第一篇:高速鐵路技術(shù)
根據(jù)UIC(國(guó)際鐵道聯(lián)盟)的定義,高速鐵路是指營(yíng)運(yùn)速率達(dá)每小時(shí)200公里的鐵路系統(tǒng)(也有250公里的說(shuō)法)。
世界最先進(jìn)的高速輪軌技術(shù)誕生在德、法、日這3個(gè)國(guó)家:
日本的高速鐵路“新干線”誕生于1964年。當(dāng)時(shí)的東京至大阪“東海道”線僅用8年時(shí)間就收回全部投資。近40年來(lái),新干線技術(shù)不斷進(jìn)步,已經(jīng)構(gòu)成了日本國(guó)內(nèi)鐵路網(wǎng)的主干部分。雖然新干線的速度優(yōu)勢(shì)不久之后就被法國(guó)的TGV超過(guò),但是日本新干線擁有目前最為成熟的高速鐵路商業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)———近40年沒(méi)有出過(guò)任何事故。而且新干線修建之后對(duì)于日本經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)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(méi)有任何淫逸色彩而享譽(yù)世界的法國(guó)產(chǎn)品。所謂TGV是Train a Grande Vitesse(法語(yǔ)“高速鐵路”的)簡(jiǎn)稱。第一條TGV是1981年的開(kāi)通的巴黎至里昂線。此后不過(guò)幾個(gè)月,TGV就打敗法國(guó)航空擁有了這條線路的最大客源。法國(guó)TGV的最大優(yōu)勢(shì)在于傳統(tǒng)輪軌領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先。1996年,歐盟各國(guó)的國(guó)有鐵路公司經(jīng)聯(lián)合協(xié)商后確定采用法國(guó)技術(shù)作為全歐高速火車的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此TGV技術(shù)被出口至韓國(guó)、西班牙和澳大利亞等國(guó),是被運(yùn)用最廣泛的高速輪軌技術(shù)。
德國(guó)的ICE則是目前高速鐵路中起步最晚的項(xiàng)目。ICE(Inter City Express的簡(jiǎn)稱)的研究開(kāi)始于1979年,其內(nèi)部制造原理和制式與法國(guó)TGV有很大相似之處,目前的最高時(shí)速是1988年創(chuàng)下的409公里。因此現(xiàn)在德國(guó)與法國(guó)政府正在設(shè)計(jì)進(jìn)行鐵路對(duì)接,用各自的技術(shù)完成歐洲大陸上最大的兩個(gè)國(guó)家鐵路網(wǎng)的貫通。ICE起步較晚和進(jìn)展比較落后的一個(gè)重要原因是德國(guó)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(jì)理念上的先天優(yōu)勢(shì)(沒(méi)有固態(tài)摩擦),德國(guó)的常導(dǎo)高速磁懸浮一直是其鐵路方面科研的重點(diǎn)。磁懸浮的設(shè)計(jì)理念與傳統(tǒng)意義上的輪軌完全不同,因此當(dāng)法國(guó)的TGV順利投入運(yùn)行,而且速度不亞于當(dāng)時(shí)的磁懸浮時(shí),德國(guó)人才開(kāi)始在高速輪軌方面奮起直追,但是至今仍與法國(guó)TGV技術(shù)有不小的差距。
中國(guó)高鐵走出國(guó)門
從2008年8月1日中國(guó)京津城際高鐵開(kāi)通至今,中國(guó)高鐵不但在時(shí)速和里程上已躍居世界第一,而且迅速走出國(guó)門。2010年底,鐵道部已經(jīng)與泰國(guó)、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(guó)的主管部門以及部分國(guó)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(gè)國(guó)家希望中國(guó)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(guó)鐵道部與美國(guó)通用電氣公司簽署高速鐵路動(dòng)車組技術(shù)轉(zhuǎn)讓備忘錄。按照這份合作協(xié)議,美國(guó)通用電氣公司將與中國(guó)南車在美國(guó)建立合資公司,共同促進(jìn)高鐵技術(shù)在美國(guó)市場(chǎng)的推廣。這標(biāo)志著中國(guó)高鐵正式登陸美國(guó)。
此外,近日有國(guó)內(nèi)媒體報(bào)道,英國(guó)準(zhǔn)備從中國(guó)租賃或購(gòu)買高速列車,這些高速列車將由中國(guó)南車生產(chǎn)。
2011年1月,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在國(guó)情咨文中高度評(píng)價(jià)中國(guó)的高鐵項(xiàng)目。奧巴馬表示,中國(guó)正在建設(shè)比美國(guó)更快的鐵路和更新的機(jī)場(chǎng),美國(guó)應(yīng)把中國(guó)當(dāng)作榜樣。他提出,未來(lái)25年要讓80%的美國(guó)人獲得高速鐵路的覆蓋。
而近日美國(guó)政府將提交新預(yù)算案,要求美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)一項(xiàng)為期6年、總額530億美元的全國(guó)高鐵計(jì)劃,致力于修建新高鐵走廊。其中,美國(guó)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(kāi)始為貫通舊金山、洛杉磯和圣迭戈的長(zhǎng)約1280公里的高鐵線路第一階段建設(shè)招標(biāo)。目前已有日本、德國(guó)、法國(guó)等多個(gè)國(guó)家的公司在競(jìng)標(biāo)。
與此同時(shí),英國(guó)政府計(jì)劃未來(lái)15年內(nèi)在全國(guó)建造新型高速鐵路,并推廣時(shí)速最高可達(dá)225英里(約362公里)的列車。法國(guó)希望將高速鐵路總長(zhǎng)度提高一倍,在2020年達(dá)到2500英里;西班牙計(jì)劃在2010年超過(guò)日本,建成世界上最大的高速鐵路網(wǎng);波蘭將于2014年開(kāi)始興建國(guó)內(nèi)第一條高速鐵路,計(jì)劃2020年完工
按照目前各國(guó)公布的規(guī)劃,預(yù)計(jì)到2024年,全球高鐵總里程可達(dá)4.2萬(wàn)公里,這意味著國(guó)外2010~2024年的高鐵修建計(jì)劃將達(dá)1.9萬(wàn)公里左右。據(jù)估計(jì),2020年前,海外高鐵投資將超過(guò)8000億美元,其中歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的投資額為1650億美元,帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)7萬(wàn)億美元,這一數(shù)字同時(shí)也意味著,中國(guó)高鐵迎來(lái)了前所未有的走出國(guó)門、進(jìn)軍海外的良機(jī)。
第二篇:高速鐵路主要技術(shù)
高速鐵路概論
1.引言
武廣客運(yùn)專線是目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最高、地質(zhì)環(huán)境 最復(fù)雜、管理模式最新的高速鐵路線。高速鐵路項(xiàng)目的投產(chǎn),極大地改 善運(yùn)需矛盾,提升鐵路形象,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)營(yíng)管理的能力,為高速鐵路的管理探索規(guī)律、積累經(jīng)驗(yàn)。
2.通信系統(tǒng) GSM-R
高速鐵路通信系統(tǒng)采用成熟的無(wú)線通信系統(tǒng)。它在高速運(yùn)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(huì)議電視、救援指揮、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控和同步時(shí)鐘分配等通信系能。它擔(dān)負(fù)著鐵路列車指揮和控制系統(tǒng)、緊急救災(zāi)搶險(xiǎn)等通信功能。高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)由
KSB 子系統(tǒng)、調(diào)度集中
生成列車行車許可;通過(guò)臨時(shí)限速服務(wù)器
時(shí)限速管理;通過(guò)車載設(shè)備生成的連續(xù)速度控制曲線來(lái)監(jiān)控列車的運(yùn)電力系統(tǒng)是確保速鐵路調(diào)度指揮、信號(hào)、通信、旅客服務(wù)系統(tǒng)等重要負(fù)荷安全、可靠、不間斷運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施。與行車相關(guān)的一級(jí)負(fù)荷或重要負(fù)荷至少能從供電網(wǎng)絡(luò)接取兩回
重要的負(fù)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(guó)家電
l0KV
高鐵線路的平縱斷面設(shè)計(jì)要滿足列車高速運(yùn)行的需要,達(dá)到平穩(wěn)舒適的要求,平面設(shè)計(jì)采用較大曲線半徑和較長(zhǎng)的緩和曲線,采用較長(zhǎng)的坡段長(zhǎng)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(wú)程造價(jià)等因素靈活確定;采用全封閉、全立交設(shè)計(jì),減少占地和保證向動(dòng)車組具有安全、高速、高效、環(huán)保等特點(diǎn),是高速鐵路的重要組成動(dòng)車組最高運(yùn)行速度達(dá) 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(dòng)通信等設(shè)備為基礎(chǔ),建3.信號(hào)系統(tǒng) CTCS-3CTCS—3 級(jí)列車運(yùn)行控制子系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖 CTC 子系統(tǒng)及集中監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)等構(gòu)成。與傳統(tǒng) GSM—R 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)車—地連續(xù)、雙向、(RBC)接收列車位置、速度、進(jìn)路(TSRS)來(lái)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行中的臨 TCTS-3 系統(tǒng)的控制下,4.電力、電氣化系統(tǒng)10kV 獨(dú)立電源,一級(jí)負(fù)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(wú)阻。6.動(dòng)車組 CRH3350km/h,由 8 節(jié)車廂組成,屬于動(dòng)力分散型動(dòng)CRH3 型 輸、接入、電話交換、數(shù)據(jù)網(wǎng)、統(tǒng),將有線和無(wú)線通信有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖像、列控的多種功 的信號(hào)系統(tǒng)相比,它利用 大容量的信息傳輸;利用無(wú)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(shí)限速等信息,最終 行速度;由地面的應(yīng)答器來(lái)完成列車的定位,在 能實(shí)現(xiàn)列車安全、高速地運(yùn)行。力電網(wǎng)、鐵路及以上變配電所、沿線兩回 場(chǎng)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(jì)算、地形、工 部分。動(dòng)車組采用交直交傳動(dòng)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(dòng)加速性能好、可行性高、編組靈活的特點(diǎn),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(yùn)專線 調(diào)度中心,分別負(fù)責(zé)不同區(qū)域的相關(guān)客運(yùn)專線的調(diào)度指揮工作。綜合調(diào) 度系統(tǒng)包括計(jì)劃調(diào)度、列車運(yùn)行調(diào)度、牽引供電及電力供電調(diào)度、動(dòng)車 底調(diào)度、防災(zāi)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(jí)別,綜合調(diào)度系統(tǒng)由上層管理機(jī)關(guān)、綜合調(diào)度中心、基層站段及現(xiàn)
場(chǎng)設(shè)備四層組成。
客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)由票務(wù)系統(tǒng)、旅客服務(wù)系統(tǒng)、市場(chǎng)營(yíng)銷策劃系統(tǒng)、綜合服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)平臺(tái)、安全保障平臺(tái)和災(zāi)備系統(tǒng)構(gòu)成。其中自動(dòng)售檢
AFC)包括 BOM(窗口制票機(jī))
機(jī))組成,高度自動(dòng)化的程度能滿足大客流、高密度和便捷的需要。隨著我國(guó)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(lái)越成熟,系統(tǒng)的可靠性將會(huì)進(jìn)一步提高,我國(guó)鐵路干線高速化的作用和地位更加突顯,在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)掀起一個(gè)高速鐵路建設(shè)的高潮,鐵路帶動(dòng)了全國(guó)的一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè),一大批高端技術(shù)和人才將會(huì)在高速鐵路系統(tǒng)得到機(jī)會(huì)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(huì)在自主知識(shí)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(yùn)載系統(tǒng)中占據(jù)領(lǐng)先和主導(dǎo)地位。
[1]高啟明主編《.既有線提速
[2]李向國(guó)主編《.[3]劉建國(guó)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(xué)院軌道交通系
安全舒適的交通方式,高速鐵路應(yīng)運(yùn)而生。
組織方法等都有本質(zhì)上的不同,高速鐵路技
一個(gè)技術(shù)體系,它不但可使我國(guó)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(yùn)專線為參
[關(guān)鍵詞]行車調(diào)度8.客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)、VTM(自動(dòng)售票機(jī))9.結(jié)束語(yǔ)-參考文獻(xiàn)200kmh 行車組織》社,2007.6.中國(guó)鐵道出版社.中國(guó)鐵道出版社 安全保障 信號(hào)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)
—、GATE(閘-人才一體化中形.中國(guó)鐵道出版 ,2008.7 ,2009.10也帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)票系統(tǒng)(技術(shù) 高速鐵路技術(shù)》馬國(guó)治[摘 要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和工業(yè)化的進(jìn)程,人們迫切需要一種大運(yùn)量、高速度、與傳統(tǒng)鐵路線路相比,高速鐵路無(wú)論在鐵路線路、機(jī)車車輛、通信信號(hào)、信息化程度、行車術(shù)是一個(gè)技術(shù)群,照,對(duì)高速鐵路的關(guān)鍵技術(shù)框架作一介紹,力求達(dá)到對(duì)高速鐵路系統(tǒng)有一個(gè)較完整的認(rèn)識(shí)。行車組織
第三篇:中國(guó)高速鐵路技術(shù)
中國(guó)快速鐵路網(wǎng)知識(shí)小結(jié)—記孫永福院士演講
聽(tīng)了孫院士的中國(guó)快速鐵路網(wǎng)的介紹,總結(jié)起來(lái)就有一以下幾個(gè)要點(diǎn)。
1,中國(guó)高速鐵路的安全性
高速鐵路,其中最突出的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)就是它的安全性能好,從高速鐵路誕生、開(kāi)通那天起,到現(xiàn)在已經(jīng)有41年了,運(yùn)營(yíng)歷史都證明了它的安全性能。我們國(guó)家高速鐵路運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)、速度高,而且密度還大,運(yùn)營(yíng)安全是靠系統(tǒng)工程來(lái)保障的,把安全作為一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)抓、來(lái)保障。從現(xiàn)在的高速鐵路來(lái)看,實(shí)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(gè)大家都比較熟悉的指標(biāo),鐵路有一個(gè)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(duì)時(shí)速350公里的高速鐵路來(lái)說(shuō),偏差在正負(fù)1毫米,要保證這個(gè)精度,難度是很大的。也就是說(shuō),高速鐵路相對(duì)普速鐵路在技
術(shù)上是快于它的。我們?cè)诹熊囘\(yùn)行過(guò)程中要注意弓網(wǎng)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了弓網(wǎng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單、可靠、優(yōu)良。我們實(shí)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(dòng)車組,性能非常優(yōu)越,它的監(jiān)測(cè)、偵斷系統(tǒng)都是非常先進(jìn)可靠的。列車在運(yùn)行過(guò)程中要跑得快,要停得住,要靠列車運(yùn)營(yíng)控制系統(tǒng)。我們國(guó)家列車運(yùn)營(yíng)控制系統(tǒng)是非常先進(jìn)、成熟的列車控制系統(tǒng),像大家看到的京津、武廣,都是無(wú)線傳輸列車控制系統(tǒng),然后把這些信息反映到一臺(tái)計(jì)算機(jī),跟蹤它的主控區(qū)間,做到了智能控車,而且嚴(yán)格采用了故障導(dǎo)向安全的系統(tǒng)技術(shù),比如當(dāng)某個(gè)車位發(fā) 生故障的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采取降速、慢行,甚至停車,等等,這點(diǎn)確保了系統(tǒng)的安全性。再看看整個(gè)高速鐵路的建設(shè)過(guò)程,無(wú)論是從勘察設(shè)計(jì)、建筑工程、產(chǎn)品設(shè)備安裝工程,都進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制。如何控制呢?主要是采用標(biāo)準(zhǔn)化管理,采用了專業(yè)化、機(jī)械化、工廠化、信息化施工,還采用了監(jiān)理、監(jiān)督、檢驗(yàn)一整套監(jiān)控來(lái)保障,而且要經(jīng)過(guò)充分的試運(yùn)行。比如武廣,它的一條干線有若干個(gè)站,可以是武漢直達(dá)長(zhǎng)沙,也可以從長(zhǎng)沙直達(dá)廣州,也可以在每站都停,也可以隔站停,這就帶來(lái)了列車運(yùn)行的若干場(chǎng)景,這些場(chǎng)景是不是安全?我們都要進(jìn)行試驗(yàn),武廣一共進(jìn)行了17大項(xiàng)、2000多個(gè)場(chǎng)景的試驗(yàn),試運(yùn)行里程上百萬(wàn)公里,最后保證它的安全性、舒適度等指標(biāo),籌備好再開(kāi)通運(yùn)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(guó)有4個(gè)綜合檢測(cè)列車進(jìn)行這樣的工作,確保開(kāi)通運(yùn)營(yíng)就是安全的。我們有完整的預(yù)警系統(tǒng),高速鐵路裝備了功能全、精度高、可靠的防災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)Υ箫L(fēng)、雨雪,乃至地震等自然災(zāi)害及治安的綜合情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控,通過(guò)列車系統(tǒng)和調(diào)度指揮及時(shí)進(jìn)行保障。這里有一套嚴(yán)格的預(yù)警體系,有一套嚴(yán)格的應(yīng)急措施,通過(guò)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸處理,然后給出停車速度、給出處理辦法。從運(yùn)輸管理體制來(lái)看,高鐵建立了一整套完善的運(yùn)營(yíng)管理、安全管理、設(shè)備維護(hù)和應(yīng)急措施等管理制度體系和運(yùn)行機(jī)制,建立了一支經(jīng)過(guò)不同層次、技術(shù)培訓(xùn)、適應(yīng)高鐵崗位要求的高技能的運(yùn)營(yíng)管理和 維護(hù)隊(duì)伍。我們國(guó)家的高速鐵路技術(shù)是先進(jìn)可靠的,而且管理也是規(guī)范有序的,人員素質(zhì)也是過(guò)硬的,安全保障也是非常完善的。
2,中國(guó)高速鐵路的建設(shè)資金保障
中國(guó)高鐵建設(shè)的資金完全有保障,主要有五個(gè)方面:一是中央政府和地方政府對(duì)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(guò)挖潛提效,加強(qiáng)管理,不斷提高企業(yè)的效益,來(lái)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(huì)資金投資鐵路建設(shè)。五年的時(shí)間,大概有122家的民間資本投資了68個(gè)鐵路建設(shè)項(xiàng)目,總投資額達(dá)到了1600億,應(yīng)該說(shuō)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(chǎng),不斷創(chuàng)新融資的方式,多渠道、低成本籌資。五是通過(guò)加強(qiáng)資金的管理、不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高效率、降低成本來(lái)保障。高鐵發(fā)展不會(huì)導(dǎo)致債務(wù)危機(jī)。一是從我國(guó)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(fù)債率預(yù)計(jì)在56%左
右。今后一段時(shí)期,經(jīng)營(yíng)性凈現(xiàn)金流完全能夠覆蓋還本付息的需求。二是高鐵項(xiàng)目在初期 財(cái)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(lái)現(xiàn)金流的平衡,保證了項(xiàng)目的可持續(xù)性;另外高鐵具有良好的收益預(yù)期,能夠?qū)崿F(xiàn)良性和可持續(xù)發(fā)展。從已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的高鐵來(lái)看,其運(yùn)量和收入穩(wěn)步快速增長(zhǎng)。我國(guó)高鐵自2007年4月開(kāi)行以來(lái),旅客發(fā)送量大幅度提高,2007年日均發(fā)送22.3萬(wàn)人;2008年日均發(fā)送35萬(wàn)人;2009年日均發(fā)送49.2萬(wàn)人;2010
年日均發(fā)送達(dá)到 80.4 萬(wàn)人。三年多來(lái),我國(guó)高鐵已安全運(yùn)送旅客6億多人次。2010年我國(guó)鐵路旅客發(fā)送量比高速列車開(kāi)行前的2006年增長(zhǎng)了33.4%。目前日均開(kāi)行高速列車已達(dá)1200列左右,高速列車上座率仍然保持較高水平,平均達(dá)到100%以上。隨著我國(guó)高速鐵路 逐步成網(wǎng),旅客運(yùn)輸市場(chǎng)的逐步培育,加之市政配套設(shè)施逐步完善,高速鐵路客運(yùn)量及運(yùn)輸收入將繼續(xù)保持穩(wěn)步快速增長(zhǎng)的趨勢(shì),收入穩(wěn)定可靠,具有良好的收益預(yù)期。高鐵投入運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)客貨分線,極大地釋放了既有線貨運(yùn)能力,帶來(lái)的綜合效益十分明顯。僅京津、膠濟(jì)、武廣、鄭西、滬寧5條高鐵運(yùn)營(yíng)后每年釋放的既有線貨運(yùn)能力已達(dá)到2.3億噸。今后隨著高鐵數(shù)量和高鐵列車開(kāi)行對(duì)數(shù)的快速增加,客貨分線運(yùn)輸?shù)蔫F路通道將越來(lái)越多,既有線釋放的貨運(yùn)能力能大幅度增長(zhǎng),鐵路綜合經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。
截至2010年底開(kāi)通的5條客運(yùn)專線,釋放的貨運(yùn)能力達(dá)到2.3億。當(dāng)然,說(shuō)高鐵效益預(yù)期好,并不是所有高鐵在投入當(dāng)期就能實(shí)現(xiàn)盈利,也不是所有的高鐵項(xiàng)目自身都是盈利的。有一部分高鐵投入運(yùn)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(shí)候,建成 一個(gè)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(lái),因?yàn)橛幸恍┡涮自O(shè)施沒(méi)有到位,所以影響到了客流量,在有一段時(shí)間還是處于虧損期。一般的高鐵大概要4-7年才能實(shí)現(xiàn)盈利。西部鐵路和普通鐵路一樣,較短的時(shí)間內(nèi)可能會(huì)虧損,但是從促 進(jìn)西部的發(fā)展、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的角度,這個(gè)必須的。
3中國(guó)高鐵建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的社會(huì)效益
一是高鐵建設(shè)過(guò)程中直接拉動(dòng)沿線的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和增加就業(yè);二是促進(jìn)了城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的進(jìn)程;三是縮小了城鄉(xiāng)差異、區(qū)域差異,促進(jìn)了城鄉(xiāng)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)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(jí)別,調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上成效也非常顯著;六是在降低整個(gè)社會(huì)的人員和物資的流動(dòng)成本上成效是非常顯著的。
4高鐵的票價(jià)形成機(jī)制
高鐵票價(jià)是由鐵路營(yíng)運(yùn)合資公司根據(jù)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的成本,考慮市場(chǎng)的承受能力,也考慮其他運(yùn)輸方式的價(jià)格水平來(lái)制定的試行價(jià)格,這個(gè)價(jià)格最終是由市場(chǎng)來(lái)定。從目前試行的情況來(lái)看,還是不錯(cuò)的。主要有三方面:一是從已經(jīng)開(kāi)通的區(qū)域來(lái)看,高鐵的客流量一直保持持續(xù)增長(zhǎng)。目前高鐵的客流量從2007年的22萬(wàn)增長(zhǎng)到2010年的80萬(wàn)。二是從高鐵開(kāi)通的區(qū)域,其他運(yùn)輸方式的價(jià)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(shí)其他交通運(yùn)營(yíng)方式運(yùn)力上也做出了很大的調(diào)整。三是從性價(jià)比來(lái)看,大幅縮短了時(shí)間,這個(gè)效果也是明顯的。
高鐵票價(jià)相對(duì)普通鐵路票價(jià)來(lái)說(shuō)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?cè)诎踩⑹孢m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(jià)還是1995年的水平。
5中國(guó)高鐵知識(shí)產(chǎn)權(quán)
主要從三個(gè)方面說(shuō)明:第一,中國(guó)高速列車自主創(chuàng)新跨了三個(gè)臺(tái)階。第一臺(tái)階,通過(guò)引進(jìn)消
化吸收再創(chuàng)新,建立時(shí)速200—250公里動(dòng)車組技術(shù)平臺(tái)和制造體系,批量生產(chǎn)的動(dòng)車組運(yùn)用于第六次大提速。在這一臺(tái)階,我國(guó)系統(tǒng)掌握了動(dòng)車組的九大關(guān)鍵技術(shù)。第二臺(tái)階,自主研制時(shí)速350公里動(dòng)車組,運(yùn)用于京津、武廣、鄭西高鐵。在這一臺(tái)階,我國(guó)展開(kāi)了系統(tǒng)的創(chuàng)新,在輪軌動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)力學(xué)控制、車體結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向架、牽引系統(tǒng)、制動(dòng)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(shí)現(xiàn)了重大突破。第三個(gè)臺(tái)階,在大量科學(xué)研究試驗(yàn)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上,再開(kāi)展一系列技術(shù)創(chuàng)新,成功研制時(shí)速380公里新一代高速列車,用于京滬高鐵。在這一臺(tái)階,我們?cè)诹骶€型頭型、氣密強(qiáng)度與氣密性、振動(dòng)模態(tài)、轉(zhuǎn)向架、減振降噪、牽引系統(tǒng)、弓網(wǎng)受流、制動(dòng)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(guó)高鐵有一個(gè)普遍共識(shí):時(shí)速每提升30-50公里都是一個(gè)新的技術(shù)平臺(tái),需要進(jìn)行一系列的技術(shù)創(chuàng)新。只有在高速列車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)。
第三,中國(guó)高鐵在時(shí)速350公里技術(shù)等級(jí)上,攻克了一系列世界級(jí)的技術(shù)難題。這包括長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性問(wèn)題,頻繁進(jìn)出隧道問(wèn)題,雙弓受流問(wèn)題,列車控制和制動(dòng)問(wèn)題,等等。這些問(wèn)題是世界各國(guó)高鐵建設(shè)還未遇到、沒(méi)有解決的,我國(guó)都解決了,并在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中應(yīng)用了這些技術(shù)。
迄今為止,中國(guó)鐵路沒(méi)有出現(xiàn)與外國(guó)公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。我國(guó)鐵路始終高度重視高速鐵路知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、保護(hù)、管理和應(yīng)用工作,2003年以來(lái),申請(qǐng)高速鐵路相關(guān)專利共計(jì)1902項(xiàng),其中已經(jīng)授權(quán)1421項(xiàng),正在受理中481項(xiàng)。
6,中國(guó)高鐵規(guī)劃布局
中國(guó)高鐵對(duì)目前,中國(guó)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(qiáng)、運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、運(yùn)行速度最高、在建規(guī)模最大的國(guó)家。整個(gè)十二五期間,預(yù)計(jì)新線投產(chǎn)7900公里,其中高鐵4715公里。到2015年,我國(guó)新建高鐵路網(wǎng)規(guī)模將達(dá)到2.5萬(wàn)公里,包括1.5萬(wàn)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(huì)和中心城市為重點(diǎn),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(shí),鄰近省會(huì)城市將形成1至2小時(shí)交通圈、省會(huì)與周邊 城市形成半小時(shí)至1小時(shí)交通圈,北京到全國(guó)絕大部分省會(huì)城市將形成8小時(shí)以內(nèi)交通圈。鐵路網(wǎng)將覆蓋全國(guó)20萬(wàn)人口以上城市,快速鐵路網(wǎng)基本覆蓋省會(huì)及50萬(wàn)人口以上城市,“便其行、貨暢其流”的目標(biāo)將成為現(xiàn)實(shí)。中國(guó)高鐵對(duì)外交流我國(guó)高鐵在短短的幾年時(shí)間,實(shí)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(shí)踐,把世界高速鐵路的發(fā)展水平提高到了一個(gè)新的階段。我國(guó)高速鐵路取得了巨大的成功,引起了世界各國(guó)特別的關(guān)注,產(chǎn)生了強(qiáng)烈的示范效應(yīng)。自2008年8月1號(hào),中國(guó)
第一條高速鐵路——京津城際開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái),已經(jīng)有100多位國(guó)家的元首、政要和專家學(xué)者考察了中國(guó)的高速鐵路,對(duì)中國(guó)高鐵的發(fā)展產(chǎn)生了極大的興趣,給予了高度評(píng)價(jià)。中國(guó)高速列車項(xiàng)目,共有國(guó)內(nèi)一流重點(diǎn)高校25所,一流科研院所11所,國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)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(wàn)工程技術(shù)人員參加研發(fā)生產(chǎn)。中國(guó)高鐵的成就,是這個(gè)龐大的團(tuán)隊(duì),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(lái)越受到世界各國(guó)的重視,已經(jīng)成為世界鐵路發(fā)展的潮流和普遍共識(shí),根據(jù)國(guó)際鐵路聯(lián)盟的統(tǒng)計(jì),除我們國(guó)家以外,現(xiàn)在有10幾個(gè)國(guó)家正在建設(shè)高速鐵路,在建規(guī)模達(dá)到6000多公里;有20多個(gè)國(guó)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(guò)了2萬(wàn)公里。目前,許多國(guó)家與我國(guó)鐵路簽訂了雙邊的合作文件,鐵道部成立了16個(gè)境外合作協(xié)調(diào)小組,組織國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)開(kāi)拓境外市場(chǎng),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(hào)如期建成通車,委內(nèi)瑞拉中西部鐵路正在順利的推進(jìn)當(dāng)中,土耳其、老撾、緬甸等國(guó)家的鐵路項(xiàng)目已
經(jīng)開(kāi)展了研究、初測(cè)、設(shè)計(jì)工作,我們已經(jīng)與美國(guó)、巴西、俄羅斯、白俄羅斯、阿聯(lián)酋、泰國(guó)、柬埔寨簽訂了合作意向。
第四篇:法國(guó)高速鐵路通信信號(hào)技術(shù)
7.4 法國(guó)高速鐵路專用通信系統(tǒng) 法國(guó)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(hào)室內(nèi)有調(diào)度集中分機(jī),在工務(wù)、電務(wù)、機(jī)務(wù)、水電維修部門也設(shè)有分機(jī)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(guò)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(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)無(wú)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(dá)20~70km,區(qū)間通信更為必要,主要包括:
①車站信號(hào)室間、車站信號(hào)室與區(qū)間信號(hào)室間或區(qū)間信號(hào)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(diǎn)間的安全數(shù)據(jù)傳輸;
③天氣、地震、線路安全監(jiān)測(cè)站與車站終端的數(shù)據(jù)傳輸;
④列車軸溫監(jiān)測(cè)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(xiǎn)通信;
⑦常設(shè)線路監(jiān)視系統(tǒng)及救災(zāi)監(jiān)視用圖像傳輸;
⑧通信、信號(hào)維護(hù)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(wèn)題。(3)高速列車無(wú)線數(shù)據(jù)通信
實(shí)現(xiàn)高速列車與地面的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸將有利于高速鐵路的行車安全、運(yùn)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(hào)、列車速度,列車位置核查;
③列車運(yùn)行時(shí)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(kāi)發(fā)了信號(hào)專用光纖網(wǎng),把聯(lián)鎖和列控系統(tǒng)、列控系統(tǒng)各信號(hào)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(lái),稱為CTC—LAN、EL—LAN和ATC—LAN。
TGV大西洋線、TGV東南線和法國(guó)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(guó)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(gè)對(duì)稱四芯組(0.8mm銅線),分布在6個(gè)芯線束中,每個(gè)芯線束中含有7個(gè)四芯組,其結(jié)構(gòu)如圖2—7—15。
〖TPTIET2715,+53mm。111mm,BP,DY?!綀D2—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(fù)用系統(tǒng)使用,利用4根單模光纖中的2根,開(kāi)通專門設(shè)計(jì)的140Mbit/s1920路TN4數(shù)字系統(tǒng);4根光纖被放置在6個(gè)螺槽塑料芯的4個(gè)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(zhǎng)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(duì)光纖不會(huì)有任何損害。
(2)對(duì)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(jìn)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(lái)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(gè)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(gè)放大中心。對(duì)稱四芯組的纜芯為直徑0.8mm的銅線,每個(gè)四芯組有兩個(gè)50nF/km的電容電路。導(dǎo)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(dǎo)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(hù)套上的薄鋁帶(鋁+聚乙烯)保護(hù),以防潮氣進(jìn)入。(3)再生中繼
在路旁信號(hào)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(zhǎng)一些),在巴黎至圖爾間共有12個(gè)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(cè)器系統(tǒng)
這是一個(gè)自動(dòng)紅外線測(cè)溫網(wǎng),法國(guó)TGV高速鐵路在沿線每25km設(shè)測(cè)軸溫的檢測(cè)點(diǎn),列車通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)能自動(dòng)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(jì)算機(jī)集中處理;它除了起到發(fā)生事故的熱軸探測(cè)器作用外,該系統(tǒng)還能實(shí)時(shí)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(yù)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(yùn)輸調(diào)度通信
運(yùn)輸調(diào)度電話采用共線方式(Party line),即在一個(gè)區(qū)段內(nèi)所有電話機(jī)均并聯(lián)在運(yùn)輸調(diào)度專用電路上,采用威斯坦碼以1 024Hz音頻進(jìn)行呼叫。威斯坦碼的組合碼相當(dāng)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(guó)過(guò)去的音頻選號(hào)調(diào)度或各站選號(hào)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(tái)和線路臺(tái)之間的呼叫,個(gè)別呼叫、群呼叫(同時(shí)呼叫所有接入的臺(tái)站)是通過(guò)中央調(diào)度臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。線路臺(tái)向中央調(diào)度臺(tái)的呼叫是口頭進(jìn)行的(摘下話筒,壓下話筒交流發(fā)生器踏板,〖TPTIET2716,+75mm。122mm,X,BP,DY?!綀D2—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(tái)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(gè)供發(fā)送呼叫用的12個(gè)鍵的十進(jìn)制鍵盤,每個(gè)線路臺(tái)由一個(gè)兩位數(shù)字碼來(lái)辨別,呼叫指示器裝在鍵盤上,當(dāng)發(fā)送裝置失靈時(shí),可使用備用呼叫裝置,還可使用程控電話或無(wú)線調(diào)度電話。
除運(yùn)輸調(diào)度通信外,還有牽引告警通信和維護(hù)通信,它們都是含有中央調(diào)度臺(tái)的發(fā)送呼叫裝置,總是由鐵路沿線的電話機(jī)直接到中央調(diào)度臺(tái),采用四線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)告警和維護(hù)通信。
〖TPTIET2717,+70mm。122mm,BP#〗圖2—7—17 威斯坦碼組合圖解 7.4.3 無(wú)線通信系統(tǒng)
(1)TGV東南線的無(wú)線通信系統(tǒng)
地面與列車的無(wú)線通信,用來(lái)供司機(jī)與調(diào)度員之間的聯(lián)絡(luò)、無(wú)線告警和緊急制動(dòng)的告警識(shí)別信號(hào)使用。通過(guò)無(wú)線告警設(shè)備可向列車進(jìn)行呼叫,并發(fā)出告警信號(hào),直至司機(jī)開(kāi)始動(dòng)作為止;緊急制動(dòng)的告警識(shí)別信號(hào)能自動(dòng)地發(fā)出司機(jī)出現(xiàn)疏忽的信號(hào)。
上述3種通信均由同一條話路進(jìn)行傳輸,通過(guò)這條話路將中央調(diào)度臺(tái)和沿線各固定(基站)臺(tái)聯(lián)結(jié)起來(lái);各固定臺(tái)承擔(dān)每個(gè)無(wú)線區(qū)域的無(wú)線發(fā)送和接收,每個(gè)固定臺(tái)均有二位數(shù)字呼叫編碼;光學(xué)控制板(也稱為備用的T.C.O,全稱為法文Tablean de cantrole optigue),用來(lái)檢查地面與列車相對(duì)應(yīng)的無(wú)線區(qū)段電路是否工作正常。地面與列車無(wú)線電路的信號(hào)被捕捉后,就啟動(dòng)磁帶記錄器,以記錄當(dāng)時(shí)的通話。其原理示于圖2—7—18。
①中央調(diào)度臺(tái)進(jìn)行呼叫
〖TPTIET2718,+55mm。96mm,X,BP?!綀D2—7—18 列車無(wú)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(shí),調(diào)度員(或助理調(diào)度員)使用12個(gè)鍵的十進(jìn)制鍵盤撥無(wú)線區(qū)域號(hào)碼來(lái)發(fā)出呼叫。同樣,調(diào)度員通過(guò)動(dòng)作相應(yīng)的按鈕來(lái)捕捉來(lái)自區(qū)段的呼叫。②沿線臺(tái)呼叫中央調(diào)度臺(tái)
除了與發(fā)出呼叫區(qū)域有關(guān)的信號(hào)燈(設(shè)置在備用板上)顯示“亮燈”以外,無(wú)線通信呼叫的接收和有線調(diào)度通信方式相同;固定臺(tái)的辨別和所接收的呼叫類型,即無(wú)線電話呼叫、無(wú)線告警呼叫或緊急制動(dòng)的告警呼叫,都是通過(guò)頻率信號(hào)區(qū)分的。
沿線固定臺(tái)在電路上能發(fā)送:
a.無(wú)線電話呼叫頻率F1(低頻480Hz、1 380Hz); b.無(wú)線告警呼叫頻率F2(高頻1 440Hz、2 340Hz);
c.緊急制動(dòng)告警信號(hào)頻率F1+F2。
F1和F2頻率在各個(gè)臺(tái)之間是不同的,以使中央調(diào)度臺(tái)能識(shí)別它們。
③調(diào)度室與固定臺(tái)的持續(xù)聯(lián)系
只要中央調(diào)度臺(tái)在地面與列車無(wú)線信道上發(fā)送1 960Hz的頻率信號(hào),固定臺(tái)的無(wú)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(shí)把已建立的聯(lián)系中斷。有關(guān)運(yùn)輸調(diào)度員操作臺(tái)如圖2—7—19所示。
有關(guān)調(diào)度分機(jī)(沿線固定臺(tái))控制臺(tái)示于圖2—7—20。
④試驗(yàn)檢測(cè)裝置〖TPTIET2719,+87mm。100mm,BP,DY?!綀D2—7—19 運(yùn)輸調(diào)度員操作臺(tái)簡(jiǎn)圖 位于備用光學(xué)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(yàn)固定臺(tái)、中央調(diào)度臺(tái)的地面和列車上的無(wú)線設(shè)備,并檢測(cè)鐵路沿線通信設(shè)備的工作是否正常。
檢驗(yàn)過(guò)程如下:
a.調(diào)度員按下所需要的固定臺(tái)檢驗(yàn)按鈕;
b.用6條有線成對(duì)電路發(fā)送試驗(yàn)的威斯坦聯(lián)合碼;
c.固定臺(tái)通過(guò)發(fā)送以下信號(hào)進(jìn)行回答:
在接收線對(duì)上,發(fā)送2 280Hz的頻率信號(hào);
在6條有線電路的信號(hào)線對(duì)上,發(fā)送F1和F2特定頻率信號(hào)。(2)TGV大西洋線的無(wú)線通信系統(tǒng)
與TGV東南線一樣,TGV大西洋線的無(wú)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(qiáng)化了計(jì)算機(jī)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(jì),加設(shè)了多個(gè)視頻顯示器,當(dāng)數(shù)據(jù)經(jīng)由傳輸系統(tǒng)(從地面向列車)發(fā)送時(shí),各車載移動(dòng)裝置是由它們?cè)陲@示屏上的號(hào)碼來(lái)識(shí)別的。c.調(diào)度中心與司機(jī)間的通信,地面至列車的無(wú)線系統(tǒng)均增加了數(shù)據(jù)傳輸功能設(shè)計(jì),以便在同一個(gè)數(shù)據(jù)載波設(shè)備上,靈活使用壓擴(kuò)時(shí)分多路復(fù)用方式,可同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)和話音。d.擴(kuò)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(zhǔn)備工作的遙控、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程寫入,到傳遞監(jiān)視主要列車部件的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。e.增加了旅客電話新設(shè)備。
f.保留了線路修建時(shí)的施工無(wú)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(wú)線通信
〖TPTIET2720,+62mm。97mm,BP,DY?!綀D2—7—20 調(diào)度分機(jī)控制臺(tái)簡(jiǎn)圖 TGV大西洋線地面與列車的無(wú)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(wú)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(chǎng)裝有無(wú)線通信鏈路,它是一個(gè)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(chǎng)繼續(xù)保留該無(wú)線系統(tǒng),用它作為備用和維修手段。
TGV大西洋的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)快速有效的網(wǎng)絡(luò),聯(lián)結(jié)到車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng),路旁電臺(tái)與本區(qū)域內(nèi)的TGV列車相互聯(lián)系,并與車上移動(dòng)無(wú)線臺(tái)對(duì)話;聯(lián)結(jié)地面各無(wú)線電臺(tái)和職能中心(車站、車間等)為多點(diǎn)結(jié)構(gòu),用專用通信接口實(shí)現(xiàn)用戶之間的對(duì)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(jiàn),主要通信接口有: a.司機(jī)用的通信接口;
b.列車乘務(wù)員用的通信接口; c.供運(yùn)營(yíng)和維修人員用的通信接口;
d.旅客通信接口:這個(gè)接口是獨(dú)特的,它主要由設(shè)在每個(gè)車輛上(在車輛的聯(lián)結(jié)走廊中,外面兩個(gè)和里面一個(gè))的列車到達(dá)指示器所組成,其液晶顯示器可示出:列車的車次號(hào)和列車名稱、車輛的編號(hào)、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(gè)字符以內(nèi)的任何類型的信息。
此外,還有告警信號(hào)也通過(guò)此接口,如果旅客在列車編組任何地方告警,司機(jī)室內(nèi)就有告警音響,并在司機(jī)控制臺(tái)顯示車輛號(hào)碼;也給整個(gè)列車觸發(fā)一種音響信號(hào),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(hào)。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(wú)線通信
在TGV大西洋線,旅客可以經(jīng)過(guò)名為Radiocom2000的公用蜂窩式無(wú)線網(wǎng),與公用電話網(wǎng)上的24對(duì)用戶通電話,這是法鐵充分利用國(guó)家既有通信資源,使鐵路無(wú)線專用網(wǎng)與國(guó)家無(wú)線公用網(wǎng)相兼容所取得的成果。
③強(qiáng)化了原TGV東南線的無(wú)線通話功能
在TGV東南線,無(wú)論何時(shí)設(shè)在信號(hào)箱內(nèi)或車站上的固定無(wú)線通信站、列車無(wú)線臺(tái)及手提式無(wú)線通信設(shè)備之間,利用基地?zé)o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(qiáng)和改善。7.4.4 車載通信網(wǎng)
TGV高速列車上有一個(gè)完善的內(nèi)部通信網(wǎng),列車上的所有計(jì)算機(jī)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(gè)處理機(jī)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(diǎn):
(1)精確的定時(shí)控制
由統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)來(lái)負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)內(nèi)部交換的定時(shí)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(guó)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(kuò)充性
TGV大西洋列車組單個(gè)或成對(duì)編組運(yùn)用。當(dāng)兩個(gè)列車組掛接在一起時(shí),它可以打開(kāi)每個(gè)列車組上兩個(gè)獨(dú)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(dòng)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(duì)比較集中,定時(shí)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(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)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(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC(High Data Link Control)是ISO的標(biāo)準(zhǔn)。分組交換網(wǎng)所使用的X.25規(guī)程,僅僅是HDLC中的一個(gè)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(kuò)展,對(duì)無(wú)線組網(wǎng)時(shí)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(jiàn),法國(guó)鐵路利用HDLC規(guī)程,但又不完全一致,而是根據(jù)其實(shí)際需要來(lái)靈活使用。表2—7—5 每個(gè)信息組構(gòu)成HDLC的幀結(jié)構(gòu)
〖BHDFG3,WK7,K7。3,K8。3W〗消息開(kāi)始收信人消息形式發(fā)送器地址信 息誤碼檢驗(yàn)消息終止8bit8bit8bit8bit最大120字16bit8bit7.5 高、中速信號(hào)設(shè)備兼容技術(shù) 鐵路信號(hào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與配置取決于運(yùn)輸組織。就高速鐵路來(lái)講,有3種運(yùn)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(guó)高速線的情況。二是將高速旅客動(dòng)車組延伸到普通線路上去,這是法國(guó)的模式。三是高速線上只跑停站不同的高速列車,運(yùn)輸組織與其他線路完全分開(kāi),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(yùn)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(zhǎng)417km,但包括延伸到普通線路的TGV列車通達(dá)里程達(dá)到2 560km;大西洋線全長(zhǎng)280km,而包括延伸的高速列車通達(dá)里程達(dá)到2 380km;這種運(yùn)輸組織模式對(duì)縮短旅行時(shí)間和吸引客流具有明顯的好處。
在考察了世界各國(guó)高速鐵路的運(yùn)營(yíng)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(guó)TGV高速線雖是客運(yùn)專線,但TGV高速列車也延伸至普通線路運(yùn)行;法國(guó)為韓國(guó)設(shè)計(jì)的高速線,也考慮了混跑的需求。(1)法國(guó)TGV高速線出入口信號(hào)設(shè)置
假定普通列車的最高允許速度不超過(guò)160km/h(中速),并且在區(qū)段內(nèi)安裝有自動(dòng)閉塞傳統(tǒng)制式的色燈信號(hào),那么不大于160km/h速度的普通列車司機(jī)應(yīng)按地面信號(hào)來(lái)駕駛運(yùn)行。TGV線路列車的駕駛應(yīng)按速差式機(jī)車信號(hào)來(lái)進(jìn)行。在高速線路與常規(guī)線路相連之處要建立速差式機(jī)車信號(hào)與色燈信號(hào)系統(tǒng)之間的過(guò)渡區(qū)。在進(jìn)入和駛出TGV高速線路的過(guò)渡區(qū)的前“過(guò)渡點(diǎn)”與后“過(guò)渡點(diǎn)”,要設(shè)置進(jìn)入或駛出TGV線路的點(diǎn)式信息傳輸設(shè)備,以使能及時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉TGV機(jī)車信號(hào)。列車進(jìn)入和駛出TGV高速線的速度控制及信號(hào)系統(tǒng)(含點(diǎn)式信號(hào))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(jìn)入TGV線路
Ar—進(jìn)入TGV線路信息定點(diǎn)傳輸設(shè)備; v—速度,km/h;
LBA—色燈信號(hào)控制的最后一個(gè)閉塞分區(qū);
EBA—使用機(jī)車信號(hào)的TGV線路的第一個(gè)閉塞分區(qū); KS—傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)的色燈信號(hào)機(jī);
S—帶有TGV字樣的信號(hào)標(biāo)記,或其他意義。(2)法國(guó)鐵路為韓國(guó)漢城—釜山線設(shè)計(jì)的混跑信號(hào)配置方案
韓國(guó)這條高速線路是引進(jìn)法國(guó)TGV高速線TVM430系統(tǒng),為了適應(yīng)韓國(guó)的特殊要求,特將TVM430做了適當(dāng)?shù)男薷摹?/p>
〖TPTIET2724,+42mm。70mm,BP?!綀D2—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(hào)標(biāo)記; DE—駛出TGV線路信號(hào)的定點(diǎn)傳輸裝置; VL—允許以最高速度運(yùn)行;
VA—提醒下一個(gè)色燈信號(hào)機(jī)是關(guān)閉顯示,或者是其他意義。①考慮到韓國(guó)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(jìn)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(yàn)(核)碼; 4bit用來(lái)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(guó)既有信號(hào)的具體情況,對(duì)TVM的信息做了必要的調(diào)整,以便與現(xiàn)存信號(hào)相適應(yīng)。有關(guān)現(xiàn)存信號(hào)與TVM信息間的對(duì)比,示于表2—7—6。
③進(jìn)入高速線和離開(kāi)高速線的過(guò)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(duì)于TGV高速的普通列車進(jìn)入方向,TVM430必須遞送大量供路旁信號(hào)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(kāi)方向,接存既有線路側(cè)的有關(guān)信號(hào)指示(或許通過(guò)自動(dòng)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(biāo)是從一種類型的信號(hào)過(guò)渡到另一種類型,應(yīng)保證信號(hào)相互間的連續(xù)性。
表2—7—6 韓國(guó)既有信號(hào)與TVM信息的對(duì)比圖〖BHDFG16/7,WK16,K10,SK16,K10W〗既有信號(hào)TVM信息既有信號(hào)TVM信息〖BHDG16/7,WK5,K11,K5。2,SK5,K11,K5。2W〗信號(hào)方式自動(dòng)停車速度控制VcTVM信號(hào)方式自動(dòng)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(jié)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(guò)信號(hào)的YG方式進(jìn)行預(yù)告,來(lái)對(duì)司機(jī)告警。
〖TPTIET2725,+60mm。70mm,BP?!綀D2—7—25 進(jìn)入高速線(單位:km/h)〖TPTIET2726,+60mm。70mm,BP?!綀D2—7—26 離開(kāi)高速線(單位:km/h)7.6 法國(guó)TGV高速鐵路在通信信號(hào)方面的特點(diǎn) 法國(guó)TGV高速鐵路在通信信號(hào)等方面的特點(diǎn)有:
(1)法國(guó)采用“人控優(yōu)先”的控制原則。列車正常運(yùn)行由司機(jī)駕駛,只有在司機(jī)失誤并可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的情況下列控設(shè)備才強(qiáng)迫列車制動(dòng)。法國(guó)鐵路認(rèn)為這種人機(jī)關(guān)系有利于發(fā)揮司機(jī)的技術(shù)能力,加強(qiáng)其責(zé)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(dāng)列車速度減到30km/h以下需要在車站停車時(shí),才需要由司機(jī)操縱以保證列車停在正確位置。
列控設(shè)備制動(dòng)后,當(dāng)列車速度低于目標(biāo)速度后只給出允許緩解的表示,由司機(jī)進(jìn)行緩解操作。日本新干線ATC當(dāng)列車速度低于目標(biāo)速度后自動(dòng)緩解,這種方式要求列車制動(dòng)系統(tǒng)連續(xù)多次制動(dòng)后制動(dòng)力不衰竭。
(2)為確保高速列車的運(yùn)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(shí)施上是將一路輸出傳送至二路輸入,進(jìn)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(jìn)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(jìn)行接收,即采用了頻譜識(shí)別技術(shù),來(lái)確認(rèn)不同的信息。(4)法國(guó)高速鐵路站間距長(zhǎng),每隔25~30km設(shè)置了區(qū)間渡線。法國(guó)列控系統(tǒng)具有完善的區(qū)間渡線安全防護(hù)功能,在特殊情況下允許列車像單線自動(dòng)閉塞那樣組織反向行車。
(5)法鐵十分注重工程實(shí)際需求,他們認(rèn)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(jì)和使用方便是首要的問(wèn)題。因此,他們的綜合調(diào)度中心無(wú)論在房屋建筑空間方面,還是在設(shè)備配置上均沒(méi)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(dú)特之處。以TGV高速線無(wú)線系統(tǒng)來(lái)說(shuō),法國(guó)采用450~470MHz系統(tǒng),并采用多種措施,使鐵路無(wú)線與法國(guó)國(guó)家公用無(wú)線網(wǎng)相兼容,實(shí)現(xiàn)了旅客與公用電話用戶直接進(jìn)行通話。
第五篇:高速鐵路隧道工程質(zhì)量缺陷整治技術(shù)
高速鐵路隧道工程質(zhì)量缺陷整治技術(shù)
冀光華
(中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)路橋工程處,安徽黃山 245000)
【摘要】 由于國(guó)內(nèi)目前參建隧道工程施工的隊(duì)伍施工能力及技術(shù)水準(zhǔn)層次不齊,已完成并投入運(yùn)營(yíng)的隧道存在諸多質(zhì)量問(wèn)題或缺陷,給人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的安全隱患,2013年中國(guó)鐵路建設(shè)總公司、京福高速鐵路安徽段有限責(zé)任公司先后就正在施工的京福高速鐵路隧道工程質(zhì)量問(wèn)題專項(xiàng)整治工作下發(fā)了近15個(gè)管理文件,目的在于采取科學(xué)合理的技術(shù)方案或措施,把隧道工程質(zhì)量問(wèn)題或缺陷消滅在施工過(guò)程中或交付正式運(yùn)營(yíng)前,從而從真正意義上實(shí)現(xiàn)百年大計(jì)、質(zhì)量第一的質(zhì)量管理目標(biāo),本文以京福高速鐵路安徽段站前各標(biāo)段隧道工程為工程實(shí)例,通過(guò)對(duì)缺陷分類、整治工法的研究、探索與工程實(shí)踐,總結(jié)出一套較為系統(tǒng)和成熟的經(jīng)驗(yàn),希望能為國(guó)內(nèi)后續(xù)類似工程項(xiàng)目提供有益的技術(shù)借鑒。
【關(guān)鍵詞】隧道工程;質(zhì)量缺陷;整治技術(shù) 1 前 言
京福高速鐵路安徽段站前八個(gè)標(biāo)段累計(jì)承擔(dān)了總計(jì)52.5座隧道約66.5KM的施工任務(wù),截至2013年底,所有隧道將全部建成,隧道施工過(guò)程質(zhì)量控制總體評(píng)價(jià)較好,各單位﹑分部﹑分項(xiàng)以及檢驗(yàn)批質(zhì)量滿足國(guó)家現(xiàn)行高速鐵路隧道施工技術(shù)規(guī)范﹑質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)﹑基本實(shí)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)文件意圖;然而在施工過(guò)程中由于諸多因素影響,也產(chǎn)生了一些質(zhì)量缺陷,為保證高標(biāo)準(zhǔn)的竣工交驗(yàn),需要對(duì)隧道質(zhì)量缺陷進(jìn)行梳理和分類并采取針對(duì)性的措施認(rèn)真進(jìn)行整治。2缺陷分類
根據(jù)全線施工現(xiàn)場(chǎng)排查結(jié)果統(tǒng)計(jì),52.5座隧道的缺陷分類大致分為以下十八種情況:
⑴干濕裂紋:系指大于0.3mm的施工縫部位收縮性單、雙月牙形裂紋;拱墻45°不規(guī)則收縮裂紋;仰拱或底板施工縫裂紋﹑專業(yè)配電或綜合洞室構(gòu)造物裂紋; ⑵二次襯砌板間施工縫錯(cuò)臺(tái):系指大于0.5mm~10 mm的錯(cuò)臺(tái);
⑶二次襯砌拱墻背后脫空:分防水板后初期支護(hù)脫空及防水板前二次襯砌脫空兩種情況;
⑷拱墻襯砌表面殘留后置件或凸出尖銳物:系指懸掛風(fēng)水及電力管線的后置鋼筋或錨栓等;
⑸二次襯砌拱墻表觀缺陷:系指砼冷縫﹑蜂窩麻面﹑砂化﹑離析面﹑面滲﹑違規(guī)面狀修補(bǔ)等;
⑹接觸網(wǎng)槽道安置錯(cuò)誤或破損:分型號(hào)或規(guī)格使用錯(cuò)誤;安置結(jié)構(gòu)位置不準(zhǔn)確;施工操作誤損三種情況;
⑺邊墻或拱部板間施工縫止水帶外露;
⑻二次襯砌鋼筋砼表面露筋或鋼筋保護(hù)層厚度不足; ⑼隧底存在虛渣或結(jié)構(gòu)砼不密實(shí);
⑽拱部及邊墻孔洞處理不規(guī)范:包括二襯背后回填壓漿孔、二襯灌注孔、實(shí)體檢測(cè)取芯孔、墻腳泄水孔缺失或堵塞、隧道口橫向排水管漏孔等;
⑾二次襯砌結(jié)構(gòu)鋼筋缺失或初支鋼架間距超標(biāo);
⑿不穩(wěn)定塊處理不到位:泛指隧道拱墻板間施工縫及孔洞周邊崩邊、掉角、掉砟等;
⒀接地端子缺失或安設(shè)標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤:含綜合接地和防閃絡(luò)接地兩種; ⒁垃圾或灰塵清理不到位:主要指通信信號(hào)及電力溝底、隧道拱墻表面、中心水溝底等施工垃圾;
⒂二次襯砌結(jié)構(gòu)厚度不滿足規(guī)范要求:包括仰拱、填充層及隧道底板三部分; ⒃初期支護(hù)及二次襯砌砼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求;
⒄二次襯砌結(jié)構(gòu)筑物周邊輪廓棱角缺失或線型不美觀:主要是隧道洞門輪廓、溝槽、專業(yè)配電和綜合洞室輪廓線形等;
⒅洞外其它缺陷:系指隧道棄渣場(chǎng)防護(hù)綠化不規(guī)范、截水天溝施做不規(guī)范、隧道洞門或明洞背后回填質(zhì)量不規(guī)范、隧道進(jìn)出口洞頂上方危石未清理等。3處置工法 3.1干濕裂紋
⑴拱墻濕裂紋采取沿裂紋兩側(cè)(距離裂縫5cm)交叉斜向45°打孔(孔間距20cm)+清理裂縫和鉆孔孔內(nèi)灰塵+封閉裂縫+安裝灌注針頭+留置出氣孔及觀測(cè)孔+壓注改性環(huán)氧樹脂或其它高分子化學(xué)漿液材料進(jìn)行封堵處理;邊墻底部與溝槽蓋板結(jié)合部需機(jī)械開(kāi)槽埋管(∮50軟式透水管),槽寬不小于5cm;槽深不小于10cm,最終將滲漏水引排至側(cè)溝。
⑵隧道仰拱或底板裂紋滲漏水處理分兩種情況:①隧道底板未施做前采取首先沿隧道縱向在每一條仰拱填充頂面橫向施工縫處切V型槽→安設(shè)∮50軟式透水管→將原設(shè)計(jì)用來(lái)排泄防撞墻側(cè)槽水的橫向∮50PVC管自彎頭以下更換為∮50軟式透水管→沿防撞墻底部(內(nèi)測(cè)),沿隧道縱向布設(shè)通長(zhǎng)∮50軟式透水管并與橫向軟式透水管T接→最終將水引排至中心水溝;②隧道底板施做以后采取沿隧道橫向中心水溝方向在滲漏水處用切割機(jī)和手持電搞開(kāi)正梯形槽(槽寬頂15cm,底寬20cm,槽深至原隧底一鋪填充層頂面)→槽底布設(shè)∮100PVC半管→管頂填筑5cm透水材料(砂或碎石),→高標(biāo)號(hào)微膨脹(C30)砼封頂→最后再拉毛整體道床板區(qū)域,最終將水引排至中心水溝;③上述兩種工藝結(jié)束后沿隧道中心水溝縱向中心線5m間距用手持風(fēng)鉆垂直鉆孔,孔徑42mm,孔深至仰拱底以下10cm。
⑶專業(yè)配電或綜合洞室漏水
原則上采取洞頂手持電鉆打孔(∮20)+安管(∮20鋼管,長(zhǎng)度大于拱頂二襯結(jié)構(gòu)厚度,外露10cm 連接壓漿管連接件)+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿(水灰比C/W控制在1:1~1:2),采用注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制,注漿量控制在每個(gè)洞室0.2~0.3t水泥;注漿壓力控制在小于0.4Ma 為宜,注漿記錄表需嚴(yán)格履行施工單位負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、作業(yè)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理四方簽認(rèn)手續(xù)。另外結(jié)合在內(nèi)壁棱角部位埋管(∮50軟式透水管),最終將水引排至通號(hào)及電力溝槽間側(cè)溝。
⑷小于0.3mm的干裂紋原則上不做處理。3.2二次襯砌板間施工縫錯(cuò)臺(tái)
大于0.5mm小于1cm的錯(cuò)臺(tái)采用電動(dòng)手砂輪45°斜切2cm縫寬打磨處理,然后用鋼絲刷清理松動(dòng)顆粒,表面涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料即可,小于0.5mm的錯(cuò)臺(tái)采用電動(dòng)手砂輪90°直切0.5mm縫寬打磨處理,然后用鋼絲刷清理松動(dòng)顆粒,表面涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料即可。3.3二次襯砌拱墻背后脫空
采取在隧道拱部手持電鉆打孔(∮20)+安管(∮20鋼管,長(zhǎng)度大于拱頂二襯結(jié)構(gòu)厚度,外露10cm 連接壓漿管連接件)+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿(水灰比C/W控制在1:1~1:2),采用注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制,注漿量控制在每延米0.3~0.5t水泥;注漿壓力控制在小于0.3Ma 為宜。注漿記錄表需嚴(yán)格履行施工單位負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、作業(yè)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理四方簽認(rèn)手續(xù)。3.4拱墻襯砌表面殘留后置件或凸出尖銳物
大多集中在大跨和軌面線位置,采取電動(dòng)手砂輪切除并涂刷防銹漆及水泥基結(jié)晶涂料覆蓋處理。3.5二次襯砌拱墻表觀缺陷
對(duì)于砼表面砂化﹑離析﹑蜂窩麻面和違規(guī)面狀修補(bǔ)采取高壓風(fēng)﹑水清洗砼表面,人工規(guī)則涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料進(jìn)行滲透和覆蓋處理;局部面滲或二襯不密實(shí)采取表面梅花形布孔﹑高壓控制灌漿﹑人工規(guī)則涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料進(jìn)行表面恢復(fù);拱墻局部砼冷縫原則上不做處理。3.6接觸網(wǎng)槽道安置錯(cuò)誤或破損
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)埋置型號(hào)錯(cuò)誤,按照以大帶小原則進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和處理;對(duì)于破損錯(cuò)誤,采取按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行外置更換處理。3.7邊墻或拱部板間施工縫止水帶外露
該缺陷為不穩(wěn)定塊高發(fā)區(qū),采取手持電鉆適量開(kāi)槽,電動(dòng)手砂輪清除不穩(wěn)定塊,然后用裁紙刀割除外露止水帶即可,如果割除止水帶后槽洞較大(寬度大于5 cm,長(zhǎng)度大于50 cm),需采取手持電鉆打孔植筋并用環(huán)氧砂漿或水泥聚合物灌漿料進(jìn)行封堵處理,植筋直徑不得小于HPB12。3.8二次襯砌鋼筋砼表面露筋或鋼筋保護(hù)層厚度不足
⑴依據(jù)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)于鋼筋保護(hù)層厚度大于等于2cm的原則上不做處理; ⑵依據(jù)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)于鋼筋保護(hù)層厚度小于2cm的或鋼筋徹底外露銹蝕的必須采取結(jié)構(gòu)耐久性補(bǔ)強(qiáng)措施處理。
⑶對(duì)于鋼筋保護(hù)層厚度大于1cm,小于2cm的區(qū)域采取表面鑿毛→高壓水水槍沖洗→涂刮特種加固裝修膠泥(滲透性改性環(huán)氧膠泥)→水泥基滲透結(jié)晶涂料封閉表面的方法進(jìn)行處理。
⑷對(duì)于鋼筋徹底外露銹蝕的情況必須采取人工搭設(shè)簡(jiǎn)易門式腳手架或汽車作業(yè)平臺(tái)→手持電鉆剝離鋼筋→鋼筋重置或復(fù)位→鑿毛鋼筋間襯砌砼5cm 深→涂刷鋼筋防銹劑→涂刮特種加固裝修膠泥(滲透性改性環(huán)氧膠泥)→水泥基滲透結(jié)晶涂料封閉表面的方法進(jìn)行處理。3.9隧底存在虛渣或結(jié)構(gòu)砼不密實(shí)
⑴對(duì)于隧道底板存在虛渣的區(qū)段,采取手持風(fēng)鉆打孔(∮42)+安管(∮32鋼管,長(zhǎng)度大于隧道底板二襯結(jié)構(gòu)厚度,外露10cm 連接壓漿管連接件)+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿(水灰比C/W控制在1:1~1:3),采用注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制,注漿量控制在每延米0.1~0.3t水泥;注漿壓力控制在小于0.3Ma 為宜。注漿記錄表(詳見(jiàn)附件)需嚴(yán)格履行施工單位負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、作業(yè)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理四方簽認(rèn)手續(xù)。
⑵上述注漿參數(shù)適用于虛渣厚度大于10cm小于30cm的工況;虛渣厚度大于30cm的工況除采取壓注C30水泥凈漿外還需采取打設(shè)錨桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng);虛渣厚度小于10cm的原則上不做處理。3.10拱部及邊墻孔洞處理不規(guī)范
對(duì)于邊墻取芯孔洞采用結(jié)構(gòu)同標(biāo)號(hào)(M30)砂漿進(jìn)行封堵處理;對(duì)于拱部二襯壓漿孔深度超過(guò)10cm采用手持電鉆打孔植筋,環(huán)氧砂漿或水泥聚合物灌漿料進(jìn)行封堵處理;孔洞表面規(guī)則涂刷水泥基結(jié)晶涂料;對(duì)于遺漏泄水管采用取芯機(jī)45°取芯補(bǔ)孔;對(duì)于二次襯砌回填壓漿管及時(shí)進(jìn)行切除和封堵;對(duì)于堵塞的泄水管采用人工配合機(jī)械疏通孔洞內(nèi)雜物或砼漿(塊),保證排水通暢。3.11二次襯砌結(jié)構(gòu)鋼筋缺失或初支鋼架間距超標(biāo)
⑴ⅳ級(jí)圍巖襯砌鋼筋缺失長(zhǎng)度小于6米的,實(shí)測(cè)二襯混個(gè)凝土強(qiáng)度、厚度滿足設(shè)計(jì)要求,表面無(wú)裂紋,可以不處理;ⅴ級(jí)圍巖襯砌施工縫兩側(cè)缺失鋼筋連續(xù)長(zhǎng)度小于3米的也可以不處理。
⑵級(jí)圍巖段鋼筋缺失長(zhǎng)度大于6米小于10米的,按實(shí)際砼強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)厚度進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢算,不滿足規(guī)定的可采用錨桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng),長(zhǎng)度大于10米的必須采取返工處理方案。
⑶斷層帶或巖溶較發(fā)育地段襯砌砼缺失鋼筋的均應(yīng)返工處理。
⑷ⅳ級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距小于30cm、ⅴ級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距小于或等于25cm的經(jīng)結(jié)構(gòu)安全檢算,滿足有關(guān)規(guī)定的可不處理。
⑸ⅳ級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距大于30cm、ⅴ級(jí)圍巖襯砌鋼筋實(shí)測(cè)間距大于25cm的,根據(jù)襯砌砼實(shí)際厚度、強(qiáng)度,圍巖級(jí)別、監(jiān)控量測(cè)等情況綜合分析,可采用錨桿補(bǔ)強(qiáng)處理。3.12不穩(wěn)定塊處理不到位
⑴對(duì)于施工縫錯(cuò)臺(tái)周邊月牙形或雙裂紋塊采取手持電動(dòng)砂輪進(jìn)行規(guī)則切縫或結(jié)合部打磨處理;
⑵對(duì)于止水帶外露形成三角形不穩(wěn)定快,采用手持電動(dòng)砂輪適量開(kāi)槽清除三角形不穩(wěn)定快;對(duì)已剝離外露止水帶用刀具切除處理;如果割除止水帶后槽洞較大(寬度大于5 cm,長(zhǎng)度大于50 cm),需采取手持電鉆打孔植筋,利用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧膠泥進(jìn)行封堵處理。
⑶對(duì)于拱部素凝土不規(guī)則閉合裂紋獨(dú)立成塊,先采用手持電鉆鉆孔探測(cè)二次襯砌結(jié)構(gòu)厚度及空腔范圍,若結(jié)構(gòu)厚度滿足設(shè)計(jì)要求,無(wú)空腔或空腔面積小于0.3平米時(shí),用電鎬鑿除不穩(wěn)定快后比照空腔處理原則進(jìn)行處理;若結(jié)構(gòu)厚度不滿足設(shè)計(jì)要求,空腔面積大于0.3平米時(shí),比照二次襯砌背后空洞方法進(jìn)行處理。
⑷對(duì)于違規(guī)修補(bǔ)的蹦邊或干裂塊,采取手持電鎬鑿除修補(bǔ)區(qū)域比照第2條處理原則進(jìn)行處理。
3.13接地端子缺失或安設(shè)標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤
一是嚴(yán)格按規(guī)范在現(xiàn)場(chǎng)具體部位對(duì)綜合接地和防閃絡(luò)接地端子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)標(biāo)識(shí),二是施做溝槽時(shí)手持電鉆打孔預(yù)置∮16鋼筋及橋隧型接地端子。3.14垃圾或灰塵清理不到位
隧道拱墻灰塵用高壓水槍沖洗;通信信號(hào)及電力溝底的雜料或垃圾采用人工清理后安裝溝槽蓋板;中心水溝底雜物垃圾采用人工配合機(jī)械(挖機(jī)及自卸汽車)進(jìn)行清運(yùn)后安裝中心水溝蓋板,清理工作需專人負(fù)責(zé),務(wù)求一次到位,隧道靜態(tài)驗(yàn)收前需安排專人進(jìn)行全隧道清洗。3.15二次襯砌結(jié)構(gòu)厚度不滿足規(guī)范要求
⑴Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖襯砌厚度大于等于25 cm的可不處理;小于25 cm的根據(jù)砼實(shí)際強(qiáng)度、厚度缺陷段縱向長(zhǎng)度等情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢算,確定處理方案,一般可采用錨桿補(bǔ)強(qiáng)措施,且要保證錨桿灌漿質(zhì)量。
⑵ⅳ級(jí)圍巖襯砌厚度大于設(shè)計(jì)值80%,混凝體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,連續(xù)長(zhǎng)度小于6米經(jīng)結(jié)構(gòu)安全檢算滿足有關(guān)規(guī)定的可不處理;小于設(shè)計(jì)值80%或連續(xù)長(zhǎng)度大于6米,經(jīng)結(jié)構(gòu)安全檢算不滿足有關(guān)規(guī)定的,根據(jù)砼實(shí)際強(qiáng)度、圍巖條件、地下水發(fā)育情況、缺陷范圍、鉆孔探查驗(yàn)證等進(jìn)行綜合判斷,可采用錨桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。⑶Ⅴ級(jí)圍巖襯砌厚度不滿足設(shè)計(jì)要求的必須返工處理。
⑷二次襯砌拱部局部厚度不足,可采用螺桿泵回填壓注同標(biāo)號(hào)水泥砂漿進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng),注意注漿量及注漿壓力雙指標(biāo)控制。
⑸根據(jù)仰拱取芯情況,仰拱填充層厚度小于設(shè)計(jì)值30cm以內(nèi),基底圍巖整體性較好地段,可以進(jìn)行隧底錨桿加固處理;仰拱填充層厚度小于設(shè)計(jì)值30cm以上的需進(jìn)行微震靜態(tài)爆破拆除,人工配合機(jī)械清理后返工處理。3.16初期支護(hù)及二次襯砌砼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求
經(jīng)取芯驗(yàn)證襯砌砼強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)值90%的,襯砌厚度滿足要求的可以不處理;襯砌砼強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)值90%,應(yīng)按砼實(shí)際強(qiáng)度、厚度進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢算,不滿足有關(guān)規(guī)定的必須返工處理。
3.17二次襯砌結(jié)構(gòu)筑物周邊輪廓棱角缺失或線型不美觀
對(duì)洞內(nèi)溝槽、專業(yè)配電和綜合洞室優(yōu)先安排專業(yè)工人進(jìn)行技術(shù)修飾處理。3.18洞外其它缺陷
嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)文件、施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)精心施做。4保證措施
⑴成立隧道工程質(zhì)量缺陷整治工作領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)消缺工作的整體部署及計(jì)劃安排、負(fù)責(zé)整治方案、工法固化及施工現(xiàn)場(chǎng)的總體安排、負(fù)責(zé)缺陷整治工作任務(wù)的資源配置及監(jiān)督和實(shí)施。
⑵按隧道單位工程建立和完善隧道問(wèn)題庫(kù)臺(tái)賬并及時(shí)進(jìn)行更新,對(duì)照問(wèn)題庫(kù)臺(tái)賬,制定隧道消缺總體整改推進(jìn)計(jì)劃和月度具體消缺整治計(jì)劃。
⑶建立質(zhì)量問(wèn)題銷號(hào)驗(yàn)收臺(tái)賬,對(duì)問(wèn)題庫(kù)及時(shí)進(jìn)行更新和消號(hào)。5結(jié)語(yǔ)
施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件、施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)組織施工,缺陷整治終歸是被動(dòng)的質(zhì)量補(bǔ)救工作,施工企業(yè)真正遵循和恪守“有法可依是前提,執(zhí)法必嚴(yán)是過(guò)程,違法必究是結(jié)果,總結(jié)和提高是目的”的原則,才能真正意義上的做強(qiáng)做大。
參考文獻(xiàn):
⑴ 國(guó)家現(xiàn)行隧道施工規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);
⑵ 中國(guó)鐵路總公司和京福公司隧道施工質(zhì)量專項(xiàng)整治相關(guān)文件。