【要闻】【深度】跨越百年：京张高铁诞生记

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原标题:【深度】跨越一百年:京张高铁诞生记来源:接口信息

图片来源:中国铁路北京局

记者唐俊

|韦桩

2019年12月30日上午8点40分，开往张家口的g2505列车离开北京北站，标志着京张高铁正式开通。

京张高铁的地理位置和奥运会任务决定了这将是一条具有特别意义的铁路。

一百多年前，詹天佑在北京和张家口之间修建了第一条中国人自己建设的铁路——京张铁路。 在京张铁路正式开通的第110年，京张高铁又使用最新的技术和理念，重新走同一条路线。

两条铁路，相遇了一百年，其间是一代中国铁路人的探索和突破。

人文高速铁路

大部分人在小学语文教科书上读过京张铁路的故事。 这条铁路从北京到南到张家口，全长200多公里，是连接华北和西北的交通要道，也是中国自主建设的第一条铁路。

1905年，清朝政府刚提出了从北京到张家口的铁路建设计划，帝国主义国家断言“中国人不能自己建设铁路”，试图在不寻求技术支持的情况下夺取道路工程权。 毕业于美国耶鲁大学土木工程系回国的詹天佑濒临危险，在极其严格的条件下主持了京张铁路的建设，也打开了中国现代铁路史。

一百多年后的京张高铁标志着中国铁路快速发展的另一个里程碑普铁向高铁的飞跃。

京张高铁两处建设高铁的计划始于11年前。 2007年，中国铁路完成了第六次大幅度高速化，中国首次在京哈、北京上海、京广、胶济等主要高速干线出发时速200公里以上的列车，成功进入世界先进的铁路行列，为中国高铁下一阶段的建设也指明了道路。 第二年，时速350公里的京津城际铁路开通，京沪高铁、京张高铁等许多重要的高铁路线开始调查。

铁工程设计咨询集团有限企业受前铁道部委托，进行京张高铁的可行性研究和设计。 现在的京张高铁全体设计师王洪雨当时27岁，还是刚出生的小牛，认为这条铁路是“和以前一样做的”。 随着项目逐渐推进，他发现其中困难重重。

一百年前，詹天佑在《京张铁路工程纪略》中，阐述了老京张铁路面临的许多复杂环境:因为“地近畿辅”，老京张铁路必须在广安门、阜成门、西直门等人口密集“横穿街道”，在西便门外横穿京汉铁路 在北京旧市区西部和北部的郊外地区，有“所有的园林、墓星布棋罗”，京张铁路为了避免它们必须频繁使用曲线布局。

京张铁路建成时，总工程师詹天佑(车前右三)和同事的照片(资料照片)。

随着城市的迅速发展，百年后的京张高铁面临着更多复杂的环境。

高铁的起点在北京的二环边，名副其实的是市中心。 铁路与地铁13号线平行，北过横向地铁10号线和15号线、建设的12号线、北京两个主要城市西城和海淀，沿线分布着北京交通大学、中央财经大学、北京航空空宇宙大学、清华大学等大学

在这样的地区规划铁路需要与很多人协调。 另外，考虑到将来的工程对周边生活和地铁运行的影响，预计很难。

离开北京，京张高铁遇到了更大的困难:铁路路线八达岭长城、八达岭陵园和詹天佑自己设计的老京张铁路人字线，可以说是有人文特色的路线。 如何平衡人文价值和工程的可行性对设计者提出了巨大的挑战。

2008年立项后，项目组进行了整整7年的前期计划研究，到了年9月，国家发改委正式批准了北京到张家口的铁路可行性研究报告。

随后的四年，项目小组又调整了无数设计方案，最大限度地保护了沿途的文化和自然景区，建设了以人为本的高速铁路。

以八达岭长城站为例，具有2000多年历史的长城是中国人的文化图腾，也是世界文化遗产。 北京高铁八达岭长城站应该设在哪里，项目一开始就批准了可行性报告书，争论一直没有停止。

把车站设置在远离景区的位置是施工最方便的，但乘客去长城必须换乘其他交通工具，交通价格必然会上涨。

在景区内建设高铁站，需要考虑对长城的影响，特别是工程爆破时产生的振动，车站如何协调融入历史文化景区。

“八达岭一带的地质和地形并不特别多，但影响面非常大，如果影响长城，将受到全国乃至全世界的关注”，负责京张高铁隧道工程的副社长吕刚传达了接口信息。

高速铁路车站选址问题的讨论长达几年，中国工程界和文化界泰斗都参加了论证。 包括获得国家最高科学技术奖的中国工程院院士钱七虎、90多岁的中国文化界泰斗谢辰生等。 设计小组和各方面专家召开了无数大大小小的会议，院士参加了4次会议，最多1次有6名院士参加了讨论。

经过反复研究，各方决定最大限度的便利旅客，在长城风景区内设置了网站，但不得对长城和周边文物造成破坏。

最终设计完成的八达岭长城站离长城不到200米，位于八达岭陵园和青龙桥人字线之间，下了人形铁路的边缘，在“人”上加了一横，变成了“大”字。

为了最大限度地抑制地表沉降和施工的难度，保护百年青龙桥站和古长城，八达岭隧道在人字线下最浅的埋深达4米，最深的地方达102米，是当今世界上最深的山区地下站。

穿着文物，附近多在杂洞群的位置，施工队使用电子雷管的微损伤精确控制爆破技术，把振幅控制在最低，爆破相当于一次“在长城跺脚”。

效果图

另外，为了不破坏万里长城的景观，八达岭长城站的站台设计在地下，地面上只能看到一个万里长城这样的站位入口，与山体一体化，这个设计理念被称为“尊重自然，藏在山里”。

八达岭长城站

绿色高速铁路

随着时代的变化，铁路设计理念也在变化。

当时老京张铁路的最大目标是建设可以开通的铁路。 现在建设铁路并不难，高速铁路的建设需要考虑周边环境的保护。

在北京市内，京张高铁的设计构想是尽量不影响周边居民的正常生活。 京张高铁经过长6.02公里的隧道穿过市区，从学院南路南侧入地，从清华大学东门附近出发，被称为清华园隧道。 并在清河建设综合交通枢纽，实现国铁和地铁同台停靠。 在清华园隧道建设过程中采用屏蔽法，将屏蔽架放在轨道上，工人操作遥控装置，将零部件送到指定位置进行组装，精度极高，对环境的影响也小。

另外，通过清华大学东门后，由于线路逐渐上升，设计小组特意在隧道出口设计了全闭声屏障，减少了列车引起的噪音污染。

另一个重点是位于延庆县的官厅水库，这是北京重要的饮用水水源地。 项目组在设计官厅水库特大桥时，特意在桥面设计了污水集中收集装置，将雨水和轨道摩擦产生的杂质排放到水源保护区以外的沉淀蒸发池，以免掉进水库引起污染。

官厅水库特大桥

铁设计桥梁专业负责人李辉关于接口信息，20多年前他工作时，德国工程师介绍说，德国高铁建设每隔一段修建一个蓄水池，收集路面污水。 当时他惊讶于德国人重视环境保护，现在这个理念也出现在北京张高铁上。

王洪雨认为，中国整体的工程观“不仅是京张高铁，其他基础设施项目也越来越精细化”。 随着经济和技术的迅速发展国内基础设施建设不仅追求效率和价格管理而且越来越重视对环境的长期影响。

智能高速铁路

京张高铁的另一重要特色是内置了许多智能元素。

让天佑可能不会认为，100年后，他设计的旧京张铁路线上诞生了中国第一条智能铁路，也是中国第一条智能高铁。 老京张铁路和新京张高铁已成为中国铁路史上极其重要的项目。

“老京张铁路、青藏铁路、京沪高铁是我国铁路工程目前的三个里程碑，新京张高铁将是第四个里程碑。 ”。 铁设计教授级的高工李红侠在想。

李红侠年进入项目组，负责京张高铁“四电”系统和智能化总体设计。 她关于接口信息介绍说，京张高铁的智能化主要表现在智能建设、智能装备、智能运营三个方面。

当时詹天佑修建京张铁路时，中国连开山设备都没有，只能人工挖掘隧道。 京张高铁全线采用智能技术建设，从蓝图到完成新闻全部收集，实现数字管理。

例如，如上所述，清华园隧道工程在盾构机上搭载传感器，可视化施工全过程并动态管理的崇礼支线太子城隧道导入混凝土压力感应系统，水泥的施工压力达到设定值后，自动触发开关，

在智能装备方面，京张高铁是世界上第一条使用自动驾驶的高铁(时速300-350公里以内)。 搭载列车北斗卫星导航系统，实时精确定位，具备车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、门自动开门、站台门联动5个功能，确保列车运行安全，提高列车运行效率，进行牵引

京张高铁智能车辆“龙凤呈祥”与“瑞雪迎春”

在智能调度和安全保护方面，智能车辆供电系统可以实现智能故障诊断警报，形成供电系统的健康判定系统。 高速铁路周边入侵警报系统、地震警报系统、自然灾害监视系统等构成车辆智能调度指挥系统，可以自动检测雨雪、地震等恶劣条件，早期警告，确保安全行驶。 另外，列车全线的各桥梁、车站、各轨道都设置了传感器，容易监视零件是否老化、路基是否沉降、照明是否破损等。

聪明的运营可能是一般乘客最直接感受到的一面。 京张高铁运行后，乘客可以通过“擦脸”进站，智能机器人可以在车站内进行导航，科幻感十足。

“京张高铁是第一条智能高铁，但有些事业只不过是探索和尝试，是智能高铁的1.0版，后续的高铁将在此基础上完全升级。 ”。 京张城际铁路有限企业理事长马骚彦说。

李红侠说:“智能技术不断迅速发展，有点技术在北京张高铁上得到落地和体现，未来的高铁将越来越成熟。”

京张高铁不仅是为奥运会服务的交通设施，也是中国铁路“八纵八横”通道之一的京兰通道的东段。 2019年末，中国铁路营业总里程达到13.9万公里，其中高铁达到3.5万公里。

从1909年中国开通第一条铁路到中国第一条电气化铁路，再到第一条高铁，再到第一条智能高铁，中国铁路经过110年，成为世界上高铁行驶距离最长的国家。

现在，110年前建设的京张铁路还在采用中，北京郊外铁路s2线每天在“人字坂”折返，缓慢地推进历史遗迹。

今天，京张高铁离开北京经过八达岭后，以350km/h的速度开往张家口。