11月29日，西成高鐵全線載重拉通試驗(yàn)進(jìn)入尾聲，為即將開通做最后的準(zhǔn)備。
西成高鐵全線643公里，設(shè)計(jì)時(shí)速250公里，途經(jīng)我國地理上最重要的南北分界線秦嶺，為世界首條穿越艱險(xiǎn)山脈的高速鐵路。秦嶺東西綿延500公里，南北寬150公里，平均海拔1500米以上，從關(guān)中入川，自古便有“蜀道之難，難于上青天”之謂。
西成高鐵怎么翻秦嶺？11月27日，科技日?qǐng)?bào)記者采訪了鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院（簡(jiǎn)稱“鐵一院”）西成高鐵項(xiàng)目指揮長(zhǎng)劉雙進(jìn)。
看西成高鐵設(shè)計(jì)圖，這條“高鐵蜀道”清晰地展示在科技日?qǐng)?bào)記者眼前：一路爬高下坡，其中有45公里持續(xù)以20‰—25‰大坡度線路爬升，直接落差高達(dá)1100米；穿越134公里長(zhǎng)大密集隧道群……
為何要選擇穿越這么多密集的隧道？高速列車空氣壓差如何解決？北邊秦嶺陡峭，南邊大巴山相對(duì)平緩，動(dòng)車如何安全地高速爬升至頂又迅疾下坡？途經(jīng)這么多隧道，乘客能否上網(wǎng)？緊急狀況下如何救援？
“高鐵線路必需取直。”劉雙進(jìn)說，秦嶺地質(zhì)條件異常復(fù)雜，分布著5條深大斷裂帶，斷層70余條，地下水為裂隙水、孔隙潛水和巖溶水相融合。經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)勘查調(diào)研，反復(fù)比選4條秦蜀古道，經(jīng)綜合考慮環(huán)保、高鐵所需直線和現(xiàn)代施工技術(shù)，決定采取“隧道群”的形式穿越秦嶺。
西成高鐵陜西段的橋隧比高達(dá)94%，在秦嶺山脈中超過10公里的特長(zhǎng)隧道就有7座，隧道群規(guī)模為全國之最。
高速列車穿秦嶺，非常驚心動(dòng)魄。在一個(gè)又一個(gè)坡面陡峭的“V”型溝谷中，動(dòng)車頻繁高速地鉆山入洞。險(xiǎn)峻的地形，使很多隧道洞口間距都很小，存在“空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)”和“危巖落石安全防護(hù)”兩大技術(shù)難題。
“基本是在懸崖上打隧道。最近的兩座隧道間距僅為20米，以時(shí)速250公里瞬間進(jìn)出，壓差高低來回切換，將給乘客耳鼓帶來巨大的不適。”劉雙進(jìn)說，為解決這兩大技術(shù)難題，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新出“樁柱式鋼筋混凝土防落石明洞”和“橋隧一體化柔性鋼網(wǎng)防落石棚洞”兩種新型明洞結(jié)構(gòu)技術(shù)。
也就是說，用“人工明洞”連接兩座隧道，避免了因短時(shí)高速進(jìn)出隧道產(chǎn)生的高氣流壓差給人帶來的損傷；而“隧—橋—隧”結(jié)構(gòu)，則是將峭壁上的隧道洞口直接放在橋上。
如此密集的隧道，一旦有緊急情況，如何保證乘客安全？劉雙進(jìn)介紹，設(shè)計(jì)中首次提出“疏散定點(diǎn)”概念，即通過設(shè)置救援站，來解決長(zhǎng)大隧道群的應(yīng)急救援疏散問題。西成高鐵隧道群共設(shè)置有7處救援站，包含列車臨時(shí)停靠點(diǎn)、疏散梯道及救援通道等。
在大山里高速行駛，除了頻繁鉆洞，還要依山勢(shì)上下坡。據(jù)劉雙進(jìn)介紹，西成高鐵從清涼山隧道開始一路上坡，采用25‰的大坡度穿越秦嶺，長(zhǎng)達(dá)45公里，坡道直接落差1100米，為國內(nèi)之最。“以時(shí)速250公里計(jì)算，相當(dāng)于動(dòng)車在23分鐘內(nèi)登上375層樓。”劉雙進(jìn)如此形容。
有上山，就有下山。在穿越秦嶺的高鐵線路中，受地形限制，列車達(dá)到坡道最高點(diǎn)之后就開始下坡，如果操縱不當(dāng)，爬坡蓄積的強(qiáng)大動(dòng)力將在“變坡點(diǎn)”轉(zhuǎn)換成強(qiáng)大的勢(shì)能，高速滑跑下山。
連續(xù)長(zhǎng)大坡道給動(dòng)車平穩(wěn)運(yùn)行帶來了高難度挑戰(zhàn)?？纯次鞒删€上的動(dòng)車性能如何？來自中國中車資料，CRH3A新型動(dòng)車組“黃金眼”，是西成線的主力車型，除具有“復(fù)興號(hào)”核心技術(shù)外，新增了一項(xiàng)獨(dú)有的制動(dòng)功能——坡起制動(dòng)，具有快起快停、快速乘降等特點(diǎn)，滿足西成高鐵長(zhǎng)大坡道上靜止和啟動(dòng)不溜逸的要求。
至于乘客擔(dān)心的過隧道手機(jī)上不了網(wǎng)，在西成線段全不是問題。劉雙進(jìn)說，在設(shè)計(jì)西成高鐵時(shí)，幾家移動(dòng)運(yùn)營商就在隧道里鋪設(shè)了替代基站的漏纜，鋪設(shè)高度與車窗平齊，自帶信號(hào)，2G、3G、4G全覆蓋。
西成高鐵開通后，兩地運(yùn)營時(shí)間由現(xiàn)在的16小時(shí)縮短至3小時(shí)。
