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12年,从平原开往高原 川青铁路开通的背后

人民网记者 郭莹
2023年11月29日11:11 | 来源:人民网-四川频道
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11月28日,川青铁路青白江东至镇江关段开通运营。开通前一天,67岁的羌族村民刘永明给广州的女儿发去消息:“动车开到家门口,今年过年,你们全家一定要坐高铁回来。”

川青铁路,从海拔600米成都平原向海拔2500米的青藏高原迅速过渡,因此成为中国穿越地形梯度差最大的铁路。线路穿越诸多山脉水系,11次穿越活动断裂,是我国穿越活动断裂最多的铁路之一。由于沿线地形地貌、地质条件、自然环境聚齐了复杂艰险山区铁路的所有特点,它被设计单位列为国内最难修的铁路之一。建设单位“12年磨一剑”,终成这条高原“天路”。

12年来,这条铁路建设历经过怎样的艰难?从平原开往高原的铁路,又有什么新的特点?

川青铁路青白江东至镇江关段示意图成都铁路供图.jpg

川青铁路青白江东至镇江关段示意图。成都铁路供图

5年掘进1.3公里 12年工人更替上万名

建设者默默坚守 攻克诸多世界性难题

榴桐寨隧道位于茂县渭门镇和沟口镇境内,全长16.4公里,为左右分修隧道,列车通过5分钟,工程建设却用了10年。

“这样规模的隧道,原本以为三四年就能贯通,没想到最后修了这么久。”中铁十二局项目总工王晓光曾参与过金寨隧道、戴云山隧道、向莆铁路等工程修建,是一名隧道“老兵”。他坦言,迄今为止,榴桐寨隧道是他遇到过的最难修的隧道。

“隧道最大埋深达1410米,埋深500米以上段落近11公里,是当时国内在建铁路隧道埋深超过1000米范围内地应力最高的隧道。”王晓光说,掘进过程中频繁遇到软岩大变形,甚至还出现罕见的软岩岩爆。

高寒动车组列车驶过川青铁路 成兰铁路公司供图

高寒动车组列车驶过川青铁路。成兰铁路公司供图

另一个难点是,隧道围岩的软弱破碎。隧道内遍布千枚岩、炭质千枚岩,IV、V级围岩占比达85%以上。在这样的地质环境中掘进,犹如在“豆腐渣里打洞”,洞口直径扩大一点,建设难度呈几何倍增长。

“走两步,退一步”,是王晓光对当年艰难建设的概括。2017年12月,隧道掘进了75%,左右洞总计只剩1300米左右尚未贯通,但让人没有料到的是,就是这短短1公里多的距离,打通却耗费了5年时间。这期间,隧道月进尺持续在20米左右徘徊。

“距离隧道口5公里至8公里处出现了大规模滞后的软岩变形,导致衬砌开裂、隧洞垮塌。”王晓光说,当时,用于支护的钢拱架被扭曲成麻花状,发出磨牙般的咯吱声,最后断裂破碎。突如其来的变故让工人们不得不选择回填隧道,重头再来。

“我们最终通过技术创新攻克难关。”王晓光说,为了主动控制岩变,推进建设,施工人员决定采用“短进尺”“快循环”的方式,即短距离开挖隧道,立即注浆加固,快速封闭成环,紧接着进入下一轮循环,由此保证围岩松动控制在安全范围内。

为了避免后期受地壳运动的影响,施工人员还从“动物脊柱”的原理中得到启发,把受到影响的隧洞分成数十个短节段分段建设,每个节段间加入橡胶,充当“软骨组织”,增强其韧性和刚性,使之适应隧道错动及转动。另外,还在隧道衬砌中安装了地应力监测设备,用于相关领域的预警。

川青铁路高原段多为长大隧道,其中安州到镇江关段134公里,桥隧比达99%,仅隧道比就96%。这样的设计,有对地形爬升过渡的需求,有对抗震的考量,也有对生态保护的考虑。

成兰铁路公司成兰指挥部指挥长肖霞林介绍,这些隧道分布在平原向高原急切过渡的地带,建设中遇到了很多从来没有经历过的世界性的难题。为了啃下这些“硬骨头”,他们在建设过程中,实践、摸索、总结、应用,取得了很多技术性的突破。比如,长达28.4公里的平安隧道,隧道内多为IV级围岩,于是采取全断面(带仰供)机械化开挖方式,实现快速掘进,只用了39个月就实现隧道贯通;柿子园、跃龙门、茂县隧道均8次穿越活动断裂带,在掘进过程中采用特殊结构断面,有效防止地壳运动对隧道结构的破坏。

肖霞林说,在国铁集团的指导下,开展了许多科研应用课题,其中不少课题在全路进行推广,“这对全国山区铁路的建设有着重要的借鉴意义”。

高原反应、极寒天气、高地温、高瓦斯、硫化氢等有毒有害气体……在高海拔地区修铁路,建设者每天都要直面这些“拦路虎”。川青铁路于2011年先期开工,2013年全面开工,12年来,有人离开,也有人选择在大山里默默坚守。

被铁路系统认定为极高风险隧道的跃龙门隧道,聚齐了高地应力、高地温、软岩大变形、突涌水、岩爆等隧道建设中最令人头疼的工程难题,建设中期,隧道内还发现了高瓦斯、硫化氢等有毒有害气体。最艰难的时候,掌子面连续8个月1米未进。

12年的建设过程中,工人更换至少万人以上,有人刚到项目,了解到隧道情况,转身就走。但是,项目上也有300多名技术人员扎根下来,把这里当成家,有60多名孩子在隧道建设期间出生。曾担任中铁十九局成兰铁路项目总工程师的刘国强曾感慨,“跃龙门隧道是我生命中不可磨灭的印记”。

道岔装上“暖宝宝” 车站建成“暖房子”

应对“高寒” 有一个秘诀叫“暖”

这条建设艰难的铁路线,如今顺利开通运营,成为川西北地区和西南地区间快捷绿色的交通线。云上羌城、天府蓉城,因为线路的开通,被划入1小时高铁直达“朋友圈”。

茂县站,群众载歌载舞庆祝线路开通 人民网记者 郭莹摄

茂县站,群众载歌载舞庆祝线路开通。人民网记者 郭莹摄

在川青铁路正式开通运营前一日,11月27日,记者试乘列车从成都东站出发,直抵龙门山腹心。列车经过安州站后,长时间在隧道内行进。一旁的乘务员告诉记者,列车从安州站驶出后的130多公里行驶期间,其实一直都在隧道里爬坡。

实际上,由于这条线路途径平原向高原急切过渡地带,全线最大坡度达到了17.8‰,但在乘车的过程中,乘客们丝毫感受不到列车爬升、晃动,只有如履平地的平稳、舒适。

为什么感觉不到车辆在抬升?成都机务段司机何宇介绍,秘诀在于一份1000余字的标准化操作清单。

据了解,川青铁路在今年7月中旬开始联调联试,在这期间,成都机务段派出“蜀道先锋”联调联试团队,开始对列车驾驶操作模式、技术难点进行摸索总结。接近4个月的联调联试过程中,团队成员摸索研究固化操作模式,针对影响线路平稳性的诸多技术难点进行攻关,最终形成了这份1000余字的标准清单。

“司乘人员按照清单进行标准化操作,就能保证列车在最平稳的状态下行驶,也就能确保乘客有舒适的乘坐体验了。”何宇透露,为了方便阅读,操作清单编写得非常详细,”比如列车降速这项操作,清单会解答在不同场景下降速的步骤和幅度,给驾驶员、机车乘务员及时专业的指导。”

不仅如此,为了让车辆更为顺畅地在高原、高寒地区运行,川青铁路在后续车次将引入CRH2G型高寒列车。这一列车解决了高海拔适应性和防紫外线老化的技术难题,更能适应该高海拔地区的铁路运营。除此之外,为保障信号设备在冰雪天气正常运行,茂县和镇江关站采用了RDD1型电加热道岔融雪系统。这套系统就像给道岔装上了“暖宝宝”,在冬季低温时为道岔融雪消冰。

应对高寒,还有暖心的服务。“茂县冬季温度最低在3度到4度左右,在我们车站里,乘客不会再冻手冻脚。” 茂县车站,绵阳车务段茂县车站站长陈佳文介绍,考虑到川青铁路昼夜气温和区域气温温差较大,铁路部门首次在茂县车站候车厅、售票厅、公共卫生间等地方安装了低温地板辐射采暖系统,利用水循环加热,把车站打造成一座环保节能的“暖房子”,站内温度冬季始终维持在15℃—24℃左右,为旅客提供冬日温暖。

铁路开通,阿坝藏族羌族自治州一步迈入动车时代,成都平原、青藏高原的旅游资源串珠成链,阿坝州的旅游资源全面激活。阿坝州文体旅游局党组书记陈顺清介绍,今年1月至今,全州接待游客量已达到4000多万人次,年底预计突破5000万人次,“我们已经做好准备,迎接更多游客的到来!”

(责编:罗昱、高红霞)

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