新華社哈爾濱2月9日電題:中國高鐵成功挑戰高寒
記者王淮志、王君寶
春運期間，在我國北方的黑龍江省,高鐵列車(chē)冒著(zhù)近零下30攝氏度的風(fēng)雪嚴寒，將旅客快捷、平穩地送往目的地。
隨著(zhù)哈爾濱至齊齊哈爾高鐵列車(chē)平穩運行3年多、哈爾濱至牡丹江高鐵列車(chē)經(jīng)歷第一個(gè)寒冬考驗,高鐵列車(chē)正在用科技和創(chuàng )新,向世界展示著(zhù)中國高鐵的“高寒名片”。
嚴寒中筑牢高鐵基石
從2012年連接哈爾濱、大連兩地的哈大高鐵運行以來(lái)，高寒高鐵這個(gè)概念便走進(jìn)了中國人的視野。但如何讓高鐵全線(xiàn)運行在冬季嚴寒的黑龍江省腹地,成為中國高鐵人的新夢(mèng)想。2015年、2018年，連接哈爾濱與齊齊哈爾、哈爾濱與牡丹江的哈齊、哈牡兩條高鐵線(xiàn)路先后開(kāi)通運營(yíng)，風(fēng)雪嚴寒不再是高鐵禁區。
在冬夏溫差五六十攝氏度的環(huán)境里，如何克服地面冬季冰封、夏季酷熱的熱脹冷縮，成了修好高鐵路基的首要難題，也是保障高鐵安全運行的首要前提。
據中鐵五局哈牡高鐵項目部總工程師王志強介紹，建設單位創(chuàng )造性地采用一系列新技術(shù)，在路基凍結深度范圍內填筑非凍脹性填料，在路基坡腳兩側設置“保溫層”，對路基起到保溫作用，有效防止了凍脹變形。
哈牡高鐵沿線(xiàn)重巒疊嶂，共穿過(guò)39座隧道，隧道施工中，排水、防水是重點(diǎn)。中鐵五局哈牡高鐵項目部總工程師胡種新介紹，施工方采用新型防排水材料，在洞壁安裝保溫型雙層防水板，增加了保溫、防水雙重功能，有效攻克了高寒地區隧道施工難題。
中國鐵路哈爾濱局集團有限公司工務(wù)部副部長(cháng)嚴曉東介紹，與哈齊高鐵大部分途經(jīng)平原地區不同，哈牡高鐵途經(jīng)丘陵、橋梁、平原、隧道等多個(gè)地質(zhì)條件，處處面臨高寒難題，施工難度極大，很多施工領(lǐng)域都是靠中國高鐵的開(kāi)創(chuàng )性技術(shù)創(chuàng )新解決的。
白色動(dòng)車(chē)也會(huì )“72變”
高鐵運行不僅需要堅固的路基，列車(chē)是否能夠抵御嚴寒也至關(guān)重要。為防止雨雪冰凍對列車(chē)的影響,中國鐵路哈爾濱局集團有限公司哈爾濱動(dòng)車(chē)段對運營(yíng)車(chē)組進(jìn)行了幾十項防寒改造，經(jīng)過(guò)“變身”的動(dòng)車(chē)擁有了極強的抗寒能力。
哈爾濱動(dòng)車(chē)段技術(shù)工程師李毅忱介紹，哈齊、哈牡高鐵使用的動(dòng)車(chē)組，行駛時(shí)會(huì )有大量冰雪卷入車(chē)輪，通過(guò)長(cháng)時(shí)間實(shí)驗，他們把兩側裙板從流線(xiàn)型變到直角型，減少了積冰雪量。
讓車(chē)跑起來(lái)也需讓車(chē)安全停下。“為了能在冰雪條件下，防止冰雪進(jìn)入剎車(chē)制動(dòng)片之間影響剎車(chē)，我們把閘片和制動(dòng)盤(pán)的間隙放大，把摩擦塊之間的間隙放大，通過(guò)這種方式，里面就不夾雜小冰塊了。”李毅忱說(shuō)。
為防止低溫造成車(chē)門(mén)無(wú)法開(kāi)啟，設計人員在旅客上下車(chē)門(mén)的門(mén)板內側也設置了集水槽，防止冷凝水流入下導軌造成凍結影響側門(mén)開(kāi)啟。
中國鐵路哈爾濱局集團有限公司科研所工程師許松華介紹，該局于2016年研制了針對動(dòng)車(chē)轉向部位的自動(dòng)融冰除雪設備，改變了過(guò)去數百人用木桿等傳統工具清雪的“笨方法”，新設備采用低壓溫水噴掃，如同給動(dòng)車(chē)洗“桑拿”，兩個(gè)人可以在一小時(shí)內完成8節一組車(chē)體的清冰雪作業(yè)。
創(chuàng )新與堅守確保高寒高鐵安全運行
行駛在零下三四十攝氏度低溫環(huán)境中，即便擁有良好的路基條件、進(jìn)行了車(chē)體改造，仍然需要面對寒風(fēng)、冰雪等一系列考驗。
嚴曉東介紹，動(dòng)車(chē)在風(fēng)雪中運行對外界環(huán)境敏感，一旦溫度、風(fēng)力等數值不利于高速行駛，列車(chē)便會(huì )自動(dòng)降速，這依靠的是自然災害及異物監測系統，沿線(xiàn)部署的多個(gè)監測站，安裝有傳感器，用通風(fēng)口、紅外線(xiàn)掃描判斷風(fēng)速、積雪厚度等。
哈牡高鐵動(dòng)車(chē)組的制動(dòng)距離約3200米,所以傳感器的預警標準設置頗為“苛刻”,風(fēng)速只要超過(guò)每秒20米或是軌道上降雪量超過(guò)50毫米，動(dòng)車(chē)組就降速至每小時(shí)160公里。此外，動(dòng)車(chē)組運行故障監測系統還可以通過(guò)安裝在動(dòng)車(chē)組線(xiàn)路上的設備，實(shí)時(shí)成像監測冬季車(chē)組運行途中的車(chē)體情況。
連續降雪后，鋼軌、道岔等被冰雪覆蓋，積雪融化后易結冰，將道岔凍結，會(huì )造成道岔尖軌尖端與鋼軌貼合不密。為此鐵路部門(mén)改進(jìn)了道岔融雪裝置，在道岔岔尖位置加裝電熱融雪板，采用電加熱方式和自動(dòng)感溫、自動(dòng)控制技術(shù)，快速融化、烘干積雪，保證道岔轉換自如。
科技再強大，也不能缺少人工作業(yè)。頂著(zhù)寒風(fēng),中國鐵路哈爾濱局集團有限公司牡丹江工務(wù)段探傷工區工長(cháng)盧強和他的8名同事,每天要在室外近零下30攝氏度的天氣里走7個(gè)小時(shí),就是為了通過(guò)儀器辨別出不足毫米的鋼軌傷痕。盧強說(shuō),哈牡高鐵的無(wú)縫鋼軌受溫差影響較大，熱脹冷縮讓鋼軌容易受損，高鐵飛馳而過(guò)，鋼軌上細如發(fā)絲的裂痕、縫隙，都會(huì )影響行車(chē)安全。
哈牡高鐵設計項目總工程師牛永平說(shuō),哈牡高鐵在嚴寒地區高速鐵路建設層面是比較領(lǐng)先的,通過(guò)一系列科技創(chuàng )新和應用，中國高鐵在嚴寒地區高風(fēng)險隧道、路橋的防凍設計方面總結了豐富的經(jīng)驗,對于以后高寒地區鐵路建設有很好的借鑒意義。
(責任編輯：蘇玉梅)
