创造多个世界之最,京张高铁项目获这一领域“最高奖”

创造多个世界之最,京张高铁项目获这一领域“最高奖”
2024年10月23日 18:14 新京报

10月22日,在中国土木工程学会2024年学术年会上,第二十届中国土木工程詹天佑奖颁奖大会举行,89项获奖工程获表彰,这些项目体现了当代中国最高建造水平。

中国土木工程詹天佑奖是面向我国土木工程行业科技创新的最高奖,值得注意的是,本届詹天佑奖首设特等奖,颁给北京至张家口高速铁路工程。京张高铁工程有哪些重大意义?设计和建设过程中有哪些重要突破?对此,新京报记者采访了智能京张项目团队。

京张高铁使张家口融入北京一小时经济圈

京张高铁是在詹天佑先生110多年前主持修建的京张铁路走向上新建的一条高速铁路,起自北京北,终至张家口,线路全长174千米,最高设计速度为350千米/小时,全线共设北京北、清河、沙河、昌平、八达岭长城、东花园北、怀来、下花园北、宣化北、张家口南等10座车站。

2016年4月29日,京张高铁开工建设,2019年12月30日,正式开通运营。它的开通,将张家口至北京的最快运行时间由3小时7分钟压缩至47分钟,使张家口融入北京一小时经济圈。“这极大缩短了北京与张家口的时空距离,每年节约旅客时间价值超过7.5亿元,经济效益显著。”智能京张项目团队在接受记者采访时表示,作为“八纵八横”高速铁路“京兰通道”的重要组成部分,京张高铁为促进京津冀协同发展及带动沿线地区经济作出了重要贡献,也为北京冬奥会的举办提供了高效便捷的交通保障,向世界展示了中国高铁技术的先进性和可靠性。

资料图:2019年12月30日早8点半,由北京北站开往太子城站的G8811次智能高铁驶离北京北站,京张高铁正式开通运营。图/IC photo

“詹天佑大奖特等奖是首次设立,1909年詹天佑先生主持建成京张铁路,2019年国铁集团组织建成世界首条智能京张高铁,这是对詹天佑先生伟大创新精神的发展和传承,能够成为特等奖的获得者,团队无比激动、倍感荣幸和自豪。”智能京张项目团队表示,智能京张高铁项目得到了国家科技部、中国工程院等单位的大力支持,也凝聚了中国铁路科研、设计、建设、运营等单位众多铁路工作者的心血与汗水。

依靠创新,突破多项技术难题

这样一条高铁的诞生,难度巨大,在设计之初就面临多项挑战,建设过程中难题也不断接踵而至。回看破题的锦囊,离不开“创新”二字。

最初设计时,挑战就不少:缺少完整理论和体系架构,国外铁路智能化主要是单点或局部应用,未开展全体系智能化研究;铁路工程建造智能化还是空白;高铁关键装备智能化尚无先例;运营管理智能化也亟待突破。

于是团队开展了智能高铁理论体系和大脑平台,以及智能建造、智能装备、智能运营技术的创新。如首创了“模数驱动、轴面协同”智能高铁理论,创新了涵盖协同设计、智能施工、工程管理的高铁智能建造成套技术。

在建设过程中,需要完成包括八达岭地下长城站清华园隧道、官厅水库特大桥、清河高铁站在内的四大控制性工程。

其中,八达岭长城站是世界上“建设规模最大、埋深最大、开挖跨度最大、洞室结构最复杂”的地下暗挖高铁车站,埋深102米、面积超4万平方米,由78个洞室88种断面构成。

涉及景区和文物保护,就要做到开挖零失误、游客零感知、重要文物零影响。“我们通过创新钻爆法隧道智能建造技术,解决了这些难题。”此外,智能京张项目团队表示,通过构建地下洞群车站新模式,提出基于群洞应力平衡理论的支护结构设计方法,研发小净距密集洞室群微震微损伤精准爆破技术,解决了密集洞群围岩稳定性控制难题,实现了洞群安全建设和文物精准保护。

资料图:京张高铁八达岭长城站。图/视觉中国

同时,该站建设中需要在松散破碎围岩中构建30米级超大跨隧道,于是团队建立了超大跨隧道岩拱承载圈层传递理论和支护体系构件化设计方法,开发了超大跨隧道“品”字形工法,发明了高粘高握、快速张拉锚索。

从2016年开工建设到2019年提前9个月开通运营,对难题的逐一创新突破,使得京张高铁成为世界首条实现智能化成体系设计的高速铁路。

智能京张项目团队表示,未来将积极参与世界铁路领域的科技竞争,开辟智能铁路2.0的新赛道,为服务和支撑中国式现代化发展、推动中国高铁持续领跑、建设铁路六个现代化体系作出新的更大贡献。

新京报记者 叶红梅

编辑 张磊 校对 张彦君

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