并以成套的設計建設專利技術,獲得國家科技進步二等獎。

鐵一院設計的哈大高鐵是世界上首條穿越高寒地區的高速鐵路。針對沿線最低氣溫達到-40℃的極端天氣情況和沿線分布有季節性凍土及大量松軟土地基的特點,鐵一院組織開展了寒區無砟軌道、路基防凍脹、接觸網防 (融)冰、橋梁新型結構等多項技術研究,主持設計采用CRTSⅠ型板式無砟軌道系統和換填、保溫處理、隔排水等綜合措施;開發的融冰自動控制系統和道岔融雪裝置,能夠自動進行預融冰作業,確保了高速列車的安全運營。2012年,哈大高鐵成為當年重要的科技成果之一。

鐵一院設計的西成客專是穿越秦嶺的第一條高速鐵路,也是我國最復雜的山區高速鐵路,其翻越秦嶺地段持續足坡長度達44公里,創造了又一項世界紀錄;越嶺地段隧道總長度逾94%,其中7座隧道超過10公里。為此,鐵一院組織開展了一系列綜合技術研究以及10余項專題研究,填補了我國山區高速鐵路建設的多項空白。

大膽創新:三大難題的破解者

蘭新高鐵沿線冬季最低氣溫達到-34.5℃,鐵路尤其是隧道建成后的凍害問題將十分突出;蘭新高鐵必須破解戈壁地區路基沉降控制、軌道結構等一系列技術難題;蘭新高鐵的速度目標值高、運行列車車體輕,要經過我國5個最主要的大風區,總長度達579公里,大風對鐵路運營的威脅要遠大于既有鐵路。

為破解上述三大技術難題,鐵一院重點開展了 “大風、戈壁、嚴寒地區高標準鐵路關鍵技術及配套技術”等10個專項課題的研究,進行大膽創新和突破,提出了在戈壁地區的選線指導原則和各種地基的設計原則、技術參數、措施類型,并在戈壁和荒漠地帶的沙害嚴重區域設置了立體、綜合的工程防沙措施。

尤其值得一提的是,鐵一院采用“監、防、抗、避、限”五大技術措施,實現了 “不停輪、少限速、少養護、保安全”的建設目標。

鐵一院建立了一整套可靠的動態大風實時監控預警系統;在沿線主要風區設置了立體、綜合的路基防風結構體系和多種橋梁防風形式,并在重點區域設計采用防風明洞工程。同時,他們大幅度提高線路、列車以及電力接觸網等相關設備的抗大風標準;在線路走向的選擇上則以繞避的方式盡量避開迎風面,有效地將大風尤其是橫向風的不利影響降到最低;在大風最為肆虐的季節嚴格執行限速通過,預計每年因大風限速的時間將從既有蘭新鐵路的60天大幅度縮減至10天以內。

鐵一院除蘭新高鐵項目外,還承擔了西北地區幾乎全部與 “絲綢之路經濟帶”相關的鐵路網交通規劃;承擔了西部各省區以及主要城市群的鐵路網干、支線規劃;承擔了西安、蘭州、烏魯木齊、西寧、銀川、太原等西部中心城市的軌道交通線網規劃以及10余條地鐵線路的總體設計和總包管理,為 “絲綢之路經濟帶”架設起完善的 “大交通”格局,為西部騰飛增添了強勁的動力。

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