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作为我国“八纵八横”高铁网中最北的“一横”,今年春运期间,哈牡高铁(哈尔滨至牡丹江)经历了第一次严寒考验,将旅客快捷、平稳地送往目的地,让归心似箭的旅程缩短了大半时间。

哈牡高铁的成功运行,向世界展示了中国高铁技术的“新高度”。哈牡高铁之所以被称为高寒列车,是因为它经过的地区最低温度达到了零下40摄氏度。为了保证列车的正常供电,哈牡高铁沿线建设了317座电塔来保障线路供电。除此之外,哈牡高铁还穿越了几十座隧道,经过多项抗寒改造。

新技术筑牢“高寒高铁”基石

如何让高铁全线运行在冬季严寒的黑龙江省腹地,曾是中国高铁人的新梦想。连通哈尔滨与齐齐哈尔、牡丹江的哈齐、哈牡两条高铁线路先后于2015年和2018年开通运营,风雪严寒不再是高铁禁区。

在冬夏温差五六十摄氏度的环境里,如何克服地面冬季冰封、夏季酷热的热胀冷缩,成了修好高铁路基的首要难题,也是保障高铁安全运行的首要前提。

据介绍,哈牡高铁在修建线路过程中创造性地采用了一系列新技术:比如,在路基冻结深度范围内填筑非冻胀性填料,在路基坡脚两侧设置“保温层”,对路基起到保温作用的同进,又有效防止了冻胀变形;而在隧道修建过程中,施工单位也采用了全新的防水材料,既保温又防水,攻克了在高寒地区的隧道施工难题。

中国铁路哈尔滨局集团有限公司工务部副部长严晓东介绍说,与哈齐高铁大部分途经平原地区不同,哈牡高铁途经丘陵、桥梁、平原、隧道等多个地质条件,处处面临高寒难题,施工难度极大,很多施工领域都是靠中国高铁的开创性技术创新解决的。

高铁运行不仅需要坚固的路基,列车是否能够抵御严寒也至关重要。为防止雨雪冰冻对列车器件的影响,中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨动车段对运营车组进行了几十项防寒改造,经过“变身”的动车拥有了极强的抗寒能力。

“为了能在冰雪条件下,防止冰雪进入刹车制动片之间影响刹车,我们把闸片和制动盘的间隙放大,把摩擦块之间的间隙放大,通过这种方式,里面就不会夹杂小冰块了。” 哈尔滨动车段技术工程师李毅忱说,而像刹车制动系统、车门等重要构件也进行了重新设计。

创新与坚守确保安全运行

行驶在零下三四十摄氏度低温环境中,即便拥有良好的路基条件、进行了车体改造,仍然需要面对寒风、冰雪等一系列考验。

严晓东介绍说,动车在风雪中运行对外界环境敏感,一旦温度、风力等数值不利于高速行驶,列车便会自动降速,这依靠的是自然灾害及异物监测系统,沿线部署的多个监测站,安装有传感器,用通风口、红外线扫描判断风速、积雪厚度等。

哈牡高铁动车组的制动距离约3200米,所以传感器的预警标准设置颇为“苛刻”,风速只要超过每秒20米或是轨道上降雪量超过50毫米,动车组就降速至每小时160公里。

此外,动车组运行故障监测系统等设备,还可以通过安装在动车组线路上的设备,实时成像监测冬季车组运行途中的车体情况。“通过这个系统,可以直接成像,告诉车组需要干什么,是换体还是应急除雪,这个设备除监控雪和冰以外,还能监控车组的部件运行情况,改变了过去只能停车人工看、还看不到车底情况的麻烦。”李毅忱说。

连续降雪后,钢轨、道岔等被冰雪覆盖,积雪融化后易结冰,将道岔冻结,会造成道岔尖轨尖端与钢轨贴合不密。为此铁路部门改进了道岔融雪装置,在道岔岔尖位置加装电热融雪板,采用电加热方式和自动感温、自动控制技术,快速融化、烘干积雪,保证道岔转换自如。

科技再强大,也不能缺少人工作业。顶着寒风,中国铁路哈尔滨局集团有限公司牡丹江工务段探伤工区工长卢强和他的8名工友,每天在室外近零下30摄氏度的天气里要走7个小时,就是为了通过仪器辨别出不足毫米的钢轨伤痕。卢强说,哈牡高铁的无缝钢轨受温差影响较大,热胀冷缩容易导致钢轨受损,高铁飞驰而过,钢轨上细如发丝的裂痕、缝隙,都会影响行车安全。

展示中国高铁“新高度”

自2018年12月25日哈牡高铁全线正式通车以来,哈尔滨至牡丹江之间的铁路运行时间由过去的四个多小时缩短至目前的一个多小时。

经常往返于哈尔滨与依兰的医药经销商翟和唐说:“过去从依兰到哈尔滨都是开车,由于铁路不便,下雪天封路根本就没法出行,现在高铁风雪无阻,恶劣天气一般就剩下高铁能出行。”

不仅如此,走近哈牡高铁,你还会发现,它是一条充满“新奇特”的高寒高铁。

哈牡高铁的“奇”,体现在全线轨道较多地采用了石砟道床。区别于哈大、哈齐高铁采用的无砟轨道板,依托山区资源,哈牡高铁的路基大量采用了特级石砟,不仅轨道结构的弹性好,也有效地降低了建造成本。

哈牡高铁的“特”,突出体现在沿线河流纵横,桥梁众多。在哈尔滨工务段管内共有74座桥梁,总长度达58.34公里,其中特大桥28座,大桥30座。最长的哈尔滨特大桥长达13198米,相当于4座哈齐高铁松花江特大桥的长度。

哈牡高铁的“新”,则体现在沿线群山环绕,隧道密集。据悉,在哈尔滨工务段管内就有18座隧道,总长度为24.71公里。在玉泉隧道群,几乎是一分多钟就穿越一座隧道,感觉像来到了西成高铁。

此外,哈牡高铁还高度重视环保,在哈尔滨工务段管内安设了22处声屏障,总长度达12.19公里,极大地减少了动车组运行对沿线居民的生活影响。

目前,我国在高寒铁路的建设运营方面已积累起丰富的经验:2006年7月,开通了被誉为“天路”的青藏铁路;2012年12月,设计时速为350公里/小时的首条高寒高铁——哈大铁路开始运营;2018年7月16日,我国高寒地区最长快速铁路——哈佳铁路正式进入试运行阶段;而哈牡高铁成功通过严寒考验,则进一步向世界展示了中国高铁技术的“新高度”。

哈牡高铁设计项目总工程师牛永平说,在严寒地区高速铁路的建设方面,哈牡高铁是比较领先的,对以后高寒地区的铁路建设有很好的借鉴意义。


(网络编辑:崔晓萌)
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