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时速350公里,中国建国内首条跨海高铁,过桥不减速,咋做到的?

2021-11-21 20:31 作者:楠竹一  | 我要投稿


图为福厦高铁

为了加强福建地区的交通基础设施建设,中国建成了新建福夏高铁,这也是国内首条跨海高铁,时速高达350公里,并且最值得注意的是,这条线路的列车在过桥时并不减速,而是会保持匀速通过,最大程度保证了高铁列车的速度优势,让乘客能够在极短的时间内,抵达沿线任何一个车站,中国工程师到底咋做到这点的?

图为泉州湾跨海大桥

这条铁路先后跨越湄洲湾,泉州湾和安海湾三个海湾,沿线设置了多达7座车站,对于福建来说是非常重要的一条高铁线路,如果有去过海边或者在跨海大桥上驾驶过汽车,就会知道海上的风力会对车辆的行驶造成非常大的影响,通常来说为了安全起见,通过这样的路段都需要减速通行,时速高达350公里的高铁列车又凭什么不需要减速就能够安全快捷地通过三座海湾呢?

这离不开中国工程师在桥梁设计和建造过程当中运用的种种,新设计和新工艺,以泉州湾为例,全年仅风力达到6级以上的天气就高达91天,更不用说在夏季可能会到来的台风带来的巨大气候影响,在大风中,普通的桥梁会因为风力的扰动发生不可避免的震动和晃动,对通过的车辆造成风险,为了解决这个问题,中国工程师在泉州湾大桥的桥梁主塔造型上进行了创新设计,在桥梁本体上使用流线箱型结构并附加导流板,从空气动力学上减少风力对桥梁的影响,安装在桥身上的减震栏杆和拉锁电涡流阻尼器可以从机械方面吸收和减少,已经造成的震动以及摇晃。

图为泉州湾跨海大桥

除了风力带来的震动之外,地震也会对桥梁造成不利影响,这样的海上工程如何抵抗地震一直是工程界面临的一大问题,设计团队研发并采用了纵向黏滞阻尼器,耐候双曲面球形钢支架以及金属阻尼器等等手段,用来减少地震,对桥面和桥梁本身的影响,在地震发生时,整座桥梁可以协同受力,减少自身的震动,除了风力和震动外,海风带来的盐雾还会在钢铁制成的桥梁上产生锈蚀,常规桥梁面对这种情况使用的解决方法,通常是使用除湿系统和油漆来保障安全,这几座桥梁却直接依靠新型材料,彻底摆脱了腐蚀影响,成为全世界第1座免涂装抗锈蚀大桥,每一个乘客乘坐高铁列车通过时,都能从中看到中国强大的工业和材料科学实力。

通过这一系列设计和制造上的新工艺以及新手段,这几座大桥的性能达到了非常高的水平,即使没有防风屏障,动车依旧可以以350公里的时速通过刮着8级大风的桥梁,即便风力达到11级,大桥依旧可以不封闭交通,尽最大可能保证了福厦高铁的畅通。

图为泉州湾跨海大桥

简而言之,通过这几座跨海大桥的建设,中国不仅能够进一步完善八横八纵高速铁路规划,还在克服一系列挑战的过程当中,进一步提升了自己的基础设施建设水平,未来的中国工程师必然能够挑战更高难度的桥梁和其他工程建设,从而在这一领域彻底超越美国和日本等传统基建强国。

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