技术再升级 世界最深高铁站将"潜入"长城

2017-08-23 10:13 院校科研   来源:人民日报海外版   作者:甄艺博 张莹

导读在八达岭长城核心区和老京张铁路下方102米处,京张高铁长城站建设正在井然有序地推进。据相关人员介绍,从设计到建设,京张高铁长城站都运用了最新理念和技术。  

图为工作人员在京张高铁长城站内进行施工

在八达岭长城核心区和老京张铁路下方102米处,京张高铁长城站建设正在井然有序地推进。据相关人员介绍,从设计到建设,京张高铁长城站都运用了最新理念和技术。

这一世界最深的高铁站连接北京与张家口,不仅是2020年北京冬奥会的重要交通设施之一,也是京包兰快速客运通道的重要组成部分。这一工程规模庞大,设计先进,注定震撼世界。

首次实现分层乘降

万里长城,起伏奔腾。在八达岭长城的下方,京张高铁长城站的建设引起了广泛关注。“看报道就觉得非常期待!等建成之后一定要去体验一把!”北京市民小王兴奋地表示。

据中铁五局集团有限公司官网介绍,八达岭长城站车站总长470米,分站台层、站厅层和进出站通道。地下部分建筑面积为36143平方米,地面部分建筑面积约为5000平方米,总建筑面积约为41143平方米。车站中心处线路埋深约102.550米,地面站房布置在停车场东侧山脚下,站台至地面站房全程提升高度61.77米。

中铁五局华北指挥部指挥长陈彬介绍道:“京张高铁的新八达岭隧道,不仅是全线最长的隧道,还在隧道内设置了八达岭长城站,因此隧道内不仅要修建3层地下结构,还要修建出78个大小洞室,连断面型式都高达88个。洞室交叉节点如此密集,使八达岭长城站成为国内最复杂的暗挖洞群车站。”

中铁五局京张高铁项目部经理蒋思在介绍车站结构时说,整个车站自下而上分别是站台层、进站层及出站层,旅客进出站上下分层,这在全国属首次。也就是说,今后从地下百米的长城高铁站上下,需乘两次电梯,升降62米。车站将安装一次提升的长大扶梯及斜行电梯等先进设备,保证旅客乘降快速舒适。按计划,这座超级工程将在2019年对外开放。

隧道施工道阻且长

京张高铁八达岭隧道一次并行水关长城、两次穿越八达岭长城,距离头顶的百年京张铁路青龙桥车站不过4米。除了位置特殊、“国宝”聚集,京张高铁八达岭隧道的施工还面临“三座大山”:地质复杂容易塌,洞身穿越断层破碎带和风化槽,稍有不慎就会引起坍塌;地形起伏相当大,隧道穿越军都山,无法容纳大直径盾构掘进机,只能采用爆破法;地下涌水频发,每天正常涌水量近1.9万立方米,相当于抽干10个标准8道游泳池的蓄水量。

3年内建成一座地下102米的大型高铁车站,工期紧、任务重。施工高峰期13个工作面在逼仄的地下同时作业,仅2号斜井就设置8条分通道,地下物流、交通等组织是很大的挑战。此外,采用爆破法推进工程建设,每天放炮至少十三四次,每一次都要组织人员设备退避。如何才能既避免爆破集中导致共振、扰动周边文物,又避免爆破间隔太大、影响施工进度?这些难题都需要反复考量。

既然这么难,为什么要建得这么深呢?京张高铁八达岭长城站总设计师吕刚介绍说:“车站选址是综合考虑了服务延庆、服务冬奥、服务八达岭景区和保护青龙桥车站、八达岭长城等多方面需要,埋深之所以大,是为了保护我国近代工业的象征——青龙桥车站人字形线路的需要。”这么深的车站,旅客的通行便利与人身安全又将如何保障?他说,“正是因为施工环境非常复杂,在这里打隧道,不仅要胆大心细,更要借助技术创新。”

中国技术再次升级

从设计到建设,京张高铁长城站都运用了最新理念和技术。中铁五局京张高铁三标项目部副经理代龙震介绍,车站采用叠层进出站通道形式,实现了进出站客流完全分离和进出站口均衡布置;采用立体环形救援廊道,乘客在车站的任何位置都可以在50米之内到达求生通道;设置4个通风井,顺利进行换气;高标准抗震设防要求设计,可以抵抗8度的地震。他说,“虽然在地下百米换乘,但旅客进出站很方便,也很安全。”

为最大限度地减少对长城的扰动,项目部采用精准电子雷管减震技术,精细化分段,逐孔起爆。经过反复计算,将震速控制在0.16厘米/秒左右,每爆破一次只相当于在长城上跺一下脚。2016年3月开工以来,这里已经爆破了4500多次。在地下物流、交通组织方面,施工单位运用BIM等技术,进行人车定位、智能指挥,实现洞内无线网络全覆盖,监测360度无死角,提高了作业和管理效率。

长城站还有许多创新,如分层下挖的“品”字型分部挖掘法、预应力锚杆上下张拉支护法等,并使用了最先进的污水处理系统以及智能衬砌养护台车等设备。这些新技术保障了长城站工程顺利推进。目前,长城站已完成工程总量40%。预计2019年底京张高铁建成通车,届时乘京张高铁从北京城区至八达岭长城站仅需20分钟。

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