高铁工程建设于山区的技术创新

摘要：从上世纪九十年代始，高铁开始引入中国；发展至今，中国高铁已引领全球，其最为显著的代表性成就就是我国西部山区高铁项目的成功建设。技术创新是推动高铁在我国快速高效发展的一个关键性、制约性的核心因素。和在平原地区建设高铁工程不同，山区建设高铁项目对于技术提出了更高的要求。本文关注我国高铁山区工程建设项目中的技术创新，主要从如下三个层面探究高铁工程建设于山区的技术创新：桥隧相连技术，系统集成技术以及运营维护技术。通过这三个层面的分析，可知技术是影响时代进步的重要因素；高铁技术创新制约了高铁建设的成败，建设高铁工程，必须关注技术创新。

关键词：高铁；工程；山区；技术创新

中图分类号：U492.6+2文献标识码： A

1990年，我国首次明确确立兴建高速铁路的目标；1991年，高深高铁开始改造，1998年光深二期改造完成后，时速达到200km/h；2002年，秦沈与上海磁悬浮示范线完成；2004年，几条主干线的运营时速都达到了200km/h; 2007年，“和谐号”动车进入普通人的生活，最高速度达250km/h；2009年，郑西动车组试验时速达394.2km/h； 2010年，CRH380A动车试运行速度达到了416.6km/h。至此，中国高铁正式步入每小时时速超越400公里的历史。 伴随高铁在我国的快速发展，施工面临的环境也日益复杂化、多样化。依据西部最新铁路建设规划，未来会有多条高铁在山区实施。山区建设高铁，隧道群量多且分布密集，施工的地质、运营环境也非常复杂，故而山区高铁项目的成功建设对技术提出了很高的要求。秦沈线、遂渝路、武广、京沪等高铁的成功建设为我国山区建设高铁项目提供了富足的经验，获取了宝贵的技术创新经验。

山区高铁项目中的桥隧相连技术

山区高铁项目在我国开建的越来越多，越来越广。该类高铁项目多数都会存在彼此连接的桥隧。可以说桥隧的建设质量和建设技术直接的制约并且影响着高铁在山区的成功建设。传统上，建设高铁工程中的桥隧，多选择现浇或者移动模架的方法、借助架设整孔箱梁桥予以完成，但是该施工技术不但难度大，而且成本高，此外工期也不能够得到很好的保证。同时建设的过程中，对于隧道口位置的扩孔、架桥、隧道断面的拓宽、箱梁穿过隧道等等，该技术也不能够予以很好的满足。除了上述技术，也有工程选择增加新的小梁场的方法或者是后浇翼缘板进行施工，但是这两种技术增加了工序，不能够更改运架设备、同时增加了建设成本，使得施工不能够方便化、经济化，所以也不是理想的技术选择。

我国山区高铁建设的过程中，对于上述难题，在技术层面进行了多个方面的创新。首先，成功研制并且推出全球首台穿隧道运架一体机，该机器成功地实现了穿隧道以及整孔箱梁桥两个运架的一体化运作，箱梁选择的为并置组合模式；运架设备设计为无导梁、Ω型腿的模式。这种技术不但经济，而且安全，此外还非常的环保。借助于一体化运作两种不同的运架，转场的时候耗费的机具明显下降，因为机具的减少、一体化的作业、运转周期必然降低，同时控制运作设备的相关人员对应的技术水平有了综合性的提高，同时人工成本也得到了很好的控制。伴随着研究的深入，应用范围的拓展，该设备必然会得到更好的改良，这个技术领域在未来的提升也有着很大的空间。

地质因素是影响山区高铁建设桥隧相连的另外一个重要因素。山体不一，地质不同。如果桥隧路段本身的地质状况非常的复杂，那么高铁建设在技术的层面就面临另外一个重大考验。我国高铁在山区建设的过程中，对于复杂地质条件下对应的地基处理以及相关的路基填筑，都进行了专门的技术攻克，研发设计了有、无砟两种不同的轨道模式。总而言之，在桥隧相连这一影响山区高铁建设的关键因素中，我国在箱梁、地基、路基等多个层面进行了创新，予以了改进，取得了理想的技术成效，推进了高铁在山区的建设。

二、山区高铁施工中的系统集成技术创新

新的时代背景下，任何一个工程的成功运作，都是系统集成技术共同作用的结果，单独的技术不能产生综合性的效应，对于山区高铁建设项目，也是如此。山区建设高铁，集成了如下诸多的技术领域：设计、接口以及联调和联试等核心的技术，供电、牵引、运营调度、通信等附属、配合性的技术支撑系统等等。这些不同的运作技术之间只有进行一体化的集成运作、无缝结合，才能够最终成功完成高铁施工。

我国山区高铁项目建设的过程中，系统集成领域吸纳了诸多的新工艺、新结构以及新材料，比如为了适应山区的复杂地方，降低因为山体滑坡等自然灾害造成损害，山区高铁建设过程中，综合化的运用了多种不同加固防护措施；为了降低路基和地基的承载力，也为了取得更好的支挡效果，支挡结构尽可能的轻便化，并且引进新的土工合成材料、新的技术工艺等等；为了高铁在山区建设的过程中尽可能的降低人工作业，避免因为建设中发生安全事故，造成人员伤亡，加大了自动化技术和自动化系统的运用程度、拓展了自动化技术和自动化系统的运用领域；除此之外，山区高铁施工还在通信系统以及供电牵引等诸多领域进行了技术上的创新，引入了遥感技术、综合勘探等等新的科学技术。这些从不同的侧面，以综合化及系统化创新技术推动了高铁建设中的系统创新。可以说高铁在山区建设中的系统集成创新在某种程度上是当前科技领域诸多先进科学技术的综合化运用，是通过先进科学技术一体化的运用实现了系统的整体集成进步以及先进科学技术在独特领域的重大贡献。

山区高铁施工中的运营维护技术创新

高铁施工是一个长期而且系统性的过程。站在系统的角度分析，施工完成后的运营维护也是高铁建设的一个必须的和很重要的组成部分。高铁工程运营维护之技术创新最主要的是对路基进行维护保养。高铁路基因为车载大、车速快，和普通铁路相比，地基在分布、内应力等方面都很容易发生改变，所以在维护保养的过程中，要密切关注地基的变形、结构以及承载状况。一旦发现潜在问题出现，一定要予以加固。

与平原地区建设高铁相比，山区高铁地基承载力是一个必须要关注的问题。山区环境复杂多变，地基在这样的环境下，更易受到损害。做好山区高铁地基维护，一个创新性的技术可以概括为借助基础面积的扩大实现地基的加固。具体而言，在维护保养现有地基的时候，新旧地基的结合一定要牢固，借助锚固钢筋扩大基础，实现和旧地基的紧密结合。其次，维护保养的深度一定要科学、合适，达到必要的深度，保证高铁台墩处于安全的地埋深度。再次，如果地基土质发生了变化，可通过板桩围堰的手段对地基进行维护，保证地基的承载力。高铁地基承载力直接的关系着高铁质量，所以必须要加强运营维护。

四、结论

综上所述，在山区的复杂地质、地理和气候条件下，成功建设高铁工程，技术创新是根本，技术创新是保证。技术创新源自多个层面，是多个技术领域同时进行革新的综合性结果。桥隧相连技术直接的制约并且决定了高铁建设项目的成功推进，在这个领域，穿隧道运架一体机是创新的代表性结果。高铁工程的成功建设需要通信、供电、运营等附属系统集成领域的支持，比如遥感技术以及综合勘探等等；而对于成功的试运行和长期运行来讲，运营维护领域的技术创新也是保证性的因素。在这个领域的技术创新主要表现为节能环保材料的引用及安装上的技术革新，减振降噪技术的引用实现了环保功能，面对突发事故的紧急防灾预警系统，自动应急制动系统等等。

参考文献

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