从“换轮铁路”看中国铁路之最

4月13日,250台商品汽车首次乘坐“换轮”铁路货车从内蒙古二连浩特口岸边境站出关,缓缓驶出国门。该铁路货车所载商品汽车将出口至蒙古国首都乌兰巴托市,这是中国铁路汽车出口运输首次采用“换轮”方式出境。


以往,因中国和蒙古国之间的铁路轨距不同,JSQ型车只能作为国内铁路段的运输工具,出境时需将所载商品汽车换装至蒙方的宽轨商品车上,再继续发往乌兰巴托。这种运输方式受调度与车辆数量限制,“货等车”现象时有发生,中间甚至会耽搁4-5天的时间,加之车辆交接环节复杂,商品汽车经多次装卸、存在较大质损风险,一定程度上制约商品汽车铁路出口运输的规模化。


此次,中国铁路部门首次利用JSQ商品汽车专用运输车,采取类似国际旅客列车更换转向架(即车辆底部走行装置)和车钩连接装置方式,铁路货车可直接出境,实现了汽车出口运输不换装循环拉运,大大提高了汽车出口过境效率,汽车运输班列最快过境时间缩短至1天以内。

从“换轮铁路”看中国铁路之最


01 中国铁路轨距

19世纪初,在“铁路之父”乔治·史蒂芬森的统领下,在斯托克顿至达灵顿两座城市间,修建了世界上第一条铁路,全长40公里。这条铁路的轨距被设定为1435毫米,1435毫米轨距是以世界第一条铁路建设标准为参照。据说这个轨矩并不是经过精密测算而确定的,而是根据罗马战车轮距的宽度——两匹马的屁股宽度决定的。


在李鸿章的推动下,中国第一条标准轨距铁路——唐胥铁路建成,李鸿章接受主持修建唐胥铁路的开平矿务局英籍工程师金达的建议,使用了1435毫米的英国规矩。从此,中国铁轨使用标准轨距就一直延续下来。

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而由于俄国一马平川,俄国人害怕欧洲其他国家入侵,就在修铁路时修了1520轨道,需要进入苏联,就必须先换轨,即使有入侵,也会阻止入侵的进程。俄国的宽轨传统就这样传了下来。苏联继承了俄国的铁路系统,也继承了宽轨的传统。受苏联影响,波兰、蒙古等亲苏国家和地区也都盛行宽轨。苏联解体后,俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰等前苏联国家的苏式宽轨传统却被流传下来。这就导致了中国与俄罗斯、蒙古、卡萨克斯坦等国的轨距有所不同。


02 千里青藏一根轨

青藏铁路起于青海省西宁市,途经格尔木市、昆仑山口、沱沱河沿,翻越唐古拉山口,进入西藏自治区安多、那曲、当雄、羊八井、拉萨。全长1956千米,是进入西藏最为重要的路线,被誉为天路。也是世界上海拔最高、在冻土上路程最长的高原铁路,被称为中国新世纪四大工程之一。


20世纪50年代初期,中国政府最初提出修建青藏铁路。青藏线大部分线路处于高海拔地区和"生命禁区",青藏铁路建设面临着三大世界铁路建设难题:千里多年冻土的地质构造、高寒缺氧的环境和脆弱的生态。当时成立了冻土大队,奔赴高原研究冻土问题,这其实也就是现在中国科学院寒旱所的前身。那时对冻土的认识还非常浅,只是采用了将路基加高到一定的合理高度,以减少路面热扰动对冻土层的影响这一最简单的方法。虽然后来青藏铁路工程经历了一波三折,但中国科研者对青藏高原冻土的研究却没有停止过,最终竖起了铁路建设史上的一座丰碑。

从“换轮铁路”看中国铁路之最

青藏铁路和我国其它铁路干线是很不一样的,在青藏干线上,只有一条轨道,虽然它只有一条主干道,但是铁轨旁边是有一些铁轨岔道的,而这些岔道的修建就是为了防止两辆列车相遇的情况所设计的,如果出现两辆列车相遇,那么这两辆列车中的其中一辆就会停靠在旁边的岔道上,让另一辆列车行驶而过,这样就实现了两辆列车完美的错车。此外,青藏铁路在设计岔道的时候,也是相当的精准合理的,在错车的时候也不会出现没有轨道的事情发生,这样的设计,不仅成本比较低,而且也有了安全保障。


03 独一无二的地铁过江段

提到中国铁路桥梁之最,就不得不提南京大胜关大桥。南京大胜关长江大桥是中国江苏省南京市境内一座跨长江的高速铁路桥梁工程,是京沪高速铁路的控制性工程之一,建成时是世界首座六线铁路大桥,是世界上跨度最大的高速铁路桥,也是世界上设计荷载最大的高速铁路桥。


大胜关长江大桥全长约九千两百七十三米,按双向六线布置,分别为京沪高速铁路双线、沪汉蓉铁路双线和南京地铁双线。其中,京沪高铁设计时速达三百公里,沪汉蓉铁路为客货共线,客车设计时速两百公里,南京地铁时速为八十公里。据施工方中铁大桥局集团公司总经理刘自明介绍,南京大胜关长江大桥具有体量大、跨度大、荷载大、速度高“三大一高”的显著特点,创造了四项“世界第一”。

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南京地铁S3号线渡过长江的地方就是大胜关长江大桥,而且地铁走在长江大桥的边缘,看起来非常壮观。而南京地铁S3号线走过的地铁过江段,成为了中国地铁系统当中独一无二的特色。这条经典的线路不仅连接了浦口区与南京中心城区,也让南京地铁系统成为了跨越长江天堑的交通通道。


2017年12月17日《挑战不可能》节目中,挑战者创造了在京沪高铁时速350公里复兴号列车上,用一张高铁车票作为关键配重、搭建两层棕榈叶平衡系统稳稳通过南京大胜关长江大桥的奇迹,更是间接验证了大桥的平稳性,也给这座大桥增添了一些神奇的色彩。


04 中国高铁“最穿越”的线路

有个横切秦岭山势,所处海拔较高,属于建设中最高级别的风险类别的铁路隧道,它就是属于西成高铁线的秦岭天华山双线铁路隧道。


西成高铁从2012年开工建设,到2017年9月竣工,全长643公里,从北向南穿越关中平原,秦岭山区,汉中平原与大巴山区,可谓是“穿山越岭”的高速铁路。这条西成高铁所经地区的地质条件非常恶劣复杂,尤其是陕西境内路段最为突出。陕西境内工程主要以桥梁和隧道为主,穿越秦岭山区的路段线路总长135公里,其中有127公里为隧道里程,桥隧比达到了百分之九十四。


西成高铁也被称之为中国高铁“最穿越”的线路,共穿越秦岭20条隧道,其中设计最长的秦岭天华山双线隧道,全长约16公里,最大深埋超过了1000米,是目前亚洲最长的单洞双线高速铁路隧道。这段隧道建设的最难点在于物料无法运进,为了运送建设所需物料,还修建了一条长达48公里的便道。

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在建筑设计中还首次采用到了千分之25大坡道,大坡道持续段落长达47公里,高差达到了1100米左右,在铺设过程中,一段钢轨的长度为500米,机车刚铺好前一段路,如果不带刹车的话,因机车自重会溜车近300米,非常危险。因此全程需要机车带着刹车作业铺轨,这在中国目前拟建的山区高标准现代化铁路建设中也是第一次尝试。铁路建成运营后,西安到成都的时间,从18小时缩短至3小时。


改革发展40年来,这一条条挑战不可能的铁路线路,印证着中国铁路建设不断追求卓越的初心,也折射出了在民族复兴的道路上,中国铁路演绎出的别样的“中国精彩”。中国铁路作为国家改革发展新成果的“名片”,也将持续为世界发展提供“中国创造”和“中国智慧”。


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