『国务院国有资产监督管理委员会』“中国芯”扫清“限速点”高铁速穿世界级桥梁( 二 )
“目前我国大跨度高铁桥梁铺设无砟轨道技术已达到世界领先水平 。 ”铁四院线站处副总工程师李秋义说 ， 作为世界最长的铺设无砟轨道的350公里时速大跨度高铁斜拉桥 ， 商合杭高铁裕溪河特大桥对突破无砟轨道在大跨度斜拉桥上的铺设具有里程碑意义 。
“跨度和速度不断提升的背后 ， 是大跨度桥梁建设成套技术的支撑 。 ”李秋义说 ， 铁四院用技术硬实力扫清了商合杭高铁的限速点 ， 标志着中国在高铁超级跑道的设计、建造、新技术推广应用领域再下一城 。
埋下“中国芯”
商合杭高铁全线铺设的我国拥有自主知识产权的CRTSⅢ型无砟轨道 ， 自主研发的商合杭无砟轨道设计建造信息化系统 ， 融合人工智能、物联网、智能感知和移动互联等“黑科技” ， 以云计算为平台架构 ， 打通信息技术与传统建设之间的“梗阻” ， 实现融合创新 。 并配套研发了数字化建造的成套工艺装备、系列软件和信息化平台 ， 建立了设计、制造、施工信息数据仓库 ， 积累了海量的设计和建造数据 ， 通过对施工数据和设计数据的关联分析 ， 实现了无砟轨道建造质量精度管控和进度管控 。
高铁建设的核心技术包括轨道技术、车组技术和轨道控制技术 。 而轨道技术是这些核心技术的根本 ， 轨道板铺设 ， 是实现整个高铁核心技术的第一步 。
藏在商合杭高铁轨道板里的芯片又名“中国芯” ， 是轨道板的“身份证” ， 它记录了轨道板从制造到运营全生命周期的历史数据 。 用铁四院自主研发的手簿设备扫描一下芯片 ， 轨道板的所有信息即可接入信息化平台 。
“中国芯在轨道板60年的生命周期里可以持续使用 ， 芯片被激活后 ， 将实现“联网” ， 并接入轨道所自主研发的轨道信息化平台 。 ”商合杭高铁轨道专业负责人韦合导说 。
安装“千里眼”
动车高速通过大跨度无砟桥梁 ， 最关键的是轨道受力变形监测 。 为保证轨道结构安全服役状态 ， 铁四院为量身定做了轨道“千里眼”——“铁路轨道服役状态监测与评估” 。
“高速铁路桥梁的跨度超过一定长度时 ， 为调节轨线的胀缩 ， 需在梁端两侧设伸缩调节器 ， 是轨道结构的薄弱环节和敏感区域 。 ”铁四院轨道健康监测系统的技术负责人林超说 ， 为提高高铁行车舒适性和安全性 ， 对伸缩调节器的测试已成为日常作业 。
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轨道监测设备
据介绍 ， 传统的高铁轨道监测主要以人工巡查为主 ， 尽管辅之以相应的检测设备 ， 但很难做到对轨道特别是重点轨道区段实时、全天候的监控 ， 而大跨桥要实现350公里时速安全通过 ， 轨道平顺度必须时时保持在“±1毫米”精度内 。
为及时掌握轨道服役状态的变化规律 ， 根据铁路运营部门的养护维修需求 ， 铁四院于近年开始立项“铁路轨道服役状态监测与评估” ， 在全国范围内各种类型轨道结构重点区段开展监测 ， 建立了涵盖中国高铁所有轨道类型的服役状态演变数据库 ， 包含无砟轨道、钢轨伸缩调节器、道岔和小半径曲线共4个服役状态数据集 。 于2019年建立起基于光纤传感技术和视觉测量技术的轨道综合监测系统 ， 实现了高铁轨道毫米级变形识别和多源数据全天候采集传输 。
为裕溪河大桥安装轨道监测系统时 ， 正值武汉疫情封城阶段 。 为确保项目顺利推进 ， 铁四院轨道专业紧急由省外人员组建党员攻关队 ， 历时25天 ， 完成了现场轨道监测系统的安装和调试 。
有了轨道“千里眼” ， 铁四院设计人员在武汉总部轨道所的综合监控中心 ， 就可以看到实时监控的画面 。 当监测数据超限时会产生报警 ， 并实时将预警信息发送至养护人员 。
2019年5月26日 ， 以中国工程院院士何华武、中国科学院院士翟婉明为组长的专家组 ， 对“铁路轨道服役状态监测与评估”作出评价 ， 认为“本成果为保障高速铁路轨道结构正常服役提供了技术支撑 ， 研究成果总体达到国际先进水平” 。
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