修建西宁至格尔木的青藏铁路一期工程中，在3698米长的关角隧道，由于缺氧牺牲了50多个战友。在缺氧的环境下，人一旦染病很容易转化成脑水肿、肺水肿，很可能在一个小时内死亡。过去一旦发生工人出现高原病的情况，治疗的办法只有下降海拔高度，也就是把人抬下来。高度下降了，氧含量也就高了。由于工人缺氧严重，风火山隧道的开凿工作进度极其缓慢，每天只能前进2米。 项目管理者联盟
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铁道部傅志寰部长，孙永福副部长不止一次强调：青藏铁路沿线的施工队伍，不能因为高原病死一个人！卫生司还专门发文，要求每个指挥部购置高压氧舱、高级彩超和X光机、手术室全套抢救设备等价值1000多万元的医疗设备。
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“人在上面太困难了，没去过那里的是想象不出来的，去了之后才知道那个地方比想象还要难。”刘应书对《建造师》说。他开玩笑说，在风火山上，他们“远看像要饭的，近看像北京钢院（北京科技大学前身）的”。 项目经理圈子
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在与况成明指挥长一番对话后，刘应书已经下定了创造大型制氧机的决心。 项目管理者联盟文章
“先要用小型制氧机制出氧气来，但不是想制出来，就能制出来的。”刘应书上山后，首先进行了多次小制氧机的试验。这些实验虽然在内地已经进行了很长时间，但是真正上山后，他发现制氧机的功率与内地相比还是存在很大差别的。在实地实验中，刘应书曾尝试运用瑞典等北欧国家的先进设备和技术，但是这些在风火山上都不行。因此，他又亲自跑到风火山隧道里，搬运大量设备去测试，探讨高海拔对小型制氧机的影响，把规律找出来，然后回到研究室再对数据进行改进。 talent.mypm.net
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“到底实验了多少次，我自己也记不清楚了。” 2001年7月，刘应书根据不同的海拔高度，从西宁、格尔木，一直到西大滩、纳赤台，最后到风火山，他不断测试制氧机的状态，反复进行调整。最后大型制氧机开始制作的时候，已经拥有相当程度的技术支持，所有原理性的勘测数据都已经丰富。 项目管理论坛
2001年11月28日，经过了200多次试验，大型制氧机和隧道氧吧车诞生了。 项目管理者联盟
大型制氧机研制好以后，如何把这个“大家伙”运上去，又是一大难题。“经过研究，我们采用了分块运输的方法。就是把机械分块后，用汽车运上去，之后我们再到上面进行组装，把管道连起来，然后把水电接好，安装好后调试运行。”整个过程下来，光组装就花费了一个多月的时间，组装好的设备占地面积足足有200平米。“光组装制氧机就可以说是一个工程了。”刘应书开玩笑的说。风火山上出现了世界上第一座大型高原医用制氧站。 项目管理者联盟
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全长1396米的风火山隧道，一共采用了两台大型制氧机，从隧道的两个洞口源源不断地把氧气输送进去。它的建成，彻底改变了传统的供氧方式，在整个隧道里面实现了弥漫式供氧，相当于把海拔高度降低了一千米，大大缓解了工人的高原反应。 项目管理者联盟
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制氧机制出来的氧气用作三个方面：一路用作灌氧站、充氧站，把氧气灌到氧气瓶里面。由于制氧站的规模比较大，大部分的氧气输送给了其他地方用，确保每个职工每天吸两个小时的氧气。氧气瓶就挂在每个工人的床头，睡觉的时候都有氧气吸。 blog.mypm.net
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另一部分，采用隧道掌子面弥散式供氧，把氧气在工人挖掘的地方喷出来，做一个弥散供氧系统。工人在哪里集中工作，高浓度的氧气就喷到哪里，形成一个局部富氧区。制出来的氧气纯度是90%以上,完全符合医用氧气的浓度标准。与空气中和后，这个地方的氧分压提高了3个千帕左右，这相当于把海拔下降了1500米，人就觉得呼吸顺畅，相当于在内地干活。 项目经理博客
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工人们采取几班轮流工作，每次大概工作两个小时，然后下来，在氧吧车里面吸氧。隧道氧吧车是刘应书的另一项发明，工人干累了可以到氧吧车去休息。车里是通过鼻吸管直接吸氧，车里提供的氧气纯度也是90%以上。工人就坐在里面边休息边吸氧，马上就可以恢复体力，继续工作了。 项目管理者联盟
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有了刘应书的制氧机，风火山隧道的施工速度比以前快了3倍，掘进速度提高到了月均180多米。隧道里有了氧气以后，于之前相反，工人们又都不愿意出来了。“逼得我们只好调整了工资，以前是隧道里的工人工资高一点，后来不得不调换过来。”风火山总工程师任少强笑着说。因为有了这个制氧站，2001年冬季，中铁二十局风火山隧道掘进是整个青藏铁路线上唯一不停工的施工组。 项目管理论坛
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制氧站真正解决了施工用氧的问题，工人们的生活用氧可以在氧吧车里解决，青藏铁路施工沿线都使用了这种制氧技术和机器，16台高压氧舱配置到了沿线各个地方。
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刘应书自豪地说：“后来就是因为我们把制氧的问题解决了，整个青藏铁路建设过程中没有一个工人因为缺氧和高原病死亡的，0死亡嘛！不是我不谦虚，这也算是一个世界奇迹了。”青藏铁路建设十万大军在工程中这么多年没有死亡的，这的确是一个世界奇迹。 项目管理者联盟文章
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它填补了世界高原制氧技术的空白，刘应书不折不扣地成为了世界制氧第一人。
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缺氧之外，最难解决的问题莫过于冻土了。当时有西方专家称———这是无法攻克的世界性难题。 项目管理者联盟
“我们最先想到的是，能不能把冻土挖去？”中科院“青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应”项目首席科学家吴柏青说。最深的钻孔已伸入地下128米，依旧是冰，冻土问题难以回避。 项目管理者联盟
在青藏铁路的最初设计中，铁路路基工程主要是采取阻挡外界的热量进入路基，保护多年冻土的上限不下降的被动保护冻土的措施。所以，在完成的可行性研究中，大量使用了保温材料和通风管。但保温材料是双刃剑，在阻止冷空气散发的同时，也阻隔了冷空气的进入。 项目管理者联盟
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直到中国科学院兰州分院院长、冻土专家程国栋院士提出了“冷却路基”的思路，冻土难题才最终得到破解。“冷却路基”就是通过技术手段将冻土层的温度降下来。“这就像把‘棉被’换成了‘冰箱’，变被动为主动。”有了这一思路，青藏铁路才敢最终拍板决定上马。training.mypm.net
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冷却路基的办法叫“热棒”。路基两旁插着一排排碗口粗细、高约2米、路基下还埋有5米的铁棒，棒间相隔两米，整个棒体是中空的，里面灌有液氨。一直向前延伸。热棒的工作原理很简单：当路基温度上升时，液态氨受热发生气化，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却变成了液态氨，又沉入了棒底。 项目管理者联盟
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这样，热棒就相当于一个永动的天然制冷机。 www.mypm.net
青藏铁路另一种制冷装置——通风管是水平插入路基里。在铁路沿线，路基护坡两端露出一排排空心塑料管，风一吹过，管子发出刺耳的呼叫声。通风管利用对流原理及时将这些热量进行交换，从而保证了下界冻土的稳定性。 项目管理者联盟
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另一降温的方式是给路基表面盖上一层遮光板。它就像夏天要戴的太阳帽一样，有力的保护了全球气温变暖会带来的破坏。 项目管理者联盟
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在青藏铁路沿线，热棒、通风管、遮光板随处可见，但在路基内部，一种廉价而有效的“土空调”正悄无声息地运转着。 中铁建设集团总公司的技术人员把它叫做“肉夹馍”的结构——在土层路基中间，填筑了一定厚度的碎石。 项目管理者联盟
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这种名叫抛石路基的国内首创做法来自一次野外的无意发现。在高原冻土区考察中，科研人员无意间扒开了一片碎石堆，在下面发现了冰雪，而附近的地面因升温都已翻浆。 项目管理者联盟
科研人员把这个意外发现模拟进了铁路施工，实验证明：碎石间因有空隙，相当于一个半导体，冬季从路堤及地基中排除热量，夏季较少吸收热量，起到冷却作用。 项目管理者联盟
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抛石路基能将路基温度降低0.5℃以上。由于成本更为低廉，目前青藏铁路已经建成的路基中，有80%以上采取了以抛石路基和抛石护坡为主的新结构。 service.mypm.net
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“对于极不稳定的高含冰量冻土区，你用热棒、抛石路基等方法都是不管用的，而以桥代路是解决冻土问题的最后绝招。桥墩打进冻土层30多米，桥墩与冻土层间的摩擦力足以支撑路基的稳固性，冻土的融化和膨胀对路基的影响这时已显得微乎其微。 项目管理者联盟
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