搭積木的智力游戲你小時候也許經(jīng)常玩,但像搭積木一樣建起的鐵路橋你見過嗎?
和若鐵路大部分線路位于荒漠無人區(qū),風沙季節(jié)漫長,自然環(huán)境惡劣,沿線施工用水及混凝土養(yǎng)護困難。若采用傳統(tǒng)的混凝土現(xiàn)澆法施工,存在很多問題,如模板投入大、材料和水資源消耗多、人員勞動強度大、環(huán)保性差。
為了減少沙塵暴對施工的影響,新疆和若鐵路有限責任公司開展了預制裝配式橋墩的科研項目,進行了裝配式混凝土結(jié)構應用技術研究,主要是把原本在沙漠等環(huán)境中進行的水泥配件澆筑作業(yè)轉(zhuǎn)移到基地中進行,將主要部件澆筑完成后,再運往作業(yè)現(xiàn)場進行安裝。在室內(nèi)提前澆筑水泥配件,運到現(xiàn)場后像搭積木一樣進行組裝,組裝成完整的結(jié)構物即可。這一方法有效解決了沙漠中施工難的問題,保證了施工進度。
預制裝配式橋墩克服了沙漠地區(qū)現(xiàn)澆混凝土施工結(jié)構物表面開裂、養(yǎng)護困難等難題,滿足了在沙漠地區(qū)新建鐵路橋墩工程快速施工的要求,提高了施工質(zhì)量。
這項技術在尼雅河特大橋、亞通古孜民洛高速特大橋等橋梁的434個橋墩施工中得到應用,取得了較好的效果。
和若鐵路是單線裝配式橋墩科研及推廣的“先行者”,此舉在全國鐵路建設中還是第一次,開展了多項工藝試驗,形成了成套的工藝工法,為后續(xù)鐵路干線推廣預制裝配式技術提供了設計和施工經(jīng)驗。
在狂風和沙害特別嚴重的地段,和若鐵路采用的是以橋代路的方案。全線以橋代路的主要橋梁有5座,5座橋梁合計長度為49.738千米(其中專門為讓風沙穿過而設置的橋梁段落達47.899千米,其余1.839千米為河道地段),大幅降低了沿線風沙對線路的威脅。
其中,依木拉克特大橋所經(jīng)地段呈東北向分布,屬于流動性和半固定沙漠地貌,靠近大面積流動沙丘。線路處于風口位置,在大風的作用下,全年有三分之一的時間都是沙塵天。
據(jù)測算,低矮的沙丘每年平均移動20米,非常容易掩埋線路,建設過沙橋能夠讓風沙從橋下穿過,減少風沙對線路和列車運行的影響。同時,橋梁直接將地基打到地下深處的硬巖上,可以避免沙質(zhì)地面給鐵路建設帶來不穩(wěn)定因素。
在沙漠中建起過沙橋,代表了中國沙漠鐵路建設的新階段。茫茫大漠中,架空的橋梁宛如一條鋼鐵巨龍,任憑肆虐的風沙從腳下飛過。
“千里一根軌”是和若鐵路鋪建中能夠看到的壯觀景象。過去,人們坐火車時常常會聽到車輪碰撞軌縫的哐當聲,同時,由于軌縫多,列車運行中越過軌縫時容易產(chǎn)生顛簸感。在鐵路建設中采用無縫線路能夠有效提高列車運行時的平穩(wěn)性,提升旅客乘車時的舒適度。
和若鐵路是新疆境內(nèi)一次性鋪設跨區(qū)間無縫線路最長的鐵路,消除了鋼軌接頭軌縫,為列車提供了連續(xù)、平順的運行軌面,保障列車安全,減少軌道結(jié)構病害,降低工人勞動強度,且節(jié)省運營維護費用,可以說是一項偉大的創(chuàng)舉。
作為一條沙漠鐵路,和若鐵路建設的一個難點是如何保障及提高沿線植物的成活率及長勢,讓防護林帶盡早枝繁葉茂,真正起到防風固沙的效果。
沙漠中干旱缺水,植被種植最需要的就是水源。鐵路沿線沙漠路途遙遠,管養(yǎng)極為困難。為了應對這種困境,和若鐵路應用了近幾年流行全國的智能化農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。這也是國內(nèi)首次在鐵路建設及維護上采用人工智能自動化控制的沙漠滴灌管網(wǎng)系統(tǒng)。
為了提高植物成活率,這套系統(tǒng)共計打井131口,最大深度280米,覆蓋面積達11.351萬畝(約合7 567公頃)。
此外,還采用手機智能控制灌溉系統(tǒng),增加了科技含量。在灌溉管道系統(tǒng)設計中實現(xiàn)了人工智能自動化控制,維護人員可以在任何有網(wǎng)絡的地方用手機控制和監(jiān)測灌溉情況。在遠離滴灌區(qū)域的地方,維護人員可以快速完成“開”“關”工作,查看灌溉時間,并做到每個分區(qū)灌溉均勻,在保證植物需水量的同時節(jié)約用水。
這一舉措見效很快,不僅省去了維護人員的長途奔波,而且節(jié)省了人力成本。在疫情期間,維護人員通過手機就能保證灌溉的正常進行。
在和若鐵路沿線,通信基站同步設立,保證乘客可以享受到手機信號。而在沙漠高溫環(huán)境中,如何給通信基站降溫,以保證基站工作,是個世界性難題。美的集團旗下的樓宇科技事業(yè)部是和若鐵路通信基站機房空調(diào)的供應商,他們通過技術創(chuàng)新、設備升級解決基站降溫難題,為沙漠鐵路沿線送去清涼。
通信基站具有提供列車自動監(jiān)控、進行防災報警及設備電力監(jiān)控的功能。鐵路通車后,通信基站運營幾乎不停歇,溫濕度及潔凈度等空調(diào)參數(shù)直接影響著通信設備的可靠運行和使用壽命,進而關系到整個通信系統(tǒng)的順暢與列車運行的安全。
在和若鐵路沿線,沙塵暴是家常便飯,沙漠地表溫度最高時可達近70 ℃。惡劣的施工環(huán)境、困難的工作條件、極端的溫差變化對各個站點的精密空調(diào)都是巨大的考驗。
為了聚焦“雙碳”目標,響應國家“新基建”號召,由美的打造的升級版通信基站機房空調(diào)深深“扎根”在沙漠中。在不增加能耗的前提下加大空調(diào)運營的功率,是個難度不小的技術活。為了更好地適應沙漠環(huán)境,供應商從設備到機房,再到控制室,對基站機房空調(diào)進行了一場精心升級。
據(jù)介紹,在設備端,為了減小沙塵顆粒的污染,所有的設備均裝備了G4過濾器,最大化降低風沙的影響。在機房,工程師重新設計了機房的空調(diào)結(jié)構,在原本的出風口上稍加設計,實現(xiàn)了前側(cè)上出風。在控制室,采用雙貫流結(jié)構,讓機房空調(diào)實現(xiàn)158°的廣角送風,避免送風死角?!帮L量提高了,回風加快了,設備壓力減小了,這一切使得通信基站降溫變得更高效、更便捷?!?/p>
伴隨著和若鐵路的正式通車,這些高科技憑借各自的本領守護著這條在“死亡之?!敝写┧蟮慕煌ň€。