非洲的高速铁路（共10篇）
非洲的高速铁路 篇1
摘要：结合目前实际情况,从速度、列车类型、轨道结构、桥梁所占比重、安全防护等方面入手,详细叙述了高速铁路与非高速铁路的差异,并作了简要分析,从而为高速铁路的进一步发展奠定了基础。
关键词：高速铁路,非高速铁路,差异
高速铁路由于输送能力大、速度快、安全性好、节能、环保、受气候影响小等优点,目前,世界各国都在争相大力发展,高速铁路已成为一个国际性和时代性的概念。人们用“子弹头列车”“陆地航班”“贴地飞行”“追风之族”等字眼称赞高速铁路上开行的高速列车,速度快是高速铁路和普通铁路最显著的区别。但为了实现高速,伴随而来的是两者多方面的不同。
1 速度区别
国际铁路联盟UIC对高速铁路的定义为:最高时速达250 km/h以上的新线或最高时速达200 km/h以上的既有线为高速铁路。时速未达到高速铁路速度标准的也就是我们通常说的一般铁路即非高速铁路。对一般铁路,速度在120 km/h以下的称为普速或常速铁路;速度在120 km/h～160 km/h的称为中速铁路;速度在160 km/h～200 km/h的称为准高速铁路。
1825年世界上第一条铁路上开行的第一列蒸汽机车牵引的火车最高时速为24 km/h,随着铁路的发展,列车速度越来越快,但最高速度一般为140 km/h左右,个别达到160 km/h。直到1964年日本建成东京到大阪的东海道高速铁路新干线之后,高速铁路才开始在世界范围内发展起来。目前世界高速铁路上列车运营速度最高的是我国京津城际铁路上运行的“和谐号”CRH2-300和CRH3型动车组,运营时速达350 km。
2 列车区别
一般列车的车头形状方正,而高速铁路上的高速列车车头却呈漂亮的“子弹头”形状的流线型,主要是因为车速越快,空气阻力越大,为了减小空气阻力才采用这种形状。
一列火车由多节车辆通过车端连接组合在一起,我们称之为一个列车编组。一个编组中既有不带动力的车辆(称为拖车),也有带动力的车辆。带动力的车辆分为机车(也就是火车头)和动车。机车只给列车提供动力,但不载客也不载货。动车是将牵引动力装置安装在车厢底部,同时还兼备载客或载货的车辆。非高速列车一般由机车和拖车形成一条长龙,像这样,动力集中由机车提供,称为动力集中式。高速列车除了动力集中式,还有动力分散式。不用机车牵引把动力分散在编组内全部或部分车辆上的动力配置方式就称为动力分散式,动车采用的就是动力分散式。我国的和谐号CRH系列动车组就属于动力分散方式。人们习惯把高速列车称作“动车组”,但动车组不等于就是高速列车。只有最高运营时速达到200 km以上的动车组才算高速列车,即高速动车组。
高速列车大量采用动车组,而非高速列车很少采用动车组。是因为动车组消耗的电能大,旅客舒适度也不好。而高速铁路由于速度快,动荷载对轨道的破坏作用被放大,对轨道和地质条件要求高,制动也不便。动车组的优点恰恰是轴重小,因此对轨道的破坏作用小,方便制动等,所以高速列车大量采用动车组。
3 轨道结构
由于高速铁路线路比一般铁路线路的修建与养护标准高且要保持更严格的容许误差。因此,必须采取提高钢轨重量,采用焊接长钢轨(即采用无缝线路)、使用新型弹性扣件和高质量的衬垫以及大号码道岔(道岔号数越大,列车通过道岔时越平稳,允许的过岔速度也就越高,对列车运行越有利)等必要措施。一般铁路均采用碎石道床(不包括城市轨道),即采用有砟轨道。高速铁路既有有砟轨道又有无砟轨道,但由于无砟轨道具有高平顺、高稳定和少维修的优点,适应了高速度、高密度的运营要求,所以目前新建高速铁路多采用无砟轨道结构。
在高速铁路上,列车运行速度很高,要求线路的建筑标准也高,包括最小曲线半径更大、缓和曲线线形不同(如高速铁路采用高次抛物线或半波正弦形等线形,而一般铁路可采用次数较低的抛物线线性)且缓和曲线长度要求更长、竖曲线半径更大等。若高速铁路采用动车组则车辆的平稳性和舒适性要高,外轨超高允许值取得较大但未被平衡的超高容许值比一般铁路取得小。
4 桥梁所占比重不同
铁路线路由路基、桥、隧道建筑物及轨道组成。高速铁路线路中桥梁所占比重比普通铁路大得多。除跨越河流、山谷及其他线路等障碍物的桥梁外,还有在城市区、工业区、农作物区,为保留线路通过地段的空间或少占土地而修建的旱桥也称高架桥。高速铁路的桥梁占全线的比重特别大的原因是高架桥比普通线路多,用高架桥代替了大量的路基。高速铁路对路基的容许沉降量、稳定性、排水等要求特别高。由于高速铁路列车的速度快,产生的动荷载比非高速铁路对路基的危害更大,土路基不止修建难度大,且更易发生病害,保养也成问题。采用桥梁代替路基减少了这些问题,且平交道口消失,曲线半径,线路坡度也易符合较高的标准,但造价很高。为减少桥梁维修工作量,高速铁路的桥梁通常采用钢结构和框架结构。
5 列车风
高速列车的运行突出了列车风对安全的影响。列车风指由于空气具有粘度,列车高速运行时,附近空气被列车表面带动随列车一同前进,紧贴列车表面的空气保持与列车的相对静止,离开列车表面的空气相对速度变大。因此,当高速列车在线路上驶过时,列车风对线路两侧会产生一定压力,对沿线人员及建筑物造成一定的危害。 与一般铁路相比,高速铁路在两侧修隔音墙就是为了保证沿线人员及建筑物免受列车风的危害及减小高速列车产生的噪声干扰。
在高架桥上可通过设避车台的办法来避免列车风的危害。采用加大线间距的方法来避免列车会车的列车风影响。隧道内可以设置通风井来避免列车风的影响。
6其他
高速铁路速度快,这样与一般铁路相比对制动就提出了更高的要求,短距离内将速度迅速减为零。一般铁路与高速铁路采用的信号方式也不同。一般铁路上开行的普通列车,司机以看窗外的信号灯,即地面信号方式为主操作;高速铁路上的高速列车在司机驾驶台上直接显示限制速度等信息,为车载信号方式。高速铁路上的高速列车可采用速度控制装置实现车速自动化,制动自动化,当然司机也可介入进行人工操作。高速铁路上的高速列车不管是动力集中式,还是动力分散式,其牵引动力都是由电能提供的;而一般铁路上的普通列车有电能提供动力的电力机车牵引,也有燃油提供动力的内燃机车牵引,还有现在基本已被淘汰的煤水提供动力的蒸汽机车牵引。电能与其他能源相比更环保,且有利于可持续发展。
总之,高速铁路与一般铁路的差异很多,速度不同只是这些差异综合后最终实现的结果。我国高速铁路的发展虽然起步较晚,但发展速度很快,目前已居世界先进行列。为了修建高速铁路,我国相关各学科各领域的人才花费了相当长的一段时间做各种准备工作。要实现列车的高速运行需要运用土木、机械、材料、电气、通信、计算机等多学科最前沿的技术,需要牵引供电系统、通信与信号系统、运营调度系统、客运服务系统等的共同协作和努力。
参考文献
[1]杨中平.解读中国铁路漫话高速列车[M].北京:中国铁道出版社,2009.
[2]钱仲侯.高速铁路概论[M].第3版.北京:中国铁道出版社,2006.
[3]易思蓉.铁道工程[M].第2版.北京:中国铁道出版社,2009.
非洲的高速铁路 篇2
【中文摘要】目前,中国铁路已全面进入“高铁时代”。随着高速列车的大量开行、新技术、新设备的大量投入使用,高速铁路人才队伍建设工作已显得尤为重要。动车组司机作为高速铁路人才队伍中的骨干力量,其整体素质和能力的提高对于高速铁路运行安全至关重
要。然而,受铁路传统用人体制的限制,当前动车组司机评价、选拔、培训等方面的管理机制还很不健全,难以适应未来高速铁路发展对动车组司机队伍素质的要求。因此,研究如何建立一套系统科学的高速铁路动车组司机人才开发体系,从既有机车司机中开发高速铁路动车组司机人才,成为当前迫切需要解决的课题。本文通过对高速铁路动车组司机人才开发的现状分析,总结出动车组司机人才在人员结构、选拔和培训的方式等方面存在的问题和原因,最后提出了动车组司机人才资源开发的对策,即：优化机务运用系统人才资源配置；建立动车组司机人才评价体系、选拔体系、培训体系和保障体系,并通过构建动车组司机人才资源开发管理系统实现了动车组司机人才评价、选拔、培训、考评的计算机信息网络化管理。本文是在我国全面建设和发展高速铁路的背景下,针对高速铁路动车组司机人才开发的研究,通过建立系统科学的高速铁路动车组司机人才开发体系,优化和改进当前动车组司机人才开发方式,有效地解决了当前动车组司机人才开发中存在的问题,为我国高速铁路动车组司机人才开发研究提供了有力的理论依据。此外,本文的研究方法具有一定的铁路企业特色和实
践操作性,对于高速铁路其他专业人才开发具有一定的借鉴和参考作用。
【英文摘要】Nowadays Chinese Railway has entered the
“High-speed railway age.” With a large number of new
high-speed trains driving, a large number of new technology and new equipment put into use, high-speed railway human resources construction has become particularly important.EMU drivers is the backbone of high-speed railway, the improvement of overall quality and capabilities is essential for the safe operation of high-speed railway.However, because of the the restrictions of traditional employment system, the current management
mechanism of EMU drivers’evaluation, selection and training, is still not strong, it is difficult to adapt to the
requirements of EMU drivers quality for future high-speed railway development.Therefore, studying how to build a
systematic and scientific high-speed railway EMU drivers human resources development system, develop high-speed railway EMU drivers from the current locomotive drivers, become an urgent subject which need to resolve.Through the current status analysis of high-speed railway EMU drivers human resources development, conclude the issues and reasons of the aspect of EMU drivers human resources structure, selection and training,and finally propose EMU drivers human resources development strategy:optimize locomotive operation system human resources allocation;establish EMU drivers human resources evaluation system, selection system, training system and support system, and through constructing EMU drivers human resources
development management system, implement computer information network management of EMU drivers human resources evaluation, selection, training, and assessment.This article is in the background of comprehensive construction and development
high-speed railway in China, point against high-speed railway EMU drivers human resources development research, through establishing systematic and scientific high-speed railway EMU drivers human resources development system, optimize and improve current EMU drivers human resources development
methods, effectively resolve the issues in current EMU drivers human resources development, provide a strong theoretical basis for Chinese high-speed railway EMU drivers human
resources research.In addition, the research methods have railway companies characteristics and practical operation, has certain reference for high-speed railway other professional human resources development.【关键词】高速铁路 动车组 人才开发
【英文关键词】High-speed RailwayEMUHuman Resources Development
【目录】高速铁路动车组司机人才开发研究
6-7Abstract7第一章 绪论10-1
41.2 研究内容与方法
1.2.2 研究方法
12-14
12-141.3.1 研究思第二章 文献
2.1.1 人才
2.1.3 人才
2.2 国内摘要1.1 论文研究的背景和意义10-1111-1211-12路121.2.1 研究内容111.3 论文研究思路和框架1.3.2 论文结构和基本框架综述14-22142.1 相关概念界定14-152.1.2 高速铁路动车组司机人才14-152.1.4 动车组司机人才开发1
515-22资源开发15外研究现状及启示
现状15-16
16-18
18-2
2因22-362.2.1 国内铁路人力资源管理研究2.2.2 铁路发达国家人才资源管理经验2.2.3 国内外高速铁路司机相关研究及启示第三章 高速铁路动车组司机人才开发现状、问题及成3.1 机务运用系统简介22-273.1.1 机务运用系统发展现状22-23
233.1.2 机务运用系统管理组织机构3.1.4 高速3.1.3 全路机车乘务员总体概况23-25
铁路动车组司机人才选拔培训现状25-27
组司机人才队伍结构分析27-31
28-29
析30-313.2 高速铁路动车3.2.1 年龄结构分析3.2.3 技术等级分3.2.2 文化程度分析29-303.3 高速铁路动车组司机人才开发存在的问题
31-343.3.1 人员结构不合理31-323.3.2 培训方式滞后于高铁发展32-33
33-34
34-36
34-353.3.3 动车组司机人才流失严重3.4 高速铁路动车组司机人才开发存在问题的成因3.4.1 动车组司机人才选拔机制不科学3.4.2 动车组司机人才培训机制不健全3.4.3 动车组司机人才激励机制不完善35-36
4.1 第四章 高速铁路动车组司机人才开发体系的建立36-57
优化动车组司机人才资源配置36-37
才评价体系37-42
义37-38
38-394.2 建立动车组司机人4.2.1 建立动车组司机人才评价体系的意4.2.2 建立动车组司机人才评价体系的总体思路4.2.3 动车组司机岗位要求和工作环境分析4.2.4 建立动车组司机胜任素质模型39-424.3 建立动车组司机人才选拔体系42-48
选拔工作的重要意义
机制43-48
48-5142-434.3.1 动车组司机人才4.3.2 建立动车组司机人才选拔4.4 建立动车组司机人才培训体系4.4.1 成立培训组织机构494.4.2 动车组司机人才培训体系49-51
51-54
51-524.5 建立动车组司机人才保障体系4.5.1 建立动车组司机跟踪分析机制4.5.2 创新动车组司机激励机制52-544.5.3 建立科学的竞争淘汰机制54
理系统54-57
中建铁路在非洲加速延伸 篇3
此次项目的主要承包商是中国规模最大的海外建设承包商之一中国路桥工程有限责任公司。非洲人民为此欢欣鼓舞，并视其为东非地区一体化进程中的历史性事件。中国人民也为中国铁路建设企业取得的成功以及中国铁路标准在非洲大陆的发展而感到高兴。
过去几年里，中国铁路建设企业在非洲取得了巨大成功。2014年8月，中铁二十局集团有限公司完成了总值18.3亿美元的本格拉铁路改造工作，这条线路连接安哥拉、赞比亚以及刚果民主共和国的东南部。
同时，中国土木工程集团有限公司目前承建连接埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴与吉布提、总值40亿美元、覆盖740公里的电气化铁路，以及自2012年起建设的总值56亿美元的乍得铁路项目。该公司在2014年5月与尼日利亚交通部敲定了130亿美元沿海铁路合作项目。中国路桥公司成功拿下东非铁路建设项目，是中国企业在非洲的又一次胜利，但这并不是中国铁路承包商非洲征程中的最后一次胜利。
中国企业在非洲铁路项目竞争中存在很大优势。中国史上规模最大的海外援助项目之一坦赞铁路，至今仍让很多非洲人民感怀于心。如今，中国承包商着眼未来，对更新东非的铁路系统抱有更大的商业雄心。过去几十年里，很多中国建设企业在国内高速铁路建设过程中积累了大量的生产力、经验以及技术知识。随着中国逐渐放缓国内高速铁路发展的步伐，各大企业开始展望国际市场商机。
中国政府也积极支持这类建设企业参与海外投资。北京方面提供的发展资金与商业贷款极大地提高了中国承包商的竞争力。在东非铁路项目中，中国进出口银行提供的贷款便在竞标过程中给中国承包商提供了优势。不仅如此，非洲铁路建设也受到中国对非总体政策的积极推动。中国领导人频繁访问非洲彰显了非洲在中国外交政策中的重要性，也显示出北京方面对与非洲各国友好关系的重视程度。
中国参与非洲铁路建设的一个重要内容在于中国铁路标准的采用。非洲铁路轨距标准各异，严重阻碍了当地铁路网络的建设。最后，中国企业成功说服非洲政府采用中国在铁路设施建设中的技术标准。这也相应推动了非洲国家对中国建筑材料、设备、火车头及机车车身的采购。
当然，中国建设企业在非洲的经历并不一帆风顺，而且问题经常源于自身。中国企业之间的恶性竞争与竞标大战对项目盈利空间的威胁，甚至超过了非洲政府或其他国家的议价能力。据称，在东非铁路项目中，两大主要竞争者——中国路桥与中国铁建，在2014年5月协议最终签署前的数月里，“曾在非洲当地媒体中不断贬低对方”。
在乌干达，中国港湾工程有限公司为了与中国土木工程集团争一个铁路项目，曾在当地引起一场小型政治危机。中国土木工程集团曾在2012年与乌干达政府签署了一项价值17.5亿美元的备忘录，但之后中国港湾集团对同一个项目提出了12.5亿美元的报价，对中国土木与乌干达签署的备忘录造成了负面影响。据《独立报》报道，由于12.5亿美元足以完成此项工程，中国港湾集团的支持者将中国土木工程集团挤出局，便可从中节约5亿多美元。
中国土木工程集团对乌干达交通部部长巴亚巴刚比终止与他们签署的备忘录提起了诉讼，并于2014年7月赢得了官司。这一项目目前搁置，乌干达总统则需要处理这个由中国企业恶性竞争导致的本国交通部长留下的烂摊子。
非洲的高速铁路 篇4
美国铁路客运公司还将与各州和铁路行业的其他成员建立伙伴关系,发展联邦指定的高速和城际铁路项目,如加利福尼亚和佛罗里达已开建的项目。
试图在发展和营运新铁路走廊上成为主角,将常规城际客运业务和地方运输业务连接在一起的新高速铁路业务,是美国未来可持续发展的关键。
火车以及高速铁路的迅速发展 篇5
火车以及高速铁路的迅速发展，缩短了城市与城市间的距离，无一不给人们带来无尽的方便……而当我们感叹为我们出行带来方便的铁路时，我们是否感谢那些为我们营造这便利条件的铁路工人们，是他们用辛勤的汉心和炙热的心在为我们创造安全、舒适的出行条件。天还没亮街灯托着上升的黑暗,心里的黎明是拂晓前的花朵,我们可敬可爱的铁路工人们从黑暗中走来，显眼的工作服，映着他们的脸，是灿烂的笑容，因为他们来为我们的安全出行保驾护航。
想起在火车上，与我们互动最多的恐怕就是车上的售货员了吧，他们总是拿着新奇的东西展示给每一位旅客，记得有一次在车上，一位售货员到我所在的车厢里卖东西，她卖得东西尽管很让人熟悉，但我在超市里还真没见过，这便是电动牙刷，这位售货员很有意思，说这款产品我们每个人都听说过，但很少有人用过吧，为了服务乘客，我们从很远的地方进上了这款电动牙刷，它是专门为懒人设计的，可以减少您刷牙时胳膊的抖动频率，让您泛黄的像老照片一样的牙齿重新恢复雪花一样的白，这是引起了列车上的一阵哄笑，接着她又说道，大伙停一停，那这款牙刷原来的售价是30元，本列车本着服务每位顾客的宗旨，特此推出特价版，这款牙刷现在只售15元，数量有限，售完为止。这时有人起哄说，你这是骗人的吧，哪有这么好，这位售货员笑道，您看您，我已经看到您的牙齿了，估计是60年代照片的程度吧，如果您不信，我免费送您一款，您现在就可以试一下，看看它的效果，我们还免费送您一管中华牙膏，于是车上又是一次哄笑，这位乘客还真的就拿去试了一下，不一会儿回来了说这玩意还真不错，我要了。乘务员微笑着说，好嘞，我再给您个袋子，您把牙刷包起来，凸显您对牙齿的重视，于是车上又发出一阵阵笑声……
是的，火车上的时间是相当难熬的，尤其是长途车，而这么可爱的铁路工作者们却为我们无聊而又疲惫的旅途带来了众多欢乐，让我们不至于那么焦虑，那么心烦，他们日复一日的陪伴着每一名乘客，尽心做好每一次服务，他们就是最可爱的人
非洲的高速铁路 篇6
随着列车运行速度的不断提高, 各种危险因素也将相应增多。如何防范风险、规避灾害成了高速铁路、客运专线设计的一大目标。防灾系统就是为了减少列车安全运输不受灾害影响而发展起来的。
沪宁高速铁路防灾安全监控系统是架构于通信传输系统之上的一套集风、雨、异物侵限等灾害信息采集、分析、处理和指导、辅助安全行车的平台。主要是对危及铁路运输安全的自然灾害及异物侵限等突发危害进行监测, 并提供经处理后的灾害预警信息、限速信息或停运信息等, 为运营调度中心运行计划调整、下达行车管制、抢险救援、维修提供依据, 以保证列车安全正点、高效。由河南辉煌科技股份有限公司承建的沪宁城际高速铁路防灾安全监控系统包括大风监测点32处、雨量监测18处、异物侵限监测点 (公路跨铁路桥、隧道口、公铁并行区段) 76处。
2 系统总体方案
沪宁高速铁路防灾安全监控系统由风、雨以及异物侵限现场监测设备, 现场监控单元, 苏州站设监控数据处理设备, 上海调度所防灾终端, 上海铁路局工务处调度、上海工务段、南京桥工段监测终端设备以及传输及网络设备等组成。系统结构见图1。
风、雨监测设备由风速风向计 (含气温、气压监测功能) 、雨量计等组成, 异物侵限监测设备由异物侵限监测传感器和轨旁控制器组成。根据风、雨、异物侵限监测设备的布设位置, 在沿线GSM-R基站设置相应的监控单元。监控单元由主机模块、各种监测功能模块、继电器组合模块、防雷单元、UPS电源、机柜等组成。监控数据处理设备由数据库服务器、应用服务器、磁盘阵列、维护终端、网络交换机、对外通信接口、黑白激光打印机、防雷单元、UPS电源及维护终端桌等组成。调度所设备分别由防灾监控终端、通信服务器 (含与运调系统的接口) 、网络安全防护等设备构成。铁路局工务处调度、工务段、桥工段工务终端由客户端PC、激光打印机、音箱、UPS电源等组成, 全部按单套配置。
2.1 风雨监测方案
目前国内外的风速风向计设备主要分为三杯式、螺旋桨式、超声波式与热场式4种, 国外运营的高速铁路主要使用的是螺旋桨式与超声波式。
针对沪宁高速铁路防灾工程选用了超声波式数字风速风向计, 该风速风向传感器又名气象变送器, 不仅能够监测到风速风向、气温气压, 更可监测到雨量。风雨监测设备统一, 安装统一, 减少了工程的施工量与维护工作量, 对于防灾系统集成来说是一大优点。每个监测点风雨传感器按双套配置, 风雨传感器与风雨控制箱都安装在接触网支柱上, 风速风向计托架垂直于线路方向, 高度距轨面4 m。采用“T”形安装支架, 并且两个风速风向计安装在两个不同的水平高度, 两个传感器一高一低设置, 减少互相之间的影响 (见图2) 。风雨控制箱采用小型化结构, 便于维护, 满足防水、防潮、防翘、隔热、耐腐蚀等要求。
2.2 异物侵限监控
对于公跨铁、公铁并行以及隧道口异物侵限监测采用以双电网的监测方式。沪宁高速铁路涉及的异物侵限监测包括以下3种情况:公路跨铁路桥、公铁并行、隧道口。3种异物侵限监测子系统的工作原理和主要设备组成相同, 不同处在于双电网传感器的安装方式。以下仅以公跨铁桥的异物侵限监测设备进行介绍。
异物侵限监测设备包括双电网、检测防护网、安装支架、轨旁控制器等。系统的双电网传感器采用模块化安装方式, 每个模块包括一个水平电网单元和一个倾斜电网单元。公跨铁桥梁单侧需要水平电网单元及倾斜电网单元各18个组成。三层结构双电网传感器由两层监测电网与一层检测防护网组成。监测电网外部采用复合材料一次性冷浇铸而成, 内置信号电缆, 沿电网经纬方向敷设带聚氯乙烯绝缘护套的铜线, 检测防护网采用金属材质, 强度大, 承载能力强。轨旁控制器包含电网故障指示灯、现场恢复按钮、现场测试按钮、现场恢复指示灯、上/下行临时通车指示灯、蜂鸣器、端子等设备组成 (见图3) 。
3 系统特点
(1) 异物侵限双电网传感器采用独创的挂篮式支架、三层网结构。挂篮式支架方案设计的核心思想是改善双电网传感器支撑件的受力条件, 使双电网传感器所承受的冲击和承重力量均匀分布在与防撞墙的接触面上, 从而避免局部载荷过大, 减少双电网传感器对桥梁的影响。三层结构双电网传感器由两层监测电网和一层检测防护网构成, 这样的结构设计可实现异物侵限的分级报警, 监测电网双网断:发出报警, 列控继电器落下, 控制列车停车。监测电网单网断:发出预警, 派出维修人员维修, 列车正常运行。系统在充分保障行车安全的基础上减少误报的发生。
(2) 系统完全具备自检测和自诊断功能。系统采用闭环设计, 所有继电器状态回采。电路执行的每一步都检测, 能够快速的诊断系统的状态, 使系统本身的问题得以迅速反应, 降低系统自身故障对行车的影响和提高系统的可用性和维护的便利性。
(3) 系统设计采用极性法、位置法、隔离法等安全法则。落物继电器1和2都采用偏极继电器。轨旁控制器至监控单元线缆发生短路现象时, 整流堆失去作用, 此时落物继电器线圈中, 只有交流电流流通, 但因它们是直流继电器, 所有不能励磁吸起。连接双电网传感器的继电器安装于监控单元, 整流堆安装于轨旁控制器, 整流堆将交流电进行整流供给继电器, 避免监控单元至轨旁控制器电缆短路造成系统失效。
每个双电网传感器设置两路隔离的电源, 防止监控单元至轨旁控制器的线缆混线造成系统失效。
(4) 控制指令输出采用动态输出。异物侵限监测采用安全性联锁电路, 控制电路采用动态驱动电路, 防止状态死锁、混线错动、干扰误动、电路等故障造成的错误控制指令开出。
4 结束语
沪宁高速铁路防灾安全监控系统于2010年7月1日正式开通。系统开通运行以来, 设备运行稳定可靠, 数据监测报警及时准确, 为保障沪宁高速铁路的安全运行发挥了重要作用。
参考文献
[1]新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定[S]
[2]TG/04—2009铁路客运专线技术管理规定 (试行) (300～350km/h部分) [S]
[3]客运专线防灾安全监控系统总体技术方案 (暂行) [S]
[4]运基信号[2009]719号信号系统与异物侵限监控系统接口技术条件[S]
心中的玫瑰——合蚌高速铁路 篇7
合蚌高铁位于安徽省中部, 北连京沪高铁, 南接合肥枢纽与合宁、合武铁路相衔接, 是京沪高铁与沪汉蓉快速客运通道间的快速连通线, 也是京福铁路客运专线的重要组成部分。合蚌高铁线路起于京沪高铁蚌埠南站, 沿途经过凤阳县、淮南市和长丰县至合肥站, 同步新建蚌南联络线 (蚌埠—蚌埠南站) 、蚌福联络线 (合肥北城—合肥南站) 。
合蚌高铁全长129.861 k m, 其中新建正线双线128.1 k m。正线路基总长41.91 k m, 占正线总长的32.4%。正线特大、中桥共计32座, 累计长86.745 km, 占线路全长的67.1%。隧道1座, 长1.371 km, 占正线总长的0.5%。正线铺轨297.248 km。新建淮南东、合肥北城2个车站, 改造蚌埠、水家湖、合肥3个既有车站。
2 主要技术标准
铁路等级:客运专线;
正线数目:双线;
最高线路允许速度:350 km/h;
最大坡度:19.9‰;
最小曲线半径:795 m;
牵引种类:电力;
机车类型:动车组;
到发线有效长:650 m;
列车运行方式:自动控制;
行车指挥方式:综合调度集中。
3 各专业工程介绍
3.1 路基工程
全线路堤填筑高度平均填高约4 m, 最高填高8.5 m;路堑长1.39 km, 开挖边坡高度控制在18 m以内, 平均挖深约9 m, 最大挖深25 m。
3.1.1 地基处理
地基加固主要采用CFG桩、管桩等桩网复合地基处理方法, 同时采用设沉降观测设施的措施严格控制路基变形和沉降, 保证路基纵向刚度均匀性变化。
3.1.2 路基填筑
改良土填筑是施工质量控制的重点和难点, 按照机械化施工要求进行分层填筑、分层碾压, 采用“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺, 全断面机械化填筑, 人工配合, 挖掘机开挖、推土机配合, 自卸汽车运输, 推土机粗平、平地机精平, 重型振动压路机碾压。
3.1.3 路基堆载预压
为加速地基的前期沉降, 减少路堤的工后沉降, 路堤地段基床底层顶面堆载预压土方, 堆载预压时间一般不少于6个月, 困难地段不少于3个月。
3.1.4 路基变形监测及工后沉降评估
监测范围涵盖所有路堤地段, 分四阶段进行。第一阶段:路基填筑施工期间监测, 主要监测路基填土施工期间地基沉降及路堤坡脚边桩位移;第二阶段:路基填土施工完成后, 沉降期及放置期的变形监测, 该阶段对路基面沉降、路基填筑部分沉降及路基基底沉降进行系统监测, 直到工后沉降评估满足无砟轨道铺设要求;第三阶段:铺设无砟轨道施工期的监测;第四阶段:铺设轨道后的监测。
3.1.5 路基边坡防护
路基边坡防护主要分为路堤边坡加固防护和路堑边坡加固防护, 在全线范围内根据填挖高度及地质情况采取截排水槽结合空心砖内绿色防护、混凝土截水拱形骨架内绿色防护、喷混植生等边坡防护形式。
3.2 桥涵工程
桥梁基础主要采用钻孔桩基础, 墩台形式主要为圆端形实体墩和矩形空心台。桥梁孔跨跨度32 m梁为主, 24 m梁作调跨使用。跨度小于24 m的梁部结构, 一般采用钢筋混凝土连续刚构、框构。跨度大于或等于24 m的梁部结构, 双线桥采用整孔预应力箱梁, 部分大跨度桥梁采用了预应力混凝土连续箱梁、连续梁拱等结构形式;单线桥采用单线整孔预制箱梁或单线预应力混凝土连续箱梁。
箱梁采用无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁, 连续梁除特殊设计的工点外, 采用无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁。单双线无砟轨道正线24 m、32 m后张法预应力混凝土简支箱梁均采用区段设场集中预制、运梁车运输、大吨位架桥机架设的施工方法。全线正线共预制架设单线箱梁472孔、双线箱梁2 290孔。蚌埠站—蚌埠南站联络线预制架设简支T梁136孔。
全线正线采用连续梁、连续梁拱跨越既有公路、铁路等, 共有连续梁11个。其中采用 (40+80+40) m跨度连续梁跨越京沪高铁, 采用 (40+80+40) m、 (40+80+80+40) m跨度连续跨越合徐高速公路、蚌淮高速公路, 两次采用 (60+100+60) m跨度连续梁、一次采用 (76+160+76) m跨度连续梁钢管拱跨越淮南铁路。
3.3 隧道工程
全线设隧道1座——东芦山隧道 (单线) , 全长1 371 m。洞身最大埋深约100 m、最小埋深不足5 m。隧道洞门的设计遵循“安全、环保、实用”的原则, 进口采用斜切式洞门, 出口采用挡翼墙开放式明洞门。洞口不设置缓冲结构。隧道轨面以上净空有效横断面面积为67.7 m2, 隧道内单侧设置贯通的救援通道。
隧道防排水采用“防、排、截、堵相结合, 因地制宜、综合治理”的原则。防水设计包括结构自身防水与外防水设计。结构自身防水采用防水混凝土或防水钢筋混凝土达到提高结构强度和自身防水的目的;外防水是在隧道拱、墙部位敷设EVA复合柔性防水板达到防水的目的。
暗挖段采用复合式衬砌, 明挖段采用明洞衬砌。Ⅱ级围岩地段采用曲墙无仰拱结构形式, 设置钢筋混凝土底板;其他地段采用曲墙带仰拱结构形式。Ⅳ、Ⅴ级围岩段, 二次衬砌采用钢筋混凝土。系统锚杆边墙采用全长黏结砂浆锚杆, 拱部采用普通中空注浆锚杆或带排气装置的中空锚杆。
3.4 精密工程控制测量
合蚌高铁平面控制测量网, 在框架控制网 (CP0) 的基础上按逐级布网的原则形成“三网合一”的控制体系:第一级为基础平面控制网 (CPI) , 主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基础;第二级为线路平面控制网 (CPⅡ) , 主要为勘测和施工提供控制基准;第三级为轨道控制网 (CPⅢ) , 主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。高程控制网由沿线布设的基岩点、深埋水准点和水准基点三种类型的高程控制点组成统一的高程控制网。
全线精测网CP0点3个, CPI点44个, CPⅡ点147个。二等水准点78个, CPⅢ网控制点4 648个。埋设轨道基准点 (GRP) 31 368个。全线CPⅢ相邻点的相对点位精度都在规定的1 mm以内。
3.5 轨道工程
合蚌高铁正线采用跨区间无缝线路, 以CRTSⅡ型板式无砟轨道结构为主, 道岔采用长枕埋入式结构。局部地段辅设CRTSⅠ型双块式无砟轨道和有砟轨道。
3.5.1 轨道板预制
全线设2处轨道板预制厂, 每个轨道板预制厂设1条自动化生产线, 共有3个生产台座配置81套模具, 并配备1套打磨设备。预制厂根据CRTSⅡ型板施工工艺流程和工艺特点, 将预制厂分为既互相独立又沿道路互相联系的8个区域:轨道板预制区、钢筋加工区、混凝土搅拌区、轨道板打磨装配区、轨道板存放区、砂石料存放区、辅助生产区和办公生活区。
3.5.2 无砟轨道铺设条件评估
(1) 线下工程沉降观测与评估工作流程。一是施工单位在路基、桥涵、隧道等工程施工的同时, 按设计要求埋设沉降观测标志, 建立变形监测网;二是施工单位按照规定的频次要求进行沉降观测并建立数据库, 监理单位进行旁站监理并按要求进行平行观测;三是施工单位对观测数据自检, 确认观测段落沉降变形趋于收敛, 提交监理单位审查;四是监理单位结合平行观测数据进行审核, 确认具备评估条件后, 由施工单位申请评估;五是评估单位进行分析、评估;六是施工单位按照评估结论开展下一步施工, 并继续进行沉降变形观测直至移交。
(2) 评估单元的划分。沉降观测评估工作实施之前, 评估单位根据各标段主体工程实施计划和施工组织设计, 按照有利于总体工期连续完整、结构相对独立等原则, 考虑工点特点, 对评估单元进行初步划分、制定评估计划, 结合现场实际开展评估工作。
(3) 数据分析。数据分析和沉降评估建立在施工单位根据沉降观测数据确认变形收敛的基础上, 由第三方评估单位进行最终评估。每月施工单位提交数据给评估单位, 评估单位对不同结构物沉降变形实测值进行统计, 分析监测对象的变形过程与变形规律。对存在的错误、超限等异常现象及时提出整改意见和措施, 施工单位整改后录入数据库。通过外业精度指标检核合格后, 利用专用平差软件进行平差计算, 通过历次高程变化, 计算出本次沉降量与累计沉降量。
(4) 沉降评估结论。评估单位根据现场采集的沉降观测数据, 结合具体工点的工程地质条件、基础结构形式、沉降特征等实际情况综合分析判断, 全线未发现沉降突变等异常状况, 线下工程沉降趋于稳定。路基最大沉降值为24.28 mm, 桥梁为13.35 mm, 隧道为0.9 mm, 工后沉降满足无砟轨道铺设要求。
3.5.3 轨道板铺设
桥上无砟轨道在桥梁架设完成2~6个月, 且桥面保护层达到设计允许铺设强度后, 开始无砟轨道道床施工。路基地段无砟轨道在路基完成或施加预压荷载 (不少于3个月的观测和调整期) , 分析评估沉降稳定满足设计要求后, 开始无砟轨道道床施工。全线无砟轨道共展开37个施工单元, 共投入粗铺设备30套, 精调设备24套, CA砂浆灌注设备24套。
(1) 混凝土底座。路基地段支承层采用素混凝土, 桥梁地段采用钢筋混凝土。根据铺板计划, 设置工地临时基地, 完成路基支承层和桥梁底座板的施工。混凝土搅拌站集中供应, 路基和桥的铺板路基段至少预留1处汽车运输通道。
(2) CTRSⅡ型板安装。轨道板提前在工厂进行预制、打磨和轨道扣件安装, 汽车运至线路两侧的临时施工基地内临时存放, 进行轨道板铺设时就近运送到工点进行铺设、安装。
3.5.4 无缝线路铺设
铺架基地设在水家湖站蚌埠端咽喉区外, 铺轨以水家湖站为分界点, 先向合肥方向再向蚌埠南站方向铺轨。安排1套无砟轨道道床长轨铺设机组, 现场焊接采用移动式焊轨机。正线一次性铺设跨区间无缝线路。锁定轨温:无砟轨道23~28℃, 有砟轨道 (30±2) ℃。
3.5.5 轨道精调
无缝线路应力放散、锁定后开展轨道精调工作, 轨道精调分为静态、动态精调两个阶段。精调前采用轨道精调小车, 配合智能全站仪进行轨道状态数据采集。采用专用软件对采集数据分析后, 制定精调方案, 并对钢轨进行平面、高程调整。
高铁经过轨道检测车最高速度160 km/h日常动态检测和CRH380A-001动检车最高速度385 km/h动态检测, 轨道平顺性等各项指标满足动车组运行安全条件。
3.5.6 道岔施工
无砟道岔施工采用“工厂预组装、分节段运输、现场组装道岔、精调并灌注混凝土”的总方案。施工前, 完成CPⅢ测设及评估, 并对道岔区的支承层或底座板进行复测。准备工作就绪后, 绑扎底层钢筋, 吊装岔枕及道岔组件, 进行原位组装、粗调;粗调合格后安装道床板上下层钢筋, 并进行绝缘测试, 然后安装道岔转换设备、进行工电联调;工电联调后拆除转换设备, 安装模板, 在浇筑混凝土前用精测小车对道岔进行检测及精调;调整到位后方可进行混凝土的浇筑并养生;混凝土强度满足要求后, 拆除支撑螺杆、模板, 进行道岔焊接、应力放散及锁定, 完成道岔施工。
3.6 通信信号工程
通信工程由传输系统、接入网系统、数据网、专用移动通信系统、调度通信系统、会议电视系统、应急救援指挥通信系统、通信综合网管系统、电源系统、综合视频监控系统、通信线路、通信电源和通信信号机房环境监控系统构成。
正线信号采用CTCS-3级列控系统 (C3) , CTCS-2级列控系统 (C2) 作为C3的备用系统在故障时使用。C3是采用无线闭塞中心 (RBC) 生成运行许可, GSM-R实现车-地列控信息双向传输, 应答器设备提供列车测距修正定位基准信息, 轨道电路检查轨道占用及列车完整性的列车运行控制系统。信号系统地面设备主要由分散自律调度集中系统 (CTC) 、无线闭塞中心 (R B C) 、列控中心 (TCC) 、ZPW-2000A轨道电路、应答器和LEU、计算机联锁 (CBI) 、临时限速服务器 (TSRS) 、信号集中监测 (CSM) 、电源等组成。
3.7 电力、牵引变电及接触网工程
全线设置刘府、水家湖、合肥北城3座牵引变电所, 6座AT所, 4座AT分区所。采用综合SCADA系统, 纳入上海调度中心对合蚌高铁的牵引供电、电力供电系统的运行集中监控管理。
接触网系统正线采用全补偿弹性链形悬挂, 所有车站站线及联络线采用全补偿简单链形悬挂。正线路基、桥梁段的支柱形式采用H型钢支柱。隧道内接触网采用化学锚栓后锚固形式, 支持结构采用带斜撑的加强倒立柱结构。
电力供电子系统主要由高压电源线路、10 k V配电所、铁路沿线两路10 k V电力贯通线路、站场及区间高、低压电力线路、10/0.4 k V变电所、箱式变电站、箱式开关站、室外照明、四电及配套设备供电、电气设备防雷接地等构成。全线电力远动系统纳入合蚌高铁SCADA系统统一调度。新建刘府南10 k V配电所、淮南东10 k V配电所、合肥北城10 k V配电所3座, 异地迁建水家湖35 k V变配电所。
3.8 站房及站场工程
新建淮南东、合肥北城2个车站;改造蚌埠、水家湖、合肥站3个既有车站。其中水家湖站与普速线共用, 同时接入京沪高铁既有蚌埠南站。
3.9 防灾安全监控系统
防灾安全监控系统是保证高铁安全运行的必要手段, 由风监测子系统、雨量监测子系统、异物侵限监控子系统、地震监控子系统组成集成系统。全线设置风监测点15处、雨量监测点13处、异物侵限监控点2处、地震监控点5处。
3.1 0 客服设施工程
客服设施工程以各站客服系统设施、静态标识建设为主体。
(1) 旅客服务系统:蚌埠站旅客服务信息系统集成管理平台;车站 (淮南东、水家湖、合肥北城) 旅客服务信息系统应急管理平台;车站综合显示系统设施;车站广播系统设施;车站视频监控系统设施;车站时钟系统设施;车站查询系统设施;车站报警系统设施;车站旅客携带物品安全检查设施。
(2) 售票与检票系统:车站窗口售票系统设施;车站自动售票系统设施;车站自动检票系统设施;车站出站补票设施;车站窗口对讲系统设施。
3.1 1 旅客服务系统信息工程
旅客服务系统按路局“大集中”模式设置。蚌埠站新设车站级集成管理平台。中间站设置应急管理平台, 主要包括应急处理服务器及旅客服务信息系统终端控制器。旅客服务系统主要分为:
(1) 客运服务信息系统:票务系统、旅客服务信息系统 (车站旅客服务信息系统集成平台、车站综合显示系统、车站客运广播系统、车站视频监控系统、车站时钟系统、车站旅客查询系统、车站站台票发售系统、路局旅服集中系统) 、车站客服系统安全保障平台。
(2) 经营管理系统:办公管理信息系统、公安管理信息系统、综合维修管理信息系统。
4 采用的新工艺新技术
4.1 时速350 km单线无砟轨道预制后张法预应力混凝土简支箱梁的制运架技术
合蚌高铁采用了时速350 km客运专线单线无砟轨道预制后张法预应力混凝土简支箱梁有472孔, 为国内首次采用。通过试制、静载试验及运架工艺的研究, 掌握了时速350 km客运专线单线无砟轨道预制后张法预应力混凝土简支箱梁制运架的工艺, 其施工图和静载试验均已通过原铁道部组织的审查, 为后续部颁通用参考图的编制及其他高铁项目的建设提供了借鉴和经验。
4.2 快速制梁技术的研究和系统应用
合蚌高铁施工具有工程量大、工期短的特点, 在此条件下进行了快速制梁技术的研究和系统应用。采用底模、侧模固定, 钢筋整体吊装入模的布置方案, 在相同生产效率下, 占地面积小, 建设投入费用低;采取自动温控系统对箱梁进行蒸汽养护, 取得了混凝土浇筑后28 h结束蒸汽养护、40 h内达到初张拉条件, 极大缩短了梁体占用制梁台座的工序时间, 加快制梁的速度, 达到每个台座平均约3 d制一孔梁, 最快2.44 d制一孔梁。应用效果得到上级主管部门的好评, 并在合福铁路和杭长铁路选择了两个梁场进行进一步了试验研究。
4.3 九龙岗160 m连续梁拱桥
九龙岗特大桥全长14 279.42 m, 位于安徽省淮南市大通区境内, 于K899+094.9处采用 (76+160+76) m连续梁拱组合桥跨越淮南铁路, 两线夹角13°。
主梁采用单箱双室、直腹板、变高度箱形截面。跨中及边支点处梁高5 m, 中支点处梁高8.5 m, 梁底曲线按圆曲线变化。全梁在吊点处设置17道吊点横梁。拱肋采用钢管混凝土结构, 等高度哑铃形截面, 截面高度3.0 m, 计算跨度160 m。两榀拱肋横向中心距12.5 m, 设置11道横撑。吊杆顺桥向间距8 m, 全桥设置17组双吊杆。吊杆采用低应力防腐拉索, 吊杆上端穿过拱肋, 锚于拱肋上缘张拉底座, 下端锚于吊点横梁下缘固定底座。
该桥是全线重点控制工程。连续梁拱上部结构为预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构, 采用先梁后拱的方法施工。主跨范围内搭设防护棚架, 保证既有铁路运输安全。采用挂篮法悬臂浇筑连续梁, 连续梁施工完成后进行钢管拱安装, 钢管拱在工厂分段制作后运输到现场进行拼装。受原位既有铁路限制, 钢管拱采用异位拼装后纵移的施工方法, 纵移就位后进行拱座施工、灌注拱肋混凝土及安装吊索。
4.4 五湖大道上跨合蚌客专安全措施
长丰县境内规划五湖大道横穿合肥北城站咽喉区, 与既有淮南铁路、蚌福联络线、合蚌高铁上下行共6股道及多组高速道岔交叉。主桥采用 (25+35+25) m连续梁跨越合蚌高铁及蚌福联络线。
公路上跨立交桥是影响高铁安全的重大隐患之一。为确保合蚌高铁的运营安全, 五湖大道立交桥作为全线唯一新建公跨铁立交桥, 在设计荷载、桥上护栏防撞等级、防抛及监控、桥式结构等方面进行研究, 首次采用了“多级防撞、缓冲承托、监测保障、便于维护、灾后易修”的安全措施。该课题已通过上海铁路局评审, 完成科研结题。
4.5 信号工程
信号系统与京沪高铁在蚌埠南站接轨, 与合宁、合武铁路以及淮南铁路在合肥站接轨, 与既有京沪铁路在蚌埠站接轨。因此如何将信号系统与相邻线路信号系统无缝对接整合, 是信号系统的难点和亮点。主要的工程内容包括蚌埠地区和合肥枢纽信号系统改造工程。
4.5.1 蚌埠地区信号系统改造工程
蚌埠站作为合蚌高铁的始发站, 在站内进行模式选择满足蚌埠站向蚌埠南站C3发车的需求, 蚌埠站按C3标准进行改造。蚌埠南站向蚌埠站发车时亦采用C3模式发车, 实现合蚌高铁的C3贯通。蚌埠站临时限速由京沪高速控制蚌埠南站的TSR统一管理。
两相邻线路间子网采用网络嵌套的方式进行网络接入, 可以避免当一个站故障造成的两个子网间的信息中断。蚌埠南站、京沪高铁51#中继站、合蚌高铁1#中继站、2#中继站均设置三层交换机。
4.5.2 合肥枢纽信号系统改造工程
合蚌高铁引入合肥站按C3改造, 合肥站LKD2-T1列控平台更换为LKD2-T2型列控平台。因此合肥站对合蚌方向的接发进路均采用C3模式接发车。对合蚌高铁始发终到的动车组采用C3模式接入合肥站内, 向合蚌本线发车时更换本务端后, 启用尾部休眠的车载设备, 以C3模式发车。
由合蚌高铁接入的C3动车组列车需转线至合武铁路时, 需在合肥站内停车更换本务端后, 人工选择C2模式, 以C2模式向合武铁路方向发车。
由合蚌高铁接入的C3动车组列车需下线至合宁铁路时, 对于C3通过列车以C3模式发车, 在合宁铁路出站口进行C3/C2级间转换;对于非通过动车组列车可在站内停车后人工切换至C2模式, 以C2模式向合宁铁路方向发车。
由合宁、合武及合宁铁路与合武铁路间相互转线运行的动车组列车至合肥站时, 均以C2模式接发车。
由合宁、合武铁路转至合蚌高铁时, C3动车组列车可在合肥站股道停站时, 人工切换至C3模式发车;同时亦支持C2模式发车, 在出站口 (蚌埠方向) 自动进行C2/C3级间转换, 保证C3动车组列车按正常的C3模式运营。
4.6 采用CRTSⅡ型板式无砟轨道新技术
正线采用CRTSⅡ型板式无砟轨道技术, 设计为连续板单元结构, 具有免维护的特点。
(1) 轨道板采用基础资料输入布板软件→软件布板、生成打磨数据→工厂预制毛坯板→数控机床打磨承轨槽→运至施工现场安装的施工工艺, 每一轨道板有唯一编号 (身份证) , 对应其在线路上的位置, 保证轨道板具有较高的精度。
(2) 桥上在每孔梁固定支座上方通过预设剪力齿槽、锚固螺栓以保证底座板与桥梁间的可靠连接, 其余部位在梁面和底座板间设置“两布一膜”滑动层, 使底座板与桥梁间保持滑动, 以减少桥梁伸缩对无砟轨道的影响, 如此即便是长大桥梁, 也无需设置钢轨伸缩调节器, 提高了轨道结构的平顺性、安全性。
(3) 桥梁地段通过设置侧向挡块, 可将作用在轨道上的横向力传递至桥梁, 同时扣压式侧向挡块既可保证轨道结构的横向稳定性, 也可保证轨道的竖向稳定性。
(4) 在路基和桥梁过渡段, 采用“端刺+摩擦板”的方案, 解决底座混凝土板自桥梁至路基过渡的问题, 使底座混凝土板内力在该区域传递至路基, 不影响端刺以外路基上的轨道结构。
4.7 接触网防雷、防污闪、防鸟害适应性设计
接触网处于露天自然环境中, 无备用, 极易受到外部环境污染及频繁雷击, 引起绝缘子损坏、线路跳闸, 直接影响运营。除接触网本身具有耐雷作用外, 合蚌高铁还对防雷接地方式进行了改善, 大大增强了接触网对雷电的防御能力。
鸟类在接触网线路上筑巢, 会造成接触网接地, 引起变电所跳闸, 影响正常运营。一般线路大多采用以人工驱赶为主、破坏鸟巢为辅的方式, 不仅受天窗时间制约, 巡视不便, 而且工作量大, 同时对巡视人员的人身安全也存在一定隐患。经综合比对国内外驱鸟方式, 选用了在隔离开关及硬横跨上安装以敏感光源为原理、具备反光及24 h驱鸟功能的驱鸟器, 以有效驱鸟, 维护接触网系统安全。
4.8 淮南东站暖通工程新技术的应用
淮南东站空调采用了地源热泵系统, 共设置216个换热井, 埋深87 m, 地埋管总长度8万余米, 通过循环水泵与室内地源热泵机组形成闭式系统, 利用循环水与地下土壤换热, 夏季释放热量, 冬季吸收热量, 与常规空调相比节能率提高30%以上。系统运行过程无污染、低噪声、低排放, 利用清洁可再生资源, 满足环保要求。
4.9 其他新技术、新工艺
(1) 声屏障屏体之间首次采用设置“内置式安全钢丝绳串接”, 确保屏体整体性能, 大大提高防护安全性。
(2) 淮南东站集散厅和二层候车厅采用自动消防炮灭火系统, 具有定位精确、灭火效率高、保护面积大、响应速度快的特点, 提高自动灭火能力。
5 工程管理
5.1 安全质量管理
合蚌高铁开工建设以来, 京福铁路客运专线安徽有限责任公司 (简称公司) 全面落实项目标准化管理要求, 强化体系建设、责任落实和过程控制, 确保了工程质量优质, 安全持续可控。
在标准化管理上, 以公司为核心, 以参建单位为主体, 以严格考核为保障, 以机械化、工厂化、专业化、信息化等现代化管理手段为支撑, 以管理制度标准化为基础, 全面落实人员配备、现场管理和过程控制标准化, 形成了参建各方各负其责、协同推进的标准化管理体系, 项目管理水平不断提高。
在质量安全保障体系建设上, 建立了以施工单位自检互检, 监理单位随工旁站、平行抽检, 建设单位随机抽检的安全质量管控模式, 形成以建设单位监控为主导, 设计、施工单位自控为根本, 监理单位他控为约束的质量安全保证体系, 实现了各负其责、逐级管理、分层落实的质量安全工作目标。
在质量安全生产责任制落实上, 建立了安全质量定期检查机制, 推行每月上旬桥梁及大型设备专项检查、中旬路基与隧道专项检查、下旬营业线安全专项检查的定期检查制度。成立了隧道、桥梁、路基、大型设备及无砟轨道专业专家组, 推行专家检查制度;建立了干部包保制度, 推行领导干部责任包保;建立了监督、考核制度, 分片成立了现场安全工作组, 实行营业线施工现场安全监督员制度, 对违章作业行为, 采取白、黄、红牌处罚措施;建立了问题整治闭环管理制度, 推动了问题排查、分析和整治。
在质量安全过程控制上, 以严格的质量控制确保安全持续稳定。牢固树立“百年大计”意识和“质量是工程的生命”观念, 严格履行建设程序和标准, 切实从源头上把好开工、材料、工艺、检测和验收“五个关口”, 以优质工程确保生产安全。充分发挥监理和外方质量代表作用。加强对监理单位的考核, 坚持总监月例会制度, 配齐配强监理人员, 抓好监理人员的培训、考试, 保证监理人员按要求发挥作用。落实有关制度, 保证外方质量代表在工程质量关键环节有效把关。
5.2 进度管理
合蚌高铁自开工建设以来, 围绕工期节点, 结合施工组织安排, 优化、调整关键阶段资源配置和施工方案, 强化动态进度管理。一是落实专业负责制, 盯重点、找方法、定措施。二是定期召开现场进度分析会, 对全线各标段、各专业完成情况进行总结梳理, 分析原因, 落实补欠措施。三是加大督导力度, 对可能影响总工期的工程, 专题研究, 优化方案, 定期检查督促。四是加强协调配合, 针对站前、站后施工接口环节多的特点, 围绕内容分界、质量要求、工期节点等开展经常性沟通, 最大限度地避免施工重叠及结合部出现管理真空。五是严格进度考核, 提高考核评价手段、方法的多样性和有效性, 通过内外加压, 推动目标任务的落实。
5.3 计划财务管理
着力健全内控制度, 规范经营行为。以推进建设项目标准化管理工作为载体, 以制度规范管理, 以制度约束经营行为。在制定招投标、合同、验工计价、变更设计、建设程序、投资控制、财务和建设资金等管理办法时紧密结合项目施工现场特点和公司实际, 增强制度的针对性、可执行性和实效性。
加强过程动态控制, 项目投资有序可控。认真落实建设单位投资控制的主体责任, 从概预算、验工计价等源头控制工程投资, 杜绝无预算、超概算支出;严格验工计价程序, 实行先验工后计价, 严格审批程序, 严禁虚计、超计工程价款。优化项目施工组织设计, 通过合理安排工期、关键施工节点等, 科学安排投资任务。积极开展第三方审价, 通过引入工程造价咨询中介机构对征地拆迁进行投资监理, 为控制投资提供支持, 确保项目投资控制在批复概算范围以内。
严格执行合同管理办法, 实行归口管理;明确职责权限, 实行合同经办部门与其他相关部门、法律顾问会审等联签审核制度;建立合同履约台账, 及时掌握合同执行情况, 减少合同纠纷。
积极筹集建设资金, 资金供应保障有序。依据投资计划、资金预算和工程进度情况, 超前预想, 主动向各股东方汇报、和商业银行沟通, 克服信贷规模紧缩等各种困难筹集建设资金, 及时供应到位, 保障工程建设顺利推进。
加强过程监管, 规范建设资金使用。认真落实建设资金管理要求, 资金拨付坚持履行大额资金联签制度;及时签订并严格履行建设单位、监管银行、施工单位三方资金监管协议, 对施工单位资金流向进行实时监管, 真正做到“审批预算-过程监管-事后分析”的闭环管理。同时还不定期深入现场, 对参建单位的资金使用情况进行检查核实, 对存在问题的单位及时予以帮促, 将存在违规转移、挪用建设资金等严重错误行为的施工单位纳入信誉评价。
5.4 物资设备管理
物资采购依法合规。合蚌高铁工程物资采购供应及管理分甲供、甲控和施工承包商自购三类, 其中甲供和甲控物资设备按照相关法律法规和建设项目物资管理的规定, 分别在铁道工程交易中心或其上海分中心公开招标采购。
物资设备供应保障有力。根据工程施工组织安排, 及时做好物资保障供应方案, 落实招标采购计划, 签订采购供货合同, 及时下达需求计划, 组织供应。对于重点急需的物资、供需矛盾突出的物资, 公司派人驻厂盯控催发, 并协调解决生产、运输等供应事宜, 为工程顺利实施提供了有力保障。
物资设备质量可控。公司把物资设备质量作为抓好工程质量的重要一环, 尤其是注重源头质量控制, 严格进场检测验收, 不合格者一律清退。同时抓好过程控制, 定期对重要原材料进行抽检, 对现场物资进行动态管理, 从而保证了工程质量整体稳定, 满足设计需求。
5.5 征地拆迁
坚持“依法合规、依靠政府、积极推进、和谐拆迁、期到必成”的工作宗旨, 针对合蚌高铁“时间紧、任务重”特点, 抓住关键, 有序推进, 积极协调, 路地共建, 圆满实现了征迁任务目标。
5.6 环水保与线路绿化
合蚌高铁环水保工作与工程建设同步推进, 实现了环境保护和水土保持的预定目标。公司成立环水保管理领导小组, 制定下发《环境保护管理办法》、《水土保持管理办法》等文件, 在设计文件和指导性施组中, 认真落实节约资源、可持续发展、生态发展的原则。在工程建设过程中, 严格落实环水保与主体工程“同设计、同施工、同验收投产”的制度, 积极采取措施消除因施工造成的各类环境污染。在居民集中居住区和靠近学校、医院等环境敏感区, 严格控制噪声, 合理安排作业时间;严格控制工程破坏植被数量, 禁止随意丢弃生活垃圾和乱泼乱排施工污水及生活污水;对施工产生的废弃土、砂、石料等及时清理。
在用地管理上, 严格遵循“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策, 按照节约用地、少占或不占耕地特别是基本农田的原则, 控制征地边界, 适度增加桥梁比例, 最大限度地节约用地。严格控制临时用地数量, 制梁场等大临设施设置优选考虑永临结合。按照方案基本完成土地复垦复植工作和交验手续, 较好的实现节约用地目标。
绿化与主体工程同步设计、施工和验收, 按照“重点突出、普通实用”的原则, 注重优化设计, 坚持专业施工, 在苗木选择上, 考虑高铁封闭运行、日常维护困难的实际, 采用多品种乔灌草结合种植方式, 完善施工工艺, 兼顾了边坡防护功能和通道绿色建设要求。
5.7 综合管理
在合蚌高铁建设过程中, 公司和各参建单位牢记“不辱使命、拼搏奋斗、和谐有序、安全优质”的建设理念, 一手抓工程推进, 一手抓队伍建设, 构筑了高质量、高标准、高效率建设合蚌客专的坚强组织保证, 实现了工程优质、干部优秀的目标。
关于高速铁路设计标准的探讨 篇8
1.1 60kg/m钢轨
在高速客运专线上由于客车轴重轻, 线路平直, 且轨面平顺性管理标准高, 与钢轨疲劳相比, 钢轨磨耗显得比较次要。故可以采用自然硬度非淬火轨, 如法国、德国采用的UIC900A自然硬度轨, 不仅满足高速运行的安全要求, 也有利于为保持轨面平顺性的打磨作业, 且非淬火轨的强度级别高, 可满足跨区间无缝线路设计中温度附加力对钢轨较高强度的要求。在新建旅客列车最高运行速度为120km/h以上的线路上一次铺设无缝线路, 并采用定长100m钢轨进行焊接。
1.2 采用III型枕
III型枕根据《预应力混凝土枕设计方法》规定的枕上动压力计算式和轨枕在道床上的支承式进行设计的。
枕上动压力设计值计算方式:
Rd=r P0 (1+a) 式中:P0———静轮重 (设计轴重按250KN计)
r———轮重分配系数, 按60kg/m, 钢轨支承刚度D=1000KN/cm, 轨枕间距60cm, 既有机车、车辆转向架轴距等条件得出的包络值为0.48
a———综合动载系数, 按重载载道取1.5 (一般轨道1.0)
由上式计算得出III型枕设计采用的Rd为150KN, 按规定支承图式得出轨下截面的设计弯矩;外形主要尺寸由检算道床顶面应力, 并借鉴外国轨枕设计, 单根轨枕重360kg, 如下表所示:
提速区段使用III型枕, 符合客货共线的承载要求, 同时因道床横纵方向阻力的提高, 有助于稳定无缝线路, 同时缓解来自钢轨的振动, 降低道床应力, 防止减缓道床发生形变;也能使轨面保持平顺, 减少了轨道维护的频次。
在《铁路线路设计规范》中规定, 特重型轨道III型枕配置根数为1680-1720根/公里。 (见表一)
1.3 采用与轨枕相配套的弹性扣件
进入九十年代以后, 无螺栓弹性扣件逐渐在国外铁路上推广使用, 采用大型养路机械取代人工作业是发展趋势, 也是无螺栓扣件开发的前提, 它开创了一种少维修的扣件结构形式, 我国的弹条III型扣件是与英国pandrol型扣件相类似的无螺栓型结构, 由下表所列的性能可以得出, III型弹条扣件压力大、弹性好, 在列车菏载下扣压力损失很小。由于不需要轨枕挡肩, 根本排除了有挡肩扣件中尼龙挡板座的上滑, 提高了扣件抗横向力和保持轨距的能力。此外, 扣件零件少, 绝缘性能好, 装卸简便, 免除螺栓涂油和拧紧等作业, 但仍存在问题, 置于轨枕中铁座的埋设偏差达标率不高, 影响了弹条扣压力的均匀性。
III型弹条扣件无法对钢轨高度进行调整, 特殊区段作业时必须机械化起道, 在铺设钢轨伸缩器前后一定长度内的扣件应该是有螺栓的扣件, 以便使用时能够对扣压力进行灵活调整。
1.4 道床
1.4.1 道床断面尺寸
道床厚度土质路基区段保留面层、底层双层道碴及厚度, 石质路基单层厚度35cm, 桥上道床25cm~30cm厚。基于轨道强度理论计算, 因土质路基的容许承压强度低于桥面混凝土石质路基, 基于强度的设计要求, 可适当减小石质路基与桥上道床的厚度, 而从缓冲列车荷载的效果考虑, 特别是高速铁路, 则需要足够厚度的道床。
道床肩宽由于既有线兼有枕长250cm的II型枕与枕长260cm的III型枕, 《无缝线路铺设养护维修》要求道床碴肩堆高15cm、肩宽45cm, 道床顶面宽度不作要求。
1.4.2 道碴材质
道碴破碎、粉化、赃污的速率以及道床残余变形的累计和维护时间与道碴的材质有直接联系, 既有线提速路段必须采用《铁路碎石道碴》标准中一级道碴材料。
1.4.3 道床状态
对有关道床承载和稳定的状态一般局限于定性的描述, 近年来, 根据铁路提速和重载运输发展对轨道强化的要求, 道床状态采用了参数指标, 良值化的评判技术有所发展, 并在工程中得以应用。
1.5 线路平纵断面
1.5.1 曲线半径
近几年通行的线路设计规范中提及“推荐曲线半径”的概念, 主要基于“以人为本”的设计理念, 对于推荐的曲线半径优先采用, 避免大量应用最小曲线半径。推荐曲线半径的欠、过超高值都比较小, 恰好匹配客车或货列车的运行品质, 行车稳定、舒适, 200km/h的推荐曲线半径为3500m~6000m。
1.5.2 线间距
根据所确定的会车压力波允许值, 按列车都为流线型和最大车宽3.4m考虑, 通过气动力可以算出车速与线间距关系, 考虑到我国铁路还有大量22型的绿皮车运行, 其车窗结构较弱, 确定以高速铁路会车压力波最大值的平均值0.9-1.2kpa作为会车压力波允许值, 是合理的, 能够保证行车安全。
1.5.3 夹直线及圆曲线最小长度
夹直线及圆曲线最小长度的确定, 应用车辆振动不宜叠加理论, 即车辆在通过HZ点或HY点受到冲击所产生的振动, 不能与随后通过ZH点或YH点时产生的振动相互叠加, 以确保客、列车稳定且舒适的运行, 因此夹直线最小长度, 必须保证列车以最快速度运行的时间不小于车辆转向架弹簧振动消失的时间。
国内现行列车的弹簧振动周期通常是1.12s。车辆弹簧具有一定的减振功能, 因此车辆振动在一周期内可以基本消失。参考行车的技术状态及线路维护质量, 可将振动消失时间认定为1.5s, 据此计算出夹直线和圆曲线最小长度最小值0.8Vmax。
1.5.4 最小坡段长度
基于秦沈客运专线的营运状况的考量, 要求最小坡段两竖曲线不重叠, 且两竖曲线有一定的夹坡长度, 以确保列车平稳运行, 提高行车舒适度。
2 关于高速铁路道岔的设计
道岔号码的选择主要取决于侧向通过列车速度, 《技规》第41条规定“1.用于侧向通过列车, 速度超过80km/h的单开道岔, 不得小于30号;2.用于侧向通过列车, 速度超过50km/h的单开道岔, 不得小于18号;3.用于侧向通过列车, 速度不超过50km/h的单开道岔, 不得小于12号 (非AT型弹性可弯尖轨为45km/h) ;用于侧向接发停车旅客列车的单开道岔, 不得小于12号”, 以下为我国铁路常用道岔参数:
根据《技规》及道岔参数可以确定:侧向通过速度大于80km/h、小于等于140km/h时, 应采用38号可动心道岔;侧向通过速度大于50km/h、小于等于80km/h时, 应采用18号可动心道岔;侧向通过速度小于等于50km/h时, 应采用18号或12号可动心道岔。
3 关于高速铁路路基的设计
3.1 路基横断面
路基宽度的设计考虑路基稳定性、养护维修和预留沉降等要求, 将道床实际厚度、线间距、曲线轨道超高等参数代入公式可以计算出路基面宽度。
根据秦沈客运专线的试验成果统计, 高速铁路设计标准为:路肩宽度宜在1.0米以上。布设有接触网的支柱时, 支柱内侧与线路中心相距至少3.1米, 路基面单线与双线的最小宽度分别是7.7米、12.1米。
3.2 基床
3.2.1 基床厚度
土的动力积累在动应力水平达不到1/5时很少, 因而应该根据列车动应力及其衰减程度来确定基床厚度。根据计算结果得知, 动应力与自重应力之比在深度达到2.4~2.5m的情况下能达到0.2, 或者小于0.2。鉴于此, 要求基床厚度必须达到2.5米。
3.2.2 基床表层厚度
为确保旅客列车稳定运行, 要求路基顶面在列车荷载的影响下所发生的形变小于0.35cm;为保证基床以下填土的长期稳定, 作用于基床表层下填土上的动应力不得超过填土允许应力;除以上两项要求, 特殊区段还要满足防水、防冻要求。综合考虑以上要求, 基床表层厚度采用0.6m。
3.2.3 路基工后沉降
要确保旅客列车在行驶过程中安全、平稳、舒适, 使线路平顺、稳定, 就应该严格控制路基工后沉降。按照施工要求, 路基工后允许的沉降量必须始终可控, 不仅要满足列车按预定的速度、安全、舒适的运行要求, 而且允许工后沉降量的确定经济合理, 也就是说控制工后沉降所需的成本与工后沉降所增加的维护费用的总和最小。
国家“九五”攻关课题“高速铁路软土路基工后标准的研究”曾对此问题进行过深度调研。路基工后沉降的控制除了要考虑经济条件、地基条件、路堤高度以外, 还需要根据养护维修计划有的放矢的实施控制, 建议高速铁路采用10-12cm。
3.2.4 过渡段
(1) 设置过渡段的必要性
路堤和桥台的动静刚度既不相同。列车在行驶过程中产生的荷载会使路堤和桥台之间出现极小的变位差。列车行驶速度非常快, 列车与轨道之间会形成相互作用的冲击力影响行车的平稳度和舒适度, 并且会使车辆与结构物之间加速磨损。为了减小轨道与车体之间相互的冲击力, 提高行车舒适度, 须在轨道刚度变化处在的一定距离之内设置过渡段。
(2) 过渡段结构形式与长度
结构形式:正梯形或倒梯形。这两种结构形式比较简单, 能够使轨道基础的动态不平顺度始终不超过1mm, 同时使动力不平顺坡度降至0.01%以下。如图:
过渡段长度:
过渡段长度的计算公式:L=2 (H+h) +A
式中:L-过渡段长度, m;H-路堤高度, m;h-基床表层厚度, m;A-常数, 可取3-5m
根据秦沈客运专线试验的结果, 动应力、动位移及加速度的极大值, 都不宜超过限定范围。因而设计长度是较为合理的。
在软土地基区段, 列车营运阶段路基会持续发生小程度的沉降, 路桥分界部位会随之出现不平顺现象, 静态不平顺要比动态的大的多, 将大大恶化车辆的运行平顺性, 为此, 根据公路的使用经验, 考虑在台后设置钢筋砼搭板, 搭板长度一般与路堤高度相等。
填料虽采用级配碎石, 但对级配要求可比基床表层稍宽一些, 也可掺入适量结合料。在广深线有部分台后填土采用级配良好的砾石, 并加入3%水泥, 广州局认为效果良好, 可参考使用。
位于软土地区的路桥过渡段, 还可以考虑采用轻质填料, 如二灰土、EPS等其他填料。二灰土容重小、强度大, 可减小对桥台及基础的附加水平力和地基沉降, 并可使用小型碾压机械, 薄层填筑, 从而减小振动碾压对桥台稳定性的影响。
4 结束语
高速铁路的发展是铁路发展的重中之重, 如何优质、高效地为高速铁路创造出更有利的条件是我们当代铁路工作者研究的问题, 在以后学习和工作过程中, 要继续坚持运用科学的方法, 充分发挥积极性、主动性及创造性, 为铁路事业献出自己的微薄之力, 让高速铁路发展再上一个新的台阶。
参考文献
[1]练松良, 陈松林, 李向国.客运专线竖曲线与平面曲线重叠的试验验证[J].铁道学报, 2005 (02) .
[2]高冲.高速铁路工程地质勘察中的不确定性问题研究[J].安徽建筑, 2011 (05) .
高速铁路接触网的研究 篇9
接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由支柱与基础、支持装置、定位装置、接触悬挂等四个部分组成。我国普通接触网的电压等级为25KV,供电系统采用工频单相交流制。
2 制约普通铁路接触网运行的重要因素
接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。由于接触网是露天设置,没有备用,线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。
2.1 普通接触网在恶劣的气候或环境条件下运行时,不能保证电力机车正常取流或影响取流质量,接触网的线索弛度、线索张力、悬挂弹性、零部件的机械松紧度及空间位置、设备的绝缘强度、线索的载流能力、弓线间的磨耗关系等都会随气象条件的变化而变化,突然的恶劣气候变化会严重影响电力机车正常取流或影响取流质量,还可能造成重大行车事故。
2.2 普通铁路接触网不具有良好的电气与机械特性,弓网关系要求接触网必须具有稳定的空间结构,稳定的动静态特性、足够高的波动速度。
2.3 普通接触网的负荷特性较弱。随着铁路运输能力的增加,普通接触网很难承担电力机车牵引负荷。负荷变化使接触网经常承受较大冲击,因而也不能保证接触网正常运行,接触网必须具备较强的过负荷能力。负荷不确定性对接触网的寿命和安全造成较大的负面影响,也成为制约普通接触网的工作的一大关键问题。
2.4 普通接触网设备结构过于简单,在外界温度变化时,由于接触线热胀冷缩的物理特性,其张力和弛度变化很大,容易导致接触线弹性不均匀,不利于电力机车的取流运行,在事故情况下,需要对较长的线路进行停电,也不便于抢修和迅速恢复送电。
总的来说,要求接触网无论在任何条件下,都能保证良好地供给电力机车电能,保证电力机车在线路上平稳安全运行,以上因素正成为了普通铁路接触网运行中不可忽视的因素。
3 我国高速电气化铁路接触网的成熟技术
高速铁路接触网能保证良好地供给电力机车电能,保证电力机车在线路上安全,高速运行,以下是目前我国高速电气化铁路接触网的一些比较成熟的技术总结。
3.1 我国已经拥有高速弓网关系的计算机仿真模拟软件:高速电气化铁道的一个重要课题就是解决接触网和受电弓的参数配合,以保证高速的受流质量。该系统能在设计或试验之前就能确定最佳方案,节省大量人力,物力,财力,缩短最佳方案的确定周期,能排除空气流、轨道、线材缺陷、工程误差等在试验中造成的假象。
3.2 七种关键器件结构的研制:(1)轻型铝合金定位装置。定位器的性能是影响受流质量的关键。该定位器采用了铝合金材质,按照正常受电弓的动态包络线,并考虑裕度确定杆部外形。其性能指标:最大工作荷重1.5k N,重2.4千克,满足弓网关系提出的受电弓安全通过值,耐振动次数不小于2000000次(振幅20毫米,频率3-5Hz)。(2)高速绝缘锚段关节。性能指标:非工作支抬高量500毫米,接触线寿命20年以上,通过计算机仿真模拟,分别在各种不同参数下的锚段关节进行模拟,接触网可满足运行要求。(3)高速新型线岔,根据观测,受电弓倒角70毫米处是接触线平均嵌入点,这是交叉线岔事故频繁的原因。为此我国铁路工程师成功研制了无交叉线岔结构。(4)消除电火花耐腐蚀吊弦。采用整体吊弦,无论在任何温度下施工,采用按照平均温度计算制作的整体吊弦施工,保证导线高度符合设计值,满足高速运行弓网受流质量要求。(5)轻型可靠横向电连接线夹。由于供电的要求每隔200米安装一组横向电连接线夹,其轻量化对改善受流质量具有重要作用。(6)调整方便,精度高,稳定性好的水平腕臂支撑结构,新研制的腕臂结构克服了传统斜腕臂由于套管铰环位置变化引起其他位置参数变化的缺点。(7)我国高速铁路接触网主要采用弹性链形悬挂和简单链形悬挂等模式。(图1)
3.3 我国高速铁路接触网采用的供电方式研究目前我国高速铁路接触网的供电方式通常有:BT(吸流变压器)、AT(自藕变压器)及同轴电力电缆三种方式。
3.3.1 BT方式:BT器是一种变化是1:1的变压器,它的原边在接触网Tx内串接,副边在特设的回流线(N)内串接,每两台BT中间都有一根吸上线的安设外接回流线和钢轨。(图2)
3.3.2 AT方式:若列车以350km/h的速度运行,追踪间隔是3min,最大供电臂长度为30m,列车对数为2对,使用AT供电方式,通过仿真计算,牵引变电所单相结线牵引变压器安装容量通常为2*120MVA,供电臂末端最低电压通常为20374v,可以满足电力机车受电弓网最低20kv的工作电压的要求。这时的牵引变电所能够达到50~60km的间距。
3.3.3 同轴电力电缆方式:该方式是新型的防干扰供电方式,在电气化铁路穿越的大城市或者在有比较高的净空要求的隧道、桥梁等特殊地段比较适用。同轴电力电缆的埋设沿着铁路,电缆的内导体充当馈电线并联到接触网,电缆的外导体充当回流线连接钢轨。每隔约5~l0Km的距离分为一个电缆供电分段。该方式的供电特性与抗干扰效果较好,可是需沿线埋设同轴电缆,需很高的工程造价。
3.3.4 我国高速铁路接触网还采用带回流线的直接供电方式:若列车以200km/h的速度运行,使用带回流线的直接供电方式,最大供电臂长度为25km,客车追踪以4min运行,供电臂运行最大列车数为2对。根据计算,牵引变电所单相结线牵引变压器安装容量为2*40MVA,供电臂末端最低电压水平为20667V,满足电力机车受电弓上最低工作电压20kv的要求。这时的牵引变电所能够达到40~50km的间距。若列车以250km/h速度运行,使用带回流线的直接供电方式,最大供电臂长度为25km,客车追踪以5min运行,供电臂运行最大列车数为2对。根据计算,牵引变电所单相结线牵引变压器安装窑量为2*63MVA,供电臂末端最低电压水平为20185v,这时牵引变电所能够达到40~50km的间距。若列车以300Km/h的速度运行,使用带回流线的直接供电方式,最大供电臂长度为25km,客车追踪以6min运行,供电臂运行最大列车数为1。根据计算,牵引变电所单相结线牵引变压器安装容量为2*50MVA,供电臂末端最低电压水平为20392V。这时牵引变电所能够达到40~50km的间距。
3.4 弓网受流性能比较对于设计技术,弹性链形与简单链形并没有本质的区别,弹性链形的设计技术关键就是怎样使弹性吊索的长度与张力和承力索与接触线的张力相匹配,从而使悬挂点处接触网静态弹性和跨距中部接近。我们可利用计算机仿真模拟来确定弹性吊索的长度与张力,从而大大提高了工作效率。对于施工技术,与简单链形悬挂相比弹性链形悬挂多了弹性吊索的安装调整这一工序,其它施工项目的施工方法与工艺大体相同。简单链形接触网吊弦长度仅和本跨的接触网参数(跨距长度、结构高度)有关,和相邻跨的接触网参数无关。所以,吊弦长度的计算与安装调整相对简单,现场或是工厂预制的整体吊弦能够一次安装到位,这样可以较少的耗费工时。此外,在现场施工过程中,三种线索不论哪个线索张力有了偏差,力系的平衡都会受到影响。
通过对两种不同悬挂类型技术的比较,我国已经可以灵活将简单链形悬挂和弹性链形悬挂应用到不同的客运专线当中,以适应国民经济的发展需要。
4 高速接触网相关结论
高速电气化铁路与普通铁路相比较,其最大的特点就是要运输量大、运营速度快、安全可靠。因此高速铁路接触网有着与普通接触网截然不同的概念,接触网和受电弓的安全可靠和经济高效运行,将是制约世界各国铁路发展的最大话题。随着我国高速电气化铁道及客运专线的建设,对接触网相关技术提出了更高的要求。只有妥善解决好高速列车受电弓在与接触网滑行中的各种问题,高速铁路才可以有更大的发展。
摘要：高速铁路是当今世界铁路发展的潮流,随着经济技术的发展和交通运输的激烈竞争,高速铁路以其独特的优点被许多国家作为大力研制和重点发展的目标,高速铁路和客运专线接触网是高速铁路牵引供电系统和铁路客运专线的主体和关键。论文在以讨论和辨证高速铁路接触网的弓网关系上,进行了深入的研究,同时也总结了抑制普通铁路接触网发展的主要原因。对比性的将普通接触网与高速接触网进行了阐述,具有针对性的概括与研究。
告别轨缝撞击的高速铁路 篇10
乘坐火车时车窗外“咣当”、“咣当”响起的车轮撞击轨缝声音, 曾经是许多人美好的童年回忆。在小学的常识课本上, 我们已知道, 铁路线上的钢轨由于受热胀冷缩等因素的影响会产生延伸、收缩等变形, 而铁路轨缝就是为了弥补钢轨变形而特意留下的。虽然列车通过轨缝时的撞击声充满了旅行情节的诗意, 但更多带来的却是列车振动颠簸, 甚至是无尽的噪声。这不仅影响乘坐火车的舒适感, 还会对列车轮对和车体造成损伤及磨耗。特别是当列车以超过200公里的时速高速运行时, 轮对对轨缝的冲击会大大增强, 甚至威胁行车安全。因此, 无缝线路成为高速铁路线路的必然选择。
其实无缝线路对我们来说并不陌生。在以往铁路干线几次大提速时, 已开始采用无缝线路, 以保证提速列车运行的安全与舒适。高速铁路的无缝线路, 是由标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路。同时, 钢轨与道岔也直接焊在一起, 使得无缝钢轨跨越沿线车站区间, 形成超长无缝线路。
当然, 无缝线路也不能违背热胀冷缩的自然规律。在巨大温差的变化情况下, 无缝钢轨内部存在的巨大温度应力, 容易引起轨道横向失去稳定和发生变形。那么, 如何克服巨大温差变化, 保证轨道在无缝状态下依然平顺和稳定呢?首先, 轨道在焊接时的气温是很有讲究的。轨道在焊接时必须根据铁路线通过地区的最高和最低钢轨温度及无缝线路允许温降和允许温升, 计算确定线路的“锁定轨温”, 尽可能平衡最高和最低轨温时的温度应力。还有, 在线路上采用特殊的钢轨扣件, 将钢轨牢牢地锁定在轨枕或无砟道板上, 防止钢轨及轨道产生失稳和变形。同时, 在必要的情况下还需在线路上设置钢轨伸缩调节器, 释放钢轨内产生的温度应力。通过这一系列方法, 使我们的高速列车告别了对轨缝的撞击, 安静而平稳地运行在高速铁路上。