【全球新视野】高科技设备的应用 实现科学检修的同时又节省人力

• 2023-01-04 18:44:36 来源：科技日报

【资料图】

通讯员 芦男 科技日报记者 李丽云

“这青藏铁路防冻技术真牛啊，零下38度的天儿，排水管内气温能达到零上4、5度。”1月3日，看着伊阿铁路180公里伊尔施隧道内热气腾腾的中心排水井，中国铁路哈尔滨局集团有限公司海拉尔工务段阿尔山北桥隧养修工区工长郭云飞笑着说。

作为蒙东地区极其重要的“供暖线”，呼伦贝尔市境内每年有70余万吨煤炭经伊阿铁路运往兴安盟阿尔山市、乌兰浩特市以及吉林、辽宁省等地供发电采暖。受高纬度、高海拔影响，伊阿铁路沿线年平均气温在0℃以下，最冷月平均气温在-24℃，极端低温可达-40℃。综合高寒、冻土、山体蓄水量大等因素，伊阿线伊尔施隧道冬季冻害问题突出，边墙渗水结冰、排水管冻结反水涌上线路影响行车情况时有发生，冻害是影响伊阿铁路行车安全的“老大难”。

过往，海拉尔工务段应对隧道突发冻、水害，采取的都是人工清淤、排水管道铺装保温层、外接能源注入蒸汽或者热水融冰等被动防御措施，但因隧道长度大、冬季气温低，这几种措施对于防范隧道冻害的效果并不理想，每年冬季人工除冰、清理中心排水管浮冰的工作量巨大，而且治标不治本。2013年冬季，温度急剧下降，隧道中心排水管内浮冰堆积过快，人工清冰已无法阻止冰冻发展，线路一度无法通行列车。为根治隧道冻害，海拉尔工务段深入探索分析隧道冻害成因，广泛吸纳全国高寒地区路基、桥梁冻害整治经验，终于在青藏铁路路基冻土、冻胀病害的整治方法上找到了适合的答案。

青藏铁路为整治路基冻土冻胀的病害，广泛应用一种直径仅有头发丝十分之一粗的纳米热棒对路基进行加热，海拉尔工务段通过和纳米热棒生产厂家技术人员进行沟通探讨，将伊阿铁路和青藏铁路两地地理条件、气候进行对比，发现了纳米热棒的材料结构、发热效率、能耗以及可控性同样适合隧道排水系统的加热融冰，根据隧道排水系统结构特点和冻害分布。今年入冬后，海拉尔工务段全面开启伊尔施隧道排水系统布设纳米热棒工程，经过两个月的试验和调整，建成了一条贯穿中心排水管的纳米热棒组成的“热膜”管道，附属34个中心排水井口编织的纳米热棒“热网”组成的加热系统。经过两个月试用，隧道冬季冻害十分稳定。

为提高热效率，海拉尔工务段还在排水井口安装保温苯板防止热量流失，使加热系统能够在节约50％能耗情况下，满足融冰需要。纳米热棒加热系统的应用，彻底解决了衬砌渗水结冰和中心排水管、排水井结冰反水问题，极大程度提高了伊阿铁路行车安全系数。

在安装纳米加热线之前，海拉尔工务段每年冬天都要抽调近百名职工来隧道支援除冰，而今年冬天郭云飞和工区十名工友就能够完成隧道检修任务，节省了大量劳力。

（图片由芦男拍摄）

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