創新技術填補國內空白 武咸城際鐵路亮點多多
2013-12-25 10:58:00 來源:荊楚網-楚天都市 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
將于12月28日通車的武咸城際鐵路,雖然里程只有91公里,但全線設站13座,是全國車站設置最密集的城際鐵路,它也承擔著沿線居民太多的期待。
我省境內已有京廣高鐵、漢宜鐵路等,與這些線路相比,武咸城際鐵路有何特點?使用了哪些創新技術?昨日,鐵四院武咸城際鐵路總體設計負責人孔德華和中鐵十一局等施工單位負責人,向本報記者講述了武咸城際鐵路的設計和施工亮點。
避免影響城市
車站站臺大多建成“空中樓閣”
記者日前探訪發現,與一般火車站獨立建設不同,武咸城際鐵路沿線車站的站臺,大多建在高架之上。
如咸寧南站,站房坐落在軌道正下方,站臺則位于高架橋上,站房與鐵路渾然一體。湯遜湖站為一座三層懸空建筑,地面層是公路,第二層是候車廳,最高一層則是站臺,其設計充分體現了最大限度利用地形這一思路。
記者注意到,在市區,武咸城際鐵路大部分線路沿著城市道路敷設并設置高架站。在武漢市區,它與民族大道、江夏大道、陽光大道并行,并高密度地設置了湯遜湖站等4個車站;而在咸寧市區,鐵路線路則沿著十六潭路敷設。
為何采用這樣的設計?鐵四院武咸城際鐵路總體設計負責人孔德華為記者揭開謎團:充分利用地形,可以避免對城市建成區的分割和干擾,并盡可能減少拆遷量。同時,鐵路線路與城市道路緊密銜接,有利于吸引客流,方便旅客出行,還能充分利用城市基礎設施,大大減少車站配套工程。
孔德華介紹,截至目前,武咸城際鐵路是國內車站設置密度最高的城際鐵路,平均7公里就有一個站。車站設置密集,就需要多建高架車站,以節省城市有限的土地資源。
橫跨高速鐵路
連續箱梁空中轉體成功對接
今后,你在乘坐武咸城際鐵路時,可能會經歷此樣的景象:高架橋上下,城際鐵路動車組與武廣高鐵動車組交相飛馳。
這是因為,在咸寧市橫溝橋東站附近,武咸城際鐵路跨越武廣高鐵。這也是我國首座跨高鐵的連續箱梁高架橋。
數據顯示,武廣高鐵平時日行車密度多達50對,春運時更是達到80對。面對這樣的行車密度,直接在高鐵上空架橋,極易威脅到列車運行安全。作為全線的重難點工程之一,如何解決架橋與高鐵運營兩不誤的難題?
從專業施工的角度,建設方想到了橋梁“轉體”這一思路:先掛籃懸臂澆筑,然后球鉸平衡轉體。
“簡單地說,就是架橋施工先不在高鐵上空進行。”中鐵十一局湖北城際鐵路項目部總工袁定安告訴記者,施工先從兩邊橋墩上分別向遠離高鐵上空的方向澆筑出連續箱梁,再將橋體如時鐘指針般轉體到高鐵上空對接。
聽起來簡單,但實際操作非常困難:一是如何讓箱梁這樣的龐然大物“轉得動”;二是如何讓兩端橋體“對得準”。
這座跨高鐵特大橋的施工花了一年半時間。2011年4月3日凌晨,乘著武廣高鐵停運的空當,兩座重達4500噸的連續箱梁,經過近1個小時的精確牽引后,在高鐵上空一次性對接成功。這一成功轉體,為武咸城際鐵路按期通車奠定了基礎,也為今后同類橋梁的施工積累了寶貴經驗。
后來,這一施工工藝被總結成學術成果,發表在《鐵道標準設計》上。與這一施工有關的技術—《跨武廣客專(48+80+48)米連續梁轉體牽引方法研究》,也榮獲全國工程建設優秀質量管理小組二等獎。
填補國內空白
無砟軌道具有自主知識產權
中鐵十八局武咸一標段副指揮長黃樹科,曾參加武廣高鐵施工。他介紹,與武廣高鐵使用的型、型進口軌道板不同,武咸城際鐵路鋪設的是世界領先的無砟軌道CRTS型板。武漢至咸寧、武漢至黃石、武漢至孝感、武漢至黃岡的城際鐵路上,將一共使用8萬塊CRTS型板,它們全部都有一一對應的編號,方便追根溯源。
相關技術專家稱,型板式無砟軌道工程,包括底座鋼筋混凝土、隔離層、自密實混凝土、CRTS型板、長軌鋪設,其中CRTS型板由我國自主研發,具有完全的自主知識產權,填補了國內相關建設領域的技術空白。
據了解,“砟”的意思是小塊石頭。武廣高鐵采用的就是無砟軌道,漢宜鐵路則采用有砟軌道。
“有砟軌道彈性好、成本低,便于維修、調整和更新,通過強化和改進,能夠適應列車時速提高到200公里以上的運營要求。但隨著高速列車荷載的反復作用,軌道高低和方向難以持久地保持良好狀態。”黃樹科說,無砟軌道在這一方面具有決定性優勢—它能持久地保持軌道的幾何形位,穩定性高,既大大節約了建設成本,將來也可大大降低維修成本。
此外,武咸城際鐵路將采用與漢宜、合武鐵路同樣型號的動車組運營。
目標環保水保
寧走彎路也要減少湖上建橋
從武昌站出發,武咸城際鐵路一路蜿蜒,向南湖、江夏、咸寧方向而去,依次經過湯遜湖、梁子湖和斧頭湖,青山綠水,景色怡人。
雖然沿線有多座湖泊,但武咸城際鐵路很少從湖上穿越,而是與湖泊“擦肩而過”,有的地方還刻意繞開湖泊。
孔德華介紹,與傳統鐵路不同,武咸城際鐵路主要“以橋代路”,橋梁比例占六成。在工程準備階段,他們就確定了環保、水保的控制目標,選線時盡量避開湖泊,無法避開時也盡可能減少侵入湖泊水域,全線僅少量幾個橋墩靠近湯遜湖水域。
記者看到,武昌站到南湖站沿線都安裝了隔音屏。“城際鐵路一般會經過城市及人口密集地區,應該采取降噪措施,以減少對沿線居民的干擾和影響。還應減少對沿線農田、既有水利設施的破壞,盡量減少對既有交通的影響和干擾。”孔德華說。
采訪中,記者還聽說這樣一個案例:烏龍泉東站路基段左側曾有一棵古桂花樹,移栽時,施工單位為了提高其成活率,在通常標準的基礎上擴挖了一米,盡可能保護桂樹的主根系,為此增加投入數萬元。
正是在設計單位、施工單位的雙重努力下,如今,橫空飛躍在楚天大地的武咸城際鐵路,才能與青山綠水相映成趣。
提供技術支持
試驗段曾為沙特輕軌當“模特”
武咸城際鐵路于2009年開工時,最早開工的是江夏土地堂到咸寧賀勝橋19.6公里綜合試驗段。它也是2010年通車的沙特阿拉伯麥加輕軌的一比一模擬試驗段。
為何選擇武咸城際鐵路作為試驗段?袁定安介紹,國內鐵路坡度一般不超過20‰,但麥加輕軌最大坡度達到40‰,而土地堂至賀勝橋段的坡度可滿足這一標準。
麥加輕軌每隔70秒鐘發車一趟,對鐵路基建、通信信號、控制系統等都是全新挑戰。同時,受車站密集、列車速度等條件限制,列車到站前必須能夠迅速剎停,出站后也能迅速提速,因此對軌道和車輛性能要求很高。
中鐵十一局與中鐵十八局完成該段鋪設任務后,通過動車組運行測試,相關經驗和測試數據被“移植”到由中鐵建設的麥加輕軌,中國建設者因此順利完成了這條世界上設計運能最大、運營模式最復雜、同類工程建設工期最短的輕軌鐵路項目。
對話
武咸城際鐵路
武漢城市圈特色鮮明
昨日,本報記者專訪了鐵四院武咸城際鐵路總體設計負責人孔德華。
記者:作為湖北省首條城際鐵路,武咸城際鐵路建設是什么時候提出的?當初有何考慮?
孔德華:2008年12月底,這個項目的前期研究開始,2009年3月武漢城際鐵路建設動員大會召開。2009年9月1日,武咸線正式開工。在設計上,最先考慮是要將它引入到城市客流聚集中心,也就是兩端分別引入武漢市、咸寧市城市中心。
記者:武咸線采取了何種修建標準?
孔德華:總體上來說,武咸城際鐵路和幾年前開通的京津城際鐵路、滬寧城際鐵路等,都屬于高鐵,都是建立在我國高鐵技術體系的基礎之上,并且進行了完善和豐富。武咸城際鐵路在設計上借鑒了其它城際鐵路的經驗,同時采用了一系列適應武漢城市圈特點的技術標準。
記者:這是否意味著武咸城際鐵路全線都可以高速運行?
孔德華:與高鐵相比,武咸城際鐵路有自己的特點。它在高鐵技術體系的基礎上,根據沿線情況選擇了合適的技術標準。它的一個很大特點,是沒有一味追求線路的順直,而是分段采用了不同的速度目標值。如在武漢市區至紙坊段,建筑物密集,根據設站情況和地形地貌,有的地方最低允許時速只有70公里;而過了紙坊后,鐵路兩邊非常開闊,受控制因素相對較少,線路走向也很順直,設計時速就可以達到250公里。
記者:武咸城際鐵路為其他城際鐵路的建設留下了哪些可以借鑒的經驗?
孔德華:武咸城際鐵路把沿線通道內分布的小城鎮如紙坊、烏龍泉、賀勝橋、橫溝橋等鄉鎮串聯起來,并設置了站點,方便了小城鎮居民的出行,還可以引導沿線小城鎮發展。這意味著,武咸城際鐵路除了滿足城際客流運輸的功能外,還將城際鐵路建設與沿線城鎮化建設等結合在一起,是一條具有鮮明的武漢城市圈特色的城際鐵路,這一點值得推廣。