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青藏铁路格拉段工程简况滚针轴承

文章来源:鲁南机械网  |  2022-09-23

青藏铁路格拉段工程简况

国家已正式立项批准建设青藏铁路线格拉段铁路,这一工程的艰巨性和困难程度对我国铁路建设者来说,是50年来工程建设中所遇到的最严峻的考验,对此我们必须有足够的心理准备。众所周知,青藏高原是世界上面积最大、海拔最高的高原,素有“世界屋脊”、“地球第三极”之称。独特的地理位置、变化多样的地貌特征、严峻的自然条件和复杂的地质环境是青藏铁路线格拉段修建成败的关键因素。“高原”、“冻土”问题是该线的两大难题,其特殊性和复杂性在世界上是独一无二的,修建青藏铁路是人类征服自然和挑战自我的伟大壮举。毫无疑问,该线也是极具研究性和探索性的铁路。

1施工环境

青藏铁路线格拉段位于青藏高原腹地,跨青海、西藏两省区,西起青海省格尔木市,基本沿青藏公路南行,途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石平翻越唐古拉山进入西藏,经安多、那曲、当雄至拉萨,全长1142km,将穿越长550km的多年冻土地段。全线线路海拔最高程大于4000m的地段约为965km,在唐古拉山越岭地段,线路最高海拔为5072m,是世界铁路海拔之最。

工程施工沿线海拔高(线路总长的84%在4000m以上)、气压低、含氧量少(比低平原地区减少38%~46%),低温严寒(海拔每升高100m降低0.6℃,极端最低气温为-27℃~-45℃),风天较多、尘土飞扬(年平均风速3m/s),日照时间长、太阳辐射强烈(年总辐射量比华北平原、黄土高原高41.87~167.47kJ/cm2),降水量少、蒸发快、气候干燥,气候典型(分柴达木盆地大陆型干旱区、典型青藏高原高寒冰冻气候区和高原河谷型湿冷气候区三种)、灾害性天气多,对施工人员的身心健康、劳动能力和机械功效影响颇大。

如果说,冻土问题主要是土建工程的问题,那么高原问题则对铁路施工的机械装备影响甚大。国内目前尚无高原机电设备的标准,但工程建设作为一种市场需求,就是推动机电设备上一个台阶的最大动力。青藏铁路线格拉段比常规铁路建设对机电设备的需求量要大得多、性能要求也高得多。

2全线总工程量

青藏铁路线格拉段全程1142km,新线1110km,其中青海境内564km,西藏境内546km,主要土石方7882.7万m3,其中冻土方121.0万m3,石方605.6万m3;圬工方152.8万m3。桥梁380座,累计长77.13km,其中特大桥24座,累计长20.58km;大桥155座,累计长42.91km;中桥104座,累计长8.27km;小桥201座,累计5.37km;涵洞2189座,累计长56.04km。隧道15座,累计长9、681km,其中大于1km的隧道4座,累计长6.172km。桥隧累计总长86.81km,占新建线路长度的7.8%。

3所需施工机械

铁路施工期间,在海拔4000m以上地区,空气稀薄、气压较低、平均大气压为海平面60%~70%,且含氧量比平原减少38%~46%,对人体身心健康及劳动能力均有影响。而青藏铁路线格拉段全线高程在4000m以上地段为930km,占线路全长的84%,必须以机械施工为主,人工作一些辅助性工作,这种状况就确定了该线对工程机械有较大需求量。所需施工机械有如下种类:①铲土运输机械;②挖掘机械;③载重运输车辆;④压实机械;⑤桩工机械;⑥矿山机械;⑦工程起重机械;⑧凿岩气动工具;⑨发动机组,包括风机类、空压机、锅炉类等等,其中尤以土方机械、桩工机械、碾压机械、柴油发动机组和起重机械类的需求量更大。

4高原气候对机械及施工人员的影响

高原上由于气压随海拔高度的增加而降低,空气越稀薄,空气中的氧分压也越低,再加之低温、紫外线辐射等环境条件影响,人在高原上所能承受的最大劳动强度、持续性、耐久性只能维持轻微的体力劳动,因此对操作人员的劳动条件和健康的保护十分重要。表1给出在不同海拔高度时氧分压的变化,可以看出驾驶室的微增氧性能是非常需要的。

表1

高度(m)气压(毫米汞柱)吸入气中氧分压(毫米汞柱)肺泡气中氧分压(毫米汞柱)

0760159105

100068014090

200060012570

300053011062

40004609850

50004058545

60003557440

鉴于目前仅是可研阶段,根据一些调查并结合铁路工程技术装备情况,以及不同工程所在地的海拔高度,制定机械台班的定额时,应以如下机械效率降低系数为参考(如表2)。

表2

海拔高度(m)机械效率降低系数(%)

2001~300029~31

3001~400041~50

4001~500060~70

5000以上83~85

5结束语

西部大开发是党中央在20世纪末做出的重大决策,同时也为我国机械工业,尤其是工程机械制造业提供了千载难逢的历史机遇。如果说沙漠工程机械国外早已涉足,而高原工程机械则对谁都是一个全新的课题。我国青藏、云贵高原气候环境独特,自然条件恶劣,是世界上独一无二的高原工程机械天然试验场。在计划经济时代只有国家下达计划,才有人去研究,去制造,而在市场经济条件下不同,用户买的是产品,厂家占领的是市场,需求就是最大的动力。可喜的是在中国机械工业环境技术研究中心1999年度昆明会议上,经数位专家倡导不少厂家作出了积极的响应,如上海柴油机厂、重庆康明斯,以及柳工、常林、鞍山一工、上海彭浦等企业积极参与了高原工程机械的研究和试制,初试效果良好,但在设备的可靠性、耐久性及低温性能方面尚需进一步做优化。

应该说青藏线地理位置及气候环境条件非常特殊,在高原上施工的工程机械的设计要从人员和机械双方面考虑,要针对工程机电装备高原环境适应性关键技术(如功率恢复性增压技术、高原低温启动技术等)进行科研。目前,国内已经研制成功并经过高原性能检测的只有柳工的ZLG50G装载机、彭浦165/220推土机、上柴和重庆Cummins的柴油机,远远不能满足高原工程施工的需求。

衷心希望工程机械制造行业尽快研制出拥有自主知识产权的高原工程机械,为我国西部建设贡献力量,为中国工程机械行业争光。

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