中国工程机械商贸网 资讯中心 产品
沙漠中修高铁困难重重,冲击压路机首当其冲解决大问题
2021-01-19 来源:天路重工

在中东土豪国沙特阿拉伯有两座伊斯兰教圣城,一座叫麦加,另一座叫麦地那。两座圣城均位于沙漠腹地,每年来自世界各地的600多万穆斯林来到麦加朝觐,朝觐者的大量涌入使狭窄的道路更加紧张,现有的交通系统已经过时。

为了减少老旧的设备和公路交通在运载过程中存在的诸多安全问题,沙特政府决定开设一条高速铁路,由于这趟高铁主要连接了沙特的两大圣城麦加和麦地那,因此名为麦麦高铁,又名哈拉曼高铁,是世界首条穿越沙漠地带、时速最高的双线电气化高速铁路。

2009年11月~2010年3月我国铁道部牵头,以中铁一院、中国南车、中国通号、北京铁路局、中铁十八局等5家中国集团公司与德国和沙特等国企业组成的Al-Rajhi联盟承包项目,这是中国企业在海外参建的世界首条穿越沙漠地带高铁。

沙漠中修高铁,会遇到多少难题?

这座连接麦加与麦地那的麦-麦高铁,又被称为哈拉曼高铁。铁路全长450.25公里,为沙特政府投资的双线电气化客运专线,设计时速320公里/小时。项目总耗资600亿美元,是中东地区最大的交通项目之一。

线路由法国著名的索菲图设计咨询公司于2008年~2009年设计。线路穿越阿拉伯沙漠,途经红海港口吉达、拉比格、阿卜杜拉国王经济城,其中麦加车站特大桥是全线的重点控制性工程,由中国企业独立承建。大桥总长1556米,横跨5条公路,桥梁最大宽度72.6米,为世界高速铁路桥梁之最。

1、干旱炎热

哈拉曼高速铁路位于干旱荒漠区,途径赛拉特低山丘陵(含山前侵蚀平原区)、红海海滨平原区、赛拉特山间平原区等地形地貌。区域内干旱少雨,气温经常能达到55℃之高,是世界上最热的地区。植被稀少,极度炎热干旱,沿途沟、谷发育,主要经过拉比、法蒂玛及阿什-苏梅西等几条较大的干河河谷。高铁沿线地表起伏较大且多为松散的厚砂层,主要由红色的砂粒组成,寸草不生,通行极为困难。

2、风沙影响

风沙问题是哈拉曼高铁工程在技术上面临的最大挑战。沙漠中有许多的流动沙丘,这些流动的沙丘被风一吹就会覆盖线路。不时袭来的沙尘暴还会造成电气设备、通信信号设施的磨损和侵蚀。砂粒渗入道砟之间或道砟层底部后,会降低道床的机械性能,损坏钢轨、轨枕和扣件,从而缩短整个轨道系统的使用寿命。

针对风沙移动的问题,运营机构通过模拟预测沙子运动的方式,提早采取应急措施,努力减少沙子给运营带来的负面影响。在风沙特别大的区域,铁路两侧设置有拦沙沟和宽达40米的积沙平台,尽可能降低风沙对铁路系统的侵蚀。对于铁路周边一些比较危险的沙丘,采用沥青碎石进行平面固沙;在局部岩石松散、破碎地段,设置锚索加固和锚杆挂网喷护工程。

3、路基软弱

此外,沙漠地质环境还存在路基软弱的问题。沙漠中的砂土风化十分严重,这些砂由颗粒单一均匀且细小的颗粒组成,其粉粘土含量较小,渗透系数及比表面积大,黏聚力弱,松散性强,保水性差,很难直接承重。

由于沙丘路基深入沙丘深处,原材料运输困难,并且在沙丘中可利用的材料匮乏、机械设备行进困难,多数路基基底加固处理的常规方法对沙丘路基基底处理都不适用。为保证施工质量、降低工程造价及加快施工进度,这要求沙丘路基的施工设备及工艺不能过于复杂,原材料应尽量就地取材。

考虑到这一点,哈拉曼高铁的路基基底处理根据砂层的厚度分别采用冲击碾压法和振冲挤密法施工,以便低造价、快速的完成路基基底的处理。

冲击碾压法,是指冲击压路机利用其高振幅、低频率的冲击产生的高能量的冲击力周期性连续冲击地面,在基底内产生强烈的冲击波。该冲击波具有地震波的传播特性,从而使产生的冲击碾压功能达到超重型击实功并深入基底内部,使地下深层的密实度不断积累增高,达到深层压实的目的。基于冲击碾压的这些特性,对于沙丘中填料来源匮乏,处理深度较深的路基基底处理采用冲击碾压是非常适合的施工方法。

另一种振冲挤密法,则是利用振冲器的水平重复振动和造桩挤压的双重作用, 逐渐破坏砂土的内部结构,使砂土的孔隙水压力迅速增大,形成土粒向低势能位置转移的条件,从而达到密实砂土的目的。饱和砂层在振冲器的强力振动和挤压作用下发生液化,砂颗粒重新排列从而减少空隙,同时在振冲器的振动条件下,利用添加的回填料使砂层得以挤压密实。除了振动密实外,还采用当地比较常见的2-100mm的砾石作为回填材料,提升路基的强度和抗变形能力。

由于冲击碾压法和振冲挤密法均能最大限度的就近施工沙丘中材料,极大地解决了沙丘施工材料来源及运输困难的难题,不仅减少了对周边环境的影响,也为优质、快速的完成沙丘路基的施工打下了坚实的基础。哈拉曼高铁通过不间断地对沙丘路基的监测,采用冲击碾压和振冲挤密法处理的沙丘段路基,各项沉降指标均在控制范围内,完全满足设计要求。(本文来自天路重工)

* 特此声明
1.凡注明来源"中国工程机械商贸网”的所有文字、图片和音视频资料,版权均属中国工程机械商贸网所有。若需转载需注明新闻来源及链接,违者本网将依法追究责任。
2.本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点。其他媒体、网站 或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
3.如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利
发表我的评论
后参与讨论 1/1000 提交评论
全部评论 0条评论
查看全部评论
热搜词按照字母排序
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 其他
21-SUN公众号
铁臂商城手机端
铁臂商城公众号

掌握全局,把握市场

买设备,就上铁臂商城!

为用户提供挖掘机、装载机、起重机等工程机械设备的信息查询、设备询价、产品投诉等服务。