数字孪生模子完成铁路图纸的平面化，“昆仑号”等新配备鞭策桥梁快速铺架，智能施工促进聪慧交通建立……我国首条跨海高铁福厦高铁近期正式开通运转，一批新配备、新质料、新工艺在理论中获得使用、成熟、优化。
历经6年多建立，我国首条设想时速350千米的跨海高铁——福州至厦门至漳州高铁（以下简称“福厦高铁”）正式开通运转。开通满两个月（9月28日至11月28日），福厦高铁凭仗便利的出行和秀美的光景博得了万千游客的喜爱，共开行游客列车6000余趟，发送游客超1000万人次，游客列车日均客座率达七成以上。
高难度、新场景、新应战，福厦高铁成为新配备、新质料、新工艺的使用平台，一批新手艺在理论中获得使用、成熟、优化。克日，记者来到一线，探访福厦高铁穿山跨海背后的科技暗码。
“为应对应战，福厦高铁全线路全专业接纳修建信息模子手艺设想。”东南内地铁路福建有限义务公司副总司理林依飞引见。
作甚修建信息模子手艺？中铁第四勘测设想院团体有限公司（以下简称“铁四院”）福厦高铁修建信息模子设想卖力人孙泽昌引见，传统的线路设想次要依托野生勘测获得原始材料，再依托设想师经历停止选线。而福厦高铁操纵了我国自立研发的三维铁路选线体系，将空六合一体化手艺测绘功效录入体系，再分离搜集的情况敏感区等信息，由体系按照预设的划定规矩保举经济宁静的线路，大幅削减了野生现场勘测的事情量。
借助修建信息模子直观形象的特性，设想团队构建了超越3500平方千米的数字空中模子、13类总计489个尺度构建模子，完成了全线千米桥梁、路基、地道、站场、打仗网与轨道、立交门路的模子构建，供给了77处立交门路与7处站场观点模子的构建。
“简朴来讲，就是设想团队操纵电脑手艺在假造天下里制作了一条福厦高铁的‘孪生兄弟’。”孙泽昌说，这一数字孪生模子不但形状长得像，连内里的“血管”和“神经”都可以分层展示，以至能够将每颗螺丝都准确显现。
数字孪生模子完成了铁路图纸的平面化，让设想变得愈加科学、精准。以跨海大桥的设想为例，经由过程数字孪生模子，跨海大桥哪些地位禁受的风阻大、哪一个地位易受地动影响，在体系里了如指掌。设想职员可按照体系提醒，有针对性地对跨海大桥的枢纽部位停止加固强化，提拔大桥的抗震防风机能。
“福厦高铁构建的数字孪生铁路，让修建信息模子从设想向制作、运维阶段通报，为后续聪慧运维奠基了根底。”林依飞说。
2017年，福厦高铁的设想图纸终极肯定。线路需前后逾越湄洲湾8868体育官方网站、泉州湾、安海湾，架设3座跨海大桥。出格是湄洲湾跨海大桥，接纳了40米箱梁设想，一共327榀。为何不接纳传统的32米箱梁设想？
“一样的里程，每榀箱梁越长，毗连点越少，所需桥墩数目越少，桥墩整体占用水域面积越小。以湄洲湾跨海大桥为例，海疆施工长度为10.08千米，接纳40米箱梁可削减桥墩65个，水域占用面积削减20%，通航才能大幅进步。”林依飞说，不只云云，接纳40米箱梁还削减了大桥箱梁段的接缝数目，可包管高铁以350千米时速过桥不减速。
但是，全新的设想也带来了新的施工应战。40米箱梁长40米，重1000吨。这个重量，一般的运输车载不下，火车头拖不动，起重机吊不起。茫茫大海，怎样将327榀箱梁运到海上8868体育官方网站、架设到桥墩上？
启用新配备！这是从建立方到设想团队再到施工单元的分歧设法。2016年冬季，中铁十一局团体汉江重工有限公司与中铁第五勘测设想院团体有限公司（以下简称“铁五院”）建立结合研发小组，启动了千吨级架桥机的研制事情，装备取名“昆仑号”。
为让“昆仑号”能禁受各类磨练，研发团队为它加装了浑身“黑科技”：它满身“钢筋铁骨”，接纳高强度钢板作为主梁构造；它具有“千里眼”，与斗极“握手”，在荒无火食的地域也能精准定位；它装备“雷达探测”激光矩阵传感器体系，可在全黑地道内精准施工，行走时主动纠偏，碰到地道内宏大溶洞时还能当场架桥。
为提拔整机构造强度，汉江重工武汉研发中间与宝武团体鄂城钢铁有限公司结合研发新质料；为包管“昆仑号”灵敏行走，委建漳州龙溪轴承厂完成枢纽轴承制作，轴承既能接受上百吨的拉力，又能在千吨压力下自若动弹……“这就是严重工程的吸收力，让我们有能够凝集各行各业的优良同伴，配合研发攻关。”铁五院副总工程师梁志新说。
2020年6月初，“昆仑号”运抵湄洲湾跨海大桥建立现场。仅用216天，“昆仑号”就完成了桥梁的铺架使命。得益于在福厦高铁的胜利使用，“昆仑号”顺遂翻开市场。停止今朝，“昆仑号”系列产物已在杭衢、沪苏湖、南玉等10余条高速铁路工程建立中使用。
福厦高铁是我国高铁中桥梁构造最多样庞大的高铁线路。“这对工程建立提出了极高请求。”林依飞说，建立方充实阐扬严重项目标标杆感化，为后续跨海高铁建立探究经历。
以海内首坐跨海高速铁路桥——泉州湾跨海大桥为例，其需求顺应高盐高湿的陆地大气情况。现场实测数据显现，每24小时每平方米钢板外表就可以沉淀0.566毫克盐粒子，是尺度的强腐化陆地大气情况。
为此，铁四院结合鞍钢团体钢铁研讨院等单元，基于钢材化学身分设想比选、力学及工艺考证实验、陆地情况现场挂片曝晒实验等持久手艺攻关，胜利研制了镍系耐陆地大气腐化钢及配套高强螺栓等。
“经由过程‘以锈制锈’，完成全寿命期的长效防腐。”铁四院泉州湾跨海大桥设想卖力人曾甲华说，此次晋级鞭策了耐候钢桥手艺的开展。
先看新建厦门北站。建立过程当中，这里摒弃了传统野生墙面抹平，改用主动收面机械人，施工速率提拔2倍；引进钢构造主动焊接机械人替换野生焊接，焊接时长大大收缩，焊接质量提拔2倍……
“这是智能施工装备在高铁站房范畴的初次大范围使用。”中铁建立厦门北站项目总工程师潘峰潭说，经由过程智能化施工，在新建厦门北站范围比既有老站增长34%的同时，工期收缩了18%，枢纽施工节点均提早半个月以上完成。
再看福厦高铁打仗网。中国铁建电气化局在湄洲湾特大桥初次启用由主动立杆装备、主动腕臂机械人、恒张力放线车、检测机械人等构成的全新“四电”智能配备，仅需七八个操纵职员，就可以够完成以往几10、上百人的事情量。
“福厦高铁是继京张高铁、京雄城际后，我国建成投用的又一智能高铁，标记着中国高铁在智能化范畴的探究又向前迈进了一步，为聪慧型交通建立注入了新动能。”国铁团体科技和信息化部运输手艺到处长谭立刚说。
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