IBM 海量存储解决方案.ppt

高速铁路轨道维修管理成都铁路局工务处2010年9月 高速铁路轨道维修管理 引言 2010年是成都铁路局高速铁路知识普及年 本课件按照循序渐进 由浅入深的原则系统对高速铁路轨道结构的发展 轨道结构维护管理 轨道及轨下基础修理知识进行了介绍 并简单阐述了高速铁路工务技术标准 生产管理等相关知识 高速铁路轨道维修管理 一 我国高速铁路发展及规划 一 我国铁路的主要矛盾和发展思路我国铁路的主要矛盾始终是运能和运量的矛盾 1 主要干线运输能力十分紧张2 路网规模总量明显不足3 建设投入严重不足4 部分地区进出通道不畅5 季节运能紧张问题突出 高速铁路轨道维修管理 二 提高列车速度 扭转 瓶颈 地位长期以来 为了摆脱铁路 瓶颈 地位的被动状态 铁路曾从很多方面采取措施以提高运输能力 如加快铁路建设速度 扩大铁路建设规模 提高列车运行速度 提高运输组织水平等 但终因铁路发展速度滞后 一直没有从根本上解决问题 高速铁路轨道维修管理 1997年以来铁路进行了六次大面积提速调图1 第一次 1997年4月1日零时 2 第二次 1998年10月1日零时 3 第三次 2000年10月21日零时 4 第四次 2001年10月21日零时 5 第五次 2004年4月18日零时 6 第六次 2007年4月18日零时 实施第六次大面积提速调图 我国铁路首次开行时速200公里及以上的旅客列车 这是与前五次大面积提速相比 一个最根本的变化 在既有干线实施时速200公里的提速 部分有条件区段列车运行速度可达250公里 标志着我国既有线提速达到世界先进水平 高速铁路轨道维修管理 经历六次大提速后 我国铁路既有线时速200公里及以上线路延展里程达到9218公里 包括近两年开通运营的京津城际铁路 营业里程115公里 合宁客运专线 营业里程166公里 合武客运专线 营业里程359 361公里 石太客运专线 营业里程189 93公里 武广客运专线 营业里程968 57公里 甬台温客运专线 营业里程282 38km 温福客运专线 营业里程298 4km 郑西客运专线 营业里程484 518公里 以及我局遂成铁路在内 我国时速200公里及以上线路延展里程占铁路正线总延展里程的11 2 表明我国已跨入了高速铁路时代 高速铁路轨道维修管理 三 我国高速铁路规划2008年 中长期铁路网规划方案制定的发展目标为 到2020年 全国铁路营业里程达到12万公里以上 复线率和电化率分别达到50 和60 以上 主要繁忙干线实现客货分线 基本形成布局合理 结构清晰 功能完善 衔接顺畅的铁路网络 运输能力满足国民经济和社会发展需要 主要技术装备达到或接近国际先进水平 高速铁路轨道维修管理 1 客运专线为满足快速增长的旅客运输需求 建立省会城市及大中城市间的快速客运通道 规划 四纵四横 等客运专线以及经济发达和人口稠密地区城际客运系统 建设客运专线1 6万公里以上 高速铁路轨道维修管理 1 四纵 客运专线 北京 上海客运专线 包括蚌埠 合肥 南京 杭州客运专线 贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区 北京 武汉 广州 深圳客运专线 连接华北和华南地区 北京 沈阳 哈尔滨 大连 客运专线 包括锦州 营口客运专线 连接东北和关内地区 上海 杭州 宁波 福州 深圳客运专线 连接长江 珠江三角洲和东南沿海地区 高速铁路轨道维修管理 2 四横 客运专线 徐州 郑州 兰州客运专线 连接西北和华东地区 杭州 南昌 长沙 贵阳 昆明客运专线 连接西南 华中和华东地区 青岛 石家庄 太原客运专线 连接华北和华东地区 南京 武汉 重庆 成都客运专线 连接西南和华东地区 同时 建设南昌 九江 柳州 南宁 绵阳 成都 乐山 哈尔滨 齐齐哈尔 哈尔滨 牡丹江 长春 吉林 沈阳 丹东等客运专线 扩大客运专线的覆盖面 高速铁路轨道维修管理 3 城际客运系统在环渤海 长江三角洲 珠江三角洲 长株潭 成渝以及中原城市群 武汉城市圈 关中城镇群 海峡西岸城镇群等经济发达和人口稠密地区建设城际客运系统 覆盖区域内主要城镇 高速铁路轨道维修管理 2 完善路网布局和西部开发性新线以扩大西部路网规模为主 形成西部铁路网骨架 完善中东部铁路网结构 提高对地区经济发展的适应能力 规划建设新线约4 1万公里 高速铁路轨道维修管理 3 路网既有线加强既有路网技术改造和枢纽建设 提高路网既有通道能力 规划既有线增建二线1 9万公里 既有线电气化2 5万公里 高速铁路轨道维修管理 4 2008 调整方案 与2004年方案的主要区别 1 调整方案 将客运专线建设目标由1 2万公里调整为1 6万公里以上 即在维持原 四纵四横 客运专线基础骨架不变的情况下 增加了4000公里客运专线 2 调整方案 将城际客运系统由环渤海 长江三角洲 珠江三角洲地区扩展到长株潭 成渝以及中原城市群 武汉城市圈 关中城镇群 海峡西岸城镇群等地区 3 调整方案 将规划建设新线由1 6万公里调整为4 1万公里 4 调整方案 将增建二线建设规模由1 3万公里调整为1 9万公里 既有线电气化建设规模由1 6万公里调整为2 5万公里 高速铁路轨道维修管理 我国主要客运专线一览表 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 5 我局高速铁路路网规划 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 第二章高速轨道基本技术要求一 高速轨道结构要求高速铁路的特点是高速度和高密度 目标是高安全性和高舒适性 因而要求轨道结构必须具备高平顺性 高稳定性 高可靠性和高耐久性四大基本性能 高速铁路轨道维修管理 1 高平顺性高平顺性的核心是保持轨道结构良好的几何状态 即轨道部件的高精度和高可靠性 轨道铺设的高精度以及良好的养护维修质量 2 高稳定性主要是指轨道结构的重型化 轨道部件的高精度化 轨道刚度的合理化与均匀化 3 高可靠性主要是指轨道强度足够 轨道弹性合理 轨道部件的长效性和完好性 轨下基础的稳固性和长久性 4 高耐久性主要是指轨道结构维护少 寿命长 成本低 二 高速轨道基本技术要求 一 基本要求1 直线地段线间距 1 V 200km h区间正线 站内正线线间最小距离不得少于4400mm 2 200km h V 250km h的区间正线 站内正线线间最小距离不得少于4600mm 3 V 300km h区间正线 站内正线线间最小距离不得少于4800mm 4 V 350km h区间正线 站内正线线间最小距离不得少于5000mm 5 正线与相邻到发线 到发线间或到发线与其他线线间最小距离见下表 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 2 曲线地段线间距 1 200km h至250km h线路区间及站内线路的曲线地段的中心线间水平距离按曲线半径大小 根据 技规 附图1规定的曲线加宽公式计算确定 2 300km h及以上区段区间及站内的曲线地段的中心线间的水平距离可不加宽 高速铁路轨道维修管理 3 线路封闭及防护设施 1 高速铁路应全封闭 全立交 线路两侧按标准进行栅栏封闭 对铁路技术作业的专用通道和处所 如工务作业进出通道 须设置 非铁路作业人员禁止进入 的警示标志 2 道路与铁路并行 且等于或高于铁路的地段 应靠近铁路一侧设置防护设施 下穿铁路桥梁 涵洞且通行机动车辆的道路 当桥梁 涵洞净高小于5 0米时 应设置限高防护架和车辆通过限高标志 上跨铁路线的立交桥应安设防护网 高速铁路轨道维修管理 二 线路平面及纵断面1 线路平面 1 200km h区段的最小曲线半径为2500米 特殊困难条件下为2200米 2 250km h区段的最小曲线半径为4000米 特殊困难条件下为3500米 3 300km h区段无碴轨道的最小曲线半径为5000米 特殊困难条件下为4000米 4 300km h区段有碴轨道的最小曲线半径为5000米 特殊困难条件下为4500米 5 350km h区段无碴轨道的最小曲线半径为7000米 特殊困难条件下为5500米 6 350km h区段有碴轨道的最小曲线半径为7000米 特殊困难条件下为6000米 高速铁路轨道维修管理 7 兼顾货运的线路 200km h区段的最小曲线半径为3500米 特殊困难条件下为2800米 250km h区段的最小曲线半径为4500米 8 最大曲线半径一般条件下不宜大于10000米 特殊困难条件下不应大于12000米 9 缓和曲线采用三次抛物线线型 缓和曲线长度应保证曲线超高在缓和曲线范围内顺完 超高顺坡率一般为1 10Vmax 困难条件下为1 9Vmax 10 缓和曲线长度按设计速度 曲线半径 地形条件合理选用 两相邻曲线间的夹直线长度和两缓和曲线间的圆曲线长度应根据设计最高行车速度和工程条件确定 高速铁路轨道维修管理 2 线路纵断面 1 200km h 250km h的线路区间正线最大坡度 20 动车组走行线最大坡度 30 2 300km h 350km h的线路区间正线最大坡度 20 特殊困难条件下最大坡度 30 动车组走行线最大坡度 35 3 正线宜设计为较长坡段 200km h 250km h的线路最小坡段长度一般条件下 800m 困难条件下 600m 且不得连续使用 300km h的区段最小坡段长度一般条件下 1200m 困难条件下 900m 350km h的区段最小坡段长度一般条件下 2000m 困难条件下 900m 一般条件的最小坡段长度不宜连续采用 困难条件下的最小坡段长度不得连续使用 高速铁路轨道维修管理 4 坡段间的连接 正线相邻坡段的坡度差 1 时 应采用圆曲线型竖曲线连接 竖曲线与竖曲线 缓和曲线 道岔 钢轨伸缩调节器均不得重叠设置 竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置 300km h 350km h的线路最小竖曲线长度不得小于25米 困难条件下应满足规范要求 最小竖曲线半径Rsh 高速铁路轨道维修管理 三 轨道1 轨道结构形式 1 轨道结构应集中铺设 桥隧密集地段 地质良好路基地段 宜集中铺设无砟轨道 2 无砟轨道与有砟轨道之间应设置过渡段 过渡段应设置60kg m的辅助轨 辅助轨长度25m 3 有砟轨道轨枕应采用2 6m长的 型混凝土轨枕 每公里铺设1667根 桥梁 隧道内采用弹性轨枕或铺设砟下弹性垫层 4 高速客运专线道床应采用特级碎石道砟 既有200km h V 250km h客货共线线路有碴道床可采用一级碎石道砟 并符合技术条件要求 高速客运专线单线道床顶宽为3 6m 厚度35cm 道床边坡1 1 75 砟肩堆高15cm 高速铁路轨道维修管理 2 钢轨 1 高速铁路客运专线使用的钢轨类型厂家 鞍钢 攀钢 武钢 包钢 使用100米长定尺P60钢轨 经厂焊焊接成500米长 现场区间采用闪光焊连成无缝线路 长定尺钢轨优点 焊接接头少 轨端平直度高 轨端没有探伤盲区 可极大地提高轨道的平顺性 是高速铁路建设技术的重要标志之一 高速铁路轨道维修管理 2 钢轨焊接应采用质量稳定的焊接方式 我国钢轨焊接方法主要有四种 闪光焊 气压焊 铝热焊和窄间隙电弧焊 目前主要采用闪光焊 气压焊和铝热焊 钢轨焊接应掌握以下原则 即 能用基地闪光焊 则不用移动闪光焊 能用移动闪光焊 则不用气压焊 能用气压焊 则不用铝热焊 尽量减少使用铝热焊 尤其在重载铁路上 注 从焊接质量看 闪光焊的质量最稳定 统计的折损率仅为0 007 铝热焊最差 折损率为0 5 因此 闪光焊是最主要且为最可靠的钢轨焊接方法 高速铁路轨道维修管理 焊轨基地采用接触焊形成500m长轨 检验合格后运往工地 高速铁路轨道维修管理 工地长轨铺设 高速铁路轨道维修管理 3 道岔 1 正线道岔号数选择 正线道岔应采用可动心轨道岔 正线道岔的直向通过速度不应小于路段设计行车速度 正线与到发线连接应采用18号道岔 两正线间的渡线应按功能需要选用18号及以上道岔 始发或终到车站以及改 扩建车站 在特别困难条件下 可采用12号道岔 正线与联络线连接应按联络线设计行车速度宜选用大号码道岔 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 2 道岔定位道岔应按设计定位 允许偏差应符合下表的规定 三 高速铁路隧道基本技术要求1 列车运行的高速度 引起的列车空气动力学问题 1 隧道净空有效断面积的确定 舒适性 2 列车运行产生的空气压对结构物的影响 耐久性 3 对周边环境的影响 缓冲结构的设置 高速铁路轨道维修管理 2 隧道净空面积的要求隧道净空面积是指隧道内轨顶面以上的净空面积 高速铁路隧道净空面积应符合以下要求 1 200km h区段的隧道净空面积 单线隧道不少于52 双线隧道不少于80 2 250km h区段的隧道净空面积 单线隧道不少于58 双线隧道不少于90 3 300 350km h区段的隧道净空面积 单线隧道不少于70 双线隧道不少于100 4 200 250km h区段运行双层集装箱列车的双线隧道不少于92 高速铁路轨道维修管理 3 隧道内救援设施及通道在隧道侧边位置设置安全空间和贯通的救援通道 安全空间应设在距线路中线3米以外 单线隧道在救援通道一侧设置 多线隧道在双侧设置 安全空间的高度不应小于2 2米 宽度不应小于0 8米 救援通道设置在安全空间一侧 距线路中心不应少于2 3米 救援通道的宽度不宜少于1 5米 净高不应少于2 2米 长度500米以上的隧道应设置作业照明设备 长度5公里及以上的隧道还应设置应急照明 长隧道及特长隧道应结合辅助坑道情况设置紧急出口 紧急出口上方应设标识牌和应急照明设施 内燃机车牵引区段 单线2km及以上 双线4km及以上的隧道 一级有害气体超过规定浓度或自然通风不良的隧道 均须有通风设备 高速铁路轨道维修管理 影响隧道横断面的说明图 隧道长度小于10km时 一般采用单洞双线隧道方案 隧道长度10 20km时 采用双线隧道加贯通平导方案进行比较 隧道长度大于20km时 一般采用双洞单线隧道方案 以利防灾救援 高速铁路轨道维修管理 三 高速铁路桥梁基本技术要求1 桥面 1 桥面特点 用挡碴墙 防撞墙 替代护轨 以便于线路维修养护 桥上有碴轨道采用大型养路机械养护 线路中心至挡碴墙内侧净距2 2m 接触网支柱设在桥面 线路中心至支柱内侧净距3 0m 接触网支柱外侧至人行道栏杆内侧净距0 8m 作为检查车通道 2 桥面密闭防水要求 整体桥面 优质防 排水体系 防水伸缩缝 防水层保护层为纤维混凝土 桥面两侧电缆槽设置人行道遮板进行防水 高速铁路轨道维修管理 桥面宽度 高速铁路轨道维修管理 2 支座客运专线桥梁对支座的要求 1 应明确区分固定和活动支座 保证桥上无缝线路的安全 2 支座应纵 横向均能转动 并能使结构在支点处可横向自由伸缩支座应便于更换 3 盆式橡胶支座能符合上述要求 被广泛应用于各国高速铁路桥梁 4 每孔简支箱梁的四个支座采用四种型号 5 有碴桥梁的坡道梁支座应垂直设置 无碴桥梁另作考虑 6 采用架桥机架设箱形梁 要保证四支点在同一平面上 高速铁路轨道维修管理 3 墩台 1 墩台基础的纵向刚度应满足纵向力安全传递的要求 横向刚度应保证上部结构水平折角在规定的限值以内 2 桥墩构造为保证桥墩具有足够的刚度 除矮墩采用实体墩外 一般为空心墩 禁止使用轻型墩为便于养护 外观简洁 取消墩帽 并在墩顶设有1m深的凹槽 梁底进人孔位于墩顶墩顶预留千斤顶顶梁位置简支梁墩顶支座纵向间距由普通铁路桥梁70cm放大至120cm桥位制梁时 应考虑千斤顶张拉空间 高速铁路轨道维修管理 京沪高速铁路双线圆端形空心墩 高速铁路轨道维修管理 3 桥梁墩台基础的沉降量 静定结构的工后沉降量不大于以下允许值 200km h区段轨道墩台均匀沉降量为50mm 相邻墩台沉降量之差为20mm 250km h 350km h区段有碴轨道墩台均匀沉降量为30mm 相邻墩台沉降量之差为15mm 无碴轨道墩台均匀沉降量为20mm 相邻墩台沉降量之差为5mm 高速铁路轨道维修管理 5 桥上无碴轨道铺设后 预应力混凝土梁残余徐变上拱应不大于1cm 大跨度桥梁应不大于2cm控制徐变上拱的措施有 增大梁高 优化预应力筋布置 采用部分预应力结构 延长预施应力至铺设无碴轨道的时间间隔 一般不少于60天桥面高程施工误差应控制在0 30mm 以保证有足够的无碴轨道建筑高度 施工应根据梁高偏差 架梁时支座与垫石间灌浆层厚度确定支承垫石顶面的高程 高速铁路轨道维修管理 桥梁设计暂规 要点 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 预制箱梁图示 高速铁路轨道维修管理 三 高速铁路线路标志基本技术要求高速铁路客运专线线路标志应符合以下规定 1 线路标志包括公里标 半公里标 百米标 曲线标 桥梁标 隧道标 涵渠标 坡度标 竖曲线始终点标及设备管理单位的界标等 2 线路标志应设置在最近的接触网支柱上 实际位置应在钢轨轨腰或无砟轨道底座上标注 公里标 半公里标的标志牌底边距轨面距离为3 0m 曲线标 坡度标 桥梁标的标志牌底边距轨面距离为0 5m 3 桥梁地段的曲线标 坡度标 桥梁标可设置在线路一侧的防护墙上 标志牌顶边距防护墙顶面距离为0 1m 隧道地段的标志应设在边墙上 高度距轨面距离为3 0m 高速铁路轨道维修管理 4 车站无接触网支柱地段 线路标志的相关内容应标注在站台侧面 5 竖曲线始终点标 1 路基地段按 通线 2009 8024 17 字体尺寸样式标注在钢轨轨腰内侧 2 隧道 桥梁地段按 通线 2009 8024 17 字体尺寸样式标注在隧道边墙及防撞墙上 标注方式与曲线始终点标相同 3 标注内容从左至右依次为竖曲线半径 竖曲线切线长度 竖曲线始 终 点里程 6 应建立勘测设计 工程施工和运营维护 三网合一 的精密测量控制网 勘测设计阶段应建立基础平面控制网 CP 线路控制网 CP 线下工程施工完成后 应建立轨道控制网 CP 各级控制网的桩点标志和埋设应符合相关规定 高速铁路轨道维修管理 第三章客运专线无碴轨道技术一 无碴轨道的定义用整体钢筋混凝土结构代替传统有砟轨道中的散粒体碎石道床的轨道结构 高速铁路轨道维修管理 二 无碴轨道的特点 一 优点1 轨道稳定性好 线路养护维修工作量显著减少 从而减小对列车运营的干扰 线路利用率高 2 轨道几何形位能持久保持 提高列车运行的安全性 3 平顺性及刚度均匀性好 4 耐久性好 服务期长 5 避免优质道碴的使用及环境破坏 6 避免高速运行时的道碴飞溅 7 自重轻 可减轻桥梁二期恒载 结构高度低 可减小隧道开挖断面 高速铁路轨道维修管理 一 缺点1 无砟轨道必须建于坚实 稳定 不变形或有限变形的基础上 一旦下部基础残余变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损 修复和整治困难 2 初期投资相对较大 3 振动 噪声相对较大 高速铁路轨道维修管理 三 无砟轨道铺设区段无碴轨道宜铺设在以下区段 1 基础变形相对较小的桥梁 隧道区段 2 地质条件好 基础坚实 工后沉降易于有效控制的路基 道岔区段 3 优质道碴短缺 人工费用高的地区 高速铁路轨道维修管理 四 无碴轨道结构型式的分类 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 无碴轨道基本结构型式 五 无碴轨道扣件系统1 扣件类型 1 高速铁路采用弹性扣件分类方法 如下图所示 高速铁路轨道维修管理 2 高速铁路无碴轨道扣件类型 直结4K型 属弹片式 有螺栓 不分开式 有挡肩结构 直结8K型 属弹片式 有螺栓 分开式 无挡肩结构 Vossloh300 属弹条式 有螺栓 不分开式 有挡肩结构 KruppECF型 属弹条式 有螺栓 分开式 无挡肩结构 PandrolFastclip型 属弹条式 无螺栓 分开式 无挡肩结构 高速铁路轨道维修管理 3 国内常用的扣件类型 WJ 8型扣件 高度32mm 扣件垫板静刚度为20 30KN mm 路基 桥台上 32米和24米简支梁桥上的扣件采用W1型弹条 每组扣件扣压力大于18KN 钢轨纵向阻力大于9KN 连续梁桥上的扣件采用X2型弹条 每组扣件扣压力大于12KN 钢轨纵向阻力4KN 高速铁路轨道维修管理 WJ 8型扣件部件组成 高速铁路轨道维修管理 WJ 7型扣件 配套采用充填式垫板 扣件高度41mm 橡胶垫板 或42mm 复合垫板 扣件垫板静刚度为20 30KN mm 扣件系统节点静刚度为35KN mm 路基 桥台上 32米和24米简支梁桥上的扣件采用橡胶垫板及W1型弹条 每组扣件扣压力大于18KN 钢轨纵向阻力大于9KN 连续梁桥上的扣件采用复合垫板及X2型弹条 每组扣件扣压力大于12KN 钢轨纵向阻力4KN WJ 7型扣件部件组成 高速铁路轨道维修管理 WJ 7型扣件系统现场试铺 高速铁路轨道维修管理 充填式垫板调整钢轨高低 除轨下垫板与铁垫板之间 铁垫板与绝缘缓冲垫板之间垫入的普通调高垫板外 还可在轨下橡胶垫板与铁垫板之间垫入无级充填式垫板 充填式垫板可实现0 6 8mm任意高度的高低调整 充填式垫板图示 高速铁路轨道维修管理 六 我国高速铁路无碴轨道结构 一 无碴轨道技术消化吸收 再创新我国客运专线无碴轨道系统通过技术引进 重点铺设了以下几种无碴轨道结构 1 Rheda2000型无碴轨道 武广客运专线2 旭普林 Zublin 型无碴轨道 郑西客运专线3 博格 Bogl 板式无碴轨道 京津城际4 日本板式轨道 广州新客站 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 桥上普通Rheda型无碴轨道 Rheda 2000型无碴轨道 高速铁路轨道维修管理 道床板 混凝土底座 超高设置 凹槽或凸台限位 钢筋混凝土保护层 110mm 隔离层 防水层 高速铁路轨道维修管理 Rheda 2000型无碴轨道 旭普林 Zublin 设计原理和方法与Rheda2000系统基本相同 最大的不同是施工方法 采用德国Zublin公司开发的专用成套施工设备 用固定架替代钢轨支撑架 将轨排振动压入预先浇筑的混凝土中 其施工机械化程度高 施工进度快 施工不需要工具轨 且受环境条件影响小 旭普林 Zublin 型无碴轨道 高速铁路轨道维修管理 采用ZAM R 325120固定架装配5对双块式轨枕 与轨枕相连的的支承板可精确地配合轨底坡和轨距 旭普林 Zublin 型无碴轨道 高速铁路轨道维修管理 a 防冻层 b HGT层 30cm 博格 Bogl 板式无碴轨道 c 板底填充CA砂浆 d 板间窄接缝封填 高速铁路轨道维修管理 e 板间连接 f 封填宽接缝 博格 Bogl 板式无碴轨道 高速铁路轨道维修管理 钢轨扣件预制轨道板乳化沥青水泥 CA 砂浆调整层混凝土底座轨道板间的凸形挡台 板式轨道的结构组成 高速铁路轨道维修管理 为节省板式轨道的建设成本 减小轨道板的翘曲 在A型轨道板的基础上 研制出框架型 AF 轨道板 并作为目前标准型式推广应用 框架 AF 型板式轨道组成 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 框架 AF 型板式轨道生产线 为使高速列车运行满足社会环保对振动 噪声的要求 在特殊要求区段铺设减振型板式轨道 高速铁路轨道维修管理 减振G型板式轨道组成 板底橡胶及泡沫聚乙烯垫层的厂内粘贴 高速铁路轨道维修管理 减振G型板式轨道在车站高架桥上的应用 橡胶垫层 CA砂浆 高速铁路轨道维修管理 二 我国高速铁路无碴轨道的选型根据世界各国对无碴轨道的运用经验 在尽量考虑通用性 确保在不同运营条件下列车运行的安全性和舒适性的前提下 我国通过消化吸收 再创新 提出了以下三种无碴轨道的结构设计型式 1 板式 类似日本板式轨道 2 长枕埋入式 类似普通Rheda型 3 弹性支承块式 因在明区应用还存在一些问题 目前尚未列入我国客运专线无碴轨道的主型结构 高速铁路轨道维修管理 板式无碴轨道实尺模型 1998年铺设 高速铁路轨道维修管理 长枕埋入式实尺模型 1998年铺设 高速铁路轨道维修管理 弹性支承块式无碴轨道 1998年铺设 高速铁路轨道维修管理 在理论研究与室内模型试验的的基础上 最终选定长枕埋入式和板式无碴轨道结构 2002年国内首次在秦沈客运专线综合试验段的沙河 狗河以及双何特大桥上铺设 为完善两种无碴轨道的施工工艺 在赣龙枫树排隧道 渝怀线鱼嘴2号隧道内分别试铺了板式和长枕埋入式无碴轨道 无碴轨道结构试验段 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 路基区段无碴轨道 高速铁路轨道维修管理 道岔区段无碴轨道 高速铁路轨道维修管理 伸缩调节器区段无碴轨道 七 成都至都江堰铁路无碴轨道应用简介 一 成都至都江堰铁路情况简介成都至都江堰铁路主要工程为成都至青城山正线66 152公里 成都西环至宝成成都方向联络线1 012公里 漓堆公园支线5 85公里 漓堆公园与青城山联络线4 232公里 共计77 246公里 设成都站 安靖 金牛 犀浦 红光 郫县东 郫县 郫县西 安德 聚源 都江堰 青城山 迎宾路 李冰广场 漓堆公园共15个车站 正线铺轨148 21单线公里 其中正线无砟轨道铺轨124 55单线公里 全线采用板式无砟轨道共计23932块 高速铁路轨道维修管理 二 成都至都江堰铁路无碴轨道简介1 成都至都江堰铁路无砟轨道按照 关于成都至都江堰铁路无砟轨道优化方案的有关意见 技委函 2009 2号 文件的要求确定两种无碴轨道结构类型 1 自郫县高架特大桥起点至郫县西DK19 401 速度目标值120km h 采用CRTSI型板式无砟轨道 2 自郫县西DK19 401至设计终点铺设成都至都江堰铁路研制的新型板式无砟轨道结构 路基上采用后张预应力纵连板 普通纵连板式无砟轨道 桥梁上采用单元板式无砟轨道 高速铁路轨道维修管理 2 成灌线无砟轨道轨道结构型式 成灌线无砟轨道轨道结构形式分布情况 高速铁路轨道维修管理 1 路基地段无碴轨道结构方案一 后张预应力纵向连接方案路基地段后张预应力纵向连接板式无砟轨道主要由钢轨 扣件系统 轨道板 自密实混凝土 支承层和板间连接系统 连接器 剪力板和树脂砂浆 等部分组成 方案二 纵向普通连接方案路基地段普通纵向连接板式无砟轨道由轨道板 扣件 自密实混凝土层 支承层和板间纵向连接器组成 结构与后张预应力纵向连接方案相似 主要区别在连接方式不同 路基地段无碴轨道结构高度均为780mm 高速铁路轨道维修管理 路基地段无碴轨道结构横断面图 高速铁路轨道维修管理 路基地段无碴轨道完成图 高速铁路轨道维修管理 路基地段无碴轨道结构采用WJ 8C型常阻力有挡肩扣件 使用3mm厚轨下垫板 轨下设置3mm厚充填式垫板 扣件高度34mm 轨道板下灌注C40自密实混凝土 宽2700m 厚100mm 长度与轨道板相同 自密实混凝土内配置HRB335 12钢筋网 支承层采用水硬性支承层 HGT 宽3100mm 厚242mm 沿线路纵向连续铺设 支承层在板缝处设置一道横向伸缩假缝 缝深80mm 宽10mm 在假缝处铺设0 26m长4mm厚防水土工布 支承层施工完成后应进行拉毛处理 高速铁路轨道维修管理 2 桥梁地段无碴轨道结构方案一 设置凹槽结构方案桥梁地段单元板式无砟轨道 凹槽方案 由钢轨 扣件 轨道板 自密实混凝土和底座等组成 方案二 设置凸台结构方案对比桥梁地段设计方案一设置凹槽结构设计方案 桥梁方案二在桥面首先浇筑158mm厚C40混凝土底座 超高在底座内实现 在底座上设计两个600mm 400mm 100mm凸台 方案三 CRTS 型板式无砟轨道结构优化方案 高速铁路轨道维修管理 轨道板采用双向预应力结构 有P5350Q和P4856CQ两种规格 P5350Q轨道板长5350mm 板宽2500mm 板厚190mm 扣件间距687mm P4856CQ轨道板长4856mm 板宽2500mm 板厚190mm 扣件间距617mm 轨道板下设置U型连接钢筋 桥梁地段单元板式无砟轨道结构设计 桥梁地段无碴轨道结构示意图 高速铁路轨道维修管理 桥上单元板式无砟轨道完成图 高速铁路轨道维修管理 桥上CRTS 型板式无砟轨道结构 高速铁路轨道维修管理 3 隧道地段单元板式无砟轨道结构底座采用C40钢筋混凝土 宽2800mm 厚138mm 其上设置两个600mm 400mm 138mm凹槽 曲线超高大于50mm后 底座向曲线外侧偏移50mm 隧道 U型槽底板在轨道底座范围内的部分应进行拉毛处理 底座以及凸台底部设置减振垫层 铺设20mm厚微孔橡胶垫层 凸台四周纵 横向均设置弹性橡胶垫层 材质为天然橡胶 不得掺入再生胶 厚为10mm 其性能应满足设计说明中的规定 微孔橡胶垫板 弹性橡胶垫层应与凸台铺设密贴 不得漏浆 沿轨道板底座两侧设置纵向排水沟 排水沟仅为消防用水排水通道 将水引导至泵站 高速铁路轨道维修管理 4 道岔区无砟轨道结构路基地段岔区无砟轨道由道岔钢轨件 扣件 混凝土道床板 含岔枕 和底座等组成 道岔区道床板路基地段12号和18号道岔道床板为钢筋混凝土连续结构 采用C40钢筋混凝土现场浇注而成 道床板宽度按直股一侧边缘至道岔直股轨道中心线距离为1600mm 另一侧边缘至侧股中心线距离为1600mm控制 混凝土底座底座为C30钢筋混凝土结构 高度为300mm 宽度3800mm 底座内钢筋均不需绝缘 过渡段设计道岔前后轨道结构为路基地段普通纵连板式轨道 设置过渡段 岔区道床板底层钢筋延伸至轨道板自密实砼中 岔区混凝土底座延伸至两块普通纵连轨道板 轨道板自密实砼层通过 Z 型钢筋同岔区底座相连 岔区道床板通过底座预埋的 Z 型钢筋相连 保持过渡区域的整体性 高速铁路轨道维修管理 道岔区无砟轨道结构 高速铁路轨道维修管理 八 高速铁路轨道结构过渡措施 在过渡段有碴轨道一侧 增大轨道的竖向刚度 通过设置25m长60kg m辅助轨 有碴轨道20m 无碴轨道5m 增大轨排的抗弯模量来增加轨道的刚度 在过渡段无碴轨道一侧 减小轨道的竖向刚度 如在轨道板与底座之间设置橡胶垫层 通过轨下胶垫刚度 轨枕类型及板下胶垫刚度的变化实现轨道整体刚度的平顺过渡 高速铁路轨道维修管理 过渡段设置辅助轨 高速铁路轨道维修管理 过渡段设置辅助轨 高速铁路轨道维修管理 无碴轨道的下部基础 如HGT层 从过渡点开始向有碴轨道延伸至少15m 自过渡点开始向无碴轨道25m范围 下部基础应预埋与上部轨道结构的连接钢筋 第四章高速铁路维修养护技术一 高铁工务劳动组织情况1 铁道部铁办 2009 93号专门文针提出了工务段优化管理结构指导方案 其中心思想是 明确站段和车间管辖 实现站段 车间 班组三级管理 达到 专业强化 区域集中 跨度合理 的目的 提出了线桥合一的车间宜单设桥隧车间的方式 部规定的管辖为 工务段管辖正线1000km左右 客专和提速线路管辖可适当扩大 山区铁路管辖酌减 客专线路车间一般按管辖营业里程无砟轨道200km 有砟轨道100km左右设置 客专路桥车间一般按管辖营业里程300km左右设置 遇有特殊结构和技术复杂的特大桥时应单独设立桥梁车间 高速铁路轨道维修管理 2 路局已确定的三年工程实施规划 成铁劳卫 2009 875号 规定 根据路局新建线路情况 在2011年前开通使用的新线 含客运专线 由既有的工务段承担管理工作 不增设工务段 车间设置 工务段设置 线桥车间 线路重点维修车间 桥路重点维修车间 检控车间和综合车间 1 线桥车间 或特别困难情况下的线路车间 原则上管辖复线150 200延长公里 单线90 120延长公里 有大型编组站的车间其管辖长度按编组站的正线和到发线长度之和不低于200公里 各线路车间管辖不低于以上最低标准 特殊困难情况除外 无砟轨道的客运专线线桥车间按照管辖营业里程200公里设置 有砟轨道的客运专线按照管辖营业里程100公里设置 高速铁路轨道维修管理 客专设置综合维修工区和保养工区 当设有线路重点维修和桥路重点维修车间时 其对应下的工区根据线路具体情况设置 高速铁路轨道维修管理 线路重点维修车间 每工务段设置1个 客运专线管辖营业里程大于等于500公里的单独设置客运专线线路重点维修车间 桥路重点维修车间 每工务段设置1个 客运专线管辖营业里程大于等于500公里的单独设置客运专线桥路重点维修车间 高速铁路轨道维修管理 3 目前高铁的具体设计与实施情况 设计是按照综合工区 或车间 设置的 综合工区设置了基地 有大机停留线1条 轨道车停留线2条 少量的房屋约1000平方 综合工区包含工务 电务和供电专业 目前综合工区设计的管辖为100 150km营业里程 现正在积极争取多设置轨道车停留线 由于我局刚接触客专高铁 特别是无砟客专 具体的养护维修体制还有待于多学习其它局的先进经验 在工作中逐步完善 高速铁路轨道维修管理 二 高速有砟轨道的维修与管理1 高速轨道维修管理体系为使高速铁路轨道能经常保持其良好的技术状态和质量均衡 必须对轨道状态进行适时的定期的系统检查 及时准确地发现轨道病害处所 以便合理地制订出保养计划和养路作业 以及为此应建立一整套能有机处理这些业务的方式 组织和设备等科学管理体系 目前我国高速铁路维修体系主要由以下几个部分构成 见下图所示 高速铁路轨道维修管理 高速轨道维修管理体系 工务维修管理中心 轨道状态定期检测 静态检测 动态检测 CPIII 全站仪 轨道几何状态测量仪 轨道检查车 信息中心数据处理与标准识别 局部管理 区段管理 制订维修计划 工务维修基地 轨道作业执行 轨道质量状态评估 是 否 日常保养维修 高速铁路轨道维修管理 2 高速轨道不平顺维修管理的基本概念目前 各国对高速铁路轨道仍然是实行高低 轨向 水平 扭曲和轨距等五种轨道不平顺管理 如下表 高速铁路轨道维修管理 3 高速轨道不平顺的维修管理标准 1 在列车荷载反复作用下 轨道几何形位不可避免地要产生各种不平顺 但应将其控制在一定的平顺度范围内 根据轨道不平顾的实际影响 科学评价轨道的平顺状态 正确识别状态不良的地点和区段 对指导轨道维修管理 保障高速行车的安全与平稳 延长车辆和轨道使用寿命 具有重要意义 理论分析和实践都已证明 轨道不平顺不仅影响高速行车的安全与平稳 而且它引起的更大的动荷载 还会进一步加速轨道的恶化速率和不平顺的发展 因此在实际运营过程中必须对轨道进行科学 经济的维修管理 使其能在较长时间内保持良好的平顺状态 以保障高速行车的安全与平稳 高速铁路轨道维修管理 2 轨道形位的检测分为静态检测和动态检测两种 静态检测可利用已建立的轨道控制网CPIII和全站仪 轨道几何状态测量仪等一整套先进的设备进行周期性检测 而动态检测则是通过先进的轨道检测车定期检测来完成 高速铁路轨道维修管理 经过检测 要对轨道状态 尤其是轨道平顺状态做出科学的评定 并根据检测数据和评定结果 将轨道状态的各种参数进行分级管理 同时做出相应的维修计划 对于严重影响高速行车平稳与安全的局部轨道不平顺和轨道病害必须采取临时补修措施或列车限速措施 对于区段整体轨道平顺状态 采用轨道质量指数TQI进行评定 在这些区段轨道平顺状态快要恶化 但尚未严重不良之前 就应进行预防性计划维修 并保证维修后的轨道具有较长时间的稳定性 以获得最佳技术经济效益 为达到这一目标 世界各国高速铁路均制定了严格的技术标准 并使用高精度 高效率的成套大型养路维修机械装备开 天窗 进行维修作业 这一切 从轨道检测 数据处理 识别判断 制订维修计划 维修作业执行 作业质量验收的全过程 全由工务管理系统的情报信息中心与工务维修管理部门终端联网自动生成来实施 高速铁路轨道维修管理 3 轨道不平顺分级管理目标值的确定原则对于有砟轨道来说 由于列车的反复通过 轨道发生不平顺是难以避免的 为确保行车的安全与平稳 应控制轨道不平顺尺度 把轨道维护到一定的技术质量状态 这就是相应于某一个管理项目 需在哪一个时期应维修的目标 一般可分为作业验收 日常保养 舒适度 临时补修和列车限速等各项管理目标 至于各项管理目标值应根据下述原则来确定 高速铁路轨道维修管理 作业验收管理目标值一般是指轨道维修作业及轨道部件更换等工程施工后的作业质量验收标准 作业验收管理目标值 一般应考虑下列三个条件而定 1 作业能力所能达到的程度以内 2 作业后的轨道不平顺扩展到妨碍舒适度要求的过程有相当的时间 3 作业质量能达到的经济指标 可见 如果作业精度值要求高 保养周期就长 维修作业就费工夫 相反 如果作业精度值要求低 维修作业就容易 保养周期就短 因此 为把轨道不平顺限控制在舒适度目标值以内 找出日常保养费能达到最少的经济值 便可把它作为作业验收目标值 高速铁路轨道维修管理 日常保养管理目标值一般是指为进行轨道保养作业而规定的整正轨道不平顺的标准 日常保养目标值 一般应比作业验收值大些 而比舒适度目标值小些 此外 即使在这一范围内 如果是太靠近作业验收目标值 则与所需整修的劳力相比 因改善量小而不经济 相反 如果一靠近舒适度目标值 恐怕就会产生难以确保良好的舒适度要求 具体应从以下几方面综合考虑 1 调研比作业验收值大的轨道不平顺出现的频率而确定的适当值 2 调研能把轨道不平顺的大部分持久地控制在舒适度目标值以内而确定的适当值 3 整修太接近作业验收值的轨道不平顺是不经济的 4 组合以上条件 综合评估是最经济的适当值 高速铁路轨道维修管理 舒适度管理目标值一般是根据高速行车时车辆振动对舒适度影响程度的分析研究之后确定的 包括高低 轨向 轨距 水平和扭曲不平顺舒适度管理目标值 高速铁路轨道维修管理 临时补修管理目标值为实现高速列车在轨道上高速运行 从舒适度恶化会给旅客以不舒服感和增大不安全感的观点出发 作为预防措施 应规定限期整修的临时补修目标值 高速铁路轨道维修管理 列车限速管理目标值为保证高速列车运行的安全 必须规定限速慢行目标值 高速铁路轨道维修管理 4 我国高速铁路轨道不平顺维修管理标准 高速铁路轨道静态几何尺寸允许偏差管理值 高速铁路轨道维修管理 钢轨焊接接头验收标准 mm 1m 高速铁路轨道维修管理 轨道不平顺动态管理值轨道检查车对轨道动态局部不平顺 峰值管理 检查项目为轨距 水平 高低 轨向 扭曲 车体垂直加速度和车体水平加速度共七项 各项偏差又分作业验收 日常保养 舒适度 临时补修和限速200km h五级 各级动态管理值下表 高速铁路轨道维修管理 除峰值管理外 还实行区段轨道质量指数TQJ管理值管理 见下表 高速铁路轨道维修管理 轮轨动态性能评定标准 脱轨系数Q P 0 8轮重减载率 P P 0 8轮轴横向力H 10 P0 3 轮轨垂向力P 170kN轮轨横向力Q 68kN车体垂向振动加速度az 2 0m s2车体横向振动加速度ay 1 5m s2 高速铁路轨道维修管理 三 高速铁路精密测量技术 一 高速铁路精密测量基本技术要求1 精密控制测量平面控制网按分级布网的原则 分三级布设 第一级为基站网 框架网CPO 第二级基础平面控制网 CP 第三级为线路控制网 CP 除此之外 在线下工程施工完毕后 还应建立轨道控制网 CP 2 第一级GPS基站网 框架网CPO 按每50 100km左右设置一座 按国家A级标准施测 高速铁路轨道维修管理 3 各级平面控制网布网要求 高速铁路轨道维修管理 二 高速铁路精密测量流程1 高速铁路和客运专线精密测量过程中 勘察设计单位负责高速铁路和客运专线工程测量控制网中的CPO CP CP 及相应高程控制网的测设和建设期间的为何管理工作 并及时处理检车过程中上述测量成果相关问题 同时为施工单位测设CP 提供基础资料 2 施工单位负责CP 测设工作 CP 测设前 建设单位应组织勘察设计单位会同施工单位对CP CP 及水准点进行复测 施工单位依据复测资料和规范进行CP 测设 并负责维护管理工作 3 线路静态验收前 工程测量维护网相关资料应移交设备管理部门 其中CPO CP CP 及相应高程控制网设施及资料由勘察设计单位提交 CP 设施及资料由施工单位提交 高速铁路轨道维修管理 4 高速铁路CP 测量流程 1 利用CP 控制点数据自由建站 全站仪 2 将轨道线形参数导入到TSC2控制器中 3 在TSC2上激活控制系统软件并建立工作任务并校准小车 4 S6跟踪 瞄准棱镜 获取需要的数据 5 使用专用软件进行跟踪测量并调整轨道参数 6 保存所有的测量数据并导出到电脑中 7 提交测量报告 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 四 高速铁路动态检测技术轨道几何状态检测采用轨道检查车和综合检测列车两种方式以不同速度检测 速度160km h及以下使用我局配属的GJ 5型轨道检查车 大于160km h使用铁道部CRH2 010A过渡综合检测车 CRH2 061C综合检测车和0号高速综合检测列车 1 铁道部0号动检车 高速铁路轨道维修管理 铁道部0号高速综合检车列车可检测以下项目 1 测试轨道结构路基与过渡段动应力 动变形及振动特性以及挡墙侧向变形 掌握其的动力特性 2 测试动车组高速运行条件下路桥过渡段 桥上直线和曲线 路基地段的无砟轨道结构的动力性能 验证和评估列车运行的安全性 轨道稳定性 轨道部件承载强度的安全储备以及线路的平顺性 3 测试350km h动车组的空 重车以各种速度通过桥梁工点时 桥梁的自振特性和动力响应 竖横向自振频率 阻尼比 动力系数 挠跨比 梁端转角 支座竖横向动位移 竖横向振幅 强振频率 竖横向振动加速度 梁缝两侧钢轨支点横竖向位移等 4 检测轨道几何状态 报告高低 轨向 轨距 水平 三角坑 超高 曲线半径 复合不平顺等 检测车辆动态响应 包括车体横向加速度及其变化率 车体垂向加速度 构架横向和垂向加速度 轴箱垂向加速度等 高速铁路轨道维修管理 2 铁道部10号过渡综合检测车 1 检测动车组高速运行条件下路桥过渡段 桥上直线和曲线 路基地段的无砟轨道结构的动力性能 验证和评估列车运行的安全性 轨道稳定性 轨道部件承载强度的安全储备以及线路的平顺性 2 检测轨道几何状态 报告高低 轨向 轨距 水平 三角坑 超高 曲线半径 复合不平顺等 检测车辆动态响应 包括车体横向加速度及其变化率 车体垂向加速度 构架横向和垂向加速度 轴箱垂向加速度等 高速铁路轨道维修管理 3 GJ 5型轨道检查车仅能检测轨道几何状态 报告高低 轨向 轨距 水平 三角坑 超高 曲线半径 复合不平顺等 检测车辆动态响应 包括车体横向加速度及其变化率 车体垂向加速度等 高速铁路轨道维修管理 4 车载式轨道动态监测系统 1 车载式轨道动态监测系统实现了对工务设备全天候 大密度的有效状态监测 弥补了静态检查及轨检车例行检查方式和手段的不足 尤其在春融 冻害 雨季防洪期及线路基础的施工中 更能有效的对线路状态进行监控 发挥其安全保障作用 2 CGDJ 型机车车载式轨道动态监测系统随机车运行 嵌入式智能传感器内的两路加速度计获得运行中机车在水平 垂直方向振动加速度信号 经放大后进入带通滤波器 由SOC控制两路A D转换并由固化软件对转换后的数字信号进行滤波分析 运算和处理 得出水平 垂直振动加速度值 通过GSM短信方式即时将全部信息发送到地面接收单元铁路局和工务段调度指导生产 高速铁路轨道维修管理 车载式轨道动态监测系统主要技术流程 高速铁路轨道维修管理 高速铁路轨道维修管理 五 高速铁路维修养护技术1 轨道精调坚持 少动 慎动 多人集中动 的维修原则 根据检查分析结果 对需要整修病害采取多手段检查的现场复核确认 首先分析动态检测数据 确定病害地点 类型 峰值 其次使用安伯格小车检测轨道的绝对位置和相对位置 分析静态检测数据与动态数据是否相符 确定每个承轨台的调整量 然后使用电子道尺 弦线等工具确认安伯格小