行業(yè)資訊
鐵路工程建設(shè)設(shè)計(jì)全過(guò)程
中國(guó)鐵路需要大發(fā)展
?。常澳昵?,國(guó)外高速列車(chē)時(shí)速達(dá)300公里以上,而我國(guó)鐵路旅客列車(chē)平均技術(shù)時(shí)速僅為54公里,旅行時(shí)速更低,只有43公里。中國(guó)鐵路需要大發(fā)展,列車(chē)速度需要大提高--這就是中國(guó)高速鐵路之夢(mèng)的起點(diǎn)。
2004年,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出,在本世紀(jì)前20年,建設(shè)客運(yùn)專(zhuān)線1.2萬(wàn)公里以上,客車(chē)速度目標(biāo)值達(dá)到每小時(shí)200公里及以上。按照國(guó)際鐵路聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運(yùn)專(zhuān)線就是高速鐵路。
?。玻埃埃的辏吩拢慈?,京津城際鐵路開(kāi)工動(dòng)員大會(huì)在北京與天津的交界處舉行,標(biāo)志著中國(guó)第一條城際高速鐵路正式開(kāi)工建設(shè)。
京津城際鐵路由北京南站東端引出,沿既有京山鐵路線南側(cè)向東,過(guò)亦莊工業(yè)園區(qū)、永樂(lè)新城至天津楊村后,再沿既有京山線北側(cè)至天津站,全長(zhǎng)120公里,近期設(shè)北京南、亦莊、武清、天津4個(gè)車(chē)站,預(yù)留永樂(lè)站。同時(shí)本線預(yù)留了至首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)、天津西站和塘沽方向(天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng))的出線條件。由鐵道部、天津市、北京市、中海油共同投資。
新落成的北京南站將容納包括京滬高鐵、京津城際列車(chē)在內(nèi)的24條到發(fā)線。
高新技術(shù)的系統(tǒng)集成
高速鐵路是高新技術(shù)的系統(tǒng)集成,是國(guó)家科技實(shí)力的集中體現(xiàn)。
作為我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)的示范性工程和京滬高速鐵路的獨(dú)立綜合試驗(yàn)段,京津城際鐵路開(kāi)工建設(shè)以來(lái),在系統(tǒng)總結(jié)秦沈客運(yùn)專(zhuān)線基礎(chǔ)工程、遂渝線無(wú)砟軌道綜合試驗(yàn)段、第六次大提速時(shí)速250公里線路等研究試驗(yàn)技術(shù)成果的基礎(chǔ)上,解決了我國(guó)高速鐵路路基、橋梁、無(wú)砟軌道、測(cè)量控制、環(huán)境保護(hù)、減震降噪等重大關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,為我國(guó)高速鐵路建設(shè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
在耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)方面,京津城際鐵路以生命周期的理念進(jìn)行設(shè)計(jì),橋梁主體結(jié)構(gòu)使用壽命100年,無(wú)砟軌道使用壽命60年,減少了綜合維護(hù)成本。
在景觀設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)技術(shù)方面,全線橋梁的橋墩、橋梁,站房、站區(qū)等均進(jìn)行了景觀設(shè)計(jì),與周?chē)h(huán)境融為一體,是環(huán)境友好型工程;應(yīng)用了環(huán)境保護(hù)和減振降噪技術(shù),對(duì)沿線環(huán)境敏感點(diǎn)采取適當(dāng)?shù)穆暺琳洗胧瑵M足了環(huán)保要求。
在路基設(shè)計(jì)施工技術(shù)方面,采用了軟土、松軟土地區(qū)路基設(shè)計(jì)和施工技術(shù),通過(guò)實(shí)施沉降變形觀測(cè)與評(píng)估等技術(shù)措施,有效控制了工后沉降。
在橋梁設(shè)計(jì)施工技術(shù)方面,通過(guò)靜力、動(dòng)力檢算和模型試驗(yàn),整孔簡(jiǎn)支箱梁、大跨特殊橋梁的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足時(shí)速350公里高速列車(chē)安全平穩(wěn)運(yùn)行和旅客乘坐舒適性的要求。
在無(wú)砟軌道技術(shù)方面,研制出無(wú)砟軌道系統(tǒng)底座施工成套設(shè)備、軌道板運(yùn)鋪施工成套設(shè)備、軌道板精確定位施工成套設(shè)備、高性能瀝青水泥砂漿調(diào)整層施工成套設(shè)備、500米長(zhǎng)軌焊接運(yùn)輸及鋪設(shè)施工成套設(shè)備等;形成了我國(guó)無(wú)砟軌道設(shè)計(jì)、制造、施工、評(píng)估、檢驗(yàn)等系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
在無(wú)縫線路技術(shù)方面,采用一次鋪設(shè)無(wú)縫線路和高速道岔施工技術(shù)。對(duì)100米定尺、500米長(zhǎng)軌鋪設(shè)裝備應(yīng)用、鋪設(shè)施工技術(shù)、鋼軌焊接技術(shù)等方面進(jìn)行了實(shí)踐,積累了經(jīng)驗(yàn)。
此外,通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新,集成了通訊、信號(hào)、牽引、供電等“四電”技術(shù),大大提高了裝備技術(shù)水平;全線配備先進(jìn)的綜合調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)字化列控系統(tǒng)、防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和綜合維修系統(tǒng)。
2007年8月,路基和橋梁工程完成。2007年12月,無(wú)砟軌道和鋪軌工程完成。2008年1月,通訊、信號(hào)、牽引、供電工程完成。2008年6月,系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試完成,運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)設(shè)備及建筑物等輔助工程完成。
高鐵列車(chē)外景。
核心技術(shù)“中國(guó)造”
鐵道部副總工程師、運(yùn)輸局局長(zhǎng)張曙光介紹,對(duì)擁有世界高速鐵路技術(shù)的有關(guān)國(guó)家和企業(yè),鐵道部的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家登門(mén)拜訪、虛心求教。尤其對(duì)適合中國(guó)條件的德國(guó)和日本的技術(shù),引進(jìn)吸收后,打破二者的技術(shù)壁壘,進(jìn)行集成創(chuàng)新。
“和諧號(hào)”動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù)來(lái)自阿爾斯通、西門(mén)子、川崎重工、龐巴迪等國(guó)外企業(yè),現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的技術(shù)掌握情況如何?張曙光說(shuō),經(jīng)過(guò)近3年的消化吸收,我國(guó)已完全掌握了動(dòng)車(chē)組列車(chē)的總成、車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、牽引電機(jī)、牽引變壓器、牽引變流器、牽引控制、列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制和制動(dòng)系統(tǒng)等9大關(guān)鍵技術(shù)及10項(xiàng)主要配套技術(shù)。時(shí)速350公里動(dòng)車(chē)組的國(guó)產(chǎn)化程度已達(dá)到75%以上,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)“中國(guó)造”。
京津城際列車(chē)正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后,將實(shí)行公交化運(yùn)輸,最小行車(chē)間隔只有3分鐘,京津間全程直達(dá)運(yùn)行時(shí)間不足半小時(shí)。如果從空中看,仿佛一列列白色鐵龍接二連三,快速穿行。如何保證行車(chē)安全,張曙光說(shuō),安全距離是控制系統(tǒng)的核心。
傳統(tǒng)的列車(chē)速度系統(tǒng)控制是人機(jī)結(jié)合,而京津城際鐵路的列車(chē)采用全自動(dòng)速度控制系統(tǒng),在運(yùn)行線路上每一個(gè)點(diǎn)的速度都是事先設(shè)定好的,司機(jī)只能以這個(gè)速度運(yùn)行,不會(huì)發(fā)生超速現(xiàn)象。
盡管規(guī)劃完善,且設(shè)置了兩套系統(tǒng),但高速列車(chē)的設(shè)計(jì)者還是做了最壞的打算--如果車(chē)上電子系統(tǒng)發(fā)生故障,將啟用故障導(dǎo)向安全模式,車(chē)輛會(huì)立即停車(chē)。
列車(chē)在高速行駛時(shí),如何保證列車(chē)不吸灰塵、旅客不會(huì)感覺(jué)耳膜不適?設(shè)計(jì)師把車(chē)廂采用差壓控制模式的全密封加壓,設(shè)備會(huì)根據(jù)車(chē)速快慢不斷調(diào)整車(chē)內(nèi)氣壓,不會(huì)給乘客帶來(lái)不適。
最高時(shí)速的“幕后功夫”
最高時(shí)速達(dá)394.3公里的CRH3動(dòng)車(chē)組,在牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制等方面技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠,完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),代表了世界高速鐵路移動(dòng)裝備制造技術(shù)的先進(jìn)水平。
然而,在CRH3動(dòng)車(chē)組沖出中國(guó)鐵路第一速之前,必須進(jìn)行大量的線路運(yùn)行試驗(yàn)和各種試驗(yàn),京津城際鐵路線上和北京動(dòng)車(chē)所里,一批技術(shù)人員和專(zhuān)家為這一刻不辭勞苦、夜以繼日地忙碌著……
今年4月11日,首列國(guó)產(chǎn)時(shí)速350公里CRH3“和諧號(hào)”動(dòng)車(chē)組在中國(guó)北車(chē)集團(tuán)唐山軌道客車(chē)有限責(zé)任公司成功下線后,CRH3動(dòng)車(chē)組在京津城際鐵路上,進(jìn)行了歷時(shí)2個(gè)多月的運(yùn)行試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)CRH3動(dòng)車(chē)組技術(shù)狀態(tài)、各項(xiàng)參數(shù)和性能的不斷優(yōu)化,CRH3動(dòng)車(chē)組優(yōu)良的牽引和制動(dòng)性能、可靠的安全穩(wěn)定性和先進(jìn)的制造技術(shù)水平,得到了充分的實(shí)際驗(yàn)證。
在試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)作息時(shí)間表上,記者可以看到這樣的時(shí)間安排:“每天凌晨2:30起床,3:30乘車(chē)到達(dá)動(dòng)車(chē)庫(kù)上車(chē),4:05動(dòng)車(chē)組出發(fā)到北京西客站,5:05從北京西客站出發(fā),5:55到達(dá)北京南站開(kāi)始試驗(yàn),19:00試驗(yàn)結(jié)束,21:45從北京南站返回,00:20到達(dá)北京西站……”
?。茫遥龋硠?dòng)車(chē)組每天要試驗(yàn)運(yùn)行1200多公里。“每一塊裙板,每一個(gè)螺栓都要仔細(xì)檢查,對(duì)易松動(dòng)和反復(fù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的部位,不僅當(dāng)場(chǎng)調(diào)整和處理,并且全部記錄在案,及時(shí)向公司反饋。”轉(zhuǎn)向架和制動(dòng)系統(tǒng)專(zhuān)家--唐山軌道客車(chē)公司產(chǎn)品研發(fā)中心高級(jí)工程師張曉軍向記者介紹說(shuō)。
運(yùn)行試驗(yàn)中,鐵道科學(xué)院的專(zhuān)家們還對(duì)CRH3動(dòng)車(chē)組進(jìn)行了受電弓及弓網(wǎng)受流性能試驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)和制動(dòng)性能試驗(yàn)等大量試驗(yàn)。
每天晚上,動(dòng)車(chē)組回庫(kù)后,張曉軍和負(fù)責(zé)對(duì)動(dòng)車(chē)組運(yùn)行中的制動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的制動(dòng)負(fù)責(zé)人陳澍軍,都主動(dòng)留下來(lái),配合轉(zhuǎn)向架檢查員王世喜對(duì)動(dòng)車(chē)組進(jìn)行例行檢查。200米長(zhǎng)的動(dòng)車(chē)組,16個(gè)轉(zhuǎn)向架,逐一篩查,每個(gè)來(lái)回最少也要2個(gè)小時(shí)。
與此同時(shí),試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)還抽出時(shí)間對(duì)北京鐵路局動(dòng)車(chē)組地勤機(jī)械師、隨車(chē)機(jī)械師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),內(nèi)容包括動(dòng)車(chē)組技術(shù)特征、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、整備注意事項(xiàng)、日常檢查項(xiàng)目和故障簡(jiǎn)單處理等,增強(qiáng)了動(dòng)車(chē)組使用維護(hù)人員解決運(yùn)行中實(shí)際問(wèn)題的能力,為實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行提供了保證。
據(jù)統(tǒng)計(jì),人類(lèi)有記錄以來(lái)的最快“風(fēng)時(shí)速”是1934年在美國(guó)華盛頓測(cè)到的371.5公里。2008年6月24日,國(guó)產(chǎn)“和諧號(hào)”CRH3型動(dòng)車(chē)組在京津城際鐵路運(yùn)行試驗(yàn)中創(chuàng)出394.3公里的時(shí)速,達(dá)到世界運(yùn)營(yíng)鐵路最高速度,超越“風(fēng)時(shí)速”,實(shí)現(xiàn)了“陸地飛行”的夢(mèng)想。
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