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三大实践工程

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:将广深铁路打造成时速160公里的准高速铁路,有重要意义。广深准高速铁路1994年12月22日正式开通,成为中国第一条准高速铁路。此时的广深铁路尚没有电气化,列车是由内燃机车牵引的,主力车型是东风11型内燃机车。

铁路大提速。摄影作者由田。

中国高铁能有今天的成就得益于2004年实施的那次技术引进,但更离不开此前的技术积累。用北京大学政府管理学院教授路风的话说,这叫技术可以引进,但是能力引进不来,如果你不具备创新的能力,你只会陷入“引进—落后—再引进—再落后”的怪圈,只有具备了创新的能力,你才能够通过引进技术,然后在引进技术的基础上去创新,实现自我超越。239

中国这种创新能力从何而来?我认为主要是来自于此前的积累,我把它们分为三个部分,第一部分就是上一节我们讲到的京沪高铁理论启蒙探索;第二部分则是线路试验与运营实践探索,主要包括三大工程实践:广深准高速铁路、既有线大面积提速和秦沈客运专线建设;第三部分则是国产高速列车的研制与探索,以“中华之星”、“蓝箭”和“先锋号”为代表。

本章节我们重点介绍一下,中国高铁技术引进前的三大工程实践。

中国人喜欢拿印度与中国进行比较。2015年6月4日媒体报道,当日印度完成了时速160公里特快列车试验,从新德里到阿格拉运行的Gatimaan特快完成最后试跑,115分钟跑完195公里,最高时速达160公里。240中国网友纷纷在印度身上找到了自信,嘲笑印度连160公里时速都敢拿出来炫耀。其实大可不必。对于高速铁路技术而言,时速160公里是一个重要的坎,是迈向时速200公里高速铁路的重要台阶,中国在探索高速铁路建设的过程中,第一个要迈过的坎也正是160公里时速。

早在1980年代末期,原铁道部就决定从实际国情出发,把时速160公里的准高速铁路作为突破口,为将来的高速铁路建设与运营积累经验。当时的铁道部没有钱,所以就得琢磨花小钱、办大事。他们决定选一段既有线路进行技术改造,力争用最少的时间、花最少的钱,达到开行时速160公里准高速列车的目标。选来选去,最终选择了广深铁路。

广深铁路位于我国的南大门,是改革开放最早的窗口,紧邻港澳,是珠三角和港澳之间的重要纽带,也是港澳台同胞和国际友人来往频繁的重要通道。改革开放以来,进出深圳的旅客、物资剧增,其中旅客每年约2000万人次,高峰时日流量达8万人次,其中70%是港澳台人员。将广深铁路打造成时速160公里的准高速铁路,有重要意义。其次,广深线位于我国铁路网的尽头,进行改造、试验对整个路网运输影响很小,加上该线全长147.3公里,长度适中,且以客运为主,白天开行旅客列车,晚上开行货物列车,行车组织比较简单,所有这些因素集合在一起,让广深铁路成为这次准高速试验的不二选择。

1989年铁道部成立了广深铁路提速联合专家组,由中国铁道科学研究院和广州铁路局组成,1990年铁道部下达了《广深线准高速铁路科研攻关及试验计划的通知》,广深铁路准高速机车车辆、线路工程、信号系统、速度分级控制及安全评估试验等15个重点技术攻关研究计划开始全面执行,其中东风11型准高速内燃机车、韶山8型准高速电力机车、25Z型准高速双层客车、25Z型准高速客车、准高速旅客列车速度分级控制、旅客列车移动电话系统,准高速铁路接触网及受流技术等八项专题列入“八五”国家科技攻关计划。

1991年12月28日,广深准高速铁路技术改造工程在石龙特大桥正式动工,由广州铁路局成立的广深准高速铁路建设指挥部负责建设,总投资48亿元人民币,改造的两个重点一个是改造既有小曲线半径,另一个是换铺每米60公斤的重型无缝钢轨。改造完的广深铁路,设计速度160公里,其中新塘至石龙之间设有时速200公里高速试验段。广深铁路1994年9月21日开始夜间综合试验,同年12月8日,完成了历时79天的提速试验,试验中准高速列车最高时速达到174公里。广深准高速铁路1994年12月22日正式开通,成为中国第一条准高速铁路。

广深铁路对于中国铁路而言,是一次重要探索。据原中国南车四方股份公司董事长江靖回忆,在广深铁路的试验中有两件事让他印象深刻,一是在两列车交会试验时,强大的交会压力波竟然将列车车窗玻璃全部打碎了;二是有一次,列车在高速行驶时,将一块施工人员留在钢轨间的钢板吸起来,并将车底的设备损坏了,这些现象提醒设计人员一方面要降低列车的升力,另一方面也为无砟轨道的采用提供了依据。241当然这条准高速铁路的改造,不但在线路建设上面进行了探索,还引领中国铁路信号系统也进行了革新。为了配合广深铁路,1990年代初,中国引进了法国阿尔斯通公司的计算机联锁系统。该系统于1991年11月19日率先在广深铁路红海站开通使用,成为中国铁路干线上第一个计算机联锁车站。

此时的广深铁路尚没有电气化,列车是由内燃机车牵引的,主力车型是东风11型内燃机车。没有电气化的原因当然是铁道部缺银子。1996年,广深铁路被改造为广深铁路股份有限公司在香港、纽约上市,融了一笔钱开始对广深铁路进行电气化改造。1996年6月,广深高速电气化铁路实施方案论证会召开,确定广深线电气化建设以“先客运、后货运,先高速、后普速”为原则。1997年2月,总投资8亿元人民币的广深线高速电气化工程全面开工。电气化改造完成后,广深铁路石牌至平湖段108.5公里可以满足时速200公里运行条件,其中下元至茶山段27.14公里设有时速250公里的试验段。1998年5月28日,广深线高速电气化工程竣工,同年8月28日正式投入运营。

为了配合广深准高速铁路的电气化改造,广铁集团还决定租赁一列摆式高速列车进行运营。经过考察,1996年11月广铁集团与瑞典ADtranz签订租用一列X2000列车合同,租期两年,租金为每年180万美元。广铁集团租赁X2000一方面是想服务广深铁路的运营,另外一方面也是想测试摆式列车在中国的可行性。列车于1998年初运抵中国天津,被命名为“新时速”高速列车,其编组比北欧版本增加了一节客车。X2000在中国铁道科学研究院北京环行铁路完成试验后,1998年8月28日起担当每天各两对广九直通车和广深城际列车。但瑞典方面并未提供电子维修技术给予中国,当时列车的维修工作需在香港由瑞典工程人员完成。后来广铁集团把整组X2000买下,用以取得电子维修技术。此后各级维修工作都是由中国的维修人员完成,主要配件则仍旧由国外购入,部分在国内制造,由收购了ADtranz的“庞巴迪瑞典”提供有限的技术支援。到2007年4月18日,“和谐号”CRH系列高速动车组投入使用,第二天X2000也正式停运。该车后来被调往成都铁路局,但是没有正式投入使用。到2012年被拆解后运回了瑞典。“新时速”包括两种车型,除了这列X2000外,还有一种我国自主研制的动力集中型动车组“蓝箭”,共生产了八列,这个我们将在下一节中进行介绍。

广深铁路因为在国内率先采用了一些新技术,因此被视为中国高速铁路的实验基地和当时展示中国铁路发展的“窗口”,广深准高速铁路有80多项科技成果被授予1999年度铁道部科学技术进步奖,其中时速200公里电气化新技术获铁道部科技进步一等奖。

大提速中的韶山9型电力机车。

中国高速铁路技术实践的第二大工程就是从1997年4月1日开始实施的六次大提速。其中第六次大提速发生在中国高铁技术引进之后,实际上是中国高铁的元年,所以这里重点说一下前面的五次大提速。这五次提速调图,是对中国铁路传统运输组织方式的一次深刻变革,不仅列车运行速度实现了飞跃,运行图编制发生了根本的变化,而且对全国铁路的运输组织、经营理念等都产生了深远的影响。

担当第五次大提速主力的东风11G型内燃机车。

1997年4月1日,中国铁路实施第一次大面积提速,这次提速的主题词是“夕发朝至”,开行了被称为“移动宾馆”的夕发朝至列车,受到商务人员的喜爱。在京广、京沪、京哈三大干线,提速列车最高运行时速达到了140公里,全国铁路旅客列车平均旅行速度由1993年初的时速48.1公里,提高到时速54.9公里。

1998年10月1日,中国铁路又实施了第二次大提速,这次提速的亮点是开行了时速160公里旅客列车。夕发朝至列车增加到228列。

此后2000年、2001年铁道部又先后组织了两次大提速,全国铁路旅客列车平均运营时速先后提高到了60.3公里和61.6公里。

第五次大提速发生在2004年的4月18日,这次大提速的关键词是“Z”字头的直达特快列车,共开行了19对,主要范围是京沪、京哈、京广等铁路干线,其中涉及上海铁路局的有11趟(大“动局”这个时候就早已威风凛凛了)。经过此次提速,时速160公里及以上提速线路总里程已经达到7700多公里,全国铁路旅客列车平均旅行速度达到时速65.7公里,比第四次大提速提高了4.3公里,其中直达特快列车平均运营时速119.2公里,特快列车平均运营时速92.8公里。此次提速还有值得一提的地方是,部分路段能够达到200公里时速能力。在机车车辆方面,本次大提速有几个明星,在客车方面则是25T型客车的上线,能够满足以时速160公里持续运行达20小时不停站,能够满足一次库检作业5000公里无须检修,主要部件满足200万公里内无须修换的要求。25T型客车,构造时速为210公里,最高运行时速为200公里,最高运营时速为160公里。在机车方面则是,韶山8型电力机车、韶山9型电力机车(车迷亲切称之为“烧酒”)和东风11G型内燃机车。其中韶山8型电力机车是我国高速电力机车的一个代表,曾经进行过多次高速试验,1997年1月6日在北京铁科院环行线上跑出212公里时速,这是我国铁路试验速度第一次突破200公里时速。1998年6月24日,韶山8型电力机车又在京广线的许昌至小商桥区间创造了时速240公里的中国铁路速度纪录,韶山8型电力机车对推动我国客运高速化及高速机车的发展具有重要意义。

在这几次大提速中,铁道部还把为京沪高铁研制的一些技术与设备拿了出来,并在几次提速的实践中进行应用,让这些新技术、新设备在实际运营中经受检验。

中国高速铁路技术实践的第三大工程就是秦沈客专。秦沈客专是一条联接秦皇岛与沈阳两座大城市的铁路,自河北省秦皇岛市起,经辽宁省绥中县、兴城市、葫芦岛市、锦州市、盘锦市、台安县、辽中县,至沈阳市沈阳北站,全线总长404.6公里。当年为了缓解进出山海关客货运能力不足的问题,在既有铁路沈山线运能已经饱和的情况下,亟需建设新的干线铁路。关于新建秦沈铁路应该以什么样的标准进行建设意见并不统一,有人主张修建一条客货混跑铁路,有人主张修建一条货运专线,也有人主张修建客运专线。据原铁道部副部长孙永福介绍,铁道部经过充分论证,从“客运快速化”发展战略出发,决定修建客运专线。设计之初,铁道部就想把目标定在200公里时速,鉴于当时京沪高速铁路尚未获准建设,所以1998年铁道部在秦沈客专可行性研究报告中把速度定在160公里时速以上,没有出现“高速铁路”这个敏感词语。1999年4月国务院批准新建秦沈铁路客运专线可研报告,行车速度定为160公里时速以上。秦沈客运专线1999年8月开工建设,2003年1月开通运营,不仅在桥梁、路基、轨道等工程技术方面取得了新成果,而且在运输组织方面也总结了新经验。经过这次重要的工程实践,为我国后来建设300—350公里时速高速铁路提供了重要平台。242

在秦沈客专上运行的“中华之星”动车组。

铁路工程一般分为线上和线下两部分。所谓线上主要指轨枕、接触网等,比较容易调整;所谓线下工程主要是路基,涉及线路经过区域、曲线半径以及桥梁结构等,一旦线路建成就很难改变。所以如果一条铁路线下工程是按照时速300公里建设的,即便线上工程暂时按照200公里时速建设,将来提速也比较容易。相反如果一条铁路线下工程就是按照时速200公里建设的,那这条铁路线提速至时速300公里则几乎是不可能的。秦沈客专虽然线上工程是按照时速160—200公里建设的,但是线下工程是按照时速250公里建设的。如果按照线下标准来衡量,毫无疑问秦沈客专是高速铁路;但是开通初期,它的运行时速又只有160公里。在当年那样一个特殊的历史时期,技术标准又是如此的不上不下,所以关于谁才是中国第一条高速铁路的争论也注定要纷纷扰扰。

中国高铁进入引进消化吸收发展阶段后,铁路走上了不同的发展道路,秦沈客专并不受待见,一直没有获得自己的名分。2007年2月1日,秦沈客运专线被并入京哈线,称为京哈铁路秦沈段,而中国的第一条高速铁路也被定义为北京奥运会前开通的京津高铁。

不管是否把秦沈客专定义为中国第一条高铁,它在中国高速铁路发展史上的地位都是不能抹杀的,当年秦沈客专立项的一个重要意义,就是为中国后来大规模的高铁建设先行探路,并为其储备技术和人才。如为了适应高速列车运行,秦沈客运专线采用了长站距的设计,全线只设10个车站,平均约40公里设一个车站,其中,新建的绥中北等6个车站平均站间距为55公里,最大站间距达68.6公里,同时区间还不设渡线。这些设计突破了常规铁路甚至国外高速铁路的站间距分布原则,是一个大胆的尝试。此外,在路基工程上,秦沈客专对路基与桥、涵之间,不同刚度的路基间均设置过渡段,以保证轨下基础刚度的平顺变化。在路基填料、压实标准、变形控制、检测标准等方面,均做出了比一般铁路严格的规定。在轨道工程上,秦沈客专全线采用不淬火跨区间焊接长钢轨377.238公里。采用18号、38号大号码道岔,钢轨均经机械打磨,使其平顺性达到高速行车的要求。在某些区段,开始使用了无砟轨道。在电气化工程、通信及自动化工程、信号工程上,秦沈客专都有许多突破性的技术和尝试,为后来的高铁建设所沿用。243所以在一次学术活动上,原铁道部建设司司长杨建兴激动地说,参加京沪高铁建设的技术骨干有90%的人都参加过秦沈客专的建设。244

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