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高速鐵路主要技術(shù)設(shè)備 高速鐵路主要技術(shù)條件和經(jīng)濟指標篇一
世界最先進的高速輪軌技術(shù)誕生在德、法、日這3個國家:
日本的高速鐵路“新干線”誕生于1964年。當時的東京至大阪“東海道”線僅用8年時間就收回全部投資。近40年來,新干線技術(shù)不斷進步,已經(jīng)構(gòu)成了日本國內(nèi)鐵路網(wǎng)的主干部分。雖然新干線的速度優(yōu)勢不久之后就被法國的tgv超過,但是日本新干線擁有目前最為成熟的高速鐵路商業(yè)運行經(jīng)驗———近40年沒有出過任何事故。而且新干線修建之后對于日本經(jīng)濟的拉動也是引起世界高速鐵路建設(shè)狂潮原因之一。
tgv可能是目前惟一沒有任何淫逸色彩而享譽世界的法國產(chǎn)品。所謂tgv是train a grande vitesse(法語“高速鐵路”的)簡稱。第一條tgv是1981年的開通的巴黎至里昂線。此后不過幾個月,tgv就打敗法國航空擁有了這條線路的最大客源。法國tgv的最大優(yōu)勢在于傳統(tǒng)輪軌領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先。1996年,歐盟各國的國有鐵路公司經(jīng)聯(lián)合協(xié)商后確定采用法國技術(shù)作為全歐高速火車的技術(shù)標準。因此tgv技術(shù)被出口至韓國、西班牙和澳大利亞等國,是被運用最廣泛的高速輪軌技術(shù)。
德國的ice則是目前高速鐵路中起步最晚的項目。ice(inter city express的簡稱)的研究開始于1979年,其內(nèi)部制造原理和制式與法國tgv有很大相似之處,目前的最高時速是1988年創(chuàng)下的409公里。因此現(xiàn)在德國與法國政府正在設(shè)計進行鐵路對接,用各自的技術(shù)完成歐洲大陸上最大的兩個國家鐵路網(wǎng)的貫通。ice起步較晚和進展比較落后的一個重要原因是德國人在高速輪軌和磁懸浮的兩線作戰(zhàn)。由于磁懸浮在設(shè)計理念上的先天優(yōu)勢(沒有固態(tài)摩擦),德國的常導高速磁懸浮一直是其鐵路方面科研的重點。磁懸浮的設(shè)計理念與傳統(tǒng)意義上的輪軌完全不同,因此當法國的tgv順利投入運行,而且速度不亞于當時的磁懸浮時,德國人才開始在高速輪軌方面奮起直追,但是至今仍與法國tgv技術(shù)有不小的差距。
中國高鐵走出國門
從2008年8月1日中國京津城際高鐵開通至今,中國高鐵不但在時速和里程上已躍居世界第一,而且迅速走出國門。2010年底,鐵道部已經(jīng)與泰國、老撾、阿根廷、哥倫比亞、保加利亞、黑山、斯洛文尼亞、土耳其等國的主管部門以及部分國外鐵路設(shè)備企業(yè)分別簽署了高鐵合作協(xié)議。至今全世界已有50多個國家希望中國能給予高鐵技術(shù)和建設(shè)的支持。2011年1月19日,在胡錦濤主席訪美期間。中國鐵道部與美國通用電氣公司簽署高速鐵路動車組技術(shù)轉(zhuǎn)讓備忘錄。按照這份合作協(xié)議,美國通用電氣公司將與中國南車在美國建立合資公司,共同促進高鐵技術(shù)在美國市場的推廣。這標志著中國高鐵正式登陸美國。
此外,近日有國內(nèi)媒體報道,英國準備從中國租賃或購買高速列車,這些高速列車將由中國南車生產(chǎn)。
2011年1月,美國總統(tǒng)奧巴馬在國情咨文中高度評價中國的高鐵項目。奧巴馬表示,中國正在建設(shè)比美國更快的鐵路和更新的機場,美國應(yīng)把中國當作榜樣。他提出,未來25年要讓80%的美國人獲得高速鐵路的覆蓋。
而近日美國政府將提交新預算案,要求美國國會批準一項為期6年、總額530億美元的全國高鐵計劃,致力于修建新高鐵走廊。其中,美國加利福尼亞州表現(xiàn)最為積極性。此前,加利福尼亞高速鐵路管理局開始為貫通舊金山、洛杉磯和圣迭戈的長約1280公里的高鐵線路第一階段建設(shè)招標。目前已有日本、德國、法國等多個國家的公司在競標。
與此同時,英國政府計劃未來15年內(nèi)在全國建造新型高速鐵路,并推廣時速最高可達225英里(約362公里)的列車。法國希望將高速鐵路總長度提高一倍,在2020年達到2500英里;西班牙計劃在2010年超過日本,建成世界上最大的高速鐵路網(wǎng);波蘭將于2014年開始興建國內(nèi)第一條高速鐵路,計劃2020年完工
按照目前各國公布的規(guī)劃,預計到2024年,全球高鐵總里程可達4.2萬公里,這意味著國外2010~2024年的高鐵修建計劃將達1.9萬公里左右。據(jù)估計,2020年前,海外高鐵投資將超過8000億美元,其中歐美發(fā)達國家的投資額為1650億美元,帶動其他產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的市場規(guī)模達7萬億美元,這一數(shù)字同時也意味著,中國高鐵迎來了前所未有的走出國門、進軍海外的良機。
高速鐵路主要技術(shù)設(shè)備 高速鐵路主要技術(shù)條件和經(jīng)濟指標篇二
高速鐵路概論
1.引言
武廣客運專線是目前國內(nèi)運營里程最長、運營速度最高、地質(zhì)環(huán)境 最復雜、管理模式最新的高速鐵路線。高速鐵路項目的投產(chǎn),極大地改 善運需矛盾,提升鐵路形象,對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生廣泛而深遠的影響。高速鐵路與普速鐵路最顯著的區(qū)別是科技含量高、管理標準高。我們必 須掌握高速鐵路技術(shù)體系,了解關(guān)鍵技術(shù),提高技術(shù)管理和運營管理的能力,為高速鐵路的管理探索規(guī)律、積累經(jīng)驗。
2.通信系統(tǒng) gsm-r
高速鐵路通信系統(tǒng)采用成熟的無線通信系統(tǒng)。它在高速運行環(huán)境,能滿足高速鐵路專用調(diào)度通信的要求。該通信系統(tǒng)以傳立調(diào)度、會議電視、救援指揮、動力環(huán)境監(jiān)控和同步時鐘分配等通信系能。它擔負著鐵路列車指揮和控制系統(tǒng)、緊急救災搶險等通信功能。高速鐵路信號系統(tǒng)由
ksb 子系統(tǒng)、調(diào)度集中
生成列車行車許可;通過臨時限速服務(wù)器
時限速管理;通過車載設(shè)備生成的連續(xù)速度控制曲線來監(jiān)控列車的運電力系統(tǒng)是確保速鐵路調(diào)度指揮、信號、通信、旅客服務(wù)系統(tǒng)等重要負荷安全、可靠、不間斷運行的基礎(chǔ)設(shè)施。與行車相關(guān)的一級負荷或重要負荷至少能從供電網(wǎng)絡(luò)接取兩回
重要的負荷,除設(shè)兩路電源外,還設(shè)置應(yīng)急電源。供配電網(wǎng)絡(luò)由國家電
l0kv
高鐵線路的平縱斷面設(shè)計要滿足列車高速運行的需要,達到平穩(wěn)舒適的要求,平面設(shè)計采用較大曲線半徑和較長的緩和曲線,采用較長的坡段長度和大半徑的豎曲線,避免縱斷面的波浪型起伏;線路鋪設(shè)無程造價等因素靈活確定;采用全封閉、全立交設(shè)計,減少占地和保證向動車組具有安全、高速、高效、環(huán)保等特點,是高速鐵路的重要組成動車組最高運行速度達 2g 通信技術(shù),gsm—r,全稱是鐵路gsm 蜂窩系統(tǒng)上增加了調(diào)度通信功能,使其適合gsm—r 專用移動通信等設(shè)備為基礎(chǔ),建3.信號系統(tǒng) ctcs-3ctcs—3 級列車運行控制子系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖 ctc 子系統(tǒng)及集中監(jiān)測子系統(tǒng)等構(gòu)成。與傳統(tǒng) gsm—r 無線網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)車—地連續(xù)、雙向、(rbc)接收列車位置、速度、進路(tsrs)來實現(xiàn)列車運行中的臨 tcts-3 系統(tǒng)的控制下,4.電力、電氣化系統(tǒng)10kv 獨立電源,一級負荷中特別 10kv 電力貫通線路、站(房)高壓電力線路等構(gòu)成。5.工務(wù)工程 速暢通無阻。6.動車組 crh3350km/h,由 8 節(jié)車廂組成,屬于動力分散型動crh3 型 輸、接入、電話交換、數(shù)據(jù)網(wǎng)、統(tǒng),將有線和無線通信有機結(jié)合,實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖像、列控的多種功 的信號系統(tǒng)相比,它利用 大容量的信息傳輸;利用無線閉塞中心 狀況、軌道區(qū)段占用情況等信息,結(jié)合線路參數(shù)、臨時限速等信息,最終 行速度;由地面的應(yīng)答器來完成列車的定位,在 能實現(xiàn)列車安全、高速地運行。力電網(wǎng)、鐵路及以上變配電所、沿線兩回 場碴軌道,增加軌道縱、橫向的穩(wěn)定性,最大坡度根據(jù)牽引計算、地形、工 部分。動車組采用交直交傳動方式、變頻變壓調(diào)速技術(shù),其中
車組,具有牽引功率大、軸重小、啟動加速性能好、可行性高、編組靈活的特點,代表了世界高速列車技術(shù)的發(fā)展方向。
7.綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)
鐵道部在全路集中設(shè)置北京、上海、武漢、廣州四大高速客運專線 調(diào)度中心,分別負責不同區(qū)域的相關(guān)客運專線的調(diào)度指揮工作。綜合調(diào) 度系統(tǒng)包括計劃調(diào)度、列車運行調(diào)度、牽引供電及電力供電調(diào)度、動車 底調(diào)度、防災安全監(jiān)控、綜合維修調(diào)度、客服調(diào)度等子系統(tǒng)。根據(jù)控制管 理級別,綜合調(diào)度系統(tǒng)由上層管理機關(guān)、綜合調(diào)度中心、基層站段及現(xiàn)
場設(shè)備四層組成。
客運服務(wù)系統(tǒng)由票務(wù)系統(tǒng)、旅客服務(wù)系統(tǒng)、市場營銷策劃系統(tǒng)、綜合服務(wù)平臺、數(shù)據(jù)平臺、安全保障平臺和災備系統(tǒng)構(gòu)成。其中自動售檢
afc)包括 bom(窗口制票機)
機)組成,高度自動化的程度能滿足大客流、高密度和便捷的需要。隨著我國高速鐵路技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,高速鐵路技術(shù)將越來越成熟,系統(tǒng)的可靠性將會進一步提高,我國鐵路干線高速化的作用和地位更加突顯,在較長一段時間內(nèi)將會掀起一個高速鐵路建設(shè)的高潮,鐵路帶動了全國的一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè),一大批高端技術(shù)和人才將會在高速鐵路系統(tǒng)得到機會和發(fā)揮,高速鐵路的綜合效益已不僅局限于鐵路本身,它將會在自主知識產(chǎn)權(quán)、系統(tǒng)集成應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)
成體系,在世界高速運載系統(tǒng)中占據(jù)領(lǐng)先和主導地位。
[1]高啟明主編《.既有線提速
[2]李向國主編《.[3]劉建國主編《.高速鐵路概論》
高速鐵路關(guān)鍵技術(shù)組成廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學院軌道交通系
安全舒適的交通方式,高速鐵路應(yīng)運而生。
組織方法等都有本質(zhì)上的不同,高速鐵路技
一個技術(shù)體系,它不但可使我國現(xiàn)代鐵路技術(shù)領(lǐng)先世界,業(yè)和技術(shù)。本文以武廣高速客運專線為參
[關(guān)鍵詞]行車調(diào)度8.客運服務(wù)系統(tǒng)、vtm(自動售票機)9.結(jié)束語-參考文獻200kmh 行車組織》社,2007.6.中國鐵道出版社.中國鐵道出版社 安全保障 信號系統(tǒng)
計算機與網(wǎng)絡(luò)
—、gate(閘-人才一體化中形.中國鐵道出版 ,2008.7 ,2009.10也帶動了相關(guān)產(chǎn)票系統(tǒng)(技術(shù) 高速鐵路技術(shù)》馬國治[摘 要]隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和工業(yè)化的進程,人們迫切需要一種大運量、高速度、與傳統(tǒng)鐵路線路相比,高速鐵路無論在鐵路線路、機車車輛、通信信號、信息化程度、行車術(shù)是一個技術(shù)群,照,對高速鐵路的關(guān)鍵技術(shù)框架作一介紹,力求達到對高速鐵路系統(tǒng)有一個較完整的認識。行車組織
高速鐵路主要技術(shù)設(shè)備 高速鐵路主要技術(shù)條件和經(jīng)濟指標篇三
中國快速鐵路網(wǎng)知識小結(jié)—記孫永福院士演講
聽了孫院士的中國快速鐵路網(wǎng)的介紹,總結(jié)起來就有一以下幾個要點。
1,中國高速鐵路的安全性
高速鐵路,其中最突出的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢就是它的安全性能好,從高速鐵路誕生、開通那天起,到現(xiàn)在已經(jīng)有41年了,運營歷史都證明了它的安全性能。我們國家高速鐵路運營時間長、速度高,而且密度還大,運營安全是靠系統(tǒng)工程來保障的,把安全作為一個系統(tǒng)工程來抓、來保障。從現(xiàn)在的高速鐵路來看,實現(xiàn)了高品質(zhì)、高穩(wěn)定的軌道結(jié)構(gòu)和軌道基礎(chǔ)。舉一個大家都比較熟悉的指標,鐵路有一個軌距普速鐵路和高速鐵路直線上,軌距都是1435毫米,普速鐵路有一些偏差,對時速350公里的高速鐵路來說,偏差在正負1毫米,要保證這個精度,難度是很大的。也就是說,高速鐵路相對普速鐵路在技
術(shù)上是快于它的。我們在列車運行過程中要注意弓網(wǎng)關(guān)系,實現(xiàn)了弓網(wǎng)結(jié)構(gòu)的簡單、可靠、優(yōu)良。我們實現(xiàn)了全封閉的行車環(huán)境。我們現(xiàn)在采用的高速列車動車組,性能非常優(yōu)越,它的監(jiān)測、偵斷系統(tǒng)都是非常先進可靠的。列車在運行過程中要跑得快,要停得住,要靠列車運營控制系統(tǒng)。我們國家列車運營控制系統(tǒng)是非常先進、成熟的列車控制系統(tǒng),像大家看到的京津、武廣,都是無線傳輸列車控制系統(tǒng),然后把這些信息反映到一臺計算機,跟蹤它的主控區(qū)間,做到了智能控車,而且嚴格采用了故障導向安全的系統(tǒng)技術(shù),比如當某個車位發(fā) 生故障的時候,系統(tǒng)會自動采取降速、慢行,甚至停車,等等,這點確保了系統(tǒng)的安全性。再看看整個高速鐵路的建設(shè)過程,無論是從勘察設(shè)計、建筑工程、產(chǎn)品設(shè)備安裝工程,都進行了嚴格的質(zhì)量控制。如何控制呢?主要是采用標準化管理,采用了專業(yè)化、機械化、工廠化、信息化施工,還采用了監(jiān)理、監(jiān)督、檢驗一整套監(jiān)控來保障,而且要經(jīng)過充分的試運行。比如武廣,它的一條干線有若干個站,可以是武漢直達長沙,也可以從長沙直達廣州,也可以在每站都停,也可以隔站停,這就帶來了列車運行的若干場景,這些場景是不是安全?我們都要進行試驗,武廣一共進行了17大項、2000多個場景的試驗,試運行里程上百萬公里,最后保證它的安全性、舒適度等指標,籌備好再開通運行。像鄭西都是按照這樣的原則辦理的。我們現(xiàn)在由于規(guī)模大,在全國有4個綜合檢測列車進行這樣的工作,確保開通運營就是安全的。我們有完整的預警系統(tǒng),高速鐵路裝備了功能全、精度高、可靠的防災報警監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)Υ箫L、雨雪,乃至地震等自然災害及治安的綜合情況進行實時的監(jiān)測監(jiān)控,通過列車系統(tǒng)和調(diào)度指揮及時進行保障。這里有一套嚴格的預警體系,有一套嚴格的應(yīng)急措施,通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行傳輸處理,然后給出停車速度、給出處理辦法。從運輸管理體制來看,高鐵建立了一整套完善的運營管理、安全管理、設(shè)備維護和應(yīng)急措施等管理制度體系和運行機制,建立了一支經(jīng)過不同層次、技術(shù)培訓、適應(yīng)高鐵崗位要求的高技能的運營管理和 維護隊伍。我們國家的高速鐵路技術(shù)是先進可靠的,而且管理也是規(guī)范有序的,人員素質(zhì)也是過硬的,安全保障也是非常完善的。
2,中國高速鐵路的建設(shè)資金保障
中國高鐵建設(shè)的資金完全有保障,主要有五個方面:一是中央政府和地方政府對鐵路建設(shè)都非常支持,在鐵路投資上加大支持力度。二是鐵路內(nèi)部通過挖潛提效,加強管理,不斷提高企業(yè)的效益,來積累資金。三是資金投入的一些體制改革,加大合資建路,大量吸引社會資金投資鐵路建設(shè)。五年的時間,大概有122家的民間資本投資了68個鐵路建設(shè)項目,總投資額達到了1600億,應(yīng)該說在吸引民間資本投資方面這幾年還是很有成效的。四是充分利用資本市場,不斷創(chuàng)新融資的方式,多渠道、低成本籌資。五是通過加強資金的管理、不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高效率、降低成本來保障。高鐵發(fā)展不會導致債務(wù)危機。一是從我國鐵路整體債務(wù)水平上看,處于安全、合理、可控水平,2010年底鐵路企業(yè)資產(chǎn)負債率預計在56%左
右。今后一段時期,經(jīng)營性凈現(xiàn)金流完全能夠覆蓋還本付息的需求。二是高鐵項目在初期 財務(wù)結(jié)構(gòu)安排上是穩(wěn)健的。其資本金的比例不低于總投資的50%,在債務(wù)期限結(jié)構(gòu)上充分考慮了未來現(xiàn)金流的平衡,保證了項目的可持續(xù)性;另外高鐵具有良好的收益預期,能夠?qū)崿F(xiàn)良性和可持續(xù)發(fā)展。從已經(jīng)開通運營的高鐵來看,其運量和收入穩(wěn)步快速增長。我國高鐵自2007年4月開行以來,旅客發(fā)送量大幅度提高,2007年日均發(fā)送22.3萬人;2008年日均發(fā)送35萬人;2009年日均發(fā)送49.2萬人;2010
年日均發(fā)送達到 80.4 萬人。三年多來,我國高鐵已安全運送旅客6億多人次。2010年我國鐵路旅客發(fā)送量比高速列車開行前的2006年增長了33.4%。目前日均開行高速列車已達1200列左右,高速列車上座率仍然保持較高水平,平均達到100%以上。隨著我國高速鐵路 逐步成網(wǎng),旅客運輸市場的逐步培育,加之市政配套設(shè)施逐步完善,高速鐵路客運量及運輸收入將繼續(xù)保持穩(wěn)步快速增長的趨勢,收入穩(wěn)定可靠,具有良好的收益預期。高鐵投入運營實現(xiàn)客貨分線,極大地釋放了既有線貨運能力,帶來的綜合效益十分明顯。僅京津、膠濟、武廣、鄭西、滬寧5條高鐵運營后每年釋放的既有線貨運能力已達到2.3億噸。今后隨著高鐵數(shù)量和高鐵列車開行對數(shù)的快速增加,客貨分線運輸?shù)蔫F路通道將越來越多,既有線釋放的貨運能力能大幅度增長,鐵路綜合經(jīng)濟效益不斷提升。
截至2010年底開通的5條客運專線,釋放的貨運能力達到2.3億。當然,說高鐵效益預期好,并不是所有高鐵在投入當期就能實現(xiàn)盈利,也不是所有的高鐵項目自身都是盈利的。有一部分高鐵投入運行以后,有些地方基礎(chǔ)配套設(shè)施還不到位,在建設(shè)高鐵車站的時候,建成 一個綜合交通樞紐,把高鐵車站和城市軌道交通、公共交通和普通鐵路銜接起來,因為有一些配套設(shè)施沒有到位,所以影響到了客流量,在有一段時間還是處于虧損期。一般的高鐵大概要4-7年才能實現(xiàn)盈利。西部鐵路和普通鐵路一樣,較短的時間內(nèi)可能會虧損,但是從促 進西部的發(fā)展、促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的角度,這個必須的。
3中國高鐵建設(shè)和運營的社會效益
一是高鐵建設(shè)過程中直接拉動沿線的經(jīng)濟發(fā)展和增加就業(yè);二是促進了城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的進程;三是縮小了城鄉(xiāng)差異、區(qū)域差異,促進了城鄉(xiāng)和區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展,促進了經(jīng)濟一體化;四是在節(jié)約土地、節(jié)能減排方面成效也是非常顯著的;五是在提升我們的產(chǎn)業(yè)級別,調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)上成效也非常顯著;六是在降低整個社會的人員和物資的流動成本上成效是非常顯著的。
4高鐵的票價形成機制
高鐵票價是由鐵路營運合資公司根據(jù)建設(shè)和運營的成本,考慮市場的承受能力,也考慮其他運輸方式的價格水平來制定的試行價格,這個價格最終是由市場來定。從目前試行的情況來看,還是不錯的。主要有三方面:一是從已經(jīng)開通的區(qū)域來看,高鐵的客流量一直保持持續(xù)增長。目前高鐵的客流量從2007年的22萬增長到2010年的80萬。二是從高鐵開通的區(qū)域,其他運輸方式的價值出現(xiàn)了較大幅度的調(diào)整,尤其是有些地方出現(xiàn)了很大幅度的調(diào)整,同時其他交通運營方式運力上也做出了很大的調(diào)整。三是從性價比來看,大幅縮短了時間,這個效果也是明顯的。
高鐵票價相對普通鐵路票價來說是偏高一些的,這里面主要有兩
方面的原因。一方面的原因是,高鐵建設(shè),由于我們在安全、舒適性以及節(jié)能減排、節(jié)約土地方面增加了投資,建設(shè)成本本身就比普通鐵路要高。另一方面的原因是,普通鐵路的票價還是1995年的水平。
5中國高鐵知識產(chǎn)權(quán)
主要從三個方面說明:第一,中國高速列車自主創(chuàng)新跨了三個臺階。第一臺階,通過引進消
化吸收再創(chuàng)新,建立時速200—250公里動車組技術(shù)平臺和制造體系,批量生產(chǎn)的動車組運用于第六次大提速。在這一臺階,我國系統(tǒng)掌握了動車組的九大關(guān)鍵技術(shù)。第二臺階,自主研制時速350公里動車組,運用于京津、武廣、鄭西高鐵。在這一臺階,我國展開了系統(tǒng)的創(chuàng)新,在輪軌動力學、氣動力學控制、車體結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向架、牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、環(huán)境控制、系統(tǒng)集成等制約速度提升的關(guān)鍵技術(shù)上實現(xiàn)了重大突破。第三個臺階,在大量科學研究試驗和運營經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上,再開展一系列技術(shù)創(chuàng)新,成功研制時速380公里新一代高速列車,用于京滬高鐵。在這一臺階,我們在流線型頭型、氣密強度與氣密性、振動模態(tài)、轉(zhuǎn)向架、減振降噪、牽引系統(tǒng)、弓網(wǎng)受流、制動系統(tǒng)、旅客界面、智能化等十大關(guān)鍵技術(shù)上取得了重要突破。
第二,世界各國高鐵有一個普遍共識:時速每提升30-50公里都是一個新的技術(shù)平臺,需要進行一系列的技術(shù)創(chuàng)新。只有在高速列車系統(tǒng)動力學理論、輪軌關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得新的突破,才能實現(xiàn)系統(tǒng)升級。
第三,中國高鐵在時速350公里技術(shù)等級上,攻克了一系列世界級的技術(shù)難題。這包括長時間高速運行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性問題,頻繁進出隧道問題,雙弓受流問題,列車控制和制動問題,等等。這些問題是世界各國高鐵建設(shè)還未遇到、沒有解決的,我國都解決了,并在實際運營中應(yīng)用了這些技術(shù)。
迄今為止,中國鐵路沒有出現(xiàn)與外國公司的知識產(chǎn)權(quán)糾紛。我國鐵路始終高度重視高速鐵路知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、保護、管理和應(yīng)用工作,2003年以來,申請高速鐵路相關(guān)專利共計1902項,其中已經(jīng)授權(quán)1421項,正在受理中481項。
6,中國高鐵規(guī)劃布局
中國高鐵對目前,中國已經(jīng)成為世界上高速鐵路系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強、運營里程最長、運行速度最高、在建規(guī)模最大的國家。整個十二五期間,預計新線投產(chǎn)7900公里,其中高鐵4715公里。到2015年,我國新建高鐵路網(wǎng)規(guī)模將達到2.5萬公里,包括1.5萬公里 的“四縱四橫”高鐵路網(wǎng)主骨架、5000公里的主骨架高鐵連接線和5000公里的城際高鐵。此外,將以省會和中心城市為重點,新建和改建鐵路客站1015座,構(gòu)建集多種交通方式于一體的現(xiàn)代化綜合交通樞紐。屆時,鄰近省會城市將形成1至2小時交通圈、省會與周邊 城市形成半小時至1小時交通圈,北京到全國絕大部分省會城市將形成8小時以內(nèi)交通圈。鐵路網(wǎng)將覆蓋全國20萬人口以上城市,快速鐵路網(wǎng)基本覆蓋省會及50萬人口以上城市,“便其行、貨暢其流”的目標將成為現(xiàn)實。中國高鐵對外交流我國高鐵在短短的幾年時間,實現(xiàn)了從追趕者到引領(lǐng)者的重大跨越,取得了一系列的技術(shù)創(chuàng)新成果,豐富和發(fā)展了高速鐵路的理論與實踐,把世界高速鐵路的發(fā)展水平提高到了一個新的階段。我國高速鐵路取得了巨大的成功,引起了世界各國特別的關(guān)注,產(chǎn)生了強烈的示范效應(yīng)。自2008年8月1號,中國
第一條高速鐵路——京津城際開通運營以來,已經(jīng)有100多位國家的元首、政要和專家學者考察了中國的高速鐵路,對中國高鐵的發(fā)展產(chǎn)生了極大的興趣,給予了高度評價。中國高速列車項目,共有國內(nèi)一流重點高校25所,一流科研院所11所,國家級實驗室和工程研究中心51家參加研發(fā),有63名院士、500余名教授、200余名研究員和上萬工程技術(shù)人員參加研發(fā)生產(chǎn)。中國高鐵的成就,是這個龐大的團隊,持續(xù)日夜奮戰(zhàn)了數(shù)年的必然結(jié)果。高鐵作為低碳、環(huán)保、綠色的交通工具,越來越受到世界各國的重視,已經(jīng)成為世界鐵路發(fā)展的潮流和普遍共識,根據(jù)國際鐵路聯(lián)盟的統(tǒng)計,除我們國家以外,現(xiàn)在有10幾個國家正在建設(shè)高速鐵路,在建規(guī)模達到6000多公里;有20多個國家編制了系統(tǒng)的高速鐵路發(fā)展規(guī)劃,規(guī)劃的總里程超過了2萬公里。目前,許多國家與我國鐵路簽訂了雙邊的合作文件,鐵道部成立了16個境外合作協(xié)調(diào)小組,組織國內(nèi)相關(guān)企業(yè)開拓境外市場,取得了重要的成果。沙特
麥加朝覲鐵路已經(jīng)于去年11月13號如期建成通車,委內(nèi)瑞拉中西部鐵路正在順利的推進當中,土耳其、老撾、緬甸等國家的鐵路項目已
經(jīng)開展了研究、初測、設(shè)計工作,我們已經(jīng)與美國、巴西、俄羅斯、白俄羅斯、阿聯(lián)酋、泰國、柬埔寨簽訂了合作意向。
高速鐵路主要技術(shù)設(shè)備 高速鐵路主要技術(shù)條件和經(jīng)濟指標篇四
7.4 法國高速鐵路專用通信系統(tǒng) 法國高速鐵路專用通信系統(tǒng)主要包括:
(1)區(qū)段數(shù)據(jù)通信
高速鐵路設(shè)有綜合調(diào)度中心,在車站信號室內(nèi)有調(diào)度集中分機,在工務(wù)、電務(wù)、機務(wù)、水電維修部門也設(shè)有分機或控制終端,在各牽引變電所—分區(qū)亭設(shè)有電力遙控終端。他們之間通過主干傳輸系統(tǒng)提供數(shù)字通道互聯(lián),形成專用通信。
上述調(diào)度系統(tǒng)專用的數(shù)據(jù)通信再加上傳統(tǒng)的調(diào)度電話業(yè)務(wù)和圖像業(yè)務(wù)綜合成區(qū)段通信。高速鐵路區(qū)段通信采用現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信技術(shù)(如ip技術(shù)、vpn技術(shù)等),實現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)無疑是最佳選擇。
(2)區(qū)間通信(區(qū)間光環(huán)用戶環(huán)路)高速鐵路站間距一般可達20~70km,區(qū)間通信更為必要,主要包括:
①車站信號室間、車站信號室與區(qū)間信號室間或區(qū)間信號室間列控安全數(shù)據(jù)傳輸;
②區(qū)段聯(lián)鎖系統(tǒng)主站與相鄰從站或區(qū)間渡線控制點間的安全數(shù)據(jù)傳輸;
③天氣、地震、線路安全監(jiān)測站與車站終端的數(shù)據(jù)傳輸;
④列車軸溫監(jiān)測站數(shù)據(jù)傳輸;
⑤電力遙控終端數(shù)據(jù)傳輸;
⑥區(qū)間公務(wù)人員及應(yīng)急搶險通信;
⑦常設(shè)線路監(jiān)視系統(tǒng)及救災監(jiān)視用圖像傳輸;
⑧通信、信號維護用通信通道等。
采用光纖用戶環(huán)路再配合光纖/射頻傳輸系統(tǒng),可以很好地解決區(qū)間通信的問題。(3)高速列車無線數(shù)據(jù)通信
實現(xiàn)高速列車與地面的無線數(shù)據(jù)傳輸將有利于高速鐵路的行車安全、運輸管理、旅客服務(wù)??赡艿臉I(yè)務(wù)有:
①文本方式的調(diào)度命令;
②車次號、列車速度,列車位置核查;
③列車運行時的安全狀態(tài);
④車輛維修信息;
⑤旅客服務(wù)信息等。
(4)專用基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)
近年開發(fā)了信號專用光纖網(wǎng),把聯(lián)鎖和列控系統(tǒng)、列控系統(tǒng)各信號室設(shè)備之間、聯(lián)鎖系統(tǒng)主站與分站間、以及ctc各系統(tǒng)之間用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來,稱為ctc—lan、el—lan和atc—lan。
tgv大西洋線、tgv東南線和法國其他高速線所用的傳輸媒體幾乎相同,現(xiàn)描述如下。7.4.1 干線通信電纜
法國高速鐵路干線電纜采用綜合光纜結(jié)構(gòu),內(nèi)含4根單模光纖,42個對稱四芯組(0.8mm銅線),分布在6個芯線束中,每個芯線束中含有7個四芯組,其結(jié)構(gòu)如圖2—7—15。
〖tptiet2715,+53mm。111mm,bp,dy#〗圖2—7—15 tgv大西洋通信電纜斷面圖(1)單模光纖
單模光纖供多路復用系統(tǒng)使用,利用4根單模光纖中的2根,開通專門設(shè)計的140mbit/s1920路tn4數(shù)字系統(tǒng);4根光纖被放置在6個螺槽塑料芯的4個之中,槽內(nèi)填有以硅為基材的凝膠,以便防潮。每根光纖至少比槽長3‰,以便光纖插入后有允許的鋪設(shè)余量,即光纜可以在此6 000n大的拉力下對光纖不會有任何損害。
(2)對稱四芯組
星形四芯組中除部分高頻四芯組外,其余大部分均進行加感,大約每隔1 500m左右加入88mh的加感線圈,介于輕加感與重加感之間,用來改善音頻線的傳輸電氣特性。為了保證音頻電話質(zhì)量,tgv大西洋線平均35km設(shè)置一個音頻放大(增音)中心,其位置放在路旁的繼電器箱內(nèi),全線共設(shè)有6個放大中心。對稱四芯組的纜芯為直徑0.8mm的銅線,每個四芯組有兩個50nf/km的電容電路。導線用兩層塑料絕緣,一層為蜂窩狀聚乙烯,另一層是高密度聚乙烯薄層,銅導線周圍用硅脂膠環(huán)繞,以防潮氣侵入電纜后使電路特性改變。電纜還用粘在大于1.5mm厚的聚乙烯護套上的薄鋁帶(鋁+聚乙烯)保護,以防潮氣進入。(3)再生中繼
在路旁信號箱或中間聯(lián)鎖裝置處,設(shè)有再生中繼,再生中繼之間的最大距離為27km(直線上可更長一些),在巴黎至圖爾間共有12個再生中繼,裝備有供解調(diào)和音頻轉(zhuǎn)換的設(shè)施。(4)熱軸探測器系統(tǒng)
這是一個自動紅外線測溫網(wǎng),法國tgv高速鐵路在沿線每25km設(shè)測軸溫的檢測點,列車通過檢測點時能自動地探查軸溫情況,采集的數(shù)據(jù)經(jīng)地面信道傳送給中心由計算機集中處理;它除了起到發(fā)生事故的熱軸探測器作用外,該系統(tǒng)還能實時向維修部門提供非常有用的關(guān)于軸箱溫度發(fā)生不正常改變的預防性數(shù)據(jù)。
有關(guān)通信電纜電路配置示于圖2—7—16。
7.4.2 運輸調(diào)度通信
運輸調(diào)度電話采用共線方式(party line),即在一個區(qū)段內(nèi)所有電話機均并聯(lián)在運輸調(diào)度專用電路上,采用威斯坦碼以1 024hz音頻進行呼叫。威斯坦碼的組合碼相當于一組三脈沖群,脈沖群的總數(shù)為常數(shù),其分布則可選擇所需的電話(如圖2—7—17所示)。
此種電話系統(tǒng)與我國過去的音頻選號調(diào)度或各站選號電話系統(tǒng)相類似,通常稱之為集中選擇聯(lián)結(jié)方式,用于中央調(diào)度臺和線路臺之間的呼叫,個別呼叫、群呼叫(同時呼叫所有接入的臺站)是通過中央調(diào)度臺來實現(xiàn)的。線路臺向中央調(diào)度臺的呼叫是口頭進行的(摘下話筒,壓下話筒交流發(fā)生器踏板,〖tptiet2716,+75mm。122mm,x,bp,dy#〗圖2—7—16 tgv大西洋線通信電纜電路配置圖即可與中央調(diào)度臺聯(lián)系)。每位處理此類通信的調(diào)度員(或助理調(diào)度員)均有一個供發(fā)送呼叫用的12個鍵的十進制鍵盤,每個線路臺由一個兩位數(shù)字碼來辨別,呼叫指示器裝在鍵盤上,當發(fā)送裝置失靈時,可使用備用呼叫裝置,還可使用程控電話或無線調(diào)度電話。
除運輸調(diào)度通信外,還有牽引告警通信和維護通信,它們都是含有中央調(diào)度臺的發(fā)送呼叫裝置,總是由鐵路沿線的電話機直接到中央調(diào)度臺,采用四線方式來實現(xiàn)告警和維護通信。
〖tptiet2717,+70mm。122mm,bp#〗圖2—7—17 威斯坦碼組合圖解 7.4.3 無線通信系統(tǒng)
(1)tgv東南線的無線通信系統(tǒng)
地面與列車的無線通信,用來供司機與調(diào)度員之間的聯(lián)絡(luò)、無線告警和緊急制動的告警識別信號使用。通過無線告警設(shè)備可向列車進行呼叫,并發(fā)出告警信號,直至司機開始動作為止;緊急制動的告警識別信號能自動地發(fā)出司機出現(xiàn)疏忽的信號。
上述3種通信均由同一條話路進行傳輸,通過這條話路將中央調(diào)度臺和沿線各固定(基站)臺聯(lián)結(jié)起來;各固定臺承擔每個無線區(qū)域的無線發(fā)送和接收,每個固定臺均有二位數(shù)字呼叫編碼;光學控制板(也稱為備用的t.c.o,全稱為法文tablean de cantrole optigue),用來檢查地面與列車相對應(yīng)的無線區(qū)段電路是否工作正常。地面與列車無線電路的信號被捕捉后,就啟動磁帶記錄器,以記錄當時的通話。其原理示于圖2—7—18。
①中央調(diào)度臺進行呼叫
〖tptiet2718,+55mm。96mm,x,bp#〗圖2—7—18 列車無線通信原理圖 根據(jù)與有線調(diào)度通信相似的威斯坦聯(lián)合碼原理,使用1 024hz音頻傳送呼叫。此時,調(diào)度員(或助理調(diào)度員)使用12個鍵的十進制鍵盤撥無線區(qū)域號碼來發(fā)出呼叫。同樣,調(diào)度員通過動作相應(yīng)的按鈕來捕捉來自區(qū)段的呼叫。②沿線臺呼叫中央調(diào)度臺
除了與發(fā)出呼叫區(qū)域有關(guān)的信號燈(設(shè)置在備用板上)顯示“亮燈”以外,無線通信呼叫的接收和有線調(diào)度通信方式相同;固定臺的辨別和所接收的呼叫類型,即無線電話呼叫、無線告警呼叫或緊急制動的告警呼叫,都是通過頻率信號區(qū)分的。
沿線固定臺在電路上能發(fā)送:
a.無線電話呼叫頻率f1(低頻480hz、1 380hz); b.無線告警呼叫頻率f2(高頻1 440hz、2 340hz);
c.緊急制動告警信號頻率f1+f2。
f1和f2頻率在各個臺之間是不同的,以使中央調(diào)度臺能識別它們。
③調(diào)度室與固定臺的持續(xù)聯(lián)系
只要中央調(diào)度臺在地面與列車無線信道上發(fā)送1 960hz的頻率信號,固定臺的無線設(shè)備就一直在工作(保持雙向聯(lián)系)。最終由調(diào)度員決定何時把已建立的聯(lián)系中斷。有關(guān)運輸調(diào)度員操作臺如圖2—7—19所示。
有關(guān)調(diào)度分機(沿線固定臺)控制臺示于圖2—7—20。
④試驗檢測裝置〖tptiet2719,+87mm。100mm,bp,dy?!綀D2—7—19 運輸調(diào)度員操作臺簡圖 位于備用光學控制板上的按鈕可使調(diào)度員(或助理調(diào)度員、操作者)檢驗固定臺、中央調(diào)度臺的地面和列車上的無線設(shè)備,并檢測鐵路沿線通信設(shè)備的工作是否正常。
檢驗過程如下:
a.調(diào)度員按下所需要的固定臺檢驗按鈕;
b.用6條有線成對電路發(fā)送試驗的威斯坦聯(lián)合碼;
c.固定臺通過發(fā)送以下信號進行回答:
在接收線對上,發(fā)送2 280hz的頻率信號;
在6條有線電路的信號線對上,發(fā)送f1和f2特定頻率信號。(2)tgv大西洋線的無線通信系統(tǒng)
與tgv東南線一樣,tgv大西洋線的無線系統(tǒng)也采用400mhz(450/470mhz)系列,有以下一些區(qū)別:
a.與東南高速線相比較,由于強化了計算機的應(yīng)用,使容納供操作(調(diào)度)人員操作的設(shè)備空間可以更小。
b.調(diào)度室已重新設(shè)計,加設(shè)了多個視頻顯示器,當數(shù)據(jù)經(jīng)由傳輸系統(tǒng)(從地面向列車)發(fā)送時,各車載移動裝置是由它們在顯示屏上的號碼來識別的。c.調(diào)度中心與司機間的通信,地面至列車的無線系統(tǒng)均增加了數(shù)據(jù)傳輸功能設(shè)計,以便在同一個數(shù)據(jù)載波設(shè)備上,靈活使用壓擴時分多路復用方式,可同時發(fā)送數(shù)據(jù)和話音。d.擴大了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用范圍,數(shù)傳設(shè)備也具備了適應(yīng)多種業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求,從列車準備工作的遙控、存儲和遠程寫入,到傳遞監(jiān)視主要列車部件的實時系統(tǒng)。e.增加了旅客電話新設(shè)備。
f.保留了線路修建時的施工無線通信系統(tǒng);新設(shè)大西洋線15km隧道lcx(漏泄同軸)和寬帶中繼器等。
①地面至列車的無線通信
〖tptiet2720,+62mm。97mm,bp,dy?!綀D2—7—20 調(diào)度分機控制臺簡圖 tgv大西洋線地面與列車的無線通信網(wǎng)示于圖2—7—21。
〖tptiet2721,+64mm。70mm,bp?!綀D2—7—21 地面與列車無線通信(含數(shù)據(jù)傳輸)系統(tǒng)示意圖此外,新建大西洋線施工現(xiàn)場裝有無線通信鏈路,它是一個在高處裝設(shè)的中繼系統(tǒng),在線路主要部分竣工后,現(xiàn)場繼續(xù)保留該無線系統(tǒng),用它作為備用和維修手段。
tgv大西洋的移動臺通過快速有效的網(wǎng)絡(luò),聯(lián)結(jié)到車載計算機系統(tǒng),路旁電臺與本區(qū)域內(nèi)的tgv列車相互聯(lián)系,并與車上移動無線臺對話;聯(lián)結(jié)地面各無線電臺和職能中心(車站、車間等)為多點結(jié)構(gòu),用專用通信接口實現(xiàn)用戶之間的對話。有關(guān)通信接口示于圖2—7—22。
〖tptiet2722,+44mm。69mm,bp?!綀D2—7—22 通信接口示意圖由圖可見,主要通信接口有: a.司機用的通信接口;
b.列車乘務(wù)員用的通信接口; c.供運營和維修人員用的通信接口;
d.旅客通信接口:這個接口是獨特的,它主要由設(shè)在每個車輛上(在車輛的聯(lián)結(jié)走廊中,外面兩個和里面一個)的列車到達指示器所組成,其液晶顯示器可示出:列車的車次號和列車名稱、車輛的編號、終到站、中途停站名等;
列車乘務(wù)員也可用聯(lián)結(jié)走廊的顯示器傳送100個字符以內(nèi)的任何類型的信息。
此外,還有告警信號也通過此接口,如果旅客在列車編組任何地方告警,司機室內(nèi)就有告警音響,并在司機控制臺顯示車輛號碼;也給整個列車觸發(fā)一種音響信號,以通知列車員,并在每節(jié)車輛的設(shè)備上顯示出告警車輛的編號。安裝在車輛設(shè)備架中的電子盒能被激活(activated),以取代列車廣播系統(tǒng)。
②旅客無線通信
在tgv大西洋線,旅客可以經(jīng)過名為radiocom2000的公用蜂窩式無線網(wǎng),與公用電話網(wǎng)上的24對用戶通電話,這是法鐵充分利用國家既有通信資源,使鐵路無線專用網(wǎng)與國家無線公用網(wǎng)相兼容所取得的成果。
③強化了原tgv東南線的無線通話功能
在tgv東南線,無論何時設(shè)在信號箱內(nèi)或車站上的固定無線通信站、列車無線臺及手提式無線通信設(shè)備之間,利用基地無線通信站的轉(zhuǎn)播功能均可以通話;tgv大西洋線除保留此功能外,在設(shè)備小型化、輕量化以及功能方面都有加強和改善。7.4.4 車載通信網(wǎng)
tgv高速列車上有一個完善的內(nèi)部通信網(wǎng),列車上的所有計算機和數(shù)字處理器,都經(jīng)由它收集和交換數(shù)據(jù)。車載大約39個處理機的數(shù)據(jù)流,則以同步方式有序地傳送。該車載內(nèi)部通信網(wǎng)具有以下特點:
(1)精確的定時控制
由統(tǒng)一的計算機來負責處理數(shù)據(jù)內(nèi)部交換的定時控制,并且以數(shù)據(jù)包的形式有序地送至網(wǎng)內(nèi)的各裝置。(2)環(huán)形結(jié)構(gòu)
為了防止網(wǎng)路上設(shè)備發(fā)生故障,或傳遞信息的鏈路出現(xiàn)中斷或短路,以確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性而采用了環(huán)形結(jié)構(gòu),一旦出現(xiàn)故障,此種環(huán)形結(jié)構(gòu)可重新組合成有雙向收、發(fā)的總線;這和法國tgv高速鐵路沿線電纜系統(tǒng)配置所采用的結(jié)構(gòu)一致。
(3)網(wǎng)絡(luò)具有可擴充性
tgv大西洋列車組單個或成對編組運用。當兩個列車組掛接在一起時,它可以打開每個列車組上兩個獨立的網(wǎng)路,并把它們聯(lián)結(jié)在一起,以構(gòu)成單一的車載網(wǎng)路。(4)采用了hdb3傳輸碼型
為防止鐵路環(huán)境的電磁干擾和振動影響,tgv大西洋采用了高密度雙極性3碼型。理論分析表明,該碼型是一種窄頻譜線碼,能量相對比較集中,定時提取也十分方便,具有較好的抗干擾性能。(5)采用大規(guī)模集成電路
為保障設(shè)備重量輕、體積小和耗電省,采用了大規(guī)模集成電路,選用的是hcmos(高密度互補金屬氧化物半導體器件)軍用邏輯門陣列電路的集成電路。(6)按hdlc幀結(jié)構(gòu)同步方式發(fā)送信息
高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程hdlc(high data link control)是iso的標準。分組交換網(wǎng)所使用的x.25規(guī)程,僅僅是hdlc中的一個子集(lamp—b),兩者的重要區(qū)別之一是:x.25規(guī)程中的地址字段為2bit,而hdlc的地址字段可以擴展,對無線組網(wǎng)時要求地址較多的車載通信網(wǎng)十分方便。有關(guān)信息格式如表2—7—5所示。
由表可見,法國鐵路利用hdlc規(guī)程,但又不完全一致,而是根據(jù)其實際需要來靈活使用。表2—7—5 每個信息組構(gòu)成hdlc的幀結(jié)構(gòu)
〖bhdfg3,wk7,k7。3,k8。3w〗消息開始收信人消息形式發(fā)送器地址信 息誤碼檢驗消息終止8bit8bit8bit8bit最大120字16bit8bit7.5 高、中速信號設(shè)備兼容技術(shù) 鐵路信號系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與配置取決于運輸組織。就高速鐵路來講,有3種運輸組織模式:一是普通列車與高速列車在高速線上混跑,這是意大利和德國高速線的情況。二是將高速旅客動車組延伸到普通線路上去,這是法國的模式。三是高速線上只跑停站不同的高速列車,運輸組織與其他線路完全分開,這就是日本新干線高速鐵路的模式。
tgv列車在普通線路上運行,速度只能按既有線具體情況考慮,通常為160~220km/h。以tgv東南線為例,全長417km,但包括延伸到普通線路的tgv列車通達里程達到2 560km;大西洋線全長280km,而包括延伸的高速列車通達里程達到2 380km;這種運輸組織模式對縮短旅行時間和吸引客流具有明顯的好處。
在考察了世界各國高速鐵路的運營情況之后可以發(fā)現(xiàn),幾乎大部分高速鐵路均組織混跑,法國tgv高速線雖是客運專線,但tgv高速列車也延伸至普通線路運行;法國為韓國設(shè)計的高速線,也考慮了混跑的需求。(1)法國tgv高速線出入口信號設(shè)置
假定普通列車的最高允許速度不超過160km/h(中速),并且在區(qū)段內(nèi)安裝有自動閉塞傳統(tǒng)制式的色燈信號,那么不大于160km/h速度的普通列車司機應(yīng)按地面信號來駕駛運行。tgv線路列車的駕駛應(yīng)按速差式機車信號來進行。在高速線路與常規(guī)線路相連之處要建立速差式機車信號與色燈信號系統(tǒng)之間的過渡區(qū)。在進入和駛出tgv高速線路的過渡區(qū)的前“過渡點”與后“過渡點”,要設(shè)置進入或駛出tgv線路的點式信息傳輸設(shè)備,以使能及時打開或關(guān)閉tgv機車信號。列車進入和駛出tgv高速線的速度控制及信號系統(tǒng)(含點式信號)的配置,分別示于圖2—7—23和圖2—7—24。
〖tptiet2723,+30mm。68mm,bp#〗圖2—7—23 列車進入tgv線路
ar—進入tgv線路信息定點傳輸設(shè)備; v—速度,km/h;
lba—色燈信號控制的最后一個閉塞分區(qū);
eba—使用機車信號的tgv線路的第一個閉塞分區(qū); ks—傳統(tǒng)信號系統(tǒng)的色燈信號機;
s—帶有tgv字樣的信號標記,或其他意義。(2)法國鐵路為韓國漢城—釜山線設(shè)計的混跑信號配置方案
韓國這條高速線路是引進法國tgv高速線tvm430系統(tǒng),為了適應(yīng)韓國的特殊要求,特將tvm430做了適當?shù)男薷摹?/p>
〖tptiet2724,+42mm。70mm,bp#〗圖2—7—24 列車駛出tgv線路(單位:km/h)fs—帶有“tgv結(jié)束”字樣的信號標記; de—駛出tgv線路信號的定點傳輸裝置; vl—允許以最高速度運行;
va—提醒下一個色燈信號機是關(guān)閉顯示,或者是其他意義。①考慮到韓國的牽引電力系統(tǒng)頻率為60hz,因此將上下行軌道電路的載頻選擇進行了調(diào)整:
軌道ⅰ(下行線)2 040hz 2 760hz 2 040hz 2 760hz 軌道ⅱ(上行線)2 400hz 3 120hz 2 400hz 2 130hz 27bit編碼分配不變,仍然是: 6bit用于校驗(核)碼; 4bit用來傳輸16種坡度; 6bit用于64種距離的傳輸;
8bit用于256種可能的速度組合的傳輸; 3bit用于8種可能的操作方式等。
②根據(jù)韓國既有信號的具體情況,對tvm的信息做了必要的調(diào)整,以便與現(xiàn)存信號相適應(yīng)。有關(guān)現(xiàn)存信號與tvm信息間的對比,示于表2—7—6。
③進入高速線和離開高速線的過渡區(qū)示意圖如圖2—7—25和圖2—7—26所示。
在圖2—7—25中,在lgv相對于tgv高速的普通列車進入方向,tvm430必須遞送大量供路旁信號使用的atc系統(tǒng)與既有線關(guān)聯(lián)的命令。
在圖2—7—26中,在lgv離開方向,接存既有線路側(cè)的有關(guān)信號指示(或許通過自動停車系統(tǒng)傳遞),以便tvm系統(tǒng)利用。
在上述兩種情況下,其目標是從一種類型的信號過渡到另一種類型,應(yīng)保證信號相互間的連續(xù)性。
表2—7—6 韓國既有信號與tvm信息的對比圖〖bhdfg16/7,wk16,k10,sk16,k10w〗既有信號tvm信息既有信號tvm信息〖bhdg16/7,wk5,k11,k5。2,sk5,k11,k5。2w〗信號方式自動停車速度控制vctvm信號方式自動停車速度控制vctvm〖bhdg32,wk26,sk26w〗〖bhdg152,wk5,k11,k5g(綠)150km/h300v270v270a230a230e170a170e130a110a100a90a80a170 170 170 170 170 170yg(黃綠)105km/h130e 110a 110e 100a 100a 90a 90a 80a 80a 60a(1)60a。
2
w
〗 60a 30a(1)130130110130110130110130110170130110170〖bhdg64,wk5,k11,k5。2w〗y(tǒng)g(黃綠)105km/h30a 30a 0(1)
0 0130110170130110t(黃)65km/h90a 90e 80a 80a 80e 60a 60a 60a 30a 30a 30a 0 0 0100901009080100908010090801009080yy(黃黃)25km/h60e 30a 30e 0 06060306030r(紅)0km/hr0 注:表中有(1)的信息,是通過信號的yg方式進行預告,來對司機告警。
〖tptiet2725,+60mm。70mm,bp?!綀D2—7—25 進入高速線(單位:km/h)〖tptiet2726,+60mm。70mm,bp?!綀D2—7—26 離開高速線(單位:km/h)7.6 法國tgv高速鐵路在通信信號方面的特點 法國tgv高速鐵路在通信信號等方面的特點有:
(1)法國采用“人控優(yōu)先”的控制原則。列車正常運行由司機駕駛,只有在司機失誤并可能出現(xiàn)危險的情況下列控設(shè)備才強迫列車制動。法國鐵路認為這種人機關(guān)系有利于發(fā)揮司機的技術(shù)能力,加強其責任感。日本新干線atc系統(tǒng)采用“設(shè)備優(yōu)先”的控制原則。列車減速一般由設(shè)備完成,當列車速度減到30km/h以下需要在車站停車時,才需要由司機操縱以保證列車停在正確位置。
列控設(shè)備制動后,當列車速度低于目標速度后只給出允許緩解的表示,由司機進行緩解操作。日本新干線atc當列車速度低于目標速度后自動緩解,這種方式要求列車制動系統(tǒng)連續(xù)多次制動后制動力不衰竭。
(2)為確保高速列車的運行安全,以“人控優(yōu)先”為原則,廣泛采用了冗余(多重)技術(shù),發(fā)送設(shè)備雙套,而接收設(shè)備也是雙套,但采取雙套接收系統(tǒng)比較后相互一致才輸出。在技術(shù)實施上是將一路輸出傳送至二路輸入,進行比較后再輸出。
(3)軌道電路內(nèi)傳送的atc信息,經(jīng)信源編碼和調(diào)制后,在發(fā)送側(cè)經(jīng)富氏變換處理后,再進行發(fā)送;在接收側(cè),車載接收系統(tǒng)采用快速富氏變換進行接收,即采用了頻譜識別技術(shù),來確認不同的信息。(4)法國高速鐵路站間距長,每隔25~30km設(shè)置了區(qū)間渡線。法國列控系統(tǒng)具有完善的區(qū)間渡線安全防護功能,在特殊情況下允許列車像單線自動閉塞那樣組織反向行車。
(5)法鐵十分注重工程實際需求,他們認為:工程與科研密切相關(guān),但又有所區(qū)別,滿足工程設(shè)計和使用方便是首要的問題。因此,他們的綜合調(diào)度中心無論在房屋建筑空間方面,還是在設(shè)備配置上均沒有日本鐵路那么“富麗壯觀”。
(6)重視既有系統(tǒng)的充分利用,也是法鐵的獨特之處。以tgv高速線無線系統(tǒng)來說,法國采用450~470mhz系統(tǒng),并采用多種措施,使鐵路無線與法國國家公用無線網(wǎng)相兼容,實現(xiàn)了旅客與公用電話用戶直接進行通話。
高速鐵路主要技術(shù)設(shè)備 高速鐵路主要技術(shù)條件和經(jīng)濟指標篇五
高速鐵路路橋施工技術(shù)探討及建議
摘要從秦沈客運專線三次綜合試驗的成果出發(fā),系統(tǒng)總結(jié)了秦沈客運專線路基、軌道、橋梁、管理等方面的技術(shù)經(jīng)驗,提出在未來高速鐵路技術(shù)管理的注意事項、施工中的技術(shù)關(guān)鍵和技術(shù)開發(fā)的方向,可供高速鐵路建設(shè)參考。
關(guān)鍵詞客運專線科技開發(fā)施工技術(shù)試驗研究
秦沈客運專線是我國新建鐵路中運行速度最高的,采用“以人為本”的新理念進行設(shè)計和施工的第一條客運專線。為了保證開通時速200km及以上列車運行的安全性、平穩(wěn)性和旅客的舒適性,秦沈線采用了新的設(shè)計規(guī)程、規(guī)范、標準和一大批先進的技術(shù)、裝備和施工工藝。秦沈線的工程技術(shù)鮮明地體現(xiàn)了運行速度高、規(guī)程規(guī)范新;技術(shù)含量高、設(shè)計標準新;質(zhì)量要求高、施工工藝新的“三高三新”特點。在山海關(guān)一綏中北間修建了66.8 km的綜合試驗段。試驗段的線路平面最小曲線半徑為5 500 m;設(shè)計了不同類型的橋梁、橋上無碴軌道、接觸網(wǎng)支柱,不同填土厚度的涵洞,不同基層表層結(jié)構(gòu)的路基和不同處理措施的路橋過渡段;上行線鋪設(shè)法國生產(chǎn)的60kg/m高速鋼軌;有24km的接觸網(wǎng)采用鎂銅導線,按300km/h速度要求進行設(shè)計,下行線為全補償簡單鏈形懸掛,上行線為全補償彈性鏈形懸掛;有9 km路基按照300km/h的標準進行設(shè)計和施工。秦沈客運專線高質(zhì)量的建成,為我國高速鐵路的設(shè)計、施工和技術(shù)裝備選馴提供了技術(shù)儲備,為鐵路的跨越式發(fā)展提供了有益探索和必要的前提條件。
1秦沈線三次綜合試驗的情況
為了檢驗秦沈線工程的質(zhì)量,確保開通時200 km/h的列車運行安全平穩(wěn),取得300 km/h級的列車運行時工程的各種試驗數(shù)據(jù),2001年~2002年主要在秦沈線的山海關(guān)至綏北間,進行廠三次綜合試驗。試驗工作精心計劃,并慎重實施,穩(wěn)步推進,分別進行了國產(chǎn)200km/h以上機車車輛從低速到高速逐級提速的綜合性試驗,在列車動載作用下對路基、橋梁、線路、弓網(wǎng)系統(tǒng)和機車車輛的各項動力學性能,取得一批試驗數(shù)據(jù),檢驗研究成果,為鐵路進一步提速和建設(shè)京滬高速鐵路做了一些技術(shù)儲備。
(1)第一次綜合試驗的基本情況:2001年12月,鐵道部在山綏段組織進行丁第一次綜合試驗。采用了2m+4t編組的“神州號”內(nèi)燃動車組,選擇了典型的路基、過波段、橋梁、無碴軌道和38號道岔等測點進行測試。試驗最高速度達到了210.7 km/h,所測的路基、橋梁、軌道利道岔都能滿足200km/h列車的運行安全和平穩(wěn)的要求。
(2)第二次綜合試驗的基本情況:2002年9月,在山綏段進行了第二次綜合試驗。采用“先鋒號”動力分散型電力動車組,進行了曲線、無碴軌道、道岔、橋梁、路基及路橋過渡段、噪聲振動、安全退避距離、接觸網(wǎng)支柱穩(wěn)定性等38處線下工程地面測點的試驗。同時進行了動車組的動力學性能、牽引、制動、列車交會、弓網(wǎng)受流、車載自動過分相性能等試驗。此外,還進行了車載tvm430,列車超速防護、車次號傳遞、ctc系統(tǒng)、tvm430/sei系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和光纖通信系統(tǒng)、光纖射頻直放、tetra數(shù)字集群通信、無線列調(diào)數(shù)話同傳等通信信號的調(diào)試和試驗。試驗從160km/h開始,逐步提速,最高速度達到了292km/h。試驗結(jié)果表明:在高速運行下,山綏段的路基、過渡段、橋梁、無碴軌道、道岔和噪聲振動等試驗的實測最大值都小于規(guī)定的評定標準,符合設(shè)計要求;弓網(wǎng)受流性能良好;列車的安全性、平穩(wěn)性也都符合安全評估標準。
(3)第三次綜合試驗的基本情況:2002年11月~12月,采用“中華之星”動力集中型電動車組進行了第三次綜合試驗。首先在山綏段完成了地面的線路、路基、橋梁、無碴軌道和道岔等試驗以及動車組的動車、拖車動力學性能、牽引、制動、列車交會、弓網(wǎng)受流性能試驗。隨后,進行了綏中北—皇姑屯的全線試驗。在山綏段,動車組全編組的最高試驗速度達到305.9km/h,2m+3t編組的最高試驗速度達到321.5 km/h。在綏中北一皇姑屯325 km線路上,運行時間為1h31 min,平均速度為213.8km/h。
三次綜合試驗全面檢驗了不同速度等級運行下秦沈線的路基、線路、橋梁和牽引供電、通信信號、動車組等技術(shù)裝備及相互問配合的安全性、穩(wěn)定性和可靠性,證明秦沈線的山綏段的路基、橋梁、無碴軌道、38號道岔和接觸網(wǎng)等完全可以滿足250km/h速度運行的安全性、平穩(wěn)性要求;綏中北一皇姑屯段則完全滿足200km/h速度運行的安全性、平穩(wěn)性要求。驗證了“八五”和“九五”期間所完成的高速鐵路科研成果的科學性、合理性,為修正和完善我國《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》提供技術(shù)依據(jù)。試驗證明秦沈客運專線的路基、線路、橋梁等線下工程質(zhì)量達到了設(shè)計要求,完全能夠滿足時速200km列車的安全、乎穩(wěn)地運行。其中,采用時速250~300km的設(shè)計標準修建的山綏綜合試驗段,可以運行250km/h以上的高速列車。通過山綏試驗段及全線進行的三次綜合試驗和動車組試運行,證明秦沈線的工程建設(shè)是成功的,表明我國已掌握了時速200km速度等級鐵路的線下工程建設(shè)技術(shù),為我國的高速鐵路建設(shè)提供了技術(shù)儲備。在綜合試驗和半年多的綜合調(diào)試中,也暴露出一些問題,需要引起我們注意。
2綜合試驗結(jié)果對未來高速鐵路和類似工程施工的啟示
2.1現(xiàn)代化鐵路建設(shè)必須做好專業(yè)接口管理,提高現(xiàn)代化管理水平
鐵路建設(shè)是多專業(yè)、系統(tǒng)化綜合工程。在信息技術(shù)高度發(fā)展的今天,鐵路勘測完成后,首要任務(wù)是進行各專業(yè)技術(shù)路徑的設(shè)計,界定各專業(yè)接口的技術(shù)和時、空界面,然后再安排初步設(shè)計。
(1)專業(yè)的銜接必須嚴格有序
在設(shè)計和施工階段,不但要組織專業(yè)工程師和技術(shù)員分別從事專業(yè)設(shè)計和施工,更應(yīng)組織一支高水平接口管理工程師的隊伍,承擔從設(shè)計至施工全過程的工程監(jiān)控,調(diào)整技術(shù)時、空界面,并制訂具有技術(shù)法規(guī)性質(zhì)的接口管理守則,在設(shè)計和施工中切實執(zhí)行,接口管理工程師還應(yīng)提高各專業(yè)設(shè)計和施工工程技術(shù)人員的技術(shù)水平和責任心,防止專業(yè)隊伍之間的矛盾沖突。秦沈客運專線建設(shè)中對這種工程管理模式運用不足,因而常發(fā)生橋梁與地基,橋梁與軌道、站場與信號、站場與軌道、路基與排水的接口界面不明,甚至設(shè)計參數(shù)的測定和提出也相互推諉,某些工程項目完成后,驗收中發(fā)現(xiàn)問題,各有托詞,這一教訓應(yīng)在今后施工中吸取。
(2)施工組織方式應(yīng)該進一步優(yōu)化,管理層次必須減少施工組織應(yīng)該科學實用,綜合協(xié)調(diào),處理好各專業(yè)的關(guān)系,安排臨時工程更應(yīng)該統(tǒng)籌兼顧,避免重復和浪費。秦沈線橋梁施工仍沿用普通鐵路橋梁的施工組織方式,將同一座橋梁的上部結(jié)構(gòu)制梁、架梁及下部結(jié)構(gòu)施工分別由三個施工單位負責。這對于現(xiàn)場制梁并不適應(yīng),造成梁場存梁過多,施工進度不一致,上部、下部結(jié)構(gòu)的平行作業(yè)不易進行,而且線路高程不易控制。較好的方式是應(yīng)由同一個施工單位負責整座橋梁的施工,有利于提高施工速度和控制質(zhì)量。另外,距離很近的t梁和箱梁預制場分別屬于不同的施工單位,增加了施工成本。今后現(xiàn)場制梁場應(yīng)具備一定的規(guī)模,集中預制一定范圍的所有構(gòu)筑物(如各種梁、軌枕板、涵管、電線桿等)。項目應(yīng)該按項目法組織好實施,實施平面管理,減少管理層次,提高管理效率,降低管理成本。
(3)現(xiàn)代化管理手段和方法應(yīng)該受到重視
建筑工程施工過程中信息化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,包括將信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于建筑施工過程,制定和優(yōu)化施工方案。利用信息化機遇提高行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力成為改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的正確途徑。由于建筑施工的專業(yè)化程度低,建筑施工的信息化與制造業(yè)相比有著明顯的差距。計算機仿真技術(shù)已廣泛用于建筑工程領(lǐng)域,如結(jié)構(gòu)模型實驗、施工工期和資源優(yōu)化等,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在制造業(yè)、軍事、航空航天等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用,在建筑行業(yè)利用信息化技術(shù)解決技術(shù)復雜,施工安全難度高的過程,如將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于架橋過程的仿真與優(yōu)化;將計算機模擬仿真技術(shù)與有限元分析相結(jié)合,對大型大跨度復雜鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力、穩(wěn)定性、承載力及變形的計算機仿真模擬分析,進行全過程動態(tài)跟蹤計算,自動反饋安全狀態(tài)信息。建立項目/企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)項目和企業(yè)管理信息化,提高信息的處理水平。
2.2路基工程依然需要提高施工技術(shù)和施工裝備水平
對路基工程的基本要求是高強度、大剛度,均勻的縱向變化、小而且穩(wěn)定的路基下沉。綜合試驗結(jié)果表明:試驗所測路基和過渡段的變形、動應(yīng)力都滿足秦沈線設(shè)計要求。2年多來,通過對638個觀測點的觀測,路基的工后沉降平均為1.74cm,沉降速率平均為1.06cm/年,遠小于設(shè)計要求,達到了秦沈客運專線路基按速度為200km/h設(shè)計,部分基礎(chǔ)設(shè)施預留提速至250km/h,局部地段達到300km/h以上條件的要求。試驗證明秦沈線路基和過渡段的設(shè)計方法正確、填料選擇合理、填筑工藝科學,施工質(zhì)量良好。在秦沈客運專線的建設(shè)中,首次將路基作為土工結(jié)構(gòu)物進行設(shè)計與施工,在填筑材料、壓實標準、變形控制、檢測要求等方面比現(xiàn)行鐵路標準更加嚴格。
(1)嚴格規(guī)范施工工藝,是秦沈線路基施工的基本經(jīng)驗
將路基填筑的施工工藝進行細化,按照基底處理、路基本體、基床表層等路基結(jié)構(gòu)的不同要求,配合高密度檢驗,通過試驗確定攤鋪平整、灑水晾曬、碾壓夯實、檢驗簽證等區(qū)段的工藝參數(shù),按照“四區(qū)段八流程”的操作程序嚴格施工,實現(xiàn)路基施工過程的工廠法流水作業(yè),保證路基質(zhì)量達到設(shè)計要求。采用強化基床結(jié)構(gòu),設(shè)置了厚60cm的級配碎石基床表層,使路基本體受力均勻具有足夠的強度和剛度,同時還具有較強的穩(wěn)定性和耐久性。級配碎石采用工廠化生產(chǎn),以保證級配的比例。
(2)保證軌道高平順性、滿足高速鐵路路基的控制沉降目標依然需要做好大量的工作。為了保證路基的強度和穩(wěn)定,采用了地基壓實系數(shù)和密實度、孔隙率等指標作為路基填土的雙重控制標準。普通鐵路路基沉降量一般控制在30cm,而秦沈線嚴格控制路基工后沉降量,工后沉降按總沉降量控制,規(guī)定一般地段不大于15cm,臺尾過渡段不大于8cm,沉降速率不大于4cm/年。在京滬高速鐵路中路基工后沉降按一般地段不大于10cm(可能要修改為7cm)、路橋過渡段不大于5cm、初期地基沉降速率不超過3cm/年控制,對沉降控制的難度加大了。相比來說,京滬高速鐵路的工后沉降控制標準如果與法國、德國和韓國的標準相一致,對施工的影響不容低估。值得注意的是在2003年春天,秦沈線的部分區(qū)段出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象。盡管對產(chǎn)生的原因有不同的說法,但有一點是肯定的,沒有水的作用是不會出現(xiàn)凍脹的。如分析在石質(zhì)路塹地段出現(xiàn)凍脹的原因,基本上是地質(zhì)構(gòu)造上的斷層和路塹超挖回填使用了不合格材料(石縫中的土)。因此,在類似工程特別是高速鐵路施工中應(yīng)當對路基填料、路塹回填、軟基處理措施及施工工藝等諸多方面進行嚴格控制,避免類似事件重演。
(3)軟基處理、沉降觀測工作要更加細致
根據(jù)地質(zhì)資料及沉降穩(wěn)定檢算結(jié)果,秦沈線施工分別采用粉噴樁、旋噴樁、砂樁、碎石樁、袋裝砂井、塑料排水板、鋪設(shè)土工合成材料加固。當路基工后沉降仍不能滿足要求時,采用堆載預壓處理。秦沈客運專線是嚴格按沉降控制進行設(shè)計的第一條線路,現(xiàn)場觀測結(jié)果表明,部分地段的實際沉降與計算結(jié)果差異比較大,很難判斷路基填筑是否達到標準要求,需要對施工工藝、處理措施和路基標準等進行總結(jié)。國內(nèi)外的經(jīng)驗表明,路基沉降過程十分復雜,必須在施工過程中切實加強沉降觀測,認真做好沉降評估,才能落實好控制沉降工作。秦沈線在設(shè)計時根據(jù)沉降計算結(jié)果在基床表層下部預留了抬高值(一般為0.1~0.4m)。對高填方、地質(zhì)不良地段進行沉降觀測,根據(jù)沉降觀測資料及沉降發(fā)展趨勢、工期要求等,及時修改設(shè)計,變更
地基補強或施工工藝方案,采取相應(yīng)的措施。,在架梁和鋪軌前,對路基的穩(wěn)定性進行評估,確認路基沉降滿足設(shè)計要求后才允許進行架梁和鋪軌施工。這些措施的采取,有效地控制了93km的松軟土、軟土地段路基的工后沉降量及沉降速率。在京滬高速鐵路設(shè)計中,建議對軟土厚度及埋深不超過10m時,采用路堤形式進行基礎(chǔ)加固處理,超過10m按高架橋設(shè)計。在京滬高速鐵路中,有一般路基、砂土液化區(qū)路基、松軟土路基、軟土路基、巖溶區(qū)路基、膨脹土路基和石膏土區(qū)路基等7種。所涉及到的問題各具特點,施工難度差異性較大,需要引起足夠的重視。秦沈線軟弱地基多采用排水固結(jié)并結(jié)合預壓的處理措施,由于種種原因,預壓工期與鋪架之間在很多地段產(chǎn)生了矛盾,為解決此矛盾,有些地段調(diào)整了鋪架工期,有些地段則增高了預壓土高度,縮短了預壓時間。在施工組織設(shè)計中,應(yīng)改變以往的先修建橋隧等“主體”工程,而后再修建路基的傳統(tǒng)習慣,合理組織安排路基工程施工,盡可能將路基先于橋涵工程施工,使路基有一個合理的沉降壓密時間,特別是在軟土和松軟土地基的路基工程,更應(yīng)提前安排施工,這也是目前國外修建高速鐵路(公路)時的通行做法,是一種既能保證工程質(zhì)量,滿足路基沉降變形要求,又能節(jié)省工程投資的有效措施。路基沉降觀測是路基動態(tài)設(shè)計及計算工后沉降的依據(jù),如果沉降觀測數(shù)據(jù)不連續(xù)、不完整,與實際不相符將影響推算資料的準確性。此項工作在秦沈線得到了重視,總體來說是有成效的,為動態(tài)設(shè)計提供了必需的資料。但由于工作量大,觀測精度要求高,觀測頻次多,觀測時間長(從路基填筑開始至竣工驗交),我們施工單位又缺乏這方面的經(jīng)驗。對沉降觀測設(shè)施保管未給以足夠的重視,在施工過程中,時有損壞,恢復不及時現(xiàn)象,造成資料不連貫、不完整,影響到推算資料的準確。秦沈客運專線的沉降觀測基本上是采用沉降板進行,沉降板埋置于地表,沉降觀測利用與沉降板連接的沉降桿進行,埋設(shè)后,在路基填筑過程中,沉降觀測桿經(jīng)常受碾壓機械的碰撞,甚至損壞,影響觀測精度和觀測工作的正常進行,特別是在基床表層施工時,大多采用平地機、攤鋪機,這些大型機械更易損壞沉降觀測桿。要保證沉降觀測桿不受損確非易事,一方面要注意保護工作,同時受損后要及時恢復。為保證觀測資料的準確性和連續(xù)性,建議今后采用受環(huán)境及人為影響較小的觀測設(shè)備,如剖面沉降管(即土體測斜儀)等觀測設(shè)備。為觀測水平位移而設(shè)的邊樁,也應(yīng)考慮施工便道對位移邊樁的影響,采用更為切合實際的觀測設(shè)施。
(4)橫向結(jié)構(gòu)物的過渡段的設(shè)計和施工問題還沒有徹底解決
各個國家對路橋過渡段的處理基本相同,在路基與橋梁、路基與涵洞、路堤與路塹等軌下基礎(chǔ)剛度變化處,設(shè)置了級配碎石、鋼筋混凝土搭板和加筋土路堤等不同結(jié)構(gòu)型式的過渡段,使軌道剛度逐漸變化,最大限度地減少過渡段沉降不均勻而引起的軌道不平順,保證高速列車運行的平穩(wěn)舒適。一般在臺尾路基用模量和強度較高的滲水填料以逐漸過渡的形式填筑。有時還加有橋頭搭板。但目前在京滬暫規(guī)中過渡段的長度計算沒有速度概念。研究認為,過渡段長度須滿足l>h/θ,h為工后沉降控制標準,取為5cm,θ為軌面變形彎折角,當速度為300km/h時,θ≤2‰;當速度為350km/h時,θ≤1.5‰,過渡段的長度應(yīng)大于25~33m??赡馨凑諝W洲高速鐵路的設(shè)計的結(jié)構(gòu),對路基的施工影響需要引起注意。沈陽鐵路局反映,在秦沈線路基上出現(xiàn)多處的橫向道碴溝,分析認為是由于后期增加的信號電纜溝回填不實造成的路基級配碎石沉降引起的。應(yīng)該在今后的施工中加以克服。目前,高鉆進定位精度的非開挖技術(shù)與裝備,在國外已較成熟,國內(nèi)也大量應(yīng)用于城市管道施工中,完全可以杜絕這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,并有利于改善管道施工環(huán)境,防止影響交通,避免開挖造成路面破壞、塵土飛揚等環(huán)境問題,特別適用于中小型管道的鋪設(shè)施工,對解決鐵路四電工程的電力管線橫跨路基問題有良好的使用前景。
(5)路基填料的分類需要細化,便于分類施工
快速鐵路的路基填筑標準及對路基工后沉降的要求均遠高于普通鐵路。因此必須特別重視對路基填料的勘察、鑒定、分類工作,慎重對待取土場的選擇。對填料需嚴格按建筑材料來對待,在勘察設(shè)計階段就應(yīng)當作為一項專門的工作來進行,對其材質(zhì),工程特性,適用性進行必要的試驗工作后作出專門的評價,以確定該取土場的填料用作路基本體或基床底層是否合格,否則需考慮改良土方案或變更取土場。我國鐵路路基填筑質(zhì)量檢測一直使用單項指標,而客運專線及高速鐵路路基要求用多項檢測指標,對細粒土采用k30和壓實系數(shù),對粗粒土采用罡k30和孔隙率,同時標準較高。由于實踐經(jīng)驗不足,加之我國路基填料分類比較粗,以致出現(xiàn)秦沈線東部凌海一沈陽間的b組細砂和c組粉黏土,在施工過程中發(fā)現(xiàn)其k30有相當一部分達不到要求,通過大量的室內(nèi)外試驗研究,對部分地段的b組細砂采甲了摻角礫、圓礫進行改良c組粉黏土采用了摻中粗砂進行改良,有遠運條件的地段采用了遠運山皮土方案,增大了投資。因此,針對快速鐵路對填料及壓實標準的高要求,一方面要在施工中積累資料,同時需要開展大量的室內(nèi)外試驗研究工作,研究制定填料適用性試驗方法與判別標準,建立一套適合我國地域特點,適用于路基設(shè)計、施工的填料分類,以滿足高速鐵路路基基床填料標準要求高的要求和便于施工管理。
(6)施工期間測量試驗手段應(yīng)該現(xiàn)代化和連續(xù)化
20世紀90年代以來,國外如德國、日本等都在研究動態(tài)變形模量檢測技術(shù)(我們目前也擁有含這種檢測系統(tǒng)的壓路機),有的已經(jīng)正式納入規(guī)范。我國已開展這方面的工作,但離適用尚有一段距離。因此,加快研制進程,使我國路基快速、準確檢測技術(shù)盡快與國際接軌,使路基壓實檢測標準更符合實際。
(7)輔助工程的質(zhì)量要求與施工過程的控制不容忽視
秦沈客運專線接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、拉線基礎(chǔ)與路基工程同步完成是中國鐵路工程建設(shè)的首創(chuàng),這樣組織實施,避免了路基被站后工程二次開挖,保證了路基整體性與路基強度,降低了工程造價,而且為站后工程提供了時間保證,這為中國高速鐵路的建設(shè)提供了經(jīng)驗。由于初次采用該方法,通過實施,在施工精度方面存在一些問題,如支柱側(cè)面限界超標,預留螺栓尺寸誤差超標,未按設(shè)計要求進行鍍鋅防腐,路基護坡完成后才安排基礎(chǔ)施工等,需要在今后的施工中加強對接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工精度的控制。
2.3高質(zhì)量的軌道工程必須注意施工中的各個環(huán)節(jié)
秦沈線的跨區(qū)間無縫線路,跨越了不同類型和跨度的橋梁181座,并且將車站正線的49組道岔全部與區(qū)間無縫線路焊聯(lián)成無縫道岔,使秦皇島至沈陽間的鋼軌僅由3段長軌條組成,其中最長的一段為200.918km。
秦沈線施工中采用一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路成套技術(shù):采用先進的單枕連續(xù)鋪設(shè)法進行軌道施工;通過對瀝青攤鋪機的改造,實現(xiàn)了道碴的機械化預鋪,為軌道結(jié)構(gòu)提供了密度均勻、平整度高的底層道碴;按照高速鐵路平順性要求,完善了長鋼軌焊接工藝,完成了焊接設(shè)備的配套,實現(xiàn)在鋪軌基地進行工廠法焊接高質(zhì)量焊接接頭的長鋼軌;通過關(guān)鍵主機引進,配套設(shè)備自主研制的方法,開發(fā)了無縫線路用鋪軌機組,實現(xiàn)單枕法鋪設(shè)無縫線路軌道;從系統(tǒng)要求出發(fā),按照軌道穩(wěn)定安全的要求,對軌道作業(yè)過程按緊密流水法進行組織,完成分層補碴、分層起道、逐層動力穩(wěn)定的施工過程,迅速實現(xiàn)了道床的均勻和穩(wěn)定;經(jīng)過認真研究,用鋁熱焊在鋼軌對長鋼軌的接頭進行現(xiàn)場焊接,按照信號專業(yè)的要求,進行現(xiàn)場膠接絕緣接頭的施工,減少了接頭數(shù)量;通過應(yīng)力放散實現(xiàn)無縫線路的鎖定軌溫均勻一致;使用數(shù)字化的軌道幾何狀態(tài)檢測車對軌道進行高密度靜態(tài)檢測,指導線路的精細整理,保證了軌道的質(zhì)量;使用gps輔助監(jiān)控系統(tǒng)進行線路施工設(shè)備的運行安全監(jiān)控,保證了同一區(qū)間內(nèi)多工作面多臺設(shè)備作業(yè)與運行的安全;國產(chǎn)pd3鋼軌的力學性能已經(jīng)達到國外高速鐵路同類鋼軌的標準;38號大號碼道岔經(jīng)工務(wù)、電務(wù)聯(lián)合調(diào)試后,滿足設(shè)計要求,最高試驗速度達到260km/h(直向)和160km/h(側(cè)向);大型綜合作業(yè)機械對軌道進行了整理施工,方法得當,軌道平順性好,經(jīng)用軌道檢查車多次檢查,軌道不平順偏差值全線符合200km/h的軌道管理標準,山綏綜合試驗段符合300km/h的管理標準,并保持穩(wěn)定。證明秦沈線一次鋪設(shè)的跨區(qū)間無縫線路和橋上無碴軌道的穩(wěn)定性、平順性符合設(shè)計要求,施工質(zhì)量優(yōu)良。
(1)一次鋪設(shè)無縫線路是高質(zhì)量軌道工程的基本前提
秦沈線按一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路設(shè)計,減少一般無縫線路還存在的鋼軌接頭,減少了輪軌沖擊、振動,提高了軌道鋪設(shè)的精度,以保證軌道處于優(yōu)良狀態(tài)。一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路,避免了普通鐵路先鋪短軌,從根本上克服了運營一段時間再換鋪長軌的二次鋪設(shè)無縫線路所造成的鋼軌接頭病害的產(chǎn)生根源,保證了軌道的持續(xù)平順,完善了我國無縫線路設(shè)計理論和方法,全面提高了我國無縫線路施工裝備水平和施工質(zhì)量。
(2)施工過程的各環(huán)節(jié)必須始終依無縫線路的特點進行合理安排
在秦沈線軌道施工中由于受多種因素的影響,帶來了一系列問題,在今后的施工中應(yīng)該注意。如:為了達到跨區(qū)間無縫線路對道床參數(shù)的要求,在鋪軌工程中要反復幾次進行綜合作業(yè),綜合作業(yè)后對軌道狀態(tài)如高低、水平等要重新調(diào)整,綜合作業(yè)與軌道狀態(tài)調(diào)整互為影響,綜合作業(yè)會破壞已調(diào)整好的軌道狀態(tài),而調(diào)整軌道狀態(tài)時,多少會擾動道床,從而會影響已達到的道床參數(shù)值,需要在軌道驗收后至正式開通運行期間,安排一定的試運行期,以穩(wěn)定道床。由于秦沈線工期一再提前,大大增加了無縫線路鋪設(shè)難度。長鋼軌受軌溫變化的影響伸縮量很大,鋁熱焊使用貝氏體焊劑溫度敏感性很強。但為搶工期,不論嚴寒酷暑,軌溫高低,加班加點進行施工作業(yè),最終造成56km無縫線路、”組38號和18號道岔施工后需要放散應(yīng)力,浪費大量工時,更嚴重的是造成冬季長鋼軌過量收縮,加上橡膠墊板的設(shè)計問題等復合,大量膠墊被撕裂,相當數(shù)量未焊鋼軌接頭因軌縫拉大,工程車往返運輸造成軌頭低塌,需鋸切后方可焊接。且由于無縫線路應(yīng)力放散不可能完全均一,對今后的運營管理可能留下隱患。
(3)底層道碴的壓實質(zhì)量是大號碼無縫道岔穩(wěn)定性的關(guān)鍵
秦沈線的道岔設(shè)計以旅客舒適度為主要控制指標,比既有道岔標準有了很大的提高。采用的18號道岔和38號道岔,是我國自主設(shè)計、制造的,其水平達到了國際先進水平,全線均為無縫道岔。兩種道岔的直向設(shè)計速度均與區(qū)間正線相同。18號道岔用于到發(fā)線進、出站,側(cè)向設(shè)計速度為80km/h;38號道岔用于渡線,側(cè)向設(shè)計速度為140km/h,是目前我國最高速度的道岔。道岔施工采取預鋪底碴,道岔預鋪和人工換鋪相結(jié)合、小型機械與大型專用道岔作業(yè)車作業(yè)相結(jié)合的方法進行,并且工務(wù)鋪設(shè)與電務(wù)施工協(xié)調(diào)動作,保證了道岔的鋪設(shè)質(zhì)量和精度。京滬高速鐵路需要使用43號與58號等大號碼道岔,其施工問題需要認真研究,建議盡量使用無碴軌道結(jié)構(gòu)的道岔。
(4)無碴軌道應(yīng)該推廣,且應(yīng)使用現(xiàn)代化水平高的施工機具,提高施工質(zhì)量無碴軌道與有碴軌道相比,具有維修工作量少、軌道穩(wěn)定性與耐久性好、平順性高的優(yōu)點,已成為世界高速鐵路的主要軌道結(jié)構(gòu)型式。在沙河、狗河與雙河特大橋上分別成功鋪設(shè)了長枕埋人式和板式無碴軌道,研究出施工工藝和裝備標準,開發(fā)了專用的減震復合材料,研制了配套的施工設(shè)備與機具,成功實現(xiàn)了無碴軌道的質(zhì)量控制,發(fā)展了我國鐵路軌道結(jié)構(gòu)新型式。但施工質(zhì)量需要提高,施工機具應(yīng)與軌道質(zhì)量的要求相協(xié)調(diào),通過高水平的施工裝備提高無碴軌道的質(zhì)量水平。
(5)首次大規(guī)模所有的結(jié)構(gòu)性問題應(yīng)及早應(yīng)對
秦沈線施工中,發(fā)生了大量的小軌距三級超限。這一問題從2001年底第一次綜合試驗前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),但由于認識上的差異,未能及時將這一問題提交鐵道部有關(guān)部門,從軌道結(jié)構(gòu)上分析原因,進而修改設(shè)計。造成了數(shù)十公里的軌距三級超限,不得不在第二次、第三次綜合試驗期間多次大量更換軌距塊,浪費了人力物力。
2.4橋梁工程更應(yīng)注重提高效率、降低成本
秦沈線以雙線及單線整孔預應(yīng)力混凝土箱形梁作為主導梁型、24m為主導梁跨。全線共采用跨度為20-32m的簡支箱梁約2300孔,占全線橋梁80%以上。此外,還有小跨度雙線整體橋面四片式預應(yīng)力混凝土t梁、預應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁、鋼混結(jié)合連續(xù)梁以及小跨度鋼筋?昆凝土剛構(gòu)連續(xù)梁等
梁型。橋梁結(jié)構(gòu)具有剛度大、耐久性好、梁型簡潔、便于養(yǎng)護等現(xiàn)代鐵路橋梁特點,能夠滿足250km/h行車安全性、舒適性和高速列車運行的安全要求。
梁部施工以預制、預架為主,按照工廠化要求,在沿線建立多個制梁場進行橋梁制造,通過產(chǎn)品認證的措施實現(xiàn)了橋梁現(xiàn)場生產(chǎn)的標準化,工藝過程的規(guī)范化。通過強化混凝土原材料質(zhì)量,特別是堿含量的控制與混凝土配合比的控制,保證了混凝土性能的穩(wěn)定可靠;通過開發(fā)自動化內(nèi)模提高了施工作業(yè)效率;通過加強對預應(yīng)力的控制,保證了預應(yīng)力質(zhì)量;通過質(zhì)量體系建設(shè)和工藝流程規(guī)范化,保證了梁體質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。這些措施有力地保證了現(xiàn)場制梁的過程穩(wěn)定、各項指標持續(xù)性好、質(zhì)量可靠度高。與此同時,在連續(xù)梁施工中,利用線形控制技術(shù)提高了施工過程的精度,在鋼混結(jié)合梁、連續(xù)剛構(gòu)、造橋法施工等方面也取得了成功的經(jīng)驗。使我國橋梁的建造技術(shù)得到大幅度的提高。為運輸和架設(shè)540t重的預應(yīng)力混凝土雙線整孔箱梁和400t的32m單線箱梁,主要采用我國自行研制的jq600型、df450型、spf450型、jz—24型等各式重型架橋機和運梁車,并引進550t雙線梁架橋機組,將架設(shè)梁重的能力由130t提高到600t,將數(shù)以千計的5301重的24m雙線整孔箱梁和近400t重的32m單線整孔箱梁安全順利地架設(shè)到位,在運、架能力和效率上創(chuàng)造了一系列新記錄。同時,還研制了在橋位直接灌筑箱梁的移動模架和移動支架等建橋機械,使我國橋梁的建造技術(shù)得到大幅度的提高。
三次綜合試驗表明,箱梁的設(shè)計理論、現(xiàn)場施工工藝、施工過程中的質(zhì)量控制,箱梁架設(shè);箱梁頂、底板的剪力滯后效應(yīng)、箱梁截面的框架效應(yīng)、單線列車荷載作用下和支點不平整狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等結(jié)構(gòu)受力的控制,以及其它方面等關(guān)鍵技術(shù)全面達到或超過了《時速200km新建鐵路線橋隧站設(shè)計暫行規(guī)定》的要求
(1)橋梁基礎(chǔ)形式和施工環(huán)節(jié)仍應(yīng)有新突破
由于高速鐵路對工后沉降的技術(shù)指標進一步提高,特別是成段鋪設(shè)板式無碴軌道,對橋梁基礎(chǔ)設(shè)計與施工提出了更高要求。由此,引起基礎(chǔ)樁的單樁承載力顯著增大,應(yīng)采用預應(yīng)力管樁(pc管樁)和高強度預應(yīng)力管樁(phc管樁),特別是以摩擦樁為主的華東地區(qū),為了盡量降低樁基礎(chǔ)成本,越來越多地使用薄壁管樁(0400管樁,壁厚最薄為50nlln);在港澳及海外地區(qū)較多采用h型鋼樁。與此相適應(yīng),樁機的噸位在加大,方樁、管樁(含薄壁管樁)、h型鋼樁在內(nèi)的多種樁型的應(yīng)用范圍在擴大,為了實現(xiàn)橋墩的剛度,使用斜樁的可能將增加,需要研究與之適應(yīng)的施工設(shè)備與工藝方法;同時施工還應(yīng)考慮樁基施工的環(huán)保要求。
(2)箱梁施工方法的改進
國外高速鐵路的常用跨度箱形梁的制造基本上都采用工廠集中預制,生產(chǎn)工藝采取先張法施工工藝,混凝土養(yǎng)生實行壓力高溫養(yǎng)生工藝,縮短了生產(chǎn)周期,減少了占用臺位時間,提高了生產(chǎn)效率,有效降低了生產(chǎn)成本。先張法與后張法制梁綜合對比見表1。
由表1可以發(fā)現(xiàn),后張法現(xiàn)場制梁具有下列優(yōu)點:預制、存放,均采用工廠化生產(chǎn)方式,既保證工程質(zhì)量的控制,又便于施工管理,相應(yīng)降低了工程造價。基于目前鐵路建設(shè)的組織模式,現(xiàn)場設(shè)置梁場,離架梁單位距離近,便于制、架兩方的信息溝通和質(zhì)量信息的反饋,對箱梁的質(zhì)量提高有益處;與造橋機法、膺架法制梁想比較,具有制梁速度較快、生產(chǎn)工藝成熟、質(zhì)量容易控制等。同時也存在較多的缺點,如:梁場占地極大,所需模板套數(shù)多,工序較繁,兩次張拉,生產(chǎn)周期較長等不足。
先張法現(xiàn)場制梁具有下列優(yōu)點:預應(yīng)力孔道設(shè)置、孔道壓漿和梁體封端工序大大減少;工序相對減少,生產(chǎn)周期短;由于張拉使用工具錨,大大節(jié)約了錨具成本;不需設(shè)置預應(yīng)力孔道,避免了孔道摩阻所產(chǎn)生的應(yīng)力損失,節(jié)約材料成本;不需存梁場,大大減少占地。秦沈線仍然沿用傳統(tǒng)的施工工藝方法,在今后的施工中我們應(yīng)順應(yīng)世界鐵路橋梁的發(fā)展趨勢,深入研究先張法向中、大跨度和大型橋梁方面的發(fā)展問題,包括制梁設(shè)備、生產(chǎn)工藝、制梁技術(shù)和質(zhì)量控制體系等方面的探討和研究,以提高我國鐵路橋梁應(yīng)用先張法在設(shè)計、施工領(lǐng)域的水平,提高我們在鐵路橋梁施工方面的整體技術(shù)水平。
表1先張法與后張法制梁綜合比較
序號項目 生產(chǎn)臺座 模板 梁場占地 制梁周期 工序與區(qū)別 生產(chǎn)配套設(shè)備 先張法 臺座少、需較強基座與側(cè)墻,單套成本高 1~2個基座,2套內(nèi)外模 較小(不需存梁場)1榀/(1~1.5d)后張法 臺座多、相對簡單,單套成本較低 多套內(nèi)、外模 極大(需存梁場)蒸養(yǎng)時1榀/4d 工序少;預應(yīng)力筋定位、一次張拉、切鋼絞線、易滑絲 工序多;成孔設(shè)置、易偏位、兩次張拉、時效、壓漿、封端 2臺小型龍門吊、一套頂梁設(shè)備、一套張拉設(shè)備、蒸養(yǎng)設(shè)2臺小型龍門吊、2~4臺大型龍門吊、多套張拉機具、蒸養(yǎng)設(shè)備
備梁體質(zhì)量 影響因素少、整個成梁過程全在基座上、一次成型、易檢影響因素多、波紋管或橡膠棒定位難、灌筑質(zhì)量不易保證、錨
驗 頭及鋼絞線易生銹
國內(nèi)施工人員熟悉 8 技術(shù)難度 國內(nèi)施工人員不太熟悉
綜合進度 施工人員 施工經(jīng)驗 綜合成本 快 少(數(shù)十人)國內(nèi)施工經(jīng)驗少 相對較低 慢 多(數(shù)百人)國內(nèi)有施工經(jīng)驗 綜合成本較高
(3)高性能混凝土在高速鐵路橋梁上的應(yīng)用是必然趨勢
高性能混凝土是近年來一些發(fā)達國家基于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計提出的新概念混凝土,高性能混凝土把混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性作為首要的技術(shù)指標。高性能混凝土是在傳統(tǒng)混凝土中加入了超塑化劑和其它外加劑以及礦物細摻料(例粉煤灰等),采用低水膠比,它具有較高的力學性能(如抗壓、抗折、抗拉強度),高耐久性(如抗凍融循環(huán)、抗碳化和抗化學侵蝕),高抗?jié)B性。根據(jù)需要,在硅酸鹽水泥中摻入不同的礦物細摻料及高性能外加劑,可以降低水灰比,減小混凝土的收縮、徐變,降低混凝土溫升,提高混凝土抗沖刷能力等。據(jù)國外研究成果報道,高性能混凝土可使結(jié)構(gòu)使用壽命提高一倍以上甚至更長。將高性能混凝土用于高速鐵路梁體和墩臺結(jié)構(gòu),可以達到事半功倍的效果,具有極大的經(jīng)濟和社會效益。為了在我國高速鐵路橋梁中推廣應(yīng)用這一新材料和新技術(shù),應(yīng)立即開展對高性能混凝土材料、配合比設(shè)計、施工工藝、質(zhì)量控制的研究,積極參加高性能混凝土驗收及相關(guān)標準、施工規(guī)范的制定。
(4)架梁方法、組織形式和支座調(diào)整工藝應(yīng)與新要求相吻合為保證高速鐵路對軌道線路的高平順度要求,采用先簡支、后連續(xù)技術(shù)進行連續(xù)梁施工已經(jīng)被國外鐵路界認同,采用這種結(jié)構(gòu)同時還增強了橋梁的整體性,提高橋梁的縱、橫向剛度,改善了橋梁受力狀況,為此,需要調(diào)整施工組織。秦沈客運專線箱梁的架設(shè)仍然采用傳統(tǒng)的架梁方法:在支承墊石上直接落梁,然后錨固支座螺栓,由于支座間距大,易造成梁體三條腿受力現(xiàn)象,對梁體結(jié)構(gòu)受力不利。因此,在高速鐵路架設(shè)簡支箱梁時應(yīng)摒棄這種架梁方式,應(yīng)采用將支座先安放在墩臺支承墊石上,將梁落放在墩臺經(jīng)嚴格按架梁高程調(diào)平后的千斤頂上,然后,在梁底與支座上板的縫隙間填充不收縮灌漿料,這樣能避免橋梁三條腿受力,或采用調(diào)高支座進行調(diào)整。
2.5前期研究應(yīng)周到周密,應(yīng)用的技術(shù)標準應(yīng)可用
秦沈線是第一條嚴格按專門標準進行施工的鐵路,主要技術(shù)標準和參數(shù)是在“九五”期間開展的科研項目基礎(chǔ)上提出的,而這些又大多是參考國外相關(guān)資料,加上部分室內(nèi)外試驗資料提出的,有些參數(shù)由于理論認識及實踐經(jīng)驗均缺乏,以致提出的標準不易實現(xiàn);同時,使用大量既有標準。但由于歷史的原因,部分鐵路標準從制定之日起就沒有全面評價過。給施工帶來了一系列問題。
如秦沈客運專線為了保證路基填筑質(zhì)量,施工中以壓實系數(shù)、地基系數(shù)和孔隙率作為質(zhì)量控制參數(shù),而且是以兩項指標同時達到標準為合格,既反映了填土的壓實度,又反映了壓實土的力學性質(zhì)。但路基孔隙率n,經(jīng)各施工單位試驗均達不到標準要求,經(jīng)組織專家論證后,采用毛體積來計算孔隙率,但這種方法在室內(nèi)試驗取得毛體積密度時,受人為因素影響較大,經(jīng)過多標段的試驗統(tǒng)計,均認為仍應(yīng)用顆粒密度計算孔隙率為好,同時修改了標準值:基床表層<18%,基床底層<28%,路堤下部<31%。用地基系數(shù)k30檢測級配碎石及化學改良土時存在著檢測時間問題,由于級配碎石和化學改良土填層隨時間的推移發(fā)生物理和化學變化,檢測值隨時間變化,需要統(tǒng)一確定合理的檢測時間標準。《鋼軌焊接接頭技術(shù)條件》(tb/t1632—91)中的低接頭判定準則、鋁熱焊檢驗標準(試驗內(nèi)容、試驗方法和判定準則)、鐵道部《線路大型養(yǎng)護機械使用規(guī)則》中關(guān)于禁止在橋上進行動力穩(wěn)定等的適用性問題,有些標準是新制訂的,如路基孔隙率判定、箱形梁靜載試驗、《鋼軌膠接絕緣接頭技術(shù)條件》(tb/t 2975—2000)中的疲勞試驗方法等,采用這些標準時,都不同程度地影響工程的正常進行。在今后的規(guī)范制定中應(yīng)認真研究采用規(guī)范的前提和使用情況,不能簡單套用,減少規(guī)范應(yīng)用中的難度。
秦沈客運專線的建設(shè),加強了對時速200km及以上鐵路的關(guān)鍵技術(shù)的認識和實踐,積累丁設(shè)計、施工、制造和系統(tǒng)調(diào)試的經(jīng)驗,認清了與國外高速鐵路先進水平的差距,從而為京滬高速鐵路建設(shè)提供了經(jīng)驗。秦沈客運專線的成功建成,構(gòu)筑了我國第一條快速、安全的客運通道,開創(chuàng)了我國鐵路運輸客貨分流的新模式,提高了我國鐵路的設(shè)計、建設(shè)和制造水平,培養(yǎng)了一大批科研、設(shè)計、施工等技術(shù)人才,為京滬高速鐵路的建設(shè)做好了人才和技術(shù)儲備。同時,我們還應(yīng)該認識到,前面還有許多工作要做,仍然需要我們進行理論探討和實踐檢驗。
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