中新網(wǎng)12月31日電 世界第一條磁浮商業(yè)示范線(xiàn)——上海磁浮列車(chē)線(xiàn)今天上午試運行通車(chē),國務(wù)院總理朱镕基和正在中國訪(fǎng)問(wèn)的德國總理施羅德親臨現場(chǎng),為上海磁浮列車(chē)示范運營(yíng)線(xiàn)試運行通車(chē)剪彩,并一同乘坐了首發(fā)的磁浮列車(chē)。
今晚新華社播發(fā)一組稿件,披露上海磁浮示范運營(yíng)線(xiàn)建設背后的三個(gè)“故事”。本網(wǎng)特轉載如下:
故事之一:“硬骨頭”如何啃下?
上海磁浮示范運營(yíng)線(xiàn)建設最核心的構件,就是那支撐磁浮列車(chē)御風(fēng)而行的2551根混凝土軌道梁。在工程談判時(shí),加工這種軌道梁的機床從哪里來(lái)?我方曾咨詢(xún)德國有關(guān)機床制造商。他們聲稱(chēng),磁懸浮軌道梁數控加工機床相當精密復雜,生產(chǎn)制造周期必須要兩年,安裝調試還得6個(gè)月。顯然,我方不能接受這個(gè)時(shí)間進(jìn)度。
怎么辦?2001年2月,上海磁浮工程指揮部將軌道梁加工專(zhuān)用數控機床向全國招標。曾是國內機床行業(yè)“十八羅漢”的沈陽(yáng)機床股份有限公司中捷友誼廠(chǎng)與其他5家企業(yè)“殺”入最終投標?偨(jīng)理關(guān)錫友親自帶領(lǐng)技術(shù)人員,連干三天兩夜,拿出了一份32頁(yè)、2.5萬(wàn)字的標書(shū)。
上海磁浮交通發(fā)展有限公司副總裁宋孝鋆告訴記者,磁懸浮軌道梁每根長(cháng)50米(后改為25米),重約350噸(后改為170噸),如此龐然大物的加工精度誤差,要求在15道以?xún)!啊?5道’是什么概念?就像一根頭發(fā)絲那么細!而且其加工面既有直面,也有曲面,主要軌道有拐彎,有的梁除了拐彎還要爬坡。因此,8臺機床必須具有五坐標控制,即除了X、Y、Z坐標外,還要有A、B回轉坐標,技術(shù)難度之高不言而喻!
3個(gè)輪回的投標會(huì )后,工程指揮部對中捷友誼廠(chǎng)呈報的方案最滿(mǎn)意,評價(jià)是“反應最快、方案最優(yōu)、交貨期最短”。但上海磁浮項目之重要、時(shí)間之緊迫,中捷友誼廠(chǎng)提供軌道梁數控加工設備真的能按期保質(zhì)完成嗎?宋孝鋆一行三人前往沈陽(yáng)實(shí)地考察,沈陽(yáng)方面語(yǔ)氣堅定地說(shuō):“放心,這個(gè)保,我來(lái)?yè)!?/p>
2月16日,中捷友誼廠(chǎng)上海磁浮項目加工設備制造指揮部成立。磁浮專(zhuān)機每條長(cháng)達36米,由9節4米的床身連接而成,設計人員在床身上安裝直線(xiàn)導軌,大膽采用齒輪、齒條傳動(dòng);立柱滑座重量大、扭矩大,而且要求回轉定位精度高,設計人員選用了滾動(dòng)-滑動(dòng)混合摩擦劑,精密軸承定心與支撐,圓光柵測量來(lái)實(shí)現全環(huán)閉控制……
為了設計出高精度、高速度、高可靠性的數控機床,中捷友誼廠(chǎng)的技術(shù)人員拼了!3月30日24點(diǎn)33分,700多張圖紙提前一天全部入庫,前后用時(shí)45天。按照常規,這些設計至少需要180天。與此同時(shí),生產(chǎn)組織工作也在有條不紊地進(jìn)行。磁浮專(zhuān)機裝配關(guān)鍵的沖刺階段,正趕上沈陽(yáng)天氣最熱的時(shí)候,工人們頂著(zhù)38攝氏度高溫每天工作13個(gè)小時(shí)以上。
11月11日半夜12點(diǎn),上海磁浮軌道梁銑、鉆、鏜全部工序順利切削完畢,并全部達到合同規定的加工技術(shù)要求。安裝調試人員放起了鞭炮,興奮地向沈陽(yáng)匯報說(shuō):“第一根軌道梁試切削成功!聽(tīng)到我們放鞭炮的聲音了嗎?”
德國廠(chǎng)商需要兩年半才能完成的工作,沈陽(yáng)機床股份有限公司中捷友誼廠(chǎng)硬是在8個(gè)月內拿下,讓德國專(zhuān)家豎起大拇指連說(shuō)“太棒了!”
2002年9月5日,最后一根加工完畢的軌道梁吊往鋪裝現場(chǎng),磁懸浮高速列車(chē)提前40天上線(xiàn)。
故事之二:另一種“零高度”飛行
如果說(shuō)磁浮列車(chē)突破了鐵路交通系統使用車(chē)輪和軌道的傳統技術(shù)界限,是第一個(gè)沒(méi)有車(chē)輪的無(wú)接觸的“零高度”飛行;那么擔負磁浮工程設計任務(wù)的上海市政工程設計研究院的設計人員,則是從“零”起步,完成了一次沒(méi)有退路的另一種“零高度”飛行。
在磁浮工程中,軌道梁相當于電動(dòng)機的定子部分,繞有電纜線(xiàn)圈的定子鐵芯固定在軌道梁兩側,磁浮列車(chē)就在與它保持10毫米的間隙高速行駛。因此,軌道梁的設計、施工、裝配和安裝精度要求極高,所有幾何線(xiàn)形和相鄰的錯位誤差必須小于1毫米。如此高精度的軌道梁,不僅在土建行業(yè)非常罕見(jiàn),就連準備技術(shù)輸出的德國,也只有在38公里試驗段上有一根50米長(cháng)的直線(xiàn)試驗梁。
上海磁浮工程中,德方提供的軌道梁設計長(cháng)50米,重380噸。這根又細又長(cháng)的混凝土梁從制造、運輸到安裝,連續移動(dòng),必須毫不走樣地安放在磁浮線(xiàn)路上,稍有受力不均,就會(huì )損傷扭曲影響工程的精密銜接。
從零起步,上海市政工程設計研究院的設計人員在組團赴德培訓、吸收掌握復合軌道梁設計技術(shù)的基礎上,開(kāi)始了大膽創(chuàng )新。他們完全拋開(kāi)德方設計,提出了一分為二的嶄新思路,也就是在不降低技術(shù)要求的前提下,將軌道梁分割成25米長(cháng)的兩根,從雙跨整澆連續梁改為單跨簡(jiǎn)支連續梁。設計人員還通過(guò)精確計算,將軌的道梁受力狀態(tài)從水平橫向受壓改為軸心垂直受壓,這樣不僅符合設計要求,還能最大限度避免軌道梁的受拉現象。
磁浮是一條不屬于原有道路規劃的特殊線(xiàn)路,受原有道路、建筑物及輔道的制約很大。一定要設計出“中國式的線(xiàn)路,上海式的線(xiàn)路”!上海市政工程設計研究院的設計人員對磁浮線(xiàn)路進(jìn)行了多次縱斷面和橫坡優(yōu)化。同時(shí),他們還根據速度曲線(xiàn)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,確定合理的平、縱線(xiàn)型組合、橫坡設置以及緩和曲線(xiàn)長(cháng)度,不但提高了列車(chē)的舒適度,還簡(jiǎn)化了軌道梁制作和軌道梁設備布置。
磁浮系統對軌道結構變形要求非常高,否則就無(wú)法實(shí)現“零高度”飛行。這就要求設計人員對不同跨徑、不同種類(lèi)的軌道梁進(jìn)行精確計算和設計。然而,每一根梁的空間坐標都不同,單單一根曲梁的加工數據就多達2000個(gè)。磁浮全線(xiàn)幾十種類(lèi)型、2609根軌道梁計算所產(chǎn)生的數據高達1000萬(wàn)個(gè),占用計算機內存約15G,而這一切都是在短短兩個(gè)月里完成的。
60天,上海磁浮工程設計者們,以自己的智慧和拼搏,實(shí)現了另一種“零高度”飛行!(完)
故事之三:火眼金睛
在磁浮主線(xiàn)一、四標段施工現場(chǎng),經(jīng)常能看到一個(gè)頭戴安全帽的瘦高身影,時(shí)而用鋼卷尺低頭測量,時(shí)而與施工人員比劃商討。他就是被譽(yù)為磁浮工程的質(zhì)量衛士——上海建筑科學(xué)研究院監理部磁浮項目部一標總監席與元。
整個(gè)磁浮工程的不少技術(shù)“瓶頸”都出現在一標段。作為監理,席與元心里明白,只要他所監理的兩個(gè)標段出現任何問(wèn)題,都會(huì )對整個(gè)工程的進(jìn)度產(chǎn)生致命影響。所以,從踏上磁浮工地的第一天起,席與元就在心中默默立下軍令狀:在一標段,決不能因為任何人、任何事、任何原因影響工程進(jìn)度。
作為一項代表當今世界先進(jìn)水平的高科技工程,上海磁浮工程的三維空間精度要求非常高,特別是豎向精度嚴格到以“絲”為計量單位。如支座預埋鋼板的平整度,每一塊60厘米見(jiàn)方的鋼板,其精度要求為千分之一。
為了達到“磁浮精度”,席與元主動(dòng)與承包商到鋼板加工廠(chǎng)監督鋼板制作。從鋼板選材、機器加工,到最終出廠(chǎng)的平整度標準,席與元都提出了保證質(zhì)量的措施要求,F場(chǎng)預埋鋼板時(shí),他還特意買(mǎi)來(lái)靈敏度極高的框式水平儀,親自爬到數十米高的蓋梁上現場(chǎng)指導。經(jīng)過(guò)兩天兩夜的奮戰,首批龍陽(yáng)路車(chē)站40個(gè)墩位的160塊鋼板全部按計劃完成,并達到預定精度。
一標段有近500根深達70多米、直徑80厘米至1000厘米的鉆孔灌注樁施工。為了減少沉降,清孔以后沉渣厚度控制、孔徑充盈系數等工藝要求比同類(lèi)灌注樁要求嚴格一個(gè)數量級。此外,這個(gè)標段地質(zhì)條件復雜,地層不穩定,施工難度很大。席與元一方面堅持質(zhì)量標準不降低,一方面主動(dòng)幫助施工隊伍動(dòng)腦筋、想辦法。在鉆井過(guò)程中,由于地層流砂層較厚,泥漿比重難以控制,為了保證護壁效果,席與元與其他監理人員果斷提出增大泥漿比重,達到規范的上限。從成孔到成樁,席與元始終密切關(guān)注著(zhù)每一道工序的操作過(guò)程。
近300個(gè)日日夜夜里,席與元幾乎沒(méi)有好好地休息一天。一標段架設的第一根門(mén)墩鋼蓋梁橫跨交通繁忙的羅山路,為了保證架梁質(zhì)量和安全,年近60的席與元自始至終堅守在施工現場(chǎng)!拔腋傻木褪沁@行!干這行就要練就一雙‘火眼金睛’,不能疏忽!”他笑著(zhù)說(shuō)。(作者:俞麗虹 黃庭鈞))