張澤珪,鐵道工程專家,我國無縫線路技術的開拓者。從事鐵道建築和無縫線路技術的研究工作50餘年。
他主持制定的我國鐵路建築限界國家標準一直沿用至今。前期主持無縫線路專題組工作,重點研究了無縫線路縱向力的規律及配套結構的定型等,撰寫並編、譯多篇論著,積極推廣和普及無縫線路成套技術。為中國鐵路建築事業發展做出了重要貢獻。
基本介紹
- 中文名:張澤珪
- 國籍:中國
- 民族:漢族
- 出生日期:1916年11月21日
- 性別:男
- 政治面貌:民眾
生平簡介,主要科學技術成就,簡歷,主要論著,
生平簡介
張澤珪,1916年11月21日生於上海一個公務員家庭。
1934 年畢業於上海市南市育才初 級中學,會考獲甲等第42名;1937年畢業於浙江省立杭州高級中學。
1941年畢業於上海交通大學土木工程系;同年7月離開上海,奉派去廣西黔桂鐵路工程局工作。時值抗日戰爭,上海淪為孤島,他一路艱辛繞道香港、廣州至柳州,最終到達廣西宜山黔桂鐵路工程局報到,隨後被分派到貴州龍里第49分段做鐵路改線測量工作。之後,改任鋪軌隊隊長。由於抗日戰爭急需,從廣西南丹至貴州獨山、都勻的鋪軌施工24小時日夜不間斷,他率領隊員克服重重困難,深夜鋪軌入貴州境,次日,貴州省為有了鐵路開大會熱烈慶祝。
1944年,張澤珪參加赴美實習考試被錄取。幾經轉折抵美國洛杉磯,被派在鐵路公司工務段實習。該段年輕工程師均被征去參加第二次世界大戰,技術人員缺乏。此時,該工務段管內線路已有時速100英里(160公里/小時)的高速列車,而原有曲線的兩端緩和曲線很短,對行車不利。段長令張澤珪做增加緩和曲線長度的設計,並指導施工。
由於他在該工務段工作出色;受到當地報紙記者的採訪和報導,刊登了他的大幅照片,深受當地百姓的歡迎。1946年學習期滿,該工務段段長希望他留段工作,但張澤珪婉拒毅然回國。
回國後張澤珪在浙贛鐵路工作,1948年至1949年任杭州工務分段長,公鐵兩用錢塘江大橋在其管內。解放前夕,國民黨軍隊在此橋的梁部及墩台上放置大量炸藥,擬在撤退時將大橋炸毀。張澤珪得知後十分焦急,因為他知道,日軍入侵時曾炸毀過此橋。於是他四處奔走,極力呼籲保全此橋。
後經各方面努力,國民黨軍隊撤退時僅炸毀部分橋面。張澤珪奉解放軍之命,在解放軍的掩護下,率工人連夜修復,浙贛鐵路得以迅速通車。現在錢塘江大橋紀念館內仍陳列著有關史料和照片。
1949年,張澤珪在浙贛鐵路設計科任站場設計組長,負責杭州至上饒間所有車站的擴建設計。1952年調上海設計事務所任站場設計組副組長,完成了滬寧線各大站的擴建設計工作。1956 年回響向科學進軍的號召,被調往北京鐵道科學研究院,負責主持鐵路建築限界及無縫線路兩項研究工作。從此在鐵道科研戰線上奮鬥了40年。作為研究生導師,先後培養了數名碩士研究生。
1957年參加中國民主同盟。1985年獲國務院頒發的政府特殊津貼。
1987年退休,退休後返聘至1996年。1996年後賦閒在家,但他仍不忘為無縫線路技術的套用和推廣獻策獻力。
主要科學技術成就
主持制定我國“鐵路建築限界”國家標準
中華人民共和國成立初期,我國鐵路限界非常混亂,既有中、東部地區鐵路的前蘇聯限界,南滿鐵路的日本限界,又有關內鐵路的英美鐵路限界。由於限界未統一,常常引起各種行車安全事故及各部門的經濟糾紛。且新路正在大量興建,故制定國家統一標準刻不容緩。1956年張澤珪受命負責制定“鐵路建築限界”標準。由於他過去從事站場設計多年,對限界問題常有接觸,知道問題所在,但對於制定國家標準卻毫無頭緒。1958年,他乘去波蘭參加無縫線路專家會議之便,順道在莫斯科進行考察。當時前蘇聯也在修訂限界標準,莫斯科鐵道研究院有一個10餘人的限界研究小組,正根據大量統計資料進行分析計算,工作也處於起始階段,難以提供可參考方案。回國後,他只能在圖書館找尋各國鐵路限界標準。美國鐵路工程學會也有一個限界小組,對歷次改定限界有所說明。限界標準不僅涉及到鐵路內車、機、工、電各部門,也關係到鐵路外各製造業、國防工業及國際聯運等,涉及面很廣。張澤珪在圖書館找到了標準軌距鐵路的最大運送貨物的輪廓圖,依據這個圖形,計算車輛行進間的晃動,依據晃動量畫出大致的限界輪廓。再根據鐵路通訊信號、站台雨篷、橋樑隧道等各種鐵路建築物的要求制定了初步限界圖。最後在鐵道科學研究院的環形試驗線做了模擬實驗,驗證了車輛的晃動量,直至制定出一個完整的建築限界圖。經過徵求各鐵路局及鐵道部內、外各大企業和國防部的意見後,鐵道部技術局主持會議確定了修改後的限界標準。根據這個標準,又制定了隧道、橋樑等建築物的標準。經國家標準局批准正式通令各局執行,成為我國第一版“鐵路建築限界”國家標準(GB 146.2)。之後,前蘇聯於1960年也制定了他們的限界標準,與我國的標準基本相同。至今,我國這項標準已使用40餘年,未發生問題。
我國無縫線路技術研究與套用的開拓者
無縫線路是將工廠軋制的標準長度鋼軌,焊接成長鋼軌,從根本上解決鋼軌接頭帶來的諸多不良影響,極大地最佳化了線路上部結構,改善了列車運行條件,提高了鐵路的運營效益。各國鐵路都視無縫線路是鐵路史上技術改革的重大成果之一,競相推廣。國外正式鋪設無縫線路,約在20世紀50年代初期。
早在新中國成立前後,有識之士就向國人介紹此新技術。至1956年國家制定12年科技發展規劃時,無縫線路和重型鋼軌、預應力混凝土軌枕、機械化養路等等,一併被列入“鐵路軌道結構和養護”篇中。作為研究主力的鐵道科學研究院,成立了由張澤珪主持的專題研究組。1957年他帶領專題組成員初步作了道床阻力,框架剛度及鋼軌焊縫強度試驗,進行了穩定性和強度計算,草擬了無縫線路鋪設維修辦法。隨後與北京、上海鐵路局合作在京門、真西支線各鋪設了1公里無縫線路。當時連續焊接的鋼軌長度為250米,在長鋼軌上安裝整修後的舊彈簧防爬器,長軌間的連線用普通夾板另加兩根護軌和6個螺栓以防冬季軌縫被拉得太大,鋪設完後列車經過焊接縫時沒有異常的振動,運行情況良好。由於這是我國鐵路技術上一項重大改革,當時的鐵道部部長呂正操、代理副部長余光生以及駐部前蘇聯專家都親臨現場視察指導。
對於無縫線路這一先進技術,在鐵道部內,上至部長和部內有關部門(特別是工務局和科技局),下至鐵科院、高等院校、設計院和鐵路局,都給予極大的重視和支持,形成了研究、教學、生產三結合的良好合作方式,極大地推動了無縫線路在全路的迅速推廣和套用。在鐵科院內,繼張澤珪之後,還有盧耀榮等人主持無縫線路專題。經大家先後不間斷努力,使我國無縫線路技術步入了世界先進行列,並達到世界一流水平。
研究掌握無縫線路縱向力的規律
要推廣套用無縫線路,必須達到安全、經濟且便於現場使用的目標。但是,無縫線路軌記憶體在的溫度力,可能導致線路穩定性喪失而引起“脹軌跑道”或拉斷鋼軌。因此,研究鋼軌溫度力等問題,成為套用無縫線路的關鍵技術。
在張澤珪的主持下,專題組在蒐集前蘇聯、日本、英國和德國資料的基礎上,初期採用了前蘇聯米申柯的理論進行穩定性計算。為研究適用的計算公式,張澤珪親自設計方案,在鐵科院內用電加熱方式,做了無縫線路穩定性模型軌道實驗240餘次,掌握了鋼軌臌曲的過程和道床阻力原始彎曲與鋼軌溫度力的關係。接著又在環形試驗線做了實際軌道的臌曲試驗。為了進行正確的無縫線路穩定性計算,須用準確的計算參數,包括溫度力、道床阻力、框架剛度、原始彎曲矢度等。而每一項參數都來之不易。如溫度力涉及鋼軌溫度,而鋼軌溫度的測得,與測點所取部位以及採用何種測溫計都密切相關。測量溫度差之一度,兩根鋼軌的溫度力就要差之數十千牛。同樣,道床阻力參數必須根據道床的種類,髒污程度,行車數量以及維修作業狀態等決定。所有參數都需經過長時間的觀測,取得大量數據後經過統計分析才能獲得。為此,張澤珪和專題組成員一起,從1962年開始,陸續在錦西橋等多處工地進行現場試驗。試驗內容多達30餘項,包括影響鋼軌縱向力的各種因素試驗(如不同的氣候條件;不同的線路結構——小半徑曲線、隧道內外、大中小橋、鋼橋、混凝土橋;不同的列車運行工況;不同的線路維修狀況等等)以及鋼軌焊接方法、標準、性能檢驗試驗等。試驗量測工作必須在每晝夜最熱和最冷的時間進行。測量完後必須當日整理出結果準備次日的工作。試驗工地有的距住處二三公里,由於當時的現場條件很差,每日均往返步行,吃的是高粱米和鹹菜,住的是工人宿舍的火炕,每人不過0.6米的鋪位。每次試驗要持續四五十天。
1972年至1974年,現場同志提出發生脹軌跑道是由於應力集中引起的看法。這一看法引起張澤珪的高度注意。在進行必要的理論分析後,在有關路局和學院師生熱情支持和幫助下,張澤珪、李仲才、高慧安、刁伯仁等在北京鐵路局正定及濟南、上海鐵路局等多處,多次做了鋼軌縱向力的試驗,放散了17段無縫線路應力,測到了經過長期使用後的無縫線路應力變化情況。繪製了每50米長軌的縱向應力圖,實測查明縱向力峰值的存在及其變化規律,張澤珪後來將研究成果整理成《無縫線路脹軌跑道事故原因的研究——關於縱向溫度力分布問題》一文,予以發布(鐵道學報,1979年第一卷第三期)。此研究成果在世界各鐵路界屬於首創,大大深化了無縫線路的理論研究,豐富了無縫線路的實踐,國際為之矚目。
到1974年,隨著我國套用推廣無縫線路工作的大力推進,有關的研究日益深入。對無縫線路的穩定性,國內又發表了若干個理論計算公式,引起了使用何種計算公式的爭論。為方便無縫線路在全國的推廣,鐵道部科技司委託長沙鐵道學院主持研究“統一無縫線路穩定性計算公式”的工作,鐵科院作為協作單位參加。經過兩院有關專家的艱苦努力,工作取得可喜的成果,編寫出《無縫線路穩定性計算的統一公式》 。在此工作中,做出貢獻的主要人員有長沙鐵道學院李緒必、趙方民;鐵科院姚明初、張澤珪。此成果隨後通過了部級鑑定,並公布在全路使用。
研究無縫線路配套結構定型
無縫線路的結構型式多種,有定期放散應力式、自動放散應力式和溫度應力式;長軌接頭裝置則有伸縮調節器和普通魚尾夾板兩種型式。張澤珪通過對國外情況的考察以及對國內現場套用情況的調查分析,認為定期放散應力式,每年需放散應力兩次,而每公里線路放散應力需封閉線路1小時以上,這對於運輸繁忙的我國鐵路來說,是不可能接受的;自動放散應力式需要採用強力彈簧裝置,我國也難以辦到。長軌接頭裝置若採用伸縮調節器,每根長軌接頭處需用4組,製造困難且維修不便。因此,認為我國應採用溫度應力式及普通魚尾夾板的結構型式。這研究成果對我國無縫線路的定型,起了很好的促進作用。半個世紀的運營實踐證明,所確定的結構型式是適合我國國情的,是合理的。
致力於無縫線路的現場套用和發展
曾在鐵路局基層工作過14年的張澤珪,深知安全對於鐵路行車的重要,在研究過程中就把安全放在首位考慮。在工務段初次鋪設無縫線路時,總要親臨現場講解施工要點、指導施工,以防線路發生事故。為此,撰寫了防止脹軌跑道的論文,拍攝了電影教學片。根據數十次放散應力試驗資料,編著了關於放散應力的手冊,詳細介紹放散應力方法,包括所用工具、人員安排、放散程式等。還編著了 《50個為什麼》 通俗讀本發放至工務段。此外,專門收集國外無縫線路事故案例,譯成中文呈送領導,引以為戒。
張澤珪組織專題組成員,及時將鐵科院圖書館英、美、俄、德、日、法等國鐵路期刊中有關無縫線路的資料譯成中文供大家參考,很少有遺漏。因此使我國無縫線路的研究能與國外保持同等水平。
張澤珪和專題組成員們做了大量的推廣和宣講工作,使現場技術人員對無縫線路技術有所掌握,發揮了他們的積極性。此外,為了便於現場準確無誤地操作,專題組還和北方交通大學及多個鐵路局合作,研究確定了不同維修作業(起撥道、抽換軌枕、清篩道床)的作業溫度範圍,以防止無縫線路脹軌跑道。
我國無縫線路鋪設範圍迅速擴大,並顯示了它的優越性。至今已鋪設了3萬餘公里線路。每年為國家節省線路維修費上億元,同時也提高了列車的運行品質。在適應我國鐵路運量不斷增長、列車提速以及扭虧為盈等方面,發揮了一定作用,也為發展重載和高速運輸創造了條件。無縫線路專題於1964年獲國家計委、經委、科委頒給的新產品三等獎,1985年獲國家科技進步一等獎。
張澤珪傾心無縫線路研究40年,先後共發表論文數十篇,編著和譯著有關無縫線路書籍共4本。盡心盡力從國外引進了許多先進的技術和經驗。以年輕時在鐵路施工中積累的實踐經驗為基礎,完成了大量試驗工作,使無縫線路得以在我國鐵路幹線上廣泛使用。為使新技術推廣套用,他在視力十分低下的情況下,不辭勞苦,寫出大量培訓資料,親自到工務段現場培訓了中國第一代無縫線路技術人員,為中國鐵路現代化做出重要貢獻。
他一生敬業樂群,執著苦幹,淡泊名利。在談及無縫線路多年來數量巨大的試驗,艱苦的探索和當今蓬勃的發展時,他總是十分動情的說:“這是大家合作的成果”,“沒有各級領導的關注和支持,沒有有關管理局和院校的努力,特別是沒有現場同志創造性的辛勤實踐,就談不上我們研究工作的順利進行和成績”。正是這寬博的胸襟,使年已九秩的老人仍精神矍鑠。
簡歷
1916年11月21日 生於上海市。
1937-1941年 上海交通大學土木工程系學習並畢業。
1941-1944年 廣西黔桂鐵路工程局工作,曾任鋪軌隊隊長。
1944-1946年 美國C.M. St.P & P鐵路公司學習及工作。
1946-1952年 浙贛鐵路工作,曾任杭州工務分段長。
1952-1956年 上海鐵路局工作,曾任設計科站場設計組長。
1956-1987年 鐵道科學研究院工作,曾任研究生導師。
1987年 退休,後返聘至1996年。
主要論著
[1] 張澤珪,無縫線路.北京:人民鐵道出版社,1963.
[2] 張澤珪.無縫線路增訂本.北京:人民鐵道出版社,1989.
[3] 張澤珪.無縫線路五十個問答.武漢:武漢鐵路局出版社,1983.
[4] 張澤珪,等.大百科全書交通卷鐵道工程軌道篇.北京:大百科全書出版社,1986.
[5] 張澤珪,譯.鐵路軌道技術與經濟/技術部分.北京:人民鐵道出版社,1964.
[6] 張澤珪,譯.諾丁漢論文集/軌道部分.北京:鐵道部科學技術情報研究所,1988.
[7] 張澤珪.修改中國鐵路建築限界的意見.鐵道研究通訊,1958(23).
[8] 張澤珪.無縫線路的套用和發展.鐵道科學技術,1962(1).
[9] 張澤珪,李仲才,高慧安.無縫線路脹軌跑道事故原因的研究——關於縱向溫度力分布問題.鐵道學報,1979,1(3).
[10] 張澤珪.關於超長無縫線路的幾點建議.鐵道工務,1996.3.
[11] 張澤珪.To Prevent CWR Buckling Accidents By Monitoring Track Misalignment.中國鐵路(英文版),1996.6.
[12] 張澤珪.回眸:我國無縫線路的研究與推廣.鐵道知識,2002(5).