四大跨世纪工程技术装备报道之青藏铁路篇高原考验铮铮铁骨镀铬棒

四大跨世纪工程技术装备报道之青藏铁路篇　高原考验“铮铮铁骨”

青藏铁路为可可西里的野生动物留出迁徙通道多达25处，有些填方路段加大投资改为桥梁；工程取土和弃土场，将熟土和草皮切块取出集中堆放，有利于地表植被的复原；施工人员营地的生活污水都用物理化学法进行了处理；生活垃圾可降解的就地掩埋，不可降解的分别运至格尔木和拉萨集中处理……据了解，青藏铁路全线用于环保的投资高达12亿元，这在中国铁路建设史上是第一次。（顾炳枢文／图）

青藏铁路首起西宁，终止拉萨，全长1956公里，其中东起格尔木西至拉萨的格拉段为1110公里，有550公里是多年冻土带，海拔4500米以上地段有930公里，占全里程的84％，最高处为唐古拉山垭口，海拔5072米。全程大部分地势开阔平坦，并且有青藏公路并行。2001年6月29日开工，总工期6年，总投资预计260多亿元，其中机电设备采购费占工程总投资的50％。

这条铁路是在经过4条线路（青藏线、甘藏线、川藏线、滇藏线）比选后确定的，具有建设线最短，地质条件好，地形平坦、土方量最少，桥隧工程少，利于施工，投资较少，建设工期短等优点。全线主要工程有：路基土石方7882万立方米；特大桥24座，长约21公里；其他桥梁400座，长约57公里；隧道15座，长约10公里。

青藏铁路建成后，无疑夺得世界最高和最长高原铁路的荣誉。但是，在修建过程中也将带来难以跨越的技术难关，特别是沿线自然环境恶劣，人烟稀少，对各种工程施工设备和建成后列车运行设备，均提出了新的要求。

由于海拔高，空气稀薄、低压缺氧，对人的健康和生存环境产生极为不利的影响，同时也严重影响各种车辆和施工设备性能的发挥。一般海拔每升高1000米，气温下降6℃，功率和扭矩相对平原指标下降8％～12％。对处在4000米以上施工的各类机械来说，发动机功率、牵引特性、加速及爬坡性能、小时作业率等参数急转直下，同时存在燃烧不充分，产生积炭、加速磨损、排放严重超标等隐患，所以必须对这类设备采取相应的技术措施。

据有关专家评估，1台机械设备在海拔3000米工况下运行比平原至少损失功率30％，油耗上升20％。因此，普通工程设备是绝对不能胜任青藏铁路建设重任的，有关企业必须大力开发适用于高原型施工与运行要求的各类设备。

兴建青藏铁路对重大技术装备的需求，从工程总体功能来区分，可以分为施工设备和运行成套设备两大部分。

施工设备必须经受六大考验

从功能来说，青藏铁路建设中所需的各类施工设备与修建一般铁路所采用的设备并无本质上的差别，但必须进行专项技术攻关，开展新产品研制，符合施工地区环境要求：

1．海拔高，气压低，含氧量少，设备效能下降。

2．低温。气候严寒，冻结期长达7～8个月，最低温度－45℃，月平均气温0℃以下日期一年长达235～330天。为此要解决低温启动及对液压系统、冷却系统、制动系统、电气系统功能的影响。

3．风沙大。由于高原风沙大，要解决好油机的过滤，特别是空滤器的技术问题。

4．温差大。昼夜温差冬季为13℃～23℃，夏季为9℃～16℃，应解决好高原机械密封件易损，漏水、漏气、漏油严重的问题。

5．降水量少，蒸发快，气候干燥（年平均相对湿度少于70％），气候多变，灾害性天气多，沸点低（一般为85℃左右）。

6．日照时间长，太阳辐射量高，容易使人疲劳，反应迟钝，给施工造成隐患。所以驾驶室必需具备有空调，同时具有密封性强，抗紫外线、除霜等功能。

工程需要下列类型的装备：

土石方施工设备：高原型挖掘机、高原型装载机、高原型履带推土机、高原型压路机。这些产品已分别由常州、现代、三一重工、柳工、常林、鼎盛、徐工等企业研制出高原型的产品，经试验表明，均有很好的高原适应性，各项性能指标均达到低于同机型各项指标5％以内，这是国外同机型设备难以达到的。但是，这些产品还有待在青藏铁路施工现场作进一步的运行考验。

混凝土施工设备：主要包括高原型组装式混凝土拌和站设备，混凝土运输车，混凝土泵送设备及混凝土平仓振捣设备等。

大型起重设备：主要包括20～100吨汽车吊，塔式起重机，施工升降机等。

路桥铺架设备：主要包括450～600吨架桥设备及大型铺轨设备。

高原型大口径灌注柱机械：主要包括高效旋转钻机及混凝土拌和混凝土泵送设备。

长大隧道施工设备：青藏线隧道施工拟采用4种模式。TBM＋重型有轨运输、悬臂掘进机＋重型有轨运输、钻爆法＋有轨运输、钻爆法＋无轨运输。

高原型电源设备：主要包括高原型大功率柴油发电机组，燃气轮机发电机组。

载重运输和后勤服务车辆：主要包括高原20～40吨自卸车和3～6立方米混凝土侧卸车，炊事及后勤服务车辆等。

列车运行成套设备研制刻不容缓

铁道部结合青藏铁路建设与运行需要，“十五”期间将组织有关企业开展各类设备的开发与研制，主要包括：

高原型机车、车辆技术装备：高增压内燃牵引机车；双轴（多轴）燃气轮机机车；交流电力机车。机车运行功率要求随海拔变化能自动修正，冷却水采用封闭加压，应装有重联装置，并具有良好的防空转、防滑行控制装置，要具有良好的防寒保温、预热、排障及安全防护能力。高原客运车辆，轴重16．5吨，运行速度小于120公里／时，空调系统要适应在4500米以上能正常运行（目前仅为1500米以下），车厢应具有良好的密封性，压力变化率低于200～400帕／秒，并具有防紫外线辐射及供氧设施，采用封闭式真空集便装置和污物、污水采收定程集中处理。高原货运车辆，轴重21吨，运速小于100公里／时。

发电车及牵引供电技术装备：为确保列车正常运行，每列车必须配备发电车，发电功率在海拔2800～4500米时，应具有持续供应能力大于800千瓦功能。多台机组应具有单台运行或多台并联运行。如采用电力牵引，需提供高原型AT供电系统设备。

通信信号技术装备：青藏铁路通讯信号系统的主要特点是：实现区域计算机联锁、计轴自动站闭塞、接近式无线机车信号三者统一的结构，实现列车调度控制，车站联锁和站间闭塞三大功能一体化，取消地面信号机。各类信号通过装在各点的应答器、光缆或微波联通，实现少维护、低能耗、车站无人值守的目的，以满足青藏线恶劣环境下的特殊需求。

行车安全保障技术装备：为确保青藏线列车运行安全，应分别对机车车辆运行参数进行在线监测、监控，进行调度指挥和运营信息管理所需的装备。

路基养护技术装备：由于青藏线穿越人烟稀少、环境恶劣的地区，因此可建线路的养护，完全依赖于各类高效可靠的机械设备，如连续式捣固车，道岔捣固车，道岔打磨车，轨道检查车，钢轨控伤车及安全综合检查车等。

董必钦个人档案：教授级高工，长期从事我国重大装备的组织领导工作。曾任原机械工业部重大技术装备办公室主任，1988～1993年任国务院重大技术装备领导小组副主任；1993～1999年任国务院三峡工程建设委员会办公室局级专员，曾组织领导并参与过我国多方面的重大技术装备的研制工作。近几年来，他亲自参与了国家计委、国家经贸委组织的“‘十五’国家重大技术装备研制计划”和“中国装备工业发展研究”等课题，是我国装备制造业重大装备领域的资深专家。

相关链接

青藏铁路由青海省西宁市至西藏自治区首府拉萨市，全长1956公里。其中，西宁至格尔木段长814公里，1984年建成运营。

新开工修建的格尔木至拉萨段，自青海省格尔木市起，沿青藏公路南行，经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山，再经西藏自治区安多、那曲、当雄、羊八井，进入拉萨市，全长1142公里（新建1110公里，格尔木至南山口既有线改造32公里）。工程总投资262．1亿元，建设工期为6年。设计货流密度500万吨。

青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。翻越唐古拉山的铁路最高点海拔5072米，经过海拔4000米以上地段960公里，连续多年冻土区550公里以上。沿线地质复杂，滑坡、泥石流、地震、雷击等灾害严重，高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱是青藏铁路建设的三大难题。

施工组织设计方案为由北向南，逐步推进，分段建设，分段铺轨。2001年，展开格尔木至望昆段施工，建设冻土工程试验段。2002～2003年重点展开唐古拉山以北冻土工程施工，2002年铺轨至望昆，2003年铺轨过通天河；2003～2005年展开唐古拉山以南工程施工，铺轨到安多；2006年年底全线铺通；2007年7月1日前配套建成。

铁道部部长傅志寰在2002年12月20日在国务院新闻办记者招待会上说，2003年，铁道部计划对青藏铁路投资56亿元，完成铺轨190公里，加快路基、桥梁、涵洞和隧道建设的进度，并在冻土工程方面实现突破。

傅志寰说，2003年青藏铁路建设工作的重点是：

抓好设计工作，提高设计质量，全面推进唐古拉山以北路基、桥隧工程设计，优化补强唐古拉山以南路基、桥隧工程施工图设计和全线运输工程设计。

完成冻土工程第二个冻融循环的试验研究，取得较完整的成果。加快站后工程科技攻关和设备研制。

落实生态环境保护、植被保护、水土保持、野生动物保护等各项环保措施，并下大力搞好唐古拉山以南湿地保护。

铁道部将切实搞好海拔地段特别是唐古拉山越岭地段无人区生活保障。把鼠疫预防作为今年卫生保障的一项中心工作来抓，确保青藏铁路建设中不出现疫情。此外，铁道部还将加强施工安全防范和监控，严防各类事故发生。

结束语

四大跨世纪工程技术装备报道至本期已全部刊载完了。

2002年12月27日，南水北调工程的正式动工兴建，标志着我国“十五”计划确定的青藏铁路、西电东送、西气东输、南水北调四大跨世纪工程已经全部开工。

在2001年3月，九届全国人大四次会议通过的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中提出，5年内青藏铁路、西电东送、西气东输、南水北调四大工程将陆续上马。自此，四大工程进入紧张有序的开工前准备工作。

今年，是这四大工程全面展开建设的一年，工程将继续为中国相关工业企业提供大量的商机，带来发展机遇。我们正是在四大工程全面建设的关键时期，向我国装备制造业重大装备领域的资深专家董必钦先生约稿，报道了这四大工程的技术装备情况，让我们的读者朋友们深入了解这四大工程的技术装备与目前的建设情况。

随着四大工程的相继开工建设，上海市民用上新疆的天然气，东部百姓乘火车直达“日光城”，华北人喝上甘甜的长江水，这些多年的梦想正在成为美好的现实。除此之外，这四大工程的开工建设，在促进我国扩大内需、发展装备工业、保持国民经济持续快速健康发展等方面正发挥着重要的作用。

这四大跨世纪工程以前所未有的宏伟气魄，在中华大地上实现东西南北资源大调度，必将对中国经济的发展产生持久深远的影响。

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