京張高鐵全線貫通 開啟世界智慧化高鐵先河

By 新華社 / 2019-06-14 17:31:27 /
基礎建設
摘要:

1909年,由詹天佑主持設計建成通車的京張鐵路,是中國人獨立自主修建的第一條鐵路,打破了中國人不能自建鐵路的斷言。一百多年後,京張高鐵開啟了世界智慧高鐵的先河,成為中國鐵路從「落後」走向「引領」的見證。

xxx中鐵三局的工人在京張高鐵河北懷來段鋪軌現場工作。(圖片來源:新華社)

12日上午,京張高鐵最後一根鋼軌在中鐵三局WZ-500型無砟軌道鋪軌機牽引下準確落在清華園隧道的枕木上,精調之後,軌距誤差在正負一毫米之內。這意味著,被譽為中國鐵路發展「集大成者」、智慧高鐵示範工程的京張高鐵實現全線軌道貫通。

一百多年前,京張鐵路打破了中國人不能自建鐵路的斷言,被譽為「中國人的光榮」,是一條自主創新的「爭氣路」。一百多年後,京張高鐵開啟了世界智慧高鐵的先河,成為中國鐵路從「落後」走向「引領」的見證。

京張高鐵全程174公里,起點位於北京北站,出站270公尺後,從地上「鑽」入地下,通過清華園隧道,一路往北,穿越居庸關長城、水關長城、八達嶺長城,跨越北京重要的地表水源地——官廳水庫,最終抵達2022年北京冬奧會另一舉辦地張家口。

在北京市延慶區,長城與青山環抱中的青龍橋車站,見證著京張鐵路從「人」到「大」的歷史性變遷。這座始建於1908年的小站,曾因「人字形」京張鐵路而聞名,如今,京張高鐵在其下方穿越「人字」而過,成就了百年京張的立體交匯。

xxx京張鐵路青龍橋站同時開行的列車,呈現出「人字形」。(圖片來源:維基百科)

智能化也是京張高鐵的最大亮點。基於北斗衛星和GIS技術,設計者在京張高鐵部署了一張「定位」大網,能夠利用鐵路的高精度地圖,為建設、運營、調度、維護、應急全流程提供智慧化服務。

「未來,京張高鐵10個車站將有同一個『大腦』。」中鐵設計京張高鐵智慧工程化設計總體負責人李紅俠說,通過這個大腦,工作人員在控制室就可以實現客站燈光、溫度、濕度等設備管理、應急指揮等。

列車的自動駕駛系統基本能達到和地鐵一樣,不同的是速度。「這是世界首次,在350公里的時速下模擬一個最好的司機,用演算法開出一趟安全、節能、高效的列車。」中鐵設計京張高鐵信號設計負責人王東方說。

中鐵設計京張高鐵資訊設計負責人方媛說,通過電子客票、刷臉進站等可簡化乘車流程;站內導航與站外導航融合,乘客從家出發,輸入車次即可導航至檢票口或候車廳。

在八達嶺長城下方,京張高鐵八達嶺長城站位於地下102米、相當於30層樓高的深處,占地39800平方米,相當於6個足球場。這是世界上埋深最深、規模最大的暗挖地下高鐵車站。

選擇這個點位,是服務2022年北京冬奧會和八達嶺景區,保護中國最知名的歷史遺產長城以及原來的「人字形」線路等多種目的統籌協調的結果。

xxx京張鐵路南口段至八達嶺段被中國大陸列為全國重點文物保護單位,屬於近現代重要史跡及代表性建築。(圖片來源:維基百科)

在這裡,2,600多名建設者已經奮戰了1,000多個日夜。由於地質和斷面多變,隧道施工要使用炸藥,卻不能傷及長城。建設者採用了國內研發、世界先進的電子雷管微損傷控制爆破技術。

「一般爆破的震動速度是每秒5釐米,但這種技術能夠把爆炸震動速度降低至每秒2毫米以內,相當於長城上遊客跺腳那麼輕微。」中鐵五局京張三標專案總工羅都顥說,12公里的隧道,高鐵穿越只要3分鐘。

類似的情況還有不少。清華園隧道是京張高鐵的關鍵工程。這條6,020公尺長的隧道採用盾構施工,遭遇了世界上極為複雜的交通情況。它和北京地鐵10號線、15號線、12號線相交而過,並行13號線,還要下穿7處重要城市道路,近90條重要市政管線。

「清華園隧道要從5.4公尺的地下穿越北京地鐵10號線,隧道開挖直徑達12.64公尺,相當於5層樓那麼高。要在這麼複雜的環境下,實現這麼大體量的盾構施工,誤差還不超過『1毫米』,就好像在人體的眾多動脈之間做手術。」中鐵十四局京張高鐵清華園隧道專案盾構經理趙斌說。

為此,建設者引入了世界先進的泥水平衡盾構機——「天佑」號,並結合京張智慧化目標,建立了盾構安全建造可視化雲平臺,全預製機械化拼裝和大直徑盾構常壓換刀技術。

xxx中鐵十四局承建的京張高鐵清華園隧道「天佑號」盾構機刀盤緩緩轉動。(圖片來源:網路圖片)

中鐵設計京張鐵路專案副總體設計師呂剛介紹,這相當於為盾構機裝上了「眼」「手」「腳」,建設者可以時刻掌握隧道和周邊構築物的變形情況,確保毫釐之間的施工精度。

智能化背後,是精細化的團隊。京張高鐵設計團隊,涉及30多個專業,工程師300餘人。

「前期工作我們搞了7年,設計材料堆起來有1層樓那麼高,相當於其他相同長度鐵路設計量的4倍。」中鐵設計京張高鐵總體設計師王洪雨說。

「先輩們曾用曲線尺、計算尺、水準儀、經緯儀等最基本的工具,一釐米一釐米地繪製了京張鐵路。今天,我們更要精益求精。」王洪雨說。

隨著這條鐵路的建成,中國北方的軌道交通將更加便利。

「上世紀80年代,我從張家口老家到北京,走人字形鐵路要6、7個小時,現在走豐沙線是3小時10分鐘。未來,我自己參與修建的高鐵將把我回家的時間縮短至1個小時。」中鐵設計京張高鐵路基設計負責人張世傑說。

截至2018年底,中國高鐵營業里程已超2.9萬公里,居世界之首。依託京張高鐵建設,中國將進一步形成智能高鐵應用示範方案,構建智能高鐵技術標準體系,成為引領世界的智慧高鐵應用國家。

xxx2020年中國高速鐵路網。(圖片來源:網路圖片)

◎新華社北京訊

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