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勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

时间:2017-09-15 11:42来源:光明日报 作者:陈恒
 

    中国高铁
    谈及中国高铁,大家都会想到“和谐号”“复兴号”,但是,对于快速发展的中国高铁来说,只有世界领先的高速动车组列车还不够。飞驰的动车组“脚下”,必须有好的“跑道”——十八大以来,中国新开通高铁线路1.36万公里,使高铁营业里程突破2.2万公里,稳居全球榜首。在这其中,近一万公里由位于湖北武汉的中铁第四勘察设计院集团有限公司(铁四院)勘察设计完成,约占中国高铁通车里程的一半、世界的三分之一。

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?
 

    近日,就在中国高铁再次传出提速信息之际,记者赴武汉走访了铁四院,看一看这家勘察设计院为何这么牛。


    没坐过中国高铁的高铁“拓荒牛”


    如果从2008年8月京津城际铁路开通算起,中国高铁走向台前还不到十年。如果说早期的“中华之星”号总设计师刘友梅是中国高速列车设计研究的拓荒者,那么铁四院原总工程师、中国首批勘察设计大师陈应先,则可以说是中国高铁勘测设计研究的拓荒者。

    1964年,日本新干线建成通车。消息传来,当时才32岁的陈应先“思想上反应很大”。从那时起,陈应先就开始关注高铁。

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    1964年,日本东海道新干线投入营运,这是世界上第一条实际投入使用的商业营运高速列车干线,连接起日本全国各重要城市。

    1978年,邓小平访日期间乘坐新干线时,发出了“我们很需要跑”的感叹。陈应先闻听后,心中的高铁梦再次被点燃。

    20世纪80年代初,我国铁路客车最高时速不到100公里。当时,国内几乎没有高铁研究的文献资料。作为铁四院总工程师,陈应先开始组织人员广泛收集国内外高速铁路技术资料和研究成果,在此基础上,铁四院编译了《高速铁路》一书。

    1994年,全长147公里、时速160公里的广深准高速铁路建成通车,相当于高速铁路“热身赛”。“当时,广深准高速设计人员人手一本《高速铁路》,这本早期高速铁路研究的资料大全,帮了大忙!”作为广深准高速铁路设计研究的“挂帅”者,陈应先认为,如果不是早研究、早储备,铁四院不会有勇气主动请战广深准高速铁路。

    广深准高速铁路被原铁道部视作中国铁路客运提速的开山之作,并希望能为正在论证过程中的京沪高速铁路积累建设经验。

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   20世纪90年代,高铁建设终于在中国萌动之时,陈应先已退居二线,由于身体原因,陈应先至今没乘坐过中国自己的高铁。但在他的主持下,广深准高速铁路和京沪高速铁路徐州至上海段可行性研究,解决了高速铁路勘测设计中的诸多重大技术难题。更可贵的是,一大批高铁才俊成长起来,先后走上了从“四纵四横”到“八纵八横”高铁线路勘测设计的最前沿。

 

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?
     “四纵四横”

    “四纵”客运专线:
    ⑴ 北京~上海客运专线(京沪高铁),贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区;
    ⑵ 北京~武汉~广州~深圳客运专线,连接华北和华南地区;
    ⑶ 北京~沈阳~哈尔滨(大连)客运专线,连接东北和关内地区;
    ⑷ 杭州~宁波~福州~深圳客运专线,连接长江、珠江三角洲和东南沿海地区。

    “四横”客运专线:
    ⑴ 徐州~郑州~兰州客运专线,连接西北和华东地区;
    ⑵ 杭州~南昌~长沙客运专线,连接华中和华东地区;
    ⑶ 青岛~石家庄~太原客运专线,连接华北和华东地区;
    ⑷ 南京~武汉~重庆~成都客运专线,连接西南和华东地区。


    为中国高铁“划好跑道”


    1991年,当国内还在争论中国该不该建高铁的时候,铁四院组织勘测队开始京沪高铁第一次勘测,开启了中国高铁建设的序幕。

    “20世纪90年代初,我们在京沪高铁已经开始了真刀真枪的实践。”中国勘察设计大师、铁四院总工程师王玉泽说。

    京沪高铁是我国提出的第一条高速铁路,从前期研究到建成历时21年,仅论证过程就长达18年。在这期间,无论京沪高铁上马的呼声高涨还是寥落,王玉泽和团队始终坚守阵地。在长达十多年的论证过程中,铁四院先后4次对京沪高铁组织了大规模勘察设计,摸清了京沪高铁徐沪段沿线600余公里的“家底”,确定了最为关键的线位与站位。

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

    “在这一过程中,铁四院编制完成了《京沪高速铁路设计暂行规定》等多本技术规范,为高端起跑的中国高铁‘划好了跑道’。”王玉泽介绍,京沪高铁启动最早、标准最高,成了中国高铁发展的系统平台。可以说,其他项目是在京沪高铁研究的基础上发展起来的。

    京沪高铁设计理念出众,在深厚软土路基处理、最长最大跨度桥上铺设无砟轨道关键技术、建设成综合性交通枢纽、创新牵引供电技术、高速弓网受流技术、CTCS-3级列控技术、GSM-R无线通信技术及行车安全保障技术方面具有独特创新性,获准专利400余项。

    正是在这一高标准的“跑道”上,2010年12月8日,CRH380A动车组曾经创造486.1km/h这一世界铁路运营试验的最高时速。

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?
    和谐号CRH380A型电力动车组
勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

    除了“最早”和“最快”,铁四院还贡献了中国高铁的“最多”。王玉泽介绍,目前,铁四院勘察设计高速铁路1.3万余公里,设计建成京沪、武广、郑西、郑武、沪宁、沪杭、杭长等30多条高速铁路,已建成运营里程近一万公里,约占全国投入运营高铁的一半,是中国乃至世界高速铁路设计里程最多的设计院。


    助推中国高铁迈入“2.0版”


    世界上一次建成线路里程最长、标准最高的高速铁路——京沪高铁

    世界上首条开通运营超千公里的高速铁路——武广高铁

    世界上第一条大面积湿陷性黄土高速铁路——郑西高铁

    中国首条时速300公里山区高铁——合福高铁……

    在这家勘察设计院长长的成绩单背后,是包括精密测量与三维选线技术、无砟轨道技术、桥梁技术、地质路基技术、隧道技术、大型客站技术、接触网技术、通信信号技术、动车维修技术等在高铁创新方面的诸多成果。

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?
    无砟轨道技术

    3个矿泉水瓶上下垂直摞在一起,高铁列车以350公里/小时的速度飞驰,经过20多秒瓶子不倒。这一景象,描述的是去年6月郑徐高铁联调联试时的情景。

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

    铁四院郑徐高铁轨道专业设计负责人韦合导解释,3个瓶子不倒,得益于采用了我国完全自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道,较此前京沪等高铁采用的德国CRTSⅡ型板式无砟轨道,平顺性和精度均更胜一筹,且每公里造价节省12%~15%。

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?
    无砟轨道结构

    2009年,铁四院联合国内科研单位开始研发具有我国自主知识产权的无砟轨道,开发了国内第一套“三型板无砟轨道布板制造和铺设一体化软件”,软件计算精度达到0.01毫米。“这一软件打破了德国垄断,还使得我们的三型板每天安装块数比德国二型板更多。”韦合导还透露,德国二型板无砟轨道的承轨槽需要用几千万元一台的机床进行激光打磨,我国自主研发的三型板则不用打磨。

    2016年7月15日,就是在这条首次全线采用三型板的郑徐高铁上,两列中国标准动车组在河南商丘民权特大桥上成功实现了时速420公里交会和重联运行试验,创造了运营线动车交会时速的世界最高纪录。时速420公里的交会,相对时速超过840公里,瞬间暴增的极强吸引力对轨道系统、供电系统等各环节均是一次世界级考验。

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

    中国标准动车组综合试验取得成功。

    在韦合导看来,中国标准动车组和CRTSIII板式无砟轨道的结合,代表了目前中国最成熟的高铁技术。“这种轨道结构更平稳、安全性更高、耐久性更好,由于其优秀的综合指标,也被铁路总公司称为‘全国高铁的2.0版’。”

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?


    (图片来源:中国网 2016年数据)

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?

    现在高铁这样式儿的

勘察设计了中国一半的高铁 这家单位为何这么牛?
    以后超级高铁可能是这样式儿的(超级高铁概念图)
文章关键词: 高铁
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