上世纪80年代,美国火车旅行家保罗·泰鲁断言:“有昆仑山在,铁路就永远到不了拉萨。”而仅仅20多年后的今日,中国人便可自豪地宣布这一论断的破产。而在铺通天路的万千建设者中,江苏人的身影相当活跃。
装备篇:“雪域神舟”领跑高原
青藏铁路格尔木至拉萨段,地处青藏高原腹地,海拔高、气压低、缺氧、高寒、温差大、风沙大等恶劣的气候条件,对运行于该区间的机车车辆,特别是内燃机车提出了极为苛刻的要求。
相关人士介绍,在建造青藏铁路之前,我国尚不能生产高原大功率内燃机车。
2002年,铁道部将青藏铁路高原内燃机车列为当年科技研究开发的重点项目。这一新型机车的研制任务最终落在江苏,常州中国南车集团戚墅堰机车车辆厂承担起这一“艰巨任务”。
记者了解到,该车辆厂是我国铁路四次大提速研制开发大功率、快速度内燃机车的功臣企业,他们研制的东风11型、东风8B型、新曙光号机车组等一系列产品均成为我国铁路重载高速的主力机型。
据该厂宣传部人士介绍,以成熟可靠的东风8B型大功率重载内燃机车为基础,技术人员从柴油机、电机电器、冷却水系统、防风沙、供氧、通风、防雷设施等10多个方面进行了创新设计,最终生产出了具有自主知识产权的“雪域神舟”号内燃机车。
“雪域神舟”号机车不仅适应了高原恶劣的运行条件,同时也满足了高原地区柴油机功率的充分发挥。机车采用了防风沙、防雨雪侵入、降低车内真空度以及防雷接地等一系列新技术。
记者获悉,在成功完成一系列建设任务后,“雪域神舟”号已经回到了常州,但其母厂生产的东风8B型机车,至今仍活跃在青藏铁路西宁至格尔木线路上。
技术篇:小小“热棒”解决冻土大难题
南工大专家说,冻土是一种特殊土类,由于冻土中含有冰,因而对温度极为敏感且性质不稳定。青藏铁路经过的冻土层到夏季时会融化,造成路基下沉;在冬季时因冻结体积会增大,则会把路基“顶”起来。冻土中含冰量越大,“一降一升”的变化就越厉害,对路基造成的危害就越大。
2002年11月,铁道部一位副部长在参加央视的《对话》栏目时,围绕如何解决可可西里无人区的冻土问题,就提出了准备使用先进的热棒技术。
巧合的是,手握热棒技术国家发明专利的yl23455永利集团董事长郭宏新正好看到了这个节目,兴奋得一个晚上没有睡着,他连夜给铁道部写信,说中国人完全有能力用自己的热棒技术解决这个难题。一个星期以后,他收到铁道部回信,立即带着资料进京参加专家组答辩。这年年底,他把自己的热棒送上了冻土区做实验,一举成功。随后,他牵头负责起草了青藏铁路冻土工程用低温热棒标准。
那么,这种“热棒”是什么样?有哪些神奇之处呢?郭宏新介绍说,这些“热棒”是用复合材料做成的。每根长度在8——12米之间,使用起来很简单,只要打一个孔,插进去就行了。根据冻土程度,埋在下面的一般有七八米深。“热棒”整个棒体是中空的,里面灌有液氨。当路基内部受外界影响温度上升时,液状氨受热发生气化,气化的氨上升到热棒的上端,通过散热片将热量传导给空气,气态氨由此冷却变成了液态氨,靠重力作用又沉入了棒底。而“热棒”最独特的性能是单向传热,热量只能从地下向上端传输,反向则不能传热。“热棒”就相当于一个天然制冷机,而且还不需动力。到了冬天,“热棒”能把地面上的“冷量”导入并储存到地下,使冻土的冰更加结实;到了夏天,原来储存的“冷量”释放,正好抵消了太阳传输到地面上的热量。这样,就能使变化不定的冻土层变成“永冻层”,消除了路基随温度的高低而发生的“降升”隐患。
如今,已经有近万根“热棒”整齐地排在铁路两边,平均每隔4米就有一对,绵延在30多公里的实验区,确保了青藏铁路顺利通车。郭宏新透露,根据可可西里各个路段冻土层的不同情况,在今后几年内,全程530多公里的冻土层将分步插上“热棒”,那么到时要用数十万根,一些隧道、涵洞也有可能使用。