新技术筑牢高寒高铁基石
从2012年连接哈尔滨、大连两地的哈大高铁运行以来,高寒高铁的概念便走进了中国人的视野。但如何让高铁全线运行在冬季严寒的黑龙江省腹地,成为高铁人的新梦想。2015年、2018年,哈齐、哈牡高铁线路开通运营,风雪严寒不再是高铁禁区。
如何克服地面冬季冰封、夏季酷热的热胀冷缩,成了修好高铁路基的首要难题。据中铁五局哈牡高铁项目部总工程师王志强介绍,建设单位创造性地采用一系列新技术,在路基冻结深度范围内填筑非冻胀性填料,在路基坡脚两侧设置“保温层”,对路基起到保温作用,有效防止了冻胀变形。
哈牡高铁沿线共穿过39座隧道,隧道施工中,排水、防水是重点。工程师胡种新介绍,施工方采用新型防排水材料,增加保温、防水双重功能,攻克了高寒隧道施工难题。
为防止雨雪冰冻对列车的影响,中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨动车段对运营车组进行了几十项防寒改造,经过“变身”的动车拥有了极强的抗寒能力。工程师李毅忱介绍,哈齐、哈牡高铁使用的动车组,行驶时会有大量冰雪卷入车轮,他们把两侧裙板从流线型变到直角型,减少了积冰雪量。“为防止冰雪进入刹车制动片之间影响刹车,我们把闸片和制动盘的间隙放大,这样里面就不夹杂小冰块了。”
创新与坚守确保安全运行
行驶在零下三四十摄氏度低温环境中,即便拥有良好的路基条件、进行了车体改造,仍然需要面对寒风、冰雪等考验。
一旦温度、风力等数值不利于高速行驶,列车便会自动降速,这依靠的是自然灾害及异物监测系统,沿线部署的多个监测站,安装有传感器,用通风口、红外线扫描判断风速、积雪厚度等。
哈牡高铁动车组的制动距离约3200米,传感器的预警标准设置颇为“苛刻”,风速只要超过每秒20米或是轨道上降雪量超过50毫米,动车组就降速至每小时160公里。此外,动车组运行故障监测系统还可实时成像监测车组运行途中的车体情况。
连续降雪后,钢轨、道岔等被冰雪覆盖,积雪融化后易结冰,会造成道岔尖轨尖端与钢轨贴合不密。为此铁路部门改进了道岔融雪装置,在道岔岔尖位置加装电热融雪板,采用电加热方式和自动感温、自动控制技术,快速融化、烘干积雪。
科技再强大,也不能缺少人工作业。中国铁路哈尔滨局集团有限公司牡丹江工务段探伤工区工长卢强和他的同事,每天要在室外近零下30摄氏度的天气里走7个小时,通过仪器辨别出不足毫米的钢轨伤痕。
展示中国高铁“新高度”
自哈牡高铁全线正式通车以来,哈尔滨至牡丹江之间的铁路运行时间由过去的四个多小时缩短至目前的一个多小时。哈牡高铁全线轨道较多地采用了石砟道床,不仅轨道结构的弹性好,也有效地降低了建造成本。此外,哈牡高铁还在哈尔滨工务段管内安设了22处声屏障,极大地减少了动车组运行对沿线居民的生活影响。
目前,中国在高寒铁路的建设运营方面已积累起丰富经验:2006年7月,开通了青藏铁路;2012年12月,设计时速为350公里/小时的首条高寒高铁哈大铁路运营;2018年7月,高寒地区最长快速铁路哈佳铁路正式试运行;而哈牡高铁则进一步展示了中国高铁技术的新高度。
哈牡高铁设计项目总工程师牛永平说,在严寒地区高铁的建设方面,哈牡高铁比较领先,对以后高寒地区的铁路建设有借鉴意义。 新华社记者 王淮志 王君宝