高铁安全的影响因素.ppt

高铁安全的影响因素 罗翔 高速铁路的概念 高速铁路 简称 高铁 是指通过改造原有线路 直线化 轨距标准化 使最高营运速率达到不小于每小时200公里 或者专门修建新的 高速新线 使营运速率达到每小时至少250公里的铁路系统 高速铁路的特点 载客量高 由于高速铁路的班次安排可较为频密 其总载客量亦远高于民航 输送能力大 目前各国高速铁路几乎都能满足最小行车间隔时间4分钟及其以下的要求 输送能力大大提高 速度快 法国 日本 德国 西班牙和意大利高速列车的最高运行时速分别达到了300公里 300公里 280公里 270公里和250公里 安全性好 高速铁路被认为是最安全的交通工具 高速铁路的特点 正点率高 由于高速铁路系统设备的可靠性和较高的运输组织水平 可以做到旅客列车极高的正点率 尤其是在日本 舒适方便 高速铁路列车车内的工作 生活设施齐全 座席宽敞舒适 行走性能好 运行非常平稳 能源消耗低 高速列车利用电力牵引 不消耗宝贵的石油等液体燃料 环境影响轻 由于高速列车主要靠电力牵引 不会对环境产生较大影响 高速铁路安全影响因素 路基的建设供电系统通信系统隧道的建设高速铁路的轨道高速铁路的道岔自然因素 一 路基的建设 路基的概念所谓路基 就是经开挖或填筑而形成的土木构筑物 与桥涵 隧道连接组成贯通坚实的轨道基础 路基的好坏决定着高速铁路的整体性能 在路基建设中 控制变形是最为关键的一步 一 路基的建设 路基建设的要求1 对于有砟轨道 路基工后沉降量不应大于5cm 沉降速率应小于2cm每年 桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于3cm 2 对于无砟轨道 工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm 路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm 过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于千分之一 3 路基还要做好排水措施和防护措施 如 在边坡上用混凝土固定 种植草地等 防止下雨时 泥土被冲刷掉 使路基不稳定 二 供电系统 列车牵引的供电 高速列车的运行离不开电 没了电 高速列车跑不起来 所以该项供电十分重要 要求供电稳定 故而要求沿路的供电线必须保持水平 通过观察 我发现其方法之一就是间隔一段距离向供电线两端加上重物 从而使其绷紧 保持水平 使列车的受电弓与其接触良好 保证列车的安全行驶 二 供电系统 铁路电力供电系统 除列车牵引供电以外的所有铁路设施供电 如 信号 通信 防灾设备等一级负荷及区间摄像机等二级负荷 现在我国部分地区采用智能箱变 多点大规模电力远动系统 提高了高铁的可靠性 当出现故障时 故障查找要及时 故障分析要及时 验收接管工作要到位 人员素质要高 让供电系统更完善 受电弓 三 通信系统 当今世界已然成为一个信息时代 各种通信手段普遍被人们所使用 高铁自然也不例外 通过通信设备建立的高铁通信网为列车控制 综合调度 信息系统等提供安全 稳定 可靠 灵活的通信手段 满足了高速铁路语音 数据和图像等综合业务的发展需要 为高铁的安全提供了保障 三 通信系统 在正常情况下 通信系统要为高铁运营管理 行车调度指挥 行车设备监控 防灾报警等系统提供语音 数据 图像等各种信息的传输 在非正常情况下 通信系统作为抢险救灾的通信手段 要让各种应急措施得以及时的实现 从而让高铁更加安全 还要以设备 零缺陷 零误差 零故障 为目标 突出抓好高铁设备质量安全 应急处置 作业流程 全力保障高铁通信设备 耳聪目明 四 隧道的建设 影响隧道设计的因素1 列车的限界 构造尺寸 使用的空间2 空气动力学效应 即高速列车进入隧道后将隧道内原有的部分空气排开 由于空气粘性和隧道内壁 列车外表面摩阻力的存在 被排开的空气不能象明线空气那样及时 顺畅地沿列车周侧形成绕流 列车前方的空气受到压缩 而列车尾部进入隧道后会形成一定的负压 因此产生了压力波动过程 这种压力波动以声速传播至隧道口 大部分发生反射 产生瞬变压力 而另一部分则形成向隧道外的脉冲状压力波辐射 即微气压波 四 隧道的建设 空气动力学效应对高速铁路运营的影响1 由于瞬变压力造成乘员耳朵不适 乘车舒适度降低 并对车辆产生危害 2 当高速列车进入隧道时 会在隧道出口产生微压波 引起爆破噪声并危及洞口建筑物 3 行车阻力加大 引起对列车动力和总能量消耗的特殊要求 4 产生空气动力学噪声 四 隧道的建设 隧道建设采用的措施1 增大隧道出入口有效净空面积2 在洞口增设缓冲结构3 将隧道出入口做成喇叭形4 增设混凝土明洞或钢结构的棚洞5 建设排水系统6 建设救援通道 双线式隧道 单线式隧道 五 高速铁路的轨道 高速铁路轨道的分类1 有砟轨道 用散体材料碎石组成道床的传统轨道形式 2 无砟轨道 以混凝土或沥青混合料等取代散粒体道砟道床而组成的轨道结构形式 现如今 高速铁路常采用无砟轨道 五 高速铁路的轨道 高速铁路轨道的不平顺1 高低不平顺 指高低沿钢轨长度方向在垂向的凹凸不平 2 水平不平顺 指高低同一横截面上左右两轨顶面的高差 3 扭曲不平顺 指左右两轨顶面相对于轨道平面的扭曲 4 轨道方向不平顺 指轨头内侧面沿长度方向的横向凹凸不平顺 5 轨距偏差 指轨顶面以下16mm处量得的左右两轨内侧距离 相对于标准轨距的偏差 五 高速铁路的轨道 轨道不平顺是引起列车振动 轮轨动作用力增大的根源 对行车平稳舒适和行车安全都有重要影响 为了确保列车安全行驶 要对线路进行周期性动态检测 静态检测以及钢轨的检查 五 高速铁路的轨道 由于某些地区冬天会下雪 气温很低 会导致钢轨结冰 使列车面临脱轨的危险 所以要对轨道进行融雪 融冰处理 比如 给钢轨安装融雪系统 通过对轨道加热 使冰雪融化 有砟轨道 无砟轨道 六 高速铁路的道岔 道岔是一种使机车车辆从一股道道转入另一股道的线路连接设备 通常在车站 编组站大量铺设 道岔是高速铁路和客运专线轨道结构的关键 有了道岔 可以充分发挥线路的通过能力 即使是单线铁路 铺设道岔 修筑一段大于列车长度的叉线 就可以对开列车 六 高速铁路的道岔 道岔的结构与状态对列车运行安全和运行品质具有重大影响 因此 高速道岔必须具有高平顺性 高精度和高可靠性 在制造过程中 必须有高加工精度 要有专门的加工设备 专门的工艺 工装 原材料必须要好 在铺设过程中 要求运输 装卸必须保证道岔不发生永久变形 要有专业铺设队伍 采用必要的设备 工装 确保铺设精度 道岔 七 自然因素 一 滑坡滑坡就是斜坡岩土体由于边界条件的改变及地下水活动 地震活动等因素的影响 在重力作用下 沿着一定的软弱面缓慢整体向下滑动的坡面现象 七 自然因素 滑坡的防御 滑坡对高速铁路安全威胁很大 尤其是山区 应采取措施加以整治 1 消除和减轻水对滑坡的危害2 改善滑坡体力学平衡条件 减小下滑力 增大抗滑力 七 自然因素 二 泥石流泥石流是由于降水而发生在山区的一种带水量泥砂 石块等松散固体物质的特殊洪流 具有暴发突然 历时短暂 来势凶猛 破坏力强等特点 七 自然因素 泥石流对铁路的危害 1 侵蚀作用造成的危害 比如 泥石流体直冲建筑物 损坏 推覆或剪断铁路建筑物 2 堆积作用造成的危害 比如 在地形开阔 沟坡平缓的泥石流堆积区 泥石流往往形成散流 流速不断减小直至停止运动 形成淤积或淤埋线路的灾害 七 自然因素 泥石流的防御 在选线时 首先要做好泥石流的判识工作 同时 还要建拦挡措施 排导工程和桥涵工程等 七 自然因素 三 崩塌崩塌