铸就中国高铁的“独门绝技”
来源:中国经济时报 2018/09/07 10:02:51 作者:魏昊星陈亚曦 康秦文
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导读: 中国高铁并非“天生强大”,在经历了长期的国外技术封锁后走到了世界前列,为打赢中国高铁建设的“复兴之战”继续深练“内功”。

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1909年8月11日,长城脚下,首条由中国人自行设计的京张铁路建成,“中国铁路之父”詹天佑为这条铁路首创“竖井开凿法”和“人”字形线路,让中国人的铁路智慧震惊世界。109年后,一条设计时速350公里的郑万铁路追随它的百年前辈,穿越崇山峻岭,自东向西高速掘进。

从郑州到万州

贯穿祖国腹地的高难通道

重庆,郑州,两座直线距离不足900公里的城市,至今没有一条快速直达的地面线路。要想修建一条从郑州直达重庆的铁路,则需要跨越我国二、三级地理阶梯,全线山水相间,施工难度极大。

如今中西部崛起的步伐逐步加快,为释放中国内陆地区经济发展的活力,建设一条贯穿中原与大西南地区的高速通道已经刻不容缓。2015年10月底,全线长度818公里,估算总投资1180亿元的郑万高铁正式开工。起始郑州,终到重庆万州,这条承载着郑渝人民“半日直达”梦想的铁路终于开始浇筑第一方混凝土。

2018年7月,宜昌市兴山县,记者来到中铁隧道局集团郑万高铁湖北段9标施工现场,一排高耸的桥墩笔直地矗立在该地有名的香溪河中,顺着桥墩的走向继续眺望,一个巨型隧道口在半山腰赫然出现。据了解,该标段工程正线总长33.791公里,含隧道、桥梁工程各4座,隧道工程29.634公里,辅助坑道11座,桥隧比高达100%。

郑万高铁9标项目总工程师马留闯介绍说,郑万高铁湖北段线路全长287.2公里,线路穿越荆山山脉和大巴山系,水文地质复杂,途经可溶岩地段近百公里,极易引发突泥、突水等工程地质灾害,是目前国内安全风险最高、施工难度最大的在建高速铁路。其中,郑万9标段的向家湾隧道和兴山隧道为I级风险隧道,香炉坪隧道为II级风险隧道。

在72个月的时间里,驻扎在此的施工队将挑战中国高铁隧道建设史里又一艰巨任务。

从断面到界面

工位后撤赢得工期前移

施工车辆平稳地行驶在郑万高铁9标向家湾隧道的辅助坑道内,昏暗的隧道内部却一切井然有序:壁面平整、管线清晰、设备摆放整洁。进入隧道约2公里,记者来到开挖断面,约150平方米的“掌子面”布满了红色激光点,两台多功能台车向断面伸出多支机械臂正在进行精确的数控打孔。

以前,给隧道断面进行打孔的工作全部由人工完成,十余个工人要同时对爆破点进行手动开凿,耗费时间长,施工强度大。中铁隧道局集团根据实际施工需要自主研发出机械化程度较高的断面开挖设备,工人只需根据电脑分析生成的断面孔位,进入相应的设备界面进行操纵,即可完成精准爆破。仅这一道工序的改进,就将打孔环节缩短至2小时,使整个隧道建设工期提前,工人的安全也因施工地点的后撤得到更大保障。

就在向家湾隧道以平均每3小时挖进2米的速度推进时,一座标准化的集中产供中心正在后方“待命”,它负责工程所需的174.5万立方米混凝土和10.3万吨钢构件的集中生产供应。该产供中心采取“工厂化”模式组织生产,共设置4座拌和站、2个钢构厂,有了这座“中央厨房”坐镇后方,一套标准化生产作业流程就此实现。

距离向家湾隧道15分钟车程的香溪河边,郑万9标“天眼”监控指挥中心的屏幕上集中显示着隧道工地内外的实时画面和施工车辆GPS定位信息。运用“互联网+ BIM”技术和手机APP质量检验现场签证系统,郑万9标项目部建立了一套先进的信息化管理系统,实现了围岩监控量测、瓦斯等有害气体监测等信息超限实时预警,保证了施工过程的安全与质量。“我们正在打造‘数字化工地、可视化工地’,建设中国高铁标准化管理示范工程。”郑万高铁9标项目部总经理徐凡献说。

从硬实力到软实力中国高铁接续领跑全球

7月1日,16辆长编组“复兴号”动车组正式上线运营,全国铁路“复兴号”动车组日开行数量增加到170.5对,通达全国23个重要城市。从“绿皮火车”到时速最高达400公里的“复兴号”,中国高铁线路已建成2.5万公里,占全球高铁运营总里程约70%。

尽管施工里程居世界之首,但早期中国高铁建设始终缺乏自己的理论和方法,国内隧道建造技术均采自国外,如“新奥法”“新意法”等,与中国高铁第一大国地位不相匹配,也时常遭受国外项目的“孤立”。“中国高铁迫切需要培育出以智能建造为特征的‘高铁建造中国法’。”中铁隧道局集团有限公司中原分公司总经理周东勇说。

如今在郑万高铁湖北段9标4座隧道内,聚集了目前中国高铁隧道建设最尖端的施工设备和管理程序,以标准化、机械化、信息化、工厂化集成的全新“四化”建设体系在这里成功施行。“先进的智能化建设体系不仅能在施工进度和人员管理上实现飞跃,还能帮助中国高铁更好地‘走出去’,参与国际生产合作,提高中国制造的影响力。”马留闯说。

在2.5万公里的高铁里程建设中,继往开来的中国铁路人从学习摸索到自主创新,用汗水和智慧凝练出一套软硬兼备的制胜法宝,造福于共和国的现代化发展。中国高铁并非“天生强大”,在经历了长期的国外技术封锁后走到了世界前列,为打赢中国高铁建设的“复兴之战”继续深练“内功”。

原标题:铸就中国高铁的“独门绝技”

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