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中国高铁长城站 八达岭长城地下102米,中国正在建世界最深高铁站

2017年10月21日 来源:中国高铁长城站 大字体小字体

  作者|须臾千秋,鹤运

又一项大工程!长城下将建造世界最深高铁站

八达岭长城下建世界最深高铁站 地下百米换乘

  在八达岭隧道长城站如火如荼建设的同时,另一个重要控制性工程京张高铁土木特大桥建设也在紧锣密鼓地展开。土木特大桥全长3503.48米,位于河北省怀来县土木镇和官厅水库之间。该大桥要依次跨越大秦线铁路、既有铁路京包线、京藏高速公路三条主要交通要道。

八达岭长城地下102米 中国正在建世界最深高铁

  据了解,新建京张高铁,连接北京至张家口,正线全长174公里,其中北京市境内71公里,河北省境内104公里。 全线共设北京北、清河、八达岭长城站(地下站)、张家口南等10个车站。所有线路建成后,从北京到崇礼滑雪场只需50分钟,这将为2022年冬奥会提供便捷的交通服务。同时,在构筑京津冀一小时生活圈以及带动北京科技、金融、人才与张家口环境旅游资源深入互补起到重要作用。

  2、隧道要穿过八达岭长城,盾构机和传统爆破技术都不能用

  1、八达岭隧道凿的不是一个洞,而是一个“洞群”

八达岭长城地下102米 有一座世界最深的高铁站

  为了保护它的平稳运行,工程师们绝不会让它跋山涉水,而是遇山开山,遇水搭桥。12公里宽的八达岭怎么办?没错,直接贯穿!

全球最深地下高铁站:八达岭长城核心区地下10

  八达岭长城站建筑面积达3.6万平方米,大约相当于七分之一个鸟巢或者5个国际标准足球场。车站总长470米,设有两个站台,有两条正线、两条到发线共4条轨道,轨面距离地面102米,是目前国内埋深最大的高速铁路地下车站。车站分三层地下结构,自下而上分别为站台层、进站层及出站层(设备层)。

  (仅一条二号斜井的规模就超过了不少隧道)

  希望长城站早日完工!

  目前,八达岭隧道的辅助坑道已全部完成。长城站完成工程总量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。(完)

  京张高铁动车组时速高达350公里,对线路的平整度、笔直度要求极高,是一种很“娇气”的铁路。

  上小学时,我们都学过中国人修建的第一条铁路——京张铁路的故事。从北京到张家口要穿过险峻的燕山山脉,铁路需要爬坡、过桥、穿过隧道,在当时来看修建难度很高。詹天佑创造性地采用“人”字形展线、轻便机车、竖井法开凿隧道等方式,成功地建成了京张铁路,让西方殖民者的“中国人废物论”不攻自破。

  (在京张铁路上爬“之”字形弯道的火车)

  在高科技的加持下,新八达岭隧道的修建复杂程度比老八达岭隧道高出了几个数量级,依靠BIM(建筑信息管理,BuildingInformationManagement)和综合交通指挥等智能信息技术来进行地下物流与交通的协调组织,所有施工人员与机械设备均安装GPS,监测360度无死角,施工指挥更精准。

  八达岭隧道穿越八达岭长城世界文化遗产核心区,国宝级文物众多,沿线分布有居庸关长城、水关长城及八达岭长城国家级旅游景点。隧道一处并行水关长城,两次下穿八达岭长城。共有两处浅埋,一处下穿石佛寺村,最小埋深10米。一处浅埋下穿老京张铁路青龙桥车站,最小埋深4米。环境保护、文物保护要求非常严格,要求做到施工地表零沉降。由于地理位置特殊,重大节假日不能使用炸药以及雾霾天气不能施工,导致有效施工时间短,因其施工难度大、线路长、安全风险高、地理位置特殊等原因一直备受各方关注。

  (京张高铁新八达岭隧道工程出入口)

  所谓“多层”,意思是车站的地下结构主要分为两层。上面是站厅层,站厅层中部设大跨穹顶中央大厅,大厅的跨度约为45m,其两端则变为单洞隧道,跨度为10m和15m,就像烧烤串(两侧小隧道)上穿了个馒头(穹顶大厅)。下面是站台层,站台层由三个单洞隧道组成:中间是宽12.8m的正线隧道,两侧是宽11.8m的发线隧道。除此之外,还有联通站台和站厅的进出站通道的隧洞。隧洞复杂交错,在大山里形成一个复杂的集群。

  如今,我们已经掌握了全世界最先进的隧道挖掘技术,有能力进行12公里隧道的全程开挖。在“人”字形铁路线下方约100米深的山体内,京张高铁新八达岭隧道及八达岭长城站正在日夜不停地向前推进,日前已经掘进至5000米。

  京张高铁长城站位于地下102米处的八达岭长城核心区和老京张铁路下方,该站不仅是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,连接西北和华北,高铁站分为上下三层,从下至上第一层是站台层,第二层是进站通道,第三层是出站通道及设备层。

  在新八达岭隧道的施工中,共设置有78个大小洞室,简直就是一个“洞群”,专业叫法是“地下多层多洞分离式群洞穹顶车站”。

  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。”

  出品|网易新闻学院

  一百多年过去了,中国的铁路技术已发生翻天覆地的变化。2015年,新的京张铁路开始修建,而且还是一条高铁线。这条新的京张铁路在各项新技术上体现了中国高铁修建技术的高度,领先世界,建成后,它将成为世界上第一条设计时速350公里的有砟轨道高速铁路,同时也是世界上第一条设计时速350公里的高寒、大风沙高速铁路,届时,从张家口到北京的时间将缩短到1小时。

  (詹天佑)

  (老八达岭隧道修建示意图)

  当时,由于技术落后,缺乏专业的工程设备,修建八达岭隧道从两端开凿每天只能掘进两尺深。因此,詹天佑设计在隧道中部,从山顶垂直向下凿了两个井,这样,加上外面的两头就是六处一起施工,大大加快了工程进度。而凿出的竖井同时也可以作为天然的通风口。

  这条建设中的京张高铁新八达岭隧道要穿过断层破碎带,面临着崩塌、落石和泥石流等重重问题。隧道围岩条件差,存在涌水、突泥风险,被评为极高风险隧道,是京张高铁的三个重难点隧道之一。

  由于坡度陡,老京张铁路不得不采用轻型机车,运力不足;盘山铁路层层叠叠,多走了不少冤枉路;转弯半径小,火车的车速开不快。换言之,詹天佑的老铁路是被“逼上了八达岭”。

  千龙网记者沿二号斜井行进数百米,到达一处交叉口。借着两旁的灯光,这座神秘的地下“长城”渐渐显现,各种主干、支路隧道四通八达,水、电、通风等管路纵横交织,施工机械和运输车辆穿梭往来。几辆大型工程车停放在一旁,平日里的“大块头”在隧道里却显得并不高大。

  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。蒋思说,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。

  其实单个隧道的开挖在工程界都是小case,公路铁路隧道常见的“双洞”模式中两个隧道相互平行,互相之间只用很小的洞相连,对彼此安全性的干扰也比较小。而新八达岭隧道这种“洞群”则意味着:我作为一个洞穴,本来自己能保持稳定的,你们在我头顶上开了洞,进一步削弱了我头顶的岩层稳定性;在我两侧又各开一个洞,让我的侧面的墙壁没那么坚实;我身上还打了几个和我垂直的通道,形成多个交叉点。在设计中,每一个交叉点都是危险源;在施工中,每一个相互影响,都要谨慎处理,如履薄冰。

  大力出奇迹。没错,我们神圣的先进生产力,至高至大!

  我们新时代的高铁车速极快,当然不能采用这种老方案。所以,我们京张铁路的对策是:

  (一)京张铁路的轴心:八达岭隧道

  一百年前,为了尽量少修隧道地穿过险峻且漫长的八达岭,老京张铁路在途经青龙桥时,在陡峭的山坡上做了一个巧妙的“人”字形迂回,让铁路翻越一部分山坡,将待挖的隧道长度从12公里缩减到了1100米。

  京张铁路第三标段全长12.025公里,工期45个月,主要工程为“一隧一站”——八达岭隧道和八达岭长城站,是京张铁路全线的重难点控制性工程。其中,八达岭隧道长12.01千米,隧道两次下穿八达岭长城世界文化遗产核心区;八达岭长城站是京张铁路唯一一座地下车站,最大埋深达102米,单体总建筑面积超过4万平米,是目前世界埋深最大的高铁地下车站。

  京张高铁是目前世界上首条设计时速350公里,穿越高寒、大风沙地区的有砟轨道高速铁路。由中铁五局承建的八达岭隧道全长约12.01千米。该隧道不良地质现象主要有断层破碎带、崩塌落石及泥石流等,隧道围岩条件差,存在涌水、突泥的风险,隧道初始风险等级评定为“极高”,是京张高铁全线三个重难点隧道之一。

  尽管这一设计极其巧妙,是当时技术条件下能够拿出的最优方案。但“人”字形铁路线是在牺牲了火车运力、线路长度以及车速的基础上的不得已之举:

  (二)凿穿整座山,不必被“逼上八达岭”

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