Világhírű kínai vasútfejlesztések

Több mint két évtizede már jártam Pekingben, pár éve (2007) pedig egy szakmai utazás keretében szerezhettem személyes élményt a hatalmas ország fejlődéséről. A figyelmem – mint közlekedési szakembernek – természetesen főleg a vasúti közlekedés fejlesztésére irányult. Volt szerencsém Pekingből Tibet fővárosába, Lhászába vonatozni, illetve utasa lehettem a 430 km/h-val száguldó sanghaji Maglev mágnesvasútnak (1. kép).

 

A világ legmagasabban fekvő vasútvonala 

Pekingből a néhány éve épült új vasúti pályaudvarról (amely Ázsia legnagyobbika) indul a vonat, és negyvenhét óra múlva megérkezik a végállomásra, a tibeti fővárosba, Lhászába (2. kép).

Szakmailag főleg az út utolsó harmada érdekes. A 2006-ban átadott, 1956 kilométer hosszú Csinghaj–Lhásza vasútvonal kiemelkedően fontos szerepet tölt be Tibet életében. Az új közlekedési útvonal megszüntetheti a tartomány elzártságát, elősegítheti gyors gazdasági fejlődését, ugyanakkor kérdéses, hogy nem sodorja- e veszélybe a tibetiek ősi kultúráját, az itt honos egyedi állat- és növényvilágot, valamint a törékeny egyensúlyban lévő magashegyi természeti környezetet.

A Csinghaj–Tibeti Vasút a világon a legmagasabb,  és ilyen magasságban a leghosszabb. A vasút első részének építése már 1979-ben befejeződött. Ez a szakasz Hsziningtől tart Golmudig 814 km hosszúságban. A második szakasz Golmudtól indul, és jelenleg Lhászáig tart (3. kép).

Az építési munkák 2001-ben kezdődtek meg. A vasútvonal hossza 1142 km. Ebből 960 km a tengerszint fölött több mint 4000 méter magasságban és 550 km hosszan fagyott altalajon fekszik. A vonal legmagasabb pályaudvara Tang gu-la állomás, amely 5068 m magasan épült, a vasútvonal legmagasabb pontja, a tengerszint fölött 5072 méteren, a Tagula-hágó. A vasútvonal avatására 2006. július 1-jén került sor. Az építkezés és az üzemfelvétel tervezett költsége 26,2 milliárd jüan, mintegy 3,3 milliárd euró volt. Nem túlzás a Csinghaj–Tibeti Vasút öt év alatti megvalósítását a gigantikus jelzővel illetni. A vasút építésekor három fő kérdést kellett megoldani:

• fagyott talaj,
• ökológiai probléma,
• a magas fennsík oxigénhiánya.

A Kínai Vasúti Minisztérium a fagyott talaj és az ökológiai kérdés megoldására az összes költség 8%-át fordította. A vasútvonalon hidak és alagutak tucatjai épültek. A tizenegy állomás vágányhálózata, az üzemi épületek a jövő szállítási kapacitás-igényének megfelelően kerültek kialakításra. A vasútvonal számtalan építési technológiája
közül most csak a világon egyedülálló megoldást ismertetem. A vasút alatt a föld 550 km hosszan 30 méteres mélységig fagyott. Ha a nyári hónapokban a talaj felső rétege megolvad, nem tud elszivárogni az olvadékvíz, s így a felső réteg annyira fellazul, hogy a vasúti pálya, mint egy mocsárban, egyszerűen elsüllyed. A megoldást a „hűtőszekrény” elv jelentette, ami a töltés alatti talaj felolvadását hivatott megakadályozni. A hosszú éveken át végzett kísérletek alapján találtak rá a kínai szakemberek a megfelelő „talajszilárdságot” biztosító megoldásra. A pálya mentén látható, talajba süllyesztett acélcsövek jelentik a megoldást (4. kép).

A csövek mintegy öt méter mélyen nyúlnak le a talajfelszín alá. Ezek olyan hűtőanyaggal vannak feltöltve, amely jóval a fagypont alatti hőmérsékleten elpárolog. A halmazállapot-változás köztudottan hőt von el a környezetéből, ami a nyári hónapokban is a fagypont alatt tartja a talaj hőmérsékletét. A gőz halmazállapotú anyag
amint eléri a csövek csúcsát, kicsapódik, és lefolyik a csőbe, ezzel újra kezdődik a körfolyamat. A csövek a talaj felett 3,0 méterrel nyúlnak ki, és a csővégeken mintegy 1,5 méter hosszúságban hűtőborda kiképzést kaptak. A pálya kritikus szakaszain több ezer ilyen csövet építettek be a talajba.

Az ökológiai egyensúly megóvására is nagy gondot fordítottak. Évente kétszer, keletről nyugatra, majd vissza több tízezer tibeti antilop vonul. Az antiloptehenek a nyugati területek nyári legelőin hozzák világra a borjaikat. A hatalmas állatvonulás zavarásának elkerülésére építették meg például a Csing-Suj hidat, amely tizenkét kilométeren át a síkság fölött vezeti a vágányt. A hídszerkezet nemcsak az antilopokat, hanem a kényes talajt borító fűtakarót is védi. A kemény környezeti jellemzők: földrajzi magasság, alacsony légköri nyomás, oxigénhiány, a hideg, a szélsőséges hőmérsékleti ingadozás, az erős ultraibolya sugárzás, viharos szelek szigorú feltételeket támasztanak a vonó és a vontatott gördülőanyagokkal szemben. A teljes vontatási szolgálatot NJ2 sorozatú dízelmozdonyok bonyolítják le Golmud és Lhásza között (5. kép).

Minden esetben 3 mozdony egybekapcsolva továbbítja a 16 kocsiból álló szerelvényt. Ezt a mozdonysorozatot a GE
gyár készítette az Amerikai Egyesült Államokban, Pennsylvaniában. A mozdony erőforrását egy 7FDL típusú GE dízelmotor adja, amelynek teljesítményét automatika szabályozza a földrajzi magasság függvényében. Emellett számos egyéb korszerű berendezést alkalmaztak vezetési és kommunikációs célokra, mint az ITCS, a GSMR, globális szatellit információs átvitel stb. A megbízható NJ2 sorozat AC villamos erőátvitelű, el van látva komputeres vezérlő rendszerrel, elektronikus üzemanyag-befecskendezésű, nagy üzembiztonságot nyújtó dízelmotorral, új típusú légfékrendszerrel, az egyedi tengelyhajtás AC elektronikával stb. A mozdonyban aviatikai oxigén-előállító rendszer működik. A berendezés által előállított levegő oxigénaránya meghaladja a 90%-ot.

Egy mozdony fő műszaki adatai:

• teljesítmény: 3000 kW
• legnagyobb sebesség: 120 km/h
• fő méretek (h×sz×m): 22 m×3,3 m×4,8 m
• szolgálati tömege: 138 t

Személykocsik: A kedvezőtlen légköri és földrajzi hatások miatt a Csinghaj–Tibeti Vasút különleges és szigorú követelményeket állított fel az üzemelési minőség és az üzembiztonság érdekében, és ezeken túl az utaskényelem, a megbízhatóság, az alacsony fenntartási igény és a jobb légtömítési megoldások biztosítására. Ezekre a követelményekre fejlesztették ki a 25 T jelű személykocsicsaládot. Jelenleg a Csinghaj–Tibeti Vasúton 358 személykocsi van üzemben. Egy vonat tizenhat kocsiból áll, harmadosztályú ülőhelyes (6. kép) másodosztályú háló, első osztályú háló, étkező és generátorpoggyász kocsikból.

A kocsi kialakítása rövidebb, de hosszabb utazásra is biztosítja az utasok kényelmét. Az első osztályú hálókocsi: A kocsiban nyolc hálófülke van négy hálóhellyel és 32 ülőhellyel. A kocsi két végén mosdó és WC-k vannak kialakítva, egy európai és egy ázsiai stílus szerint. Minden fekvőhely-hez egy 13”-os LCD-tévékészülék tartozik.

Étkezőkocsi: A kocsi egy éttermi szakaszból és egy bárrészlegből áll. A kocsiba a legkorszerűbb konyhai felszerelések kerültek beépítésre. Valamennyi berendezés megfelel a fennsíki környezeti hatásokkal szembeni biztonsági feltételeknek.

Generátorkocsi, poggyászkocsi: A fejlett technikával felszerelt és jelentős energiát igénylő szerelvény ellátásához megbízható üzemű villamos energiát szolgáltató berendezés kell, ami ebben a kocsiban került elhelyezésre. A vonatba besorolt vasúti kocsik fő műszaki adatait összefoglalva az 1. táblázat tartalmazza.

Golmud állomástól az utaskényelmet, az utasokról való gondoskodást szolgálja az oxigénnel dúsított levegő befúvása a hálófülkékbe és a kocsikba. Ilyen magasságban ugyanis a levegő már a tengerszinten szokásos oxigénnek csupán a 60%-át tartalmazza, az emberi szervezet teljesítőképessége csaknem egyharmadával csökken.

A sanghaji Maglev

Európából repülőgéppel Sanghajba, a Pudong nemzetközi repülőtérre érkezünk, ami a méreteiben és az utasokat kiszolgáló létesítményeiben is lenyűgöző létesítmény. A légikikötőből a 17 milliós lélekszámú városba az utasok a többsávos, kitűnő minőségű gyorsforgalmi utakon közúti járművekkel, illetve a nagy befogadóképességű mágnesvasúttal juthatnak el. A repülőtér épületével egységet képez a mágnesvasút végállomása. A repülőtér és a shanghaji pénzügyi negyed között 2003. január 1-jén nyílt meg közforgalmú üzemben a 30 km hosszú mágnesvasút (Maglev). Ezt a távolságot a Transrapid 8 tip. szerelvények mintegy 7,5 perc alatt teszik meg, miközben 430 km/h sebességre gyorsulnak fel. A Maglev napi 18 órát üzemel.

Néhány adat a Maglev megvalósításáról:

• A Kínai Tudományos Minisztérium és a német Transrapid International konszern 1999 novemberében állapodott meg a rendszer kifejlesztéséről, amit 18 hónap alatt végeztek el.
• A tesztek során a vonat elérte az 500 km/h sebességet, az utasszállító csúcssebesség pedig 430 km/h.
• A döntéstől a 30 km hosszú vonal üzembe helyezéséig – a fejlesztés, az építés és a kísérleti üzem lebonyolítása – mindössze 37 (!) hónap telt el.

Az eredeti német jármű az erre a célra épített kísérleti pályán több ezer látogatóval ismertette meg a mágnesen lebegő vasutat, 1993-ban 450 km/h-s sebességi rekordot állított fel. Mivel Németországban az óriási költségek miatt nem valósult meg ilyen vasútvonal, ezt követően kezdtek kutatni külföldi megrendelők után, ami találkozott a kínai fejlesztési igényekkel.

Röviden a Maglev-elvről:

A mágneses lebegtetés és hajtás elve nem újdonság, azt már 1934-ben szabadalmaztatta a német Hermann Kemper. A villanymotoroknál a mágnes-kölcsönhatás forgatja az állórészben (sztrátor) a forgórészt (rotor). Ha a hengeres villanymotort a palást mentén felvágjuk és kiterítjük, két hosszú elemet kapunk, és a tekercseibe vezetett áram mágneses hatásra egymás felett elmozdul. (1. és 2. ábra)

Amilyen egyszerű az elektro- és ferromágneses lebegtetés, valamint az előrehajtás elve, olyan sokféle bonyolult részletet kell megoldani a sikeres működtetéshez. A Maglev vonat részére teljesen különálló pálya kell. Ez jelentősen megdrágítja a beruházást. Továbbá a Maglev pályáját semmi nem keresztezheti. Ezért zárt vagy emelt szintű pályát kell építeni. A kitérők is jóval bonyolultabbak és nagyobbak. Előnye viszont, hogy a járművek, az adhéziós járművekhez képest a nagyobb emelkedőket is legyőzik, kisebb sugarú ívekben is közlekedhetnek. Ez egyes helyeken „olcsóbb” pályát eredményezhet. A pálya és a jármű karbantartási igénye jóval kedvezőbb, az élettartama jóval nagyobb, mivel nincs súrlódás. A súrlódás hiánya miatt az energiafelhasználás is igen kedvező, nagy gyorsulás és nagy sebesség érhető el. A Maglev kocsijainak alvázáról „szoknya” lóg le, amire a hordmágneseket (kiterített rotort) szerelik. A „T” alakú betonoszlopokon nyugvó betonpályára a kiterített sztátort építik. Az áram mágneses hatására a kocsi a betonpályáról néhány milliméter magasságba felemelkedik. (Ez az emelkedés a Transrapid 08 típusnál 10 mm.) Az alsó karokba szerelt vezető mágneseket a betonpálya peremére erősített mágneses sínek igyekeznek eltaszítani. Ebből adódóan a kocsi „szoknyája” haladás közben nem súrolja a betonpálya oldalát. A vonatkocsiszekrények, a nyílászárók, a kocsik közötti átjáró szerkezetek nyomásállóak. Az utasok nem érzik az egymással szemben 430-430 km/h sebességgel elsuhanó vonatok által létrehozott léglökést (7. kép).