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2015年7月31日晚,中铁设计京张高铁总体设计师王洪雨结束了一天的工作后,没有回家。这位“80后”将自己关在办公室里,等待一个结果——2022年冬奥会举办城市究竟花落谁家。
当国际奥委会主席巴赫最终宣布北京和张家口胜出时,王洪雨先是兴奋极了,接着又七上八下的,心里掀起了一番波澜。
2019年12月30日早8点30分,随着G8811次列车驶出北京站,京张高铁正式开通运营,为2022年北京冬奥会提供交通运营服务保障。
作为我国首条智能化高铁,京张高铁亮点颇多:首次采用北斗卫星导航系统,实现有人值守的无人驾驶;首次运用5G技术,实现列车上奥运赛事直播;将张家口到北京的最快时间从3小时7分钟缩短为47分钟,还能抵抗-40℃的严寒……
乘客的热情证明了一切。高铁票开售不到1分钟,去往张家口的6趟车次即抢购一空。
王洪雨心里悬着的那块石头总算落了地。
从2008年开始,王洪雨参与到京张高铁的设计工作中,到2015年北京和张家口联合申办冬奥会成功,这项铁路工程项目正式上升为一张“国家名片”。王洪雨和团队肩负着冀望和压力,奋战11年后,终于交出了一份完美的答卷。
申奥成功后的焦虑
4年前,申奥成功的消息刚传来时,王洪雨也曾犹豫过,他跑去向领导提了个建议:希望由更年长、更有经验的人顶替自己完成剩下的工作。
“作为一名中国人,内心无比激动。但作为一名京张高铁主要负责人,内心又顿时生出一种巨大的压力。”
“这不是缺乏自信,而是对项目负责。”从2008年开始,王洪雨参与到京张高铁的设计工作中,当时的京张高铁,只是中国高速铁路网“八纵八横”中京兰通道的一部分。
自從2013年北京和张家口提出联合申办冬奥会,王洪雨和京张高铁项目的所有参与者都陷入一种纠结的情绪中:既希望奥运会来到中国,又为申奥成功后京张高铁会上升到国家名片的高度感到焦虑。
结果,领导经过研究,给了他明确回复:由你继续担任京张高铁总体设计师。
虽然是一名“80后”,但王洪雨在这个项目上已经奋战8年,用双脚丈量过这条线路无数次,并参加过好几轮方案的论证、推翻和重建。他就是那个最合适的人选。“更何况,你可以借鉴公司内部和我们国家那么多智囊的力量。”领导说。
王洪雨没有再退却:“我仍然清醒认识到自己的能力有所不足,但事已至此,只能更加坚定信心!”
表面上看,京张高铁的修建并不难。这条线路全长173.9公里,线路所经地区除跨越军都山、官厅水库,再无其他制约线路走向的重大地形。
但京张铁路是中国人自主设计、修建的第一条铁路,詹天佑的名字对国人来说耳熟能详,京张高铁因此受到格外关注。
这条线路上,还有北京这座超级大都市复杂密集的地下管线,以及文化古都严格的环境保护和文物保护要求。
2017年,京张高铁被中国铁路总公司确定为一号工程,要将其打造成世界高铁建设典范。
从荒芜的边疆大漠,到错综的城市管线
从荒芜到繁华,铁路修建各有各的艰辛。
2005年,24岁的王洪雨刚一工作就参与到临河至策克铁路的设计中,在勘察期间担任技术队长。这是一条直通中蒙边境的铁路,沿途经过大片荒漠地带。他带着30多人来到一个叫苏宏图的小地方,这里人迹罕至,距离最近的额济纳旗小镇还有600多公里。他们要在这里驻扎3个月。
每天,王洪雨和同伴顶着沙尘暴,逆风而行,能见度经常只有一米,大风把沙子塞得满嘴都是,让人窒息。他们用蘸了一丁点水的毛巾捂住脸,艰难前行,与时间赛跑,几乎每天都在加班。
最长的一次,王洪雨有60多个小时没有合眼,连续设计图纸,直到第三天,握着笔趴在图纸上睡着了。四五个小时后醒来,又马上开始画图……最终,这个团队艰难地完成了任务。
经过一系列历练后,王洪雨在2008年参与到京张高铁的设计工作中。
这次他面对的,不光有荒芜的大漠,还有错综的城市管线。
北京北站同为京张铁路和京张高铁的起点,位于北京二环路边的西直门,从这里出发,先要经过繁华的城市地带,具体办法有三种方案:高架桥方案、地面方案、地下方案。
随着北京城市的发展,在地面运行的老京张铁路越来越加剧了城市拥堵。如果将高铁放到高架桥上或地下,曾经被铁路割裂的4条繁华主干道就能迅速贯通。因此,高架桥方案和地下方案是两个主要的考虑方向。
“从造价上来看,高架桥方案优势明显。”王洪雨说,高架桥方案的成本为每建造1米4万至5万元,而地下方案的成本则为1米28万元左右。
但在进行大量调研,尤其是考虑到市民的生活体验后,高架桥方案也被放弃了。“只要是选择将高铁修到地上,就会牵涉噪声对周边的影响。”
地下方案中,列车从北京北站发出后,在地面上只行驶1197米,便钻入全长6020米的清华园隧道。
高铁上的乘客可能不会想到,这段6公里的旅程可谓一场惊险之旅,因为他们随着列车精巧穿越了这个城市错综复杂的地下脉络。
“打个比方,我们在新房子装修,可以天马行空。但在老房子装修,只能在原有的基础上,辗转腾挪。”
王洪雨说,这短短的6公里内,有北京地铁10号线、15号线、12号线相交而过,并行13号线。86条水、电、网等各类市政管线犬牙交错,如同迷宫。
而在地上,该地段楼宇众多,还有7条城市主要道路,隧道既要避开密集的地面楼宇地基,还要避免地面道路的沉降。 线路的选择有诸多限制,而清华园隧道本身还有一定的设计要求。
由于高铁行驶需要,隧道的开挖直径为12.64米,相当于5层楼的高度。王洪雨说,这好比一台精准的外科手术,医生需要在密集的动脉血管中间动刀,却丝毫不能触碰到任何一根血管。
“我们采用了最先进的技术,确保了施工精度,所以这场‘手术’非常顺利。”清华园隧道与其他隧道多次“擦肩而过”,其中最近的一次,与地铁隧道仅有0.8米的距离。
110年后,
以谦逊的方式经过人字形铁路
从线路上看,京张铁路和京张高铁都是从北京北站出发,途中不断交汇、分离,最终在张家口站汇合。在沿途的众多交汇点中,有一处让人格外激动。
北京八达岭附近的青龙桥站,是詹天佑当年设计的人字形铁路所在地。
限于这里的险要地势,以及当时的落后技术,火车行驶到半山腰,只能进行人字形折返,继续爬坡。正是有了这个设计,京张铁路才能在1909年竣工,振奋了民族自信心。人字形铁路也成为中国工程史上的一项创举。
110年后,京张高铁用一种特有的方式向人字形铁路致敬——在人字形铁路的正下方,新八达岭隧道从地下4.5米处横亘而过。
今后,京张高铁上的列车,都将在此处飞驰,为人字形铁路画上一横,使“人”字变成“大”字。
“如果让您挑选京张高铁上最难修建的一段,您会选择哪里?”记者问王洪雨。“八达岭长城车站和隧道这一段。”他毫不犹豫。
历史给了京张高铁“亲吻”人字形铁路的机遇,那么,这个“亲吻”该怎样实现呢?
中铁设计京张高铁八达岭长城站设计师吕刚介绍,人字形铁路及其青龙桥车站位于山坳,两侧均为险要高山。“如果隧道的埋深过浅,将会在青龙桥这里露出地面,形成高架桥,这样就破坏了文物景观。”所以,京张高铁最终以埋在地下这种谦逊的方式经过人字形铁路。
表达这种谦逊并不容易。为了保证高铁顺利通行,在八达岭群山下,要开挖一个最宽处达32.7米的超大跨度隧道,由于埋深过大,超大跨度隧道的支撑难度是世界级的。
一代人有一代人的使命和挑战。
“詹天佑的时代,面临的是能不能把铁路修成;我们的时代,面临的是能不能把铁路修好。两者都非常难。”吕刚说,八达岭地区位置特殊,各方都极度关注,特别是环境保护和文物保护的专业人士,经常提出非常严格的要求,“虽然这些要求在当时让我们不断反复修改方案,但现在看来,的确忠言逆耳,保证了工程质量。”
当时还有不少人建议,去欧洲学习成熟的暗挖经验,“但这是一个在詹天佑脚下修建的暗挖隧道,我们下了决心,既然要修,就要修出中国人的骨气!今后就要让外国人来中国、来八达岭学习暗挖技术,这正是詹天佑给我们的精神指引。”
吕刚拿出笔记本,画了一个简要地图。“你看,人字形铁路的上方,同长城交会,长城被打开了一个豁口,象征着近代文明和古代文明的一次交汇和分野。”他继续在人字形铁路下方,画了一条虚线,“京张高铁,就是工业时代和后工业时代的又一次交汇和分野,中国铁路即将进入智能时代。”
他接着画,人字形铁路的青龙桥车站,是中国近代的一处名胜,民国诸多名流都曾在此处的贵宾室休息,“而在这周围,京张铁路有110年了,八达岭长城有400多年了,明十三陵有500多年了,所以修在八达岭周边的东西,都应该给后人留下值得骄傲的遗产,否则我们这代人愧对祖先。”
智能京张的自动化驾驶系统
不少业内人士表示,京张高铁是中国乃至世界高铁技术发展的集大成之作。由此,中国高铁即将进入2.0时代,中国智能高铁即将进入1.0时代。
“京张高铁即将为乘客提供最好的体验。”中铁设计京张高铁智能化设计师李红侠说,在冬奥会这个全球瞩目的盛事上,连接两座主办城市的京张高铁将是中国高铁走向世界的绝佳机会,无数来自世界各地的游客将亲身乘坐体验。
智能化确保了京张高铁为乘客提供最好体验。
京张智能高铁是我国智能铁路最新成果的首次集成化应用,67项智能化专题科研成果,即将惊艳世人。从进站开始,乘客即可体验刷脸服务,简化流程,快速进站。车站的服务台,将采用柜台的设置,用智能叫号的方式为乘客服务。当乘客进入列车,京张高铁全线将实现WiFi覆盖,冬奥会期间,还能观看冬奥赛事,预订酒店。
“智能京张的一大亮点将是自动驾驶。”李红侠介绍说,自动驾驶并不是真的不需要司机,而是在高铁线路上配备一套自动驾驶系统,这套系统将详细记录高铁沿线的所有路况。根据路况,这套自动驾驶系统在350公里的时速下用智能算法调节行驶状况,好像是一个最有经验的司机,保证将列车的安全、节能和高效发挥到最大。
“我国地大物博,而于一路之工,必须借重外人,引以为耻。”100多年前,詹天佑在《京张铁路工程纪略》中写下这样的话,这是积贫积弱的旧中国被列强凌辱后,一位民族工程师的呐喊。
今天,涉及30多个专业,汇集300多名各领域工程师的京张高铁团队,把一张中国智能高铁名片呈现给世界。
相信当这列载满乘客的列车以最高时速在人字形轨道下呼啸而过时,这个时代为“人”加上的这一横,将格外亮眼。这代表着一个蓬勃发展的“大”中国。
(蔣艾荐自环球时报网)