3月5日，科技日報記者從中國鐵路青藏集團有限公司獲悉，在2022年春運期間，拉林鐵路共運送旅客12.5萬(wàn)人次，乘復興號出行成為當地民眾的首選。
2021年6月25日，西藏首條電氣化鐵路——拉林鐵路開(kāi)通運營(yíng)，結束了西藏東南地區不通鐵路的歷史。
拉林鐵路全長(cháng)435公里，設計時(shí)速160公里。工程建設面臨著(zhù)復雜地質(zhì)地貌，極具挑戰。
克服重重困難，拉林鐵路連通萬(wàn)壑，雄偉壯觀(guān)。
形成高標準鐵路勘察技術(shù)
拉林鐵路所處地質(zhì)條件舉世罕見(jiàn)。“線(xiàn)路位于青藏高原東南部岡底斯山與喜馬拉雅山之間的藏南谷地，山高谷深，相對高差達2500米。”西藏鐵路建設有限公司工程部副部長(cháng)趙生杰說(shuō)。
“區域內構造發(fā)育，內動(dòng)力地質(zhì)作用強烈，淺表地貌改造頻繁，表生地質(zhì)作用強烈。由此產(chǎn)生了高地溫、高烈度地震、巖爆、軟巖大變形、危巖落石、滑坡、泥石流、風(fēng)積沙等一系列工程地質(zhì)問(wèn)題。” 趙生杰說(shuō)。
歷經(jīng)一年，負責拉林鐵路設計工作的中鐵二院工程集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中鐵二院)針對拉林項目開(kāi)展了大量測繪、勘探、試驗和研究。經(jīng)反復論證，多次優(yōu)化，設計團隊交出了拉林鐵路設計圖：全線(xiàn)隧道總長(cháng)216.5公里，其中10公里以上的特長(cháng)隧道6座，最長(cháng)為17.3公里的達嘎拉隧道;16次跨越雅江。其中，主跨430米的藏木雅魯藏布江特大橋是世界上跨度最大、海拔最高的鐵路鋼管混凝土拱橋，也是國內首座免涂裝耐候鋼鐵路大橋，可大大減少維護工作量，節省全壽命周期成本。
多項選線(xiàn)地勘新技術(shù)應運而出。“項目創(chuàng )新應用了復雜艱險山區鐵路減災選線(xiàn)理論和智能選線(xiàn)技術(shù)，提出了板塊縫合帶地區綜合選線(xiàn)理論，基于BIM和GIS技術(shù)構建了線(xiàn)路—構筑物—災害環(huán)境耦合約束的綜合選線(xiàn)模型和線(xiàn)路方案評價(jià)體系。”中鐵二院哈尼族鐵路線(xiàn)路設計專(zhuān)家、拉林鐵路設計總體何娘者說(shuō)，項目形成了一套適用青藏高原地質(zhì)復雜艱險山區高標準鐵路的“空、天、地”一體化綜合勘察技術(shù)。
啃下隧道建設“硬骨頭”
拉林鐵路共建設隧道47座，占線(xiàn)路總長(cháng)54%。隧道建設既是拉林鐵路的“重頭戲”，也是難啃的“硬骨頭”。
岡底斯山與喜馬拉雅山之間的藏東南谷地，集中了強巖爆、風(fēng)積沙、高地溫、冰磧層等復雜地質(zhì)災害，施工難度極大。
巴玉隧道位于巴玉雪山“腹部”，海拔3400米以上，全長(cháng)13073米，最大埋深達2080米，洞內地溫約47℃，巖爆里程就占了94%，是目前世界上巖爆最強、獨頭掘進(jìn)距離最長(cháng)、埋深最大的高原鐵路隧道。隧道施工中遭遇的前所未有的強巖爆，成為巴玉隧道能否貫通的關(guān)鍵技術(shù)難題，也成為國際巖石力學(xué)與工程界研究的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。
面對巖爆這一巖石力學(xué)領(lǐng)域世界性難題，建設者與巖石力學(xué)科研人員一起，開(kāi)始了艱難的攻關(guān)。
在海拔3500米的隧道施工區，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所科研人員，開(kāi)展了累積長(cháng)達4650米大埋深洞段巖爆實(shí)時(shí)監測、預警與調控研究工作，駐守長(cháng)達918天。
在建設者與科研人員的共同努力下，多套巖爆頻發(fā)條件下的施工方法被摸索出來(lái)。他們首次在青藏高原搭建了遠距離無(wú)線(xiàn)通訊傳輸的巖爆實(shí)時(shí)微震監測系統，首次揭示了川藏鐵路深埋隧道間歇型巖爆孕育規律與機制，率先建立了川藏鐵路深埋高應力隧道巖爆定量預警標準，并提出了巴玉隧道巖爆針對性主動(dòng)性動(dòng)態(tài)施工方案。
2019年11月2日，巴玉隧道貫通。“這些方法較好解決了巖爆問(wèn)題。” 西藏鐵路建設有限公司拉林項目部主任王元榮說(shuō)。
除了巖爆災害，拉林鐵路還攻克了多個(gè)青藏高原隧道建設難題。包括通過(guò)創(chuàng )新運用綜合降溫技術(shù)、隔熱技術(shù)，建成了世界上罕見(jiàn)的高地溫鐵路隧道——桑珠嶺隧道;通過(guò)對富水地段采取帷幕注漿、無(wú)水地段采取“大管棚+超前小導管及周邊小導管注漿+型鋼拱架支護相結合”的措施，建成了典型的富水冰磧層隧道——藏嘎隧道等。
復興號動(dòng)車(chē)組開(kāi)進(jìn)西藏
“拉林鐵路使用我國自主創(chuàng )新研制的復興號高原內電雙源動(dòng)車(chē)組，其功率、載客量、加速性能等多項技術(shù)領(lǐng)先于世界同類(lèi)型車(chē)。列車(chē)兩端分別編掛電力和內燃動(dòng)力車(chē)，可在電氣化和非電氣化線(xiàn)路間自由切換。”國鐵集團機輛部機輛技術(shù)處高級工程師肖孝軍說(shuō)。
2020年11月初，國鐵集團組織中國中車(chē)、中國鐵道科學(xué)研究院等國內相關(guān)企業(yè)、高校和科研院所，采取組合創(chuàng )新和專(zhuān)項技術(shù)突破的方式，針對高原鐵路運營(yíng)條件，共同生產(chǎn)研制復興號高原內電雙源動(dòng)車(chē)組。
新設計的這款復興號要達到什么標準?
“既要滿(mǎn)足4000米海拔高原運行的要求，又要適應線(xiàn)路多隧道、高架橋等危險地段的安全性需要，運營(yíng)環(huán)境特殊，設計挑戰大。”復興號高原內電雙源動(dòng)車(chē)組具體研發(fā)者之一、中國中車(chē)科學(xué)家、中車(chē)株洲電力機車(chē)有限公司副總工程師樊運新說(shuō)。
在復興號高原內電雙源動(dòng)車(chē)組研制過(guò)程中，國鐵集團打通造、修、管、用各環(huán)節，組建聯(lián)合研制團隊，確保了該動(dòng)車(chē)組按計劃進(jìn)度研制投用。
復興號高原內電雙源動(dòng)車(chē)組定員755人，最高運營(yíng)時(shí)速160公里，最高運行海拔5100米。
“與國際上現有的內電雙源動(dòng)車(chē)組相比，復興號高原內電雙源動(dòng)車(chē)組具有多項領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢。”樊運新說(shuō)，如首次采用內燃、電力動(dòng)力車(chē)兩端分置的創(chuàng )新組合模式;滿(mǎn)足高原低氣壓、高耐候性環(huán)境運用條件，采用適應連續多隧道的車(chē)體氣密性設計和壓力波控制等技術(shù);創(chuàng )新采用彌散和分布式相結合的方式，可為旅客連續提供充足氧氣;可在運行中不停車(chē)完成內電模式切換，實(shí)現電化區段采用內燃應急牽引自救援及應急列車(chē)供電等。
“復興號動(dòng)車(chē)組開(kāi)進(jìn)西藏，實(shí)現了對31個(gè)省(區、市)的全覆蓋，翻開(kāi)了西藏和高原鐵路建設發(fā)展新篇章。”國鐵集團負責人說(shuō)，自2006年青藏高原首條鐵路建成通車(chē)，如今延伸在世界屋脊的鐵路已經(jīng)覆蓋西藏7市地中的5個(gè)。
