科技日报记者 何亮 通讯员 文良诚
7月8日至11日,第十二届世界高速铁路大会在北京举行。中铁四局参与研发的铁路装配式预制构件生产线,预应力钢绞线切割、锚穴凿毛、梁端打磨一体机器人等智能建造装备亮相会议现场,彰显了中国高铁建设的飞速发展。
深耕铁路施工领域七十余载的中铁四局始终跟随着中国高铁跟跑、并跑到领跑的稳健步伐,参与了“八纵八横”所有高铁干线的建设,从(北)京(天)津城际时速350公里的新突破,到树立世界高铁标准的(北)京沪(上海)高铁,再到首条海外高铁——雅(加达)万(隆)高铁,这支唯一入选“中国建造”铁路工程品牌的施工企业在中国高铁建设史上书写了浓墨重彩的篇章。
高铁轨道板承载追风时速
十几年来,中国高铁串珠成线、连线成网,每天往来穿梭的和谐号、复兴号就是依靠内实外美的高铁无砟轨道板实现陆地高速平稳“飞行”的。
高铁无砟轨道板是一块长约5.6米、宽约2.5米的混凝土板,看上去普普通通,有点像盖房子用的“预制板”。但是有了它,时速300多公里的高速动车上,一枚硬币可以平稳竖立而不会倒。
2016年7月15日,复兴号动车组在郑(州)徐(州)高铁商丘市民权县境内跑出了420公里的时速交会试验,创造了当时动车交会速度的世界最高纪录。承载着追风时速的CRTSⅢ型无砟轨道板是中国研发的具有完全自主知识产权的产品。与以往从国外引进的CRTSⅡ型无砟轨道板相比具有性能稳定、施工便捷、少维护、低粉尘、造价低廉等优点,是“中国制造”的典范。
这块“争气板”在中铁四局承建的(北)京沈(阳)高铁、合(肥)安(庆)高铁等轨道板场投产后,由于蒸养过程中产生的温度应力对轨道板平整度有影响,在联合铁科院进行试验论证后,技术人员采取了蒸养分段补水措施,使每块轨道板表面始终保持湿润状态,解决了预制过程中轨道板翘曲变形问题,确保轨道板四角高差控制在1毫米以内。待轨道板蒸养至设定强度后,释放张拉预应力并开始脱模及封锚作业,一块CRTSⅢ型无砟轨道板就完美“出炉”了。如今,成熟的CRTSⅢ型无砟轨道板生产工艺已走出国门应用于印尼雅万高铁。
“铺架先锋”擎起高铁脊梁
铁轨为笔、大地为卷。祖国的大江南北一条条正在建设的高铁工地,长轨运输车的鸣笛声与铺设轨道时的轰鸣声交织成铿锵的进行曲,新铺设的轨道如银练般向地平线延伸着,这里就是铺架先锋大显身手的舞台。
2021年5月8日,在张(家界)吉(首)怀(化)铁路施工现场,由中铁四局主持研发的WPZ-500型无砟轨道智能铺轨机组,顺利将一对500米长钢轨铺设到位,标志着国内首套无砟轨道智能铺轨机组成功落地。
传统的铺轨施工现场,机声隆隆、人声鼎沸,需要多个作业班组的紧密配合。如今,中铁四局研发的无砟轨道智能铺轨机组,集轮胎、轮轨和履带走行于一体,由长钢轨智能分拣车、长钢轨智能推送车、长钢轨智能滚筒回收车和长钢轨智能牵引车等4个设备组成。只需操作人员操控遥控按钮就能够完成长钢轨的精准牵引和推送、滚筒的精确布放以及滚筒的自动回收、堆码、倒运等系列工序,在广袤大地上穿针引线编织着钢铁经纬。目前,该组设备已先后在张吉怀铁路、渝昆高铁成功运用,并获得中国专利优秀奖,能够节约辅助作业人员63%,机械化程度提高到90%。
“智能建造”助力高铁建设
智能建造是新一代信息技术与先进制造技术的深度融合,是交通强国和网络强国建设的“连接点”和“新引擎”。2019年12月,采用工厂化预制、智能化建造和装配式施工的(北)京张(家口)高铁正式通车运营。在京张高铁崇礼支线建设过程中,中铁四局建设者围绕“精品工程、智能京张”目标,集成视频监控系统、可视化生产系统和车辆智能管理系统、隧道人员出入管理系统和智能工地统一管理平台、隧道施工安全管控等多个软件系统,将繁琐的生产调度程序化为了简单的几句指令,大大提高了工作效率。
随着高铁智能建造技术的不断完善成熟,其还走出国门为千里之外的印尼雅万高铁建设赋能提质。雅万高铁是中国高铁首次全系统、全要素、全产业链落地海外。
2018年6月印尼雅万高铁4号梁场开始建设,这座梁场承担了雅万高铁1066榀箱梁预制和架设任务,是中国高铁“走出去”的首座海外“智慧梁场”。时任梁场副总工程师胡长星带领团队在企业现有信息化系统的基础上,结合梁场实际需求,建设了梁场信息化管控中心,轻点鼠标就能通过可视化系统实时监控制梁、运梁与架梁全过程,智能张拉压浆系统自动上传数据到后方信息平台。2022年9月,4号梁场完成了全部的箱梁预制和架设任务,时任梁场场长曾卫贤曾评价他的同事所做出的努力,“他们在梁场实现了信息化管控,加快了箱梁预制施工速度,生产1066榀箱梁节约了10793工时,展现了中国‘基建狂魔’的硬实力。”
推动高铁“智能建造”是高铁建设加快科技创新,培育大交通新质生产力的重要领域。中铁四局仍在持续全方位推动智能建造各项关键技术、重大装备、基础软件系统研究,分区域、分专业打造着中国高铁智能建造的“示范线”和“样板段”。走进目前亚洲最大的高铁制梁场——中铁四局沪(上海)渝(重庆)蓉(成都)高铁宝慧制梁场智控中心,巨大的屏幕上显示着一个数字孪生的虚拟制梁场,就像是现实中的场景被“搬”到了“云上”。
当前,中国高铁营业总里程达4.8万公里,占世界高铁总里程70%以上,覆盖全国97%的50万人口以上城市,成为世界高铁发展的典范。此次召开的世界高速铁路大会谋划了未来世界高铁的发展前景与主要方向,作为中国高铁施工领域的骨干企业——中铁四局将继续勇当高铁建设的开路先锋,用智慧和汗水助力高铁加速飞奔,跑向更加美好的未来。
(中铁四局供图)