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为中国高铁“铺路”的人——访2017年度国家科技进步奖一等奖获得者高亮团队
   2018年1月9日   

 

 

为中国高铁“铺路”的人

——访2017年度国家科技进步奖一等奖获得者高亮团队


北京交通大学教授高亮率领团队创立“列车—无缝线路—无砟轨道—下部基础空间耦合分析理论”,解决了高速铁路大号码道岔无缝化、长大桥梁及高架站上铺设无缝线路等重大科学难题,形成了我国自主知识产权的无缝线路理论及技术体系,为我国高铁线路科学建造提供了支撑。

中国名片,高铁当之无愧,已经被全世界20个国家的青年评之为“中国新发明”。而获得2017年度国家科技进步奖一等奖的北京交通大学高亮教授团队,就是擦亮“国家名片”、为中国高铁“铺路”的人。

无缝线路是保障高速线路高安全、高平顺、高可靠的核心技术,高亮率领团队创立了“列车—无缝线路—无砟轨道—下部基础空间耦合分析理论”,解决了高速铁路大号码道岔无缝化、长大桥梁及高架站上铺设无缝线路等重大科学难题,形成了我国自主知识产权的无缝线路理论及技术体系,作为一项核心的通用技术,为我国高铁线路科学建造提供了支撑。

“现在来说,我们可以不客气地讲,这个技术我国是国际领先的。”高亮这句话的底气,来自一个团队20多年的科研攻关。

仅京沪高铁上,就为国家节约2亿元

提高亮,不得不提京沪高铁。京沪高铁是新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路,2008年4月18日正式开工,全线1300多公里,国际上从来没有这么长的线路。

尽管国内外早已开始研究无缝线路,但大多针对普速、有限长的无缝线路。如何保证高速铁路几百或上千公里无缝线路的强度、稳定性、平顺性成为难点,也是其他国家铁路发展中从未遇到的挑战。

“无缝线路巨大的热胀冷缩效应,处理不好就得留缝,而哪怕是几毫米的缝隙对于高铁来说都是可怕的。在高速下遇到缝隙,车就蹦起来了,可能会直接造成高速列车脱轨等重大安全事故。”高亮说。

工程界里,把总长1000米或单跨150米以上的桥梁称为长大桥梁。全长1318公里的京沪高铁桥梁长度占正线长度80%左右,其中长大桥梁比比皆是。按计划,长大桥梁与路基连接处要使用一种无砟轨道梁端锚固装置,这本是一项德国铁路专有技术。

不过,在京沪高铁建造时,专家们却发现德国结构与当时的施工状况存在严重偏差,不仅造成严重的工程浪费,而且工期会受影响。基于此,自主研发更为科学、更为经济的技术成为工程建设的当务之急。

高亮团队接下了这个任务。经过艰苦攻关,在京沪公司及各参建单位支持下,团队研发了具有我国自主知识产权的高速铁路双柱型端刺结构系统,在京沪高速铁路徐州至上海段共计使用200余处,保证了质量及工期。

他们花几百万元经费研究出的这项技术,仅在京沪高铁上,就为国家节约了至少2亿元。

光膀子做试验的科学家

扛着百斤钢板爬高十几米,光着膀子在烈日下做试验,这样的经历,几个科学家有过?

高亮有过。

高亮的同事、北交大副教授蔡小培讲过这么一件事:京沪高铁建设期间,高亮带着师生们在安徽滁州段做试验。为了研发更适应现场施工情况无砟轨道新型梁端锚固装置——端刺结构,需要进行现场大型原位试验。

那时是夏天,烈日暴晒之下,铁架上的温度高达60多摄氏度,工作条件非常恶劣。由于要赶进度,大家从早干到晚,来不及稍作休整,又接着干通宵。

试验原定压力加到1100吨,顺利通过后,大家还没来得及庆祝,有关方面提出,为了在安全上万无一失,要加压继续测试,压力加到1700吨。

试验急需架设钢板,但当时已经入夜,施工单位的工人都已经累了,回去休息了。为了不耽误试验进程,高亮和在场的师生们一块,硬生生地把100多斤重的钢板一块一块抬了上去。最终,试验顺利完成,双柱型端刺结构系统通过考验。

高亮还经常光膀子。

高铁工地常在荒郊野岭,无遮无挡,一到酷暑,烈日当头,地面温度超过40摄氏度是家常便饭。高亮和他的团队成员就戴着草帽,光着膀子,埋头苦干。

高亮多次跟团队成员说:“我们的工作必须脚踏实地,来不得半点疏忽。”这种责任心深深感染了身边的人。“很多老前辈在无缝线路、无砟轨道上都有深入的研究,但是他们没有我们那么幸运,赶上高铁大发展的时期,新轨道一建就是上千公里。”高亮感激这个高铁大发展的时代。

一个可敬的团队带头人

和铁道工程打了近30年的交道,可以说高亮与铁路结下了不解之缘。2007年,高亮牵头申报成功道路与铁道工程国家级重点学科。

10年过去,北京交通大学道路与铁道工程学科始终在国内名列前茅,尤其在铁道工程方向更有独到的优势。他带领的团队是首批进入“2011计划”“轨道交通安全协同创新中心”的核心团队,“科技北京”百名领军人才团队,并成功入选国家创新推进计划——科技部重点领域创新团队。

在团队同事眼中,高亮是一位与同事同甘共苦的带头人。他善于采纳别人的意见,做课题遇到难题的时候,大家共同想办法解决。“遇到技术问题,我们有时开会到深夜。”

在学生们的眼里,高亮是一位严谨的导师。在指导学生的过程中,他强调最多的是“要反复核算计算参数、反复推敲结论”。在高亮看来,工程技术的研究容不得半点马虎和偏差,因为那意味着巨大的损失和灾难。他的博士生侯博文说:“我非常清楚高老师的高标准,不敢有一点放松。”

“他从不注重穿着,也不讲究排场,吃的、用的都非常朴素。”同事肖宏教授说。但对同事和学生,高亮却非常大方,“考虑到青年教师收入较低,生活有困难,他会在经济上尽量给予资助”。

团队有一个名叫“高老庄”的200余人的微信群,其中,仅高亮培养的研究生就有130余人。许多学生毕业后依旧从事老本行,并且成为了各自单位的主力军,这是让高亮最为自豪的一件事。