总师传奇!看中国中铁工程师如何挑战人类工程天花板
自8月16日起
总台央视财经频道
四集纪录片《总师传奇》正式开播
影片选取我国不同领域的
四个顶尖工程项目
以总设计师和总工程师的工作为线索
讲述他们挑战人类工程天花板的传奇故事
来自中国中铁的
京张高铁、拉林铁路设计团队
分别在第二集、第四集精彩亮相
彰显了开路先锋的聪明才智
这就和小编一起去看看吧!
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- 第二集 -
驰骋京张
8月17日晚22:00,《总师传奇》第二集《驰骋京张》,通过对中铁设计集团5位工程师的深度采访,讲述了京张高铁建设过程中遇到难点以及采取的创新技术。
京张高铁是全世界最高标准建设的智能高速铁路,更是向世界展示中国的绝佳窗口:全球首条5G信号全覆盖的智能高铁项目;使用了全世界最先进的泥水平衡盾构机;解决了最复杂的地下管线问题;世界最大跨度的地下洞室和最复杂的地下洞群;首座350千米时速的钢桁梁特大桥等……来自中铁设计集团的建设者们,运用绝顶的智慧和过人的胆识,挑战人类工程的天花板!
王洪雨
中铁设计集团副总工程师
京张高铁总体设计负责人
2008年王洪雨接到一个任务:重新修建一条从北京到张家口的高速铁路。这不仅仅是重建百年京张的风采,冬奥会召开在即也给这条铁路带来了更高的要求。京张铁路成为了展示我国高速铁路的重要窗口,50分钟以内的通勤要求为选线带来了难度。
北京北站作为新老京张的双始发站,周边交通环境复杂,人流密集,设计规划难度巨大。高速铁路的经过必定会对人们的生活造成影响。为保证对环境的影响降到最低,选线过程可谓呕心沥血。几经研究,最终在高架和隧道的方案当中选择了隧道。
吕 刚
中铁设计集团总工程师
京张高铁隧道总设计师
吕刚带领团队经过反复研究,决定另辟蹊径:利用隧道来通过城北的几大核心区。这条隧道名为“清华园”,是京张高铁全线唯一采用盾构法施工的隧道。
全长6.2千米的清华园隧道依次经过北三环、知春路、北四环、双清路等一系列重要道路,下穿7处重要城市道路及86处各类重要城市地下管线,工程施工在短时间内一次完成,如同一台精准的脑外科手术,让人叹为观止。
为满足双向高速列车的行驶,清华园隧道是普通隧道直径的四倍,因此定制了直径12.64米的泥水平衡盾构机,并以老京张总设计师名字命名“天佑号”。
为了精密监测地表沉降和上浮情况,“天佑号”上安装有安全建造可视化云平台,相当于给盾构机装上了“眼睛”,可以时刻掌控隧道和周边建筑物的变形情况确保毫厘之间的施工精度。经过大量的数据计算和无数次模拟推演,天佑号完成了一项又一项非凡的挑战。
冯小学
中铁设计集团建筑院院长助理
京张高铁清河站总设计师
为疏解西直门地区交通枢纽的压力,百年前老京张的小站——清河站将被重新启用,老站房作为见证历史的文物将经历两次整体平移,并在附近建立一个全新的清河站。新清河站夹在京新高速、地铁13号线和居民区之间,这仅200米的宽度内要建设一个大型综合站房,简直是不可能完成的任务。
为不影响13号线运行,就要先建设新的13号线,再进行并行施工,建设者仅用过年的7天时间就完成了13号线的驳接工作。新的13号线城市铁路下移至高铁旁,实现了全国首例国铁与地铁的并场,极大便利了群众的出行。
新清河站通过下沉处理,变成集散广场,原新京高速下沿的废弃空间被利用起来作为进站广场,同时行人也可以从这里穿行到东侧市政道路,无形之间将原来割裂的城市两侧织补起来。
李 辉
中铁设计集团桥梁院总工程师
京张高铁桥梁总设计师
京张高铁一共83座桥梁,其中官厅湖水库特大桥是为保护官厅湖一级水源的标准设计、施工的。为了减少对水体的影响,不在水中设临时墩,采用顶推施工的方法;降低钢梁涂装次数,减小对水库水体造成的影响;李辉团队采用雨水收集装置的设计,将桥面污水排放至水源保护区以外的沉淀蒸发池内,避免污染水体。
李红侠
中铁设计电通院副总工程师
京张高铁智能总设计师
智能,是京张高铁的最大亮点,李红侠在京张高铁部署了一张定位大网。京张高铁智能系统全流程为建设、运营、调度、维护、应急提供智能化服务;线路实时体检系统,可以将全线每一个桥梁、车站、每一处钢轨通过传感器连接至电脑,零件是否老化、路基是否沉降、照明是否损坏都能一目了然;列车的自动驾驶系统是世界首次在350千米时速情况下模拟一个最好的司机,用算法开出一列安全、节能、高效的列车;全线实现了5Gwifi覆盖,通过电子客票、刷脸简化流程,方便旅客。
百年京张
承载着中国人的强国情怀
重构京张
竖起了铁路强国的又一丰碑
京张铁路见证了中国铁路
从落后迈向世界领先的光辉历程
- 第四集 -
雪域天路
8月20日晚,《总师传奇》第四集《雪域天路》播出,中铁二院5位副总工程师从参与规划设计建设的经历出发,讲述了拉林铁路幕后技术创新和智慧助力的精彩故事。
相当于4.6级地震的强烈岩爆、最高达89.3摄氏度的高岩温、一捏就烂的软岩地层、毫无防备的危岩落石、高原雪域极端气候,从拉林铁路的设计到施工,中国中铁工程师们遇到了一系列世界级难题。勇者无惧、智者无惑,历经艰难险阻,他们逐一攻克,创造了奇迹!
林世金
中铁二院副总工程师
拉林铁路线路总师
最初的拉林铁路,有南线和北线两种方案设计,两个线路方案长度相近,施工难度也相差不大,林世金需要在两个方案中做出自己的选择。铁路建设,线路是龙头。作为川藏铁路的先期工程,拉林铁路对川藏铁路后续建设有着重要的参考意义,所以这一步的选择判断林世金慎之又慎。
最后综合了地区经济、人口、既有交通网络、工程建设难度等因素,拉林铁路最终选择走南线方案。然而此时,另一位总师却对这一方案提出了异议。
陈克坚
中铁二院副总工程师
拉林铁路桥梁设计总师
雅鲁藏布江蜿蜒曲折,沿岸地质情况复杂,因此线路需要不时跨江前行,而跨江就需要修建桥梁,最初南线方案总计有28次跨江。从桥梁结构安全的角度出发,陈克坚希望能够减少跨江桥梁的数量,保证线路安全。
为了开发雅鲁藏布江丰富的水利资源,有关部门准备在下游水域修建一座水坝。依照现有的拉林铁路设计方案 ,线路将与水坝蓄水区发生重合,如果按照原计划施工不仅需要在深水中设置众多高墩大跨桥梁,而且桥梁整体跨度也会延长,将极大增加工程的建设成本。
技术团队最终决定将路线整体向山上提升120米,避开库区,沿江的多处明线改为隧道,同时跨越雅鲁藏布江的次数由28跨减至16跨。林世金最终选择了桥隧结合的方案,但是这一方案却让隧道和桥梁的设计施工面临巨大的难题。
首先是桥梁设计,陈克坚要面对的是拉林铁路最棘手的藏木雅鲁藏布江特大桥。大桥位于加查县桑加峡谷内,桥位海拔高、跨度大,此外下游的藏木水电站大坝却先期建成并开始蓄水发电,导致大桥桥位处水深超过60米,由于大型水下施工设备无法运输进来,深水施工难度巨大。
陈克坚最终决定一跨过江不设桥墩,选择钢管混凝土拱桥作为设计方案,就是在钢管桥拱中灌注混凝土,混凝土既增加了钢管的强度,也减少了因巨大的昼夜温差带来的钢管变形,选择免涂装耐候钢,可以大大缩减后续的维护成本。
2020年6月20日,藏木雅鲁藏布江双线特大桥主梁成功合龙。桥梁全长525.1米,主拱梁跨径430米,是目前世界上跨度最大,海拔最高的铁路钢管混凝土拱桥。
喻 渝
中铁二院副总工程师
拉林铁路隧道设计总师
2014年12月,拉林铁路施工难度最大的桑珠岭隧道和巴玉隧道同时开工。作为拉林铁路隧道设计总师,喻渝面临着多重挑战。桑珠岭隧道全长16449米,岩温最高达89.3摄氏度,高岩温带来的首要问题就是隧道内气温长期超过40摄氏度,高温缺氧,作业人员在作业区不能持续工作超过两个小时。为了保证施工安全,隧道外专门准备了制冰设备,每天使用200吨冰块给隧道环境降温,并设置了专门的降温休息室,供施工人员轮休和吸氧。
与桑珠岭隧道一桥之隔的巴玉隧道则是另一种棘手的状况。巴玉隧道全长13073米,最大埋深达到2080米,岩石结构为硬质花岗岩,隧道94%位于岩爆区。对施工掌子面超前钻孔,再将高压水注入到岩层中,破坏岩层的应力结构,将岩石压力提前释放,岩爆的范围和强度大大减小。同时,项目与科研单位合作,提高岩爆预测准确度,加强防护,多方案并行。设计和施工相互配合,巴玉隧道和桑珠岭隧道得以顺利掘进。
林宗良
中铁二院副总工程师
拉林铁路电气化总师
高原上的稀薄空气、地震、强风、高温差、雷击、紫外线都对这条铁路的电气化提出更苛刻的要求。在高原地区,由于大气压强低,接触网在隧道部分的空气绝缘间隙,需要增加40%左右,才能保证线路不发生放电,达到安全行驶的要求。
数年间的无数次试验,林宗良团队最终找出了最安全准确的绝缘距离数值,不仅解决了在高原极端环境设计电气化铁路的问题,也确立了新的行业标准。2021年4月26日,拉林铁路迎来了一个重要的日子,一切准备就绪,全线接触网成功送电。
金旭炜
中铁二院副总工程师
拉林铁路站房总设计师
相较于铁路路线设计的技术难题,站房设计的考量则更具艺术性。拉林铁路山南站的设计是金旭炜最难忘的。拉林铁路山南站的外形设计,就参考了雍布拉康的风格。层层叠上的站房形态,既保留了当地的民居风格,也彰显了西藏古文化发祥地的特点。
金旭炜深知铁路站房对很多城市来说都将作为当地的地标而存在,他的工作就是尽可能将站台的实用性与艺术性相结合,为铁路沿线留下数十年乃至上百年不变的标志性建筑。
拉林铁路的建设通车
让西藏进入了电气化铁路时代
成为雪域高原上又一座不朽丰碑
不断刷新着世界纪录的超级工程
背后是中国速度和中国智慧
更是中国人民为了实现中国梦
而不懈奋斗的拼搏精神
执行主编丨李元、沈苏
责任编辑丨陈紫瑞
原标题:《总师传奇!看中国中铁工程师如何挑战人类工程天花板》
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