(文章來源《院士講科學(xué)》,該書由《知識(shí)就是力量》雜志社總策劃,科學(xué)普及出版社出版) 到2016年年底,中國的高鐵營業(yè)里程超過2.2萬公里。這樣一個(gè)現(xiàn)代化的、高效率的高速鐵路網(wǎng)絡(luò),是未來中國起飛的基石。這樣的建設(shè)成就來之不易,其間克服了很多的阻力。下面我們聽王夢(mèng)恕院士講講其中鮮為人知的故事。 主講人 王夢(mèng)恕,隧道及地下工程專家,中國工程院院士。中國鐵路工程總公司高級(jí)工程師、副總工程師,中國中鐵隧道集團(tuán)副總工程師,北京交通大學(xué)隧道及地下工程試驗(yàn)研究中心主任、博導(dǎo)、教授。 王夢(mèng)恕院士開拓了鐵路隧道復(fù)合襯砌新型結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的理論研究;主持并參加大瑤山隧道關(guān)鍵技術(shù)成果的開發(fā)、研究和應(yīng)用,改變了中國近百年的隧道設(shè)計(jì)施工方法;首次系統(tǒng)地創(chuàng)新了超前支護(hù)體系和穩(wěn)定工作面的理論分析和應(yīng)用;主持創(chuàng)造了“淺埋暗挖法”修建城市地鐵和車站的施工配套技術(shù)。主持國內(nèi)多條海底、江河水下隧道的設(shè)計(jì)、施工研究。 王夢(mèng)恕院士多次獲得國家、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng),一、二等獎(jiǎng);詹天佑成就獎(jiǎng)、大獎(jiǎng),國家人事部一等功。 高速鐵路建設(shè)并非一帆風(fēng)順 (圖為用于重載運(yùn)輸?shù)暮椭C電力機(jī)車的模型,供圖/馬之恒) 21世紀(jì)初,中國政府計(jì)劃修建一條全新的京滬鐵路,把中國最大的兩個(gè)城市北京和上海連接起來,由此引發(fā)了持續(xù)大約10年的磁懸浮與輪軌之爭(zhēng)。當(dāng)時(shí),上海浦東機(jī)場(chǎng)磁懸浮示范線以430千米的時(shí)速,被譽(yù)為“貼地飛行”的體驗(yàn)。這條線路對(duì)列車速度的渲染,以及德國、日本等磁懸浮技術(shù)強(qiáng)國鼓吹磁懸浮高速鐵路等原因,一些官員和技術(shù)人員曾相信磁懸浮是解決中國鐵路速度瓶頸的唯一方案。 (圖為上海磁懸浮列車的軌道,供圖/馬之恒) 然而,以目前的技術(shù)水平,長(zhǎng)距離磁懸浮昂貴且不可靠。從技術(shù)層面上說,如果磁懸浮運(yùn)行過程中突然斷電,列車就會(huì)以高速進(jìn)入危險(xiǎn)的滑動(dòng)摩擦,對(duì)這一意外的防護(hù)至今仍然沒有解決方案。而且,磁懸浮系統(tǒng)使用的路軌架構(gòu)與傳統(tǒng)列車大不相同,顯然不能與既有路網(wǎng)兼容。因此,假如京滬之間興建一條磁懸浮線路,不僅會(huì)因?yàn)榇罅抠Y材需要進(jìn)口,導(dǎo)致建設(shè)和運(yùn)營成本高昂,而且相當(dāng)于讓中國有了兩個(gè)彼此獨(dú)立的鐵路網(wǎng),會(huì)帶來大量管理上的不便。 經(jīng)過10年的考量和磋商,在對(duì)經(jīng)濟(jì)成本、安全性和兼容既有路網(wǎng)等因素的綜合考慮之后,中國最終選擇了高速輪軌方案。 到底何為高速鐵路 (中國高速動(dòng)車組模型,供圖/馬之恒) 世界各國對(duì)“高速鐵路”有著不同的定義。中國對(duì)高速鐵路的定義,是指新建設(shè)計(jì)開行每小時(shí)250千米(含預(yù)留)及以上動(dòng)車組列車,且初期運(yùn)營速度不小于每小時(shí)200千米的客運(yùn)專線鐵路,也就是強(qiáng)調(diào)列車的速度下限以及客運(yùn)專用性。 中國大陸的高速鐵路設(shè)定了兩個(gè)級(jí)別,第一級(jí)是按照時(shí)速350千米設(shè)計(jì),目前以300千米運(yùn)行,主要用于省會(huì)之間的連接;第二級(jí)是按照時(shí)速250千米設(shè)計(jì),目前以200千米運(yùn)行,主要用來連接省會(huì)與省內(nèi)的一些城市。修建這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的目的,就是讓北京來往各個(gè)省會(huì)城市(或直轄市)的旅行時(shí)間大幅縮短。 (中國新銳動(dòng)車組CRH380A,供圖/馬之恒) 日本作為世界上第一個(gè)擁有高速鐵路的國家,其高速鐵路速度標(biāo)準(zhǔn)也是時(shí)速200千米。 在歐洲,通常把經(jīng)過改造后時(shí)速達(dá)到200千米的舊線,或時(shí)速達(dá)到250~300千米的新線定為高速鐵路。 但1985年聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)在日內(nèi)瓦簽署的國際鐵路干線協(xié)議規(guī)定,新建客貨運(yùn)列車混用型高速鐵路時(shí)速為250千米以上,新建客運(yùn)列車專用型高速鐵路時(shí)速為350千米以上。 互動(dòng)問答 (圖片來自網(wǎng)絡(luò)) Q:與修建鐵路有關(guān)的諸多環(huán)節(jié)里,您為什么選擇了橋隧專業(yè)? 王夢(mèng)?。?/strong>在青少年時(shí)代,我有兩個(gè)夢(mèng)想,第一是中國鐵路要成網(wǎng),由中國人自己修建和掌控;第二就是要讓鐵路有比較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),特別是修筑在山區(qū)的鐵路,要有高水平的隧道以節(jié)省火車運(yùn)行的時(shí)間。在新中國成立初期,很多鐵路工程都在山地進(jìn)行,隧道水平薄弱,這意味著鐵路要修筑大量的爬坡展線,走很多的“冤枉路”,速度也難以提升。大學(xué)時(shí)代,我在成昆鐵路工地上實(shí)習(xí),這條鐵路經(jīng)過區(qū)域的地質(zhì)條件很差,加之當(dāng)年技術(shù)條件薄弱,塌方事故頻發(fā)。 我自己就曾遇到一次大規(guī)模的塌方事故,8個(gè)人因此遇難。這對(duì)我觸動(dòng)很大,因?yàn)殡m然隧道不如橋梁壯觀,但研究隧道技術(shù),有助于提高新建鐵路的品質(zhì),減少建設(shè)者的傷亡。所以,我從那時(shí)候轉(zhuǎn)向了隧道研究,希望能為鐵路建設(shè)實(shí)現(xiàn)“零死亡”的目標(biāo)盡自己的一份力量。 |
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