核心提示

　　在重慶，軌道交通列車(chē)“穿山越水”“上天入地”“穿樓而過(guò)”，已然成為一張亮麗的城市名片。這張名片背后，是規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)者們賦予軌道交通的“黑科技”。科技創(chuàng)新，為重慶軌道交通建設(shè)創(chuàng)造出多項(xiàng)世界第一和中國(guó)第一，也為全球山地城市軌道交通建設(shè)提供了樣本。

　　重慶軌道交通創(chuàng)造的第一

　　來(lái)自市住房城鄉(xiāng)建委和重慶交通開(kāi)投集團(tuán)消息稱，山城獨(dú)特的地形特點(diǎn)，讓重慶軌道交通已經(jīng)創(chuàng)造了多個(gè)世界第一和中國(guó)第一。

　　世界第一

　　■3號(hào)線，全長(zhǎng)55.5公里，是當(dāng)今世界上線路最長(zhǎng)、客流量最大的單軌交通線。

　　■世界上第一座公路單軌兩用城市大橋——3號(hào)線菜園壩長(zhǎng)江大橋，其鋼箱拱梁跨距世界最長(zhǎng)，也是第一座采用纜索吊機(jī)安裝的大橋。

　　■世界上第一座單軌交通專用跨江大橋——3號(hào)線渝澳嘉陵江大橋。

　　■創(chuàng)立了國(guó)際上第一個(gè)跨座式單軌交通標(biāo)準(zhǔn)體系，其中部分標(biāo)準(zhǔn)已被多國(guó)譯成本國(guó)文字參照采用。

　　中國(guó)第一

　　■2號(hào)線，全長(zhǎng)19.15公里，是國(guó)內(nèi)最早建成的跨座式單軌交通示范線。

　　■27號(hào)線攻克了國(guó)內(nèi)首條長(zhǎng)江上游V型河谷軌道交通過(guò)江隧道關(guān)鍵技術(shù)，解決了重慶山城江城的天然屏障制約。

　　■國(guó)內(nèi)首創(chuàng)山地AS地鐵車(chē)型，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛縱坡達(dá)到50‰，填補(bǔ)了大縱坡運(yùn)行的空白。

　　■15號(hào)線在全國(guó)首次采用城軌快線車(chē)（D型車(chē)），具備與市郊鐵路、干線鐵路貫通運(yùn)營(yíng)的技術(shù)條件，將有力推動(dòng)“四網(wǎng)融合”發(fā)展。

　　重慶兩江交匯、四山環(huán)抱。因其特殊的地形，重慶被網(wǎng)友們親切地稱為“8D魔幻城市”。復(fù)雜的地形特征，既為城市帶來(lái)錯(cuò)落有致的美感，也為交通建設(shè)增添多重困難。

　　日前，重慶日?qǐng)?bào)記者采訪了軌道交通設(shè)計(jì)者、建設(shè)者、管理者、運(yùn)營(yíng)者，探秘他們?cè)谕苿?dòng)軌道交通建設(shè)方面的科技創(chuàng)新故事。

　　列車(chē)和汽車(chē)“賽跑”

　　這座跨江大橋設(shè)計(jì)有訣竅

　　軌道列車(chē)穿樓而過(guò)，在重慶已經(jīng)不是一件稀奇事。

　　如今，重慶再次創(chuàng)新性設(shè)計(jì)出這樣一幅壯麗景觀：同一座大橋橋面上，軌道列車(chē)和汽車(chē)可以一起“賽跑”。

　　在建的軌道交通18號(hào)線（富華路站-跳磴南站）李家沱長(zhǎng)江復(fù)線橋公軌兩用橋（簡(jiǎn)稱為復(fù)線橋），是國(guó)內(nèi)首座“路軌同層非對(duì)稱布置的大跨度鋼箱梁斜拉橋”。

　　一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的公軌專用橋都是對(duì)稱式設(shè)計(jì)，要么軌道橋和公路橋設(shè)計(jì)成上下層，要么將軌道橋設(shè)計(jì)在中間、兩側(cè)跑汽車(chē)。對(duì)稱式設(shè)計(jì)可以保持大橋荷載平衡。

　　復(fù)線橋?yàn)楹我獎(jiǎng)?chuàng)新性設(shè)計(jì)成非對(duì)稱布置？

　　原因是受地形限制！

　　中鐵建大橋局李家沱長(zhǎng)江復(fù)線橋項(xiàng)目部經(jīng)理高明慧介紹，本橋若采用對(duì)稱設(shè)計(jì)，大橋兩端道路側(cè)和軌道側(cè)連接線和展線設(shè)計(jì)困難、建設(shè)實(shí)施難度特大，且不便于布局車(chē)站。同時(shí)，若大橋通車(chē)后，在大橋兩端，軌道列車(chē)與汽車(chē)存在相互交叉干擾的現(xiàn)象，通行風(fēng)險(xiǎn)大。

　　而將軌道設(shè)計(jì)在大橋一側(cè)的非對(duì)稱設(shè)計(jì)，則會(huì)導(dǎo)致大橋兩側(cè)荷載失衡。軌道列車(chē)荷載明顯高于汽車(chē)，一輛6列編組的軌道車(chē)輛重達(dá)420噸。這意味著一座大橋上，兩側(cè)分別跑軌道列車(chē)和汽車(chē)，跑軌道列車(chē)端是明顯荷載要重。這就像一臺(tái)天平，一邊重、一邊輕。

　　“如何讓‘天平’平衡，這是復(fù)線橋設(shè)計(jì)和施工的難點(diǎn)。”中鐵建重慶投資集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

　　為確保大橋兩側(cè)平衡，設(shè)計(jì)師想出“訣竅”：將復(fù)線橋的橋體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為中空的鋼箱梁，而非T梁。

　　這樣，在大橋合龍后，就可在公路側(cè)中空的鋼箱梁內(nèi)澆筑混凝土，以增加公路側(cè)載重，這就好比為“天平”較輕的一端增添了“砝碼”，讓“天平”達(dá)到平衡。

　　實(shí)際上，擺放這“砝碼”并不簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)師要進(jìn)行上百次的模擬列車(chē)試驗(yàn)，測(cè)算出具體要澆筑混凝土的總量。同時(shí)，為了確保澆筑時(shí)大橋不會(huì)發(fā)生形變，施工方還動(dòng)用了上百個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)。

　　隧道直徑8.5米

　　用上最大、最強(qiáng)機(jī)器“穿山甲”

　　盾構(gòu)機(jī)被譽(yù)為機(jī)器“穿山甲”，是開(kāi)山挖洞的利器。

　　10月22日，重慶軌道交通隧道掘進(jìn)的最大盾構(gòu)機(jī)——“爭(zhēng)先6號(hào)”，在中鐵裝備四川德陽(yáng)基地下線。預(yù)計(jì)12月初，盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車(chē)、盾體將陸續(xù)從德陽(yáng)發(fā)運(yùn)至重慶15號(hào)線項(xiàng)目進(jìn)行下井組裝。

　　“這臺(tái)大機(jī)器有望在今年12月底在復(fù)盛站至現(xiàn)代大道站明挖區(qū)間始發(fā)。它一旦投用，將成為重慶軌道交通采用的最大直徑盾構(gòu)機(jī)�！敝薪ㄈ�局重慶軌道交通15號(hào)線一期土建工程07標(biāo)盾構(gòu)經(jīng)理黃冠表示。

　　15號(hào)線為重慶首條設(shè)計(jì)時(shí)速140公里、隧道斷面直徑8.5米的軌道交通線路。傳統(tǒng)的刀盤(pán)直徑6米多長(zhǎng)的盾構(gòu)機(jī)已不能應(yīng)對(duì)如此大的隧道斷面開(kāi)挖徑對(duì)。

　　為此，中建三局聯(lián)合中建鐵投軌道交通公司，對(duì)“爭(zhēng)先6號(hào)”的刀盤(pán)直徑、機(jī)械、電氣、液壓等重要部位進(jìn)行量身設(shè)計(jì)定做。

　　“爭(zhēng)先6號(hào)”的刀盤(pán)直徑達(dá)8.83米，全長(zhǎng)106米，重約1100噸，最大推進(jìn)每分鐘80毫米，爬坡能力達(dá)50‰，一旦投用將成為重慶軌道交通建設(shè)采用的最大盾構(gòu)機(jī)。

　　黃冠表示，這臺(tái)機(jī)器“穿山甲”不僅大，還很強(qiáng)。

　　“爭(zhēng)先6號(hào)”安裝有“智慧大腦”，隧道掘進(jìn)時(shí)，它潛入地下，可根據(jù)規(guī)劃好的線路掘進(jìn)，刀頭旋轉(zhuǎn)震動(dòng)，泥沙、石塊等掉落的渣土隨即被傳輸帶運(yùn)出隧道外，實(shí)現(xiàn)一次成形。

　　特別是針對(duì)重慶砂質(zhì)泥巖地層掘進(jìn)遇水軟化等容易結(jié)泥餅、糊水等問(wèn)題，刀盤(pán)設(shè)有自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，可以有效地監(jiān)控作業(yè)時(shí)刀盤(pán)的磨損情況，以減少故障。

　　同時(shí)，該盾構(gòu)機(jī)創(chuàng)新性地采用真空吸盤(pán)式拼裝機(jī)，將傳統(tǒng)的雙梁鏈條葫蘆改成鋼絲繩提升機(jī)，大大提高了設(shè)備可靠性，減少了故障率等，施工效率較傳統(tǒng)提升4倍多。

　　采用裝配式鋪軌技術(shù)

　　鋪軌就像“搭積木”那樣簡(jiǎn)單

　　軌道交通鋪軌施工，也能像搭積木一樣簡(jiǎn)單？

　　11月1日，在軌道交通4號(hào)線二期建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，一條條橙色的鋼軌，依次躺在預(yù)制軌道板上，縫隙間用構(gòu)件和配件完美地將他們裝配在一起。

　　“這是我們?cè)谥貞c創(chuàng)新性采用的裝配式鋪軌技術(shù)。”中鐵二局軌道交通4號(hào)線二期項(xiàng)目黨支部書(shū)記鞠晏成介紹，這些預(yù)制軌道板和構(gòu)件都是事先在工廠按標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制生產(chǎn)出來(lái)，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，施工人員就可以像搭積木一樣安裝。

　　創(chuàng)新，賦予了這種鋪軌方式的改變，傳統(tǒng)的鋪軌流程是先在作業(yè)基地將鋼軌與軌枕組裝成軌排，再將軌排運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)澆筑整體道床；裝配式鋪軌建造則是先預(yù)制軌道板，再將軌道板運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配化組裝并鋪鋼軌。

　　“裝配式鋪軌建造難點(diǎn)在于預(yù)制軌道板生產(chǎn)，每塊軌道板的誤差必須控制在0.2毫米以內(nèi)，否則每塊‘積木’就互不兼容，沒(méi)法精準(zhǔn)搭建了。”鞠晏成表示，以前地鐵施工采用傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑整體道床，投入人力多且耗時(shí)長(zhǎng)。

　　預(yù)制軌道板還有許多好處，如傳統(tǒng)的軌排每組長(zhǎng)25米，對(duì)運(yùn)輸和施工條件要求很高。而單塊預(yù)制板最短只有3.45米、最長(zhǎng)4.65米，不僅更便于運(yùn)輸，軌道板現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)安裝可以根據(jù)進(jìn)度要求靈活增加作業(yè)面。

　　因此，4號(hào)線二期鋪軌時(shí)，全線最高峰達(dá)到24個(gè)作業(yè)面，在全國(guó)地鐵鋪軌施工中也是首次出現(xiàn)如此壯舉。由此，整個(gè)鋪軌工期只用了3個(gè)月，提前高效率、高質(zhì)量完成鋪軌任務(wù)。

　　首次采用“雙流制”技術(shù)

　　讓列車(chē)既可跑地鐵又可跑鐵路

　　眾所周知，地鐵上跑的列車(chē)和鐵路上跑的列車(chē)是不同的。但具體有哪些不同，普通人很難說(shuō)得上來(lái)。

　　原來(lái)，我國(guó)軌道交通的供電制式分為兩種：交流25千伏和直流1.5千伏。交流25千伏具有線網(wǎng)末端壓降低、供電距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于干線鐵路、城際鐵路或市域（郊）鐵路。直流1.5千伏電壓低、供電距離較短，主要運(yùn)用于地鐵、單軌。

　　因此傳統(tǒng)的列車(chē)，要么只能在鐵路上跑，要么只能在城市軌道交通線路上跑，不能同時(shí)在鐵路和城市軌道線路上跑。

　　那有沒(méi)有既可以跑鐵路，又可以跑地鐵的列車(chē)？

　　答案是：有！剛剛被重慶研制出來(lái)。

　　10月20日，被業(yè)界稱為采用“雙流制”技術(shù)的軌道車(chē)輛，在重慶中車(chē)長(zhǎng)客研發(fā)成功并下線，這填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)軌道交通制式空白。

　　“未來(lái)，不同層級(jí)、不同制式間的軌道交通互聯(lián)互通將成為發(fā)展趨勢(shì)�！敝貞c江跳線運(yùn)營(yíng)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，因此，江跳線被設(shè)計(jì)成了國(guó)內(nèi)第一條雙流制車(chē)輛運(yùn)營(yíng)的市域（郊）鐵路。

　　“江跳線規(guī)劃的市域（郊）鐵路，5號(hào)線是城市軌道交通，要實(shí)現(xiàn)兩者貫通運(yùn)營(yíng)，首當(dāng)其沖就是要解決線路和列車(chē)雙流切換難題。”重慶江跳線運(yùn)營(yíng)公司相關(guān)人士表示，通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)，此次下線的列車(chē)，可同時(shí)在交流25千伏和直流1.5千伏供電制式下運(yùn)行。

　　明年，江跳線開(kāi)通后將與5號(hào)線貫通運(yùn)營(yíng)，乘客從江津乘坐江跳線列車(chē)到5號(hào)線沿線車(chē)站，不用再下車(chē)換乘5號(hào)線列車(chē)，全線實(shí)現(xiàn)一車(chē)直達(dá)。

　　江跳線不僅對(duì)車(chē)輛進(jìn)行創(chuàng)新，還建立了全新的雙流制標(biāo)準(zhǔn)體系及成套修建技術(shù)，建立了自主可控的技術(shù)裝備體系，突破了關(guān)鍵零部件核心技術(shù)，從技術(shù)層面解決了市域（郊）鐵路與城市地鐵快線運(yùn)營(yíng)障礙，在全國(guó)具有很好的示范推廣作用。

　　“該列車(chē)不僅具有地鐵車(chē)輛快起快停、公交化運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，也具有城際列車(chē)高速及舒適等特點(diǎn)�！敝貞c交通開(kāi)投鐵路集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該車(chē)輛保持了重慶軌道交通4號(hào)線、5號(hào)線、環(huán)線等As車(chē)既有的爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小，單節(jié)列車(chē)載客量達(dá)2300余人的特點(diǎn)。

　　中鐵建重慶投資集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，江跳線列車(chē)最高運(yùn)行速度120公里/小時(shí)，比傳統(tǒng)地鐵有較大提升；車(chē)體采用鋁合金材質(zhì)，具有強(qiáng)度高、輕量化特性，有效地降低車(chē)輛重量。特別是將高速動(dòng)車(chē)組上的一系列先進(jìn)減振降噪技術(shù)成功嫁接，提高了車(chē)輛乘坐舒適性。（楊永芹）

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