3号线整体国产化率达95% 创下了多项世界第一
正在运行的轨道交通3号线。(受访者供图)
对于重庆市民来说，轨道交通是再熟悉不过的了。特别是南北走向的轨道交通3号线，更是沿线市民出行首选的交通工具。
3号线已运营多年，但很多市民也许不知道，3号线凝结了科研人员10多年科技攻关的心血，整体国产化率达到95%，所取得的成果更是创下了多项世界第一。
在前不久揭晓的2017年度重庆市科学技术成果奖励名单中，由重庆轨道集团牵头，组织上海市隧道工程轨道交通设计研究院、重庆市轨道交通设计研究院、重庆单轨交通工程有限责任公司等单位共同参与的“跨座式单轨交通工程设计建造关键技术创新与应用”项目，获得重庆市科技进步奖一等奖。
应用三限界设计体系减少1.3亿投资
在业内人士看来，3号线的工程复杂程度堪称世界第一，它需要解决山地城市复杂地形、大跨度越江、地下大断面等设计建造技术难题。然而，该项目团队却啃下了这块“硬骨头”。
“作为项目的重大技术创新之一，3号线首次建立了跨座式单轨完整设计与建造理论体系。”全程参与3号线设计与建造的上海市隧道工程轨道交通设计研究院重庆分院院长郭劲松介绍，3号线率先应用了跨座式单轨三限界设计体系，通过试验检验，奠定了国家规范的基础。
什么是限界呢？
他解释，限界系统是贯穿整个项目的灵魂之一，三限界包括车辆限界、设备限界和建筑限界，是保障地铁安全运行，限制车辆断面尺寸、限制沿线设备安装尺寸及确定建筑结构有效净空尺寸的参数指标，也直接决定工程规模和投资。
“最早建成运行的轨道2号线，是引进日本技术，采用二限界设计体系，与此不同的是，3号线应用了三限界设计体系，分类更细，精度更高，也使断面面积节省了约13.2%，减少工程投资约1.3亿元。”郭劲松说，3号线红旗河沟站最大开挖断面达到760平方米，在轨道交通设计与建造中，也创下了世界第一。
轨道梁垂直高差、水平缝隙在毫米级以内
轨道梁系统是跨座式单轨交通的核心系统之一，对生产、架设、调试要求的精度极高，特别是曲线超高区段，国外项目中出现过需要现场切削、打磨再拼装的情形，但这会严重制约工期。
“PC技术(预制混凝土技术)如今在国内很常见，国家也在大力推广。实际上，早在10多年前，PC技术就已经开始在重庆的单轨交通中应用。”郭劲松说，3号线上应用的PC轨道梁，是一段段拼接而成，都是预制好以后再进行现场吊装。并且，在单轨交通中应用PC技术，比一般的建筑工程要求高得多，要在设计时做空间拟合，让每段PC轨道梁的垂直面高差、水平面缝隙都控制在毫米级。
比如跨越嘉陵江的牛角沱到华新街段，要经过一个转弯下坡，属于曲线超高区段，只有实现“无缝拼接”，才能既保证单轨运行的安全性，又提升乘坐时的舒适度，让乘客在列车上站得稳。
经过技术攻关，项目团队创新研发出轨道梁三维空间结构及桥墩定位系统，攻克了轨道梁曲线超高区段三维拼装架设重大技术难题，填补了国内空白。而且，他们还大幅提高了架设轨道梁的效率，大幅节约了架设工期。
首创运营检修与疏散救援综合平台系统
值得一提的是，3号线首创了集综合管廊、设备检修及疏散逃生功能于一体的集成模式，从根本上解决了跨座式单轨长大线路运营检修与疏散救援的问题。
“整条3号线都增加了运营检修与疏散救援综合平台系统。”郭劲松介绍，一方面，在日常夜间维护检修时，工作人员直接沿着轨道上搭建的平台，就可以来回走动进行维护检修；另一方面，如果列车运行时出现故障，停在两个站点之间的轨道上，乘客也可以借助列车内的设备到达综合平台上，再沿着综合平台安全走回到站点。目前，综合平台系统相关成果已纳入了设计规范。
据悉，依托这一项目，项目团队取得了20多项成果，创建了世界上首个国家单轨交通技术标准体系，为单轨系统建设和运营提供了系统的技术支撑。中国科学院上海科技查新咨询中心的查新结果显示，该项目的创新成果整体技术达国际先进水平，部分居于国际领先地位。同时，该项目也获得了有工程咨询行业“诺贝尔奖”之称的菲迪克(FIDIC)奖，以及全国优秀勘察设计一等奖，在国内外都得到高度认可。
“重庆造”单轨技术在韩国大邱等城市推广应用
运营至今，3号线日最高客流达到108万人次，最大客流高峰断面达到3.74万人/小时，具有良好的社会效益。
面对这些，郭劲松倍感欣慰。因为3号线，他自2000年起从上海来到重庆工作，已接近20年。设计与建造单轨的同时，也见证了整座城市的变迁。不过，他的工作还没有结束。
“目前，我们仍在开展技术攻关，对单轨交通进行技术改造，实现进一步优化。”他表示，“重庆造”单轨技术由于工程造价仅为地铁的1/2，经济社会效益显著，如今已经在韩国大邱等国内外10余个城市进行推广、应用，项目团队也将进一步推动“重庆造”单轨技术走出国门。
