核心提示

　　在重慶，軌道交通列車“穿山越水”“上天入地”“穿樓而過”，已然成為一張亮麗的城市名片。這張名片背後，是規劃、設計和建設者們賦予軌道交通的“黑科技”。科技創新，為重慶軌道交通建設創造出多項世界第一和中國第一，也為全球山地城市軌道交通建設提供了樣本。

　　重慶軌道交通創造的第一

　　來自市住房城鄉建委和重慶交通開投集團消息稱，山城獨特的地形特點，讓重慶軌道交通已經創造了多個世界第一和中國第一。

　　世界第一

　　■3號線，全長55.5公里，是當今世界上線路最長、客流量最大的單軌交通線。

　　■世界上第一座公路單軌兩用城市大橋——3號線菜園壩長江大橋，其鋼箱拱梁跨距世界最長，也是第一座採用纜索吊機安裝的大橋。

　　■世界上第一座單軌交通專用跨江大橋——3號線渝澳嘉陵江大橋。

　　■創立了國際上第一個跨座式單軌交通標準體係，其中部分標準已被多國譯成本國文字參照採用。

　　中國第一

　　■2號線，全長19.15公里，是國內最早建成的跨座式單軌交通示范線。

　　■27號線攻克了國內首條長江上游V型河谷軌道交通過江隧道關鍵技術，解決了重慶山城江城的天然屏障制約。

　　■國內首創山地AS地鐵車型，實現國內地鐵車輛縱坡達到50‰，填補了大縱坡運作的空白。

　　■15號線在全國首次採用城軌快線車（D型車），具備與市郊鐵路、幹線鐵路貫通運營的技術條件，將有力推動“四網融合”發展。

　　重慶兩江交匯、四山環抱。因其特殊的地形，重慶被網友們親切地稱為“8D魔幻城市”。復雜的地形特徵，既為城市帶來錯落有致的美感，也為交通建設增添多重困難。

　　日前，重慶日報記者採訪了軌道交通設計者、建設者、管理者、運營者，探秘他們在推動軌道交通建設方面的科技創新故事。

　　列車和汽車“賽跑”

　　這座跨江大橋設計有訣竅

　　軌道列車穿樓而過，在重慶已經不是一件稀奇事。

　　如今，重慶再次創新性設計出這樣一幅壯麗景觀：同一座大橋橋面上，軌道列車和汽車可以一起“賽跑”。

　　在建的軌道交通18號線（富華路站-跳磴南站）李家沱長江復線橋公軌兩用橋（簡稱為復線橋），是國內首座“路軌同層非對稱布置的大跨度鋼箱梁斜拉橋”。

　　一般來説，傳統的公軌專用橋都是對稱式設計，要麼軌道橋和公路橋設計成上下層，要麼將軌道橋設計在中間、兩側跑汽車。對稱式設計可以保持大橋荷載平衡。

　　復線橋為何要創新性設計成非對稱布置？

　　原因是受地形限制！

　　中鐵建大橋局李家沱長江復線橋項目部經理高明慧介紹，本橋若採用對稱設計，大橋兩端道路側和軌道側連接線和展線設計困難、建設實施難度特大，且不便于布局車站。同時，若大橋通車後，在大橋兩端，軌道列車與汽車存在相互交叉幹擾的現象，通行風險大。

　　而將軌道設計在大橋一側的非對稱設計，則會導致大橋兩側荷載失衡。軌道列車荷載明顯高于汽車，一輛6列編組的軌道車輛重達420噸。這意味著一座大橋上，兩側分別跑軌道列車和汽車，跑軌道列車端是明顯荷載要重。這就像一臺天平，一邊重、一邊輕。

　　“如何讓‘天平’平衡，這是復線橋設計和施工的難點。”中鐵建重慶投資集團相關負責人説。

　　為確保大橋兩側平衡，設計師想出“訣竅”：將復線橋的橋體結構設計為中空的鋼箱梁，而非T梁。

　　這樣，在大橋合龍後，就可在公路側中空的鋼箱梁內澆築混凝土，以增加公路側載重，這就好比為“天平”較輕的一端增添了“砝碼”，讓“天平”達到平衡。

　　實際上，擺放這“砝碼”並不簡單，設計師要進行上百次的模擬列車試驗，測算出具體要澆築混凝土的總量。同時，為了確保澆築時大橋不會發生形變，施工方還動用了上百個監測點進行全過程監測。

　　隧道直徑8.5米

　　用上最大、最強機器“穿山甲”

　　盾構機被譽為機器“穿山甲”，是開山挖洞的利器。

　　10月22日，重慶軌道交通隧道掘進的最大盾構機——“爭先6號”，在中鐵裝備四川德陽基地下線。預計12月初，盾構機臺車、盾體將陸續從德陽發運至重慶15號線項目進行下井組裝。

　　“這臺大機器有望在今年12月底在復盛站至現代大道站明挖區間始發。它一旦投用，將成為重慶軌道交通採用的最大直徑盾構機。”中建三局重慶軌道交通15號線一期土建工程07標盾構經理黃冠表示。

　　15號線為重慶首條設計時速140公里、隧道斷面直徑8.5米的軌道交通線路。傳統的刀盤直徑6米多長的盾構機已不能應對如此大的隧道斷面開挖徑對。

　　為此，中建三局聯合中建鐵投軌道交通公司，對“爭先6號”的刀盤直徑、機械、電氣、液壓等重要部位進行量身設計定做。

　　“爭先6號”的刀盤直徑達8.83米，全長106米，重約1100噸，最大推進每分鐘80毫米，爬坡能力達50‰，一旦投用將成為重慶軌道交通建設採用的最大盾構機。

　　黃冠表示，這臺機器“穿山甲”不僅大，還很強。

　　“爭先6號”安裝有“智慧大腦”，隧道掘進時，它潛入地下，可根據規劃好的線路掘進，刀頭旋轉震動，泥沙、石塊等掉落的渣土隨即被傳輸帶運出隧道外，實現一次成形。

　　特別是針對重慶砂質泥岩地層掘進遇水軟化等容易結泥餅、糊水等問題，刀盤設有自動檢測設備，可以有效地監控作業時刀盤的磨損情況，以減少故障。

　　同時，該盾構機創新性地採用真空吸盤式拼裝機，將傳統的雙梁鏈條葫蘆改成鋼絲繩提升機，大大提高了設備可靠性，減少了故障率等，施工效率較傳統提升4倍多。

　　採用裝配式鋪軌技術

　　鋪軌就像“搭積木”那樣簡單

　　軌道交通鋪軌施工，也能像搭積木一樣簡單？

　　11月1日，在軌道交通4號線二期建設現場，一條條橙色的鋼軌，依次躺在預制軌道板上，縫隙間用構件和配件完美地將他們裝配在一起。

　　“這是我們在重慶創新性採用的裝配式鋪軌技術。”中鐵二局軌道交通4號線二期項目黨支部書記鞠晏成介紹，這些預制軌道板和構件都是事先在工廠按標準預制生産出來，運到現場，施工人員就可以像搭積木一樣安裝。

　　創新，賦予了這種鋪軌方式的改變，傳統的鋪軌流程是先在作業基地將鋼軌與軌枕組裝成軌排，再將軌排運輸到現場澆築整體道床；裝配式鋪軌建造則是先預制軌道板，再將軌道板運輸到現場進行裝配化組裝並鋪鋼軌。

　　“裝配式鋪軌建造難點在于預制軌道板生産，每塊軌道板的誤差必須控制在0.2毫米以內，否則每塊‘積木’就互不相容，沒法精準搭建了。”鞠晏成表示，以前地鐵施工採用傳統現場澆築整體道床，投入人力多且耗時長。

　　預制軌道板還有許多好處，如傳統的軌排每組長25米，對運輸和施工條件要求很高。而單塊預制板最短只有3.45米、最長4.65米，不僅更便于運輸，軌道板現場鋪設安裝可以根據進度要求靈活增加作業面。

　　因此，4號線二期鋪軌時，全線最高峰達到24個作業面，在全國地鐵鋪軌施工中也是首次出現如此壯舉。由此，整個鋪軌工期只用了3個月，提前高效率、高品質完成鋪軌任務。

　　首次採用“雙流制”技術

　　讓列車既可跑地鐵又可跑鐵路

　　眾所周知，地鐵上跑的列車和鐵路上跑的列車是不同的。但具體有哪些不同，普通人很難説得上來。

　　原來，我國軌道交通的供電制式分為兩種：交流25千伏和直流1.5千伏。交流25千伏具有線網末端壓降低、供電距離遠的特點，主要應用于幹線鐵路、城際鐵路或市域（郊）鐵路。直流1.5千伏電壓低、供電距離較短，主要運用于地鐵、單軌。

　　因此傳統的列車，要麼只能在鐵路上跑，要麼只能在城市軌道交通線路上跑，不能同時在鐵路和城市軌道線路上跑。

　　那有沒有既可以跑鐵路，又可以跑地鐵的列車？

　　答案是：有！剛剛被重慶研制出來。

　　10月20日，被業界稱為採用“雙流制”技術的軌道車輛，在重慶中車長客研發成功並下線，這填補了國內軌道交通制式空白。

　　“未來，不同層級、不同制式間的軌道交通互聯互通將成為發展趨勢。”重慶江跳線運營公司相關負責人表示，因此，江跳線被設計成了國內第一條雙流制車輛運營的市域（郊）鐵路。

　　“江跳線規劃的市域（郊）鐵路，5號線是城市軌道交通，要實現兩者貫通運營，首當其衝就是要解決線路和列車雙流切換難題。”重慶江跳線運營公司相關人士表示，通過創新技術，此次下線的列車，可同時在交流25千伏和直流1.5千伏供電制式下運作。

　　明年，江跳線開通後將與5號線貫通運營，乘客從江津乘坐江跳線列車到5號線沿線車站，不用再下車換乘5號線列車，全線實現一車直達。

　　江跳線不僅對車輛進行創新，還建立了全新的雙流制標準體係及成套修建技術，建立了自主可控的技術裝備體係，突破了關鍵零部件核心技術，從技術層面解決了市域（郊）鐵路與城市地鐵快線運營障礙，在全國具有很好的示范推廣作用。

　　“該列車不僅具有地鐵車輛快起快停、公交化運營的特點，也具有城際列車高速及舒適等特點。”重慶交通開投鐵路集團相關負責人表示，該車輛保持了重慶軌道交通4號線、5號線、環線等As車既有的爬坡能力強、轉彎半徑小，單節列車載客量達2300余人的特點。

　　中鐵建重慶投資集團相關負責人表示，江跳線列車最高運作速度120公里/小時，比傳統地鐵有較大提升；車體採用鋁合金材質，具有強度高、輕量化特性，有效地降低車輛重量。特別是將高速動車組上的一係列先進減振降噪技術成功嫁接，提高了車輛乘坐舒適性。