《客运专线发展技术与创新》由会员分享，可在线阅读，更多相关《客运专线发展技术与创新（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2,客运高速、货运重载是世界铁路发展两大趋势。 党的十六大以来，我国铁路紧紧抓住黄金机遇期，加快实施中长期铁路网规划，大规模展开了发达完善铁路网建设，铁路客运专线建设全面推进。,3,我国铁路坚持以科学发展观为指导，按照中央关于建设创新型国家的战略部署，坚持自主创新，系统组织科技攻关、科学试验，创造了一批具有世界一流水平的重大科技成果，走出了一条具有中国特色铁路自主创新之路。,4,到2010年，时速200公里及以上的铁路客运专线将达到7000公里，快速客运网达到20000公里以上，并将全面掌握客运专线成套建设和运营管理技术与装备。 下面从四个方面向大会作汇报。,5,主 要 内 容客运专线建设和技
2、术特点客运专线土建工程关键技术客运专线主要创新成果及其应用客运专线技术发展展望,6,铁路“十一五”规划清晰描绘了我国铁路建设的宏伟蓝图，明确“十一五”期间我国要建设新线铁路17000公里,其中客运专线7000公里，2010年全国铁路营业里程达到9万公里以上。,1 客运专线建设和技术特点,7,建设北京上海、北京郑州武汉广州深圳、哈尔滨大连、天津秦皇岛、上海杭州宁波、石家庄太原、济南青岛、徐州郑州西安宝鸡客运专线，沪汉蓉、甬厦深快速客运通道 建设长三角、珠三角、环渤海经济圈以及其他城镇密集地区城际轨道交通，北京天津、上海南京、南京杭州、广州珠海城际轨道交通系统 既有线提速改造初步形成以客运专线为骨
3、干，连接全国主要大中城市的20000公里以上快速客运网络。,1 客运专线建设和技术特点,8,截止2007年底，已经开工和即将开工的客运专线总里程达到9700公里。再经过35年，京哈、京广、京沪、陇海（东段）、哈大、东南沿海等客运专线将全线贯通，加上既有线提速线路，我国铁路快速客运网将初步形成。 已开工的京津、武广、郑西、石太、哈大等16条时速200公里及以上的客运专线和城际铁路，建设规模达到5600公里。 即将开工的京沪、京石、石武、津秦等10条客运专线，建设规模为4100公里。,1 客运专线建设和技术特点,9,客运专线综合了当代铁路最新技术，是庞大复杂的系统工程。尽管德国、日本等发达国家已经
4、建成了多条高速铁路，但与国外相比，我国铁路客运专线建设具有许多新特点：,1 客运专线建设和技术特点,10,(1)建设标准高,1 客运专线建设和技术特点,所有线路都是按照200250km/h及以上标准设计、建设，有的要达到350km/h。 交付运营后，要满足高速度、高密度、高舒适度和高安全性的要求，达到当今世界最先进的水平。,11,(2)技术难度大,1 客运专线建设和技术特点,关键技术复杂众多 （路基变形控制技术、桥梁隧道结构技术、无砟轨道技术、精密控制测量技术等） 技术标准滞后，还有一些标准（技术条件）仍在研究和编制之中。 我国国土幅员辽阔，客运专线建设工程地质复杂，有深层软土地基、湿陷性黄土
5、地基、软岩等多种地基。 由于我国铁路信号制式的特点，还必须解决通过轨道电路传输列车控制信息等技术问题,12,(3)建设任务重,1 客运专线建设和技术特点,16条客运专线4年左右一次建成开通 桥梁和大部分长大隧道工程需要在复杂地质条件下修建 客运专线桥梁比例平均占线路的40%以上，隧道占线路比例在20%左右（其中京津桥梁比例达到线路的86.1% ），客运专线最长隧道达28公里。,13,由于开工建设项目集中，建设周期相对较短。需要在较短的时间内研发并制造出足够数量的多种施工和检测设备，比如大吨位箱梁运架设备、长轨运输铺设及焊接设备、大号码道岔运输铺设设备、路基施工质量检测设备等。如此艰巨的建设任务
6、，对我国铁路建设技术和装备是一个严峻挑战。,1 客运专线建设和技术特点,14,(1)路基沉降控制与填料改良路基是承受轨道结构重量和列车荷载的基础，是客运专线线路工程的重要组成部分。客运专线对路基的沉降变形、刚度均匀性、工程稳定性提出了很高的要求。高速列车作用下地基弹塑性与刚度、路基稳定性及变形控制，软土、松软土、湿陷性黄土、膨胀土地基处理及工后沉降控制，路桥、路隧、路堤与路堑过渡处理技术是客运专线路基工程关键技术。,2 客运专线土建工程关键技术,15,(2)桥梁基础沉降与结构变形高速铁路桥梁应具有足够大的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度，并限制温差和混凝土徐变产生的上拱变形，以保证线路的高平顺性和
7、避免不良的轮轨动力响应。墩台应具有足够大的纵向刚度，限制钢轨温度力、列车制动力产生的梁轨相对位移，严格控制墩台沉降，同时还要求桥梁与路基过渡段刚度均匀，以保证线路平顺性、列车运行的平稳性、旅客乘座的舒适性和安全性。,2 客运专线土建工程关键技术,16,(3)高速铁路隧道技术高速铁路隧道与普通铁路隧道的最大区别在于列车以高速进入隧道时诱发的空气动力效应对行车、旅客舒适性和洞口环境产生不利影响，决定因素主要是行车速度和隧道横断面积，高速铁路隧道横断面的确定必须考虑减缓空气动力效应的需要。高速铁路隧道断面加大，结构受力复杂，对隧道开挖和支护提出很高要求。,2 客运专线土建工程关键技术,17,(4)无
8、砟轨道高速铁路对轨道结构的平顺性、稳定性、可靠性提出了更高的要求；轨道结构刚度的合理设置对高速列车运行品质、对轨道部件的伤损、对轨道的维修周期具有重要的影响。采用无砟轨道需要解决无砟轨道设计理论、结构构造、绝缘措施、高性能混凝土材料、乳化沥青砂浆材料、制造、铺设技术与装备，无砟轨道与有砟轨道结构过渡段的刚度均匀性，以及减振降噪等一系列高新技术。,2 客运专线土建工程关键技术,18,(5)高速道岔高速道岔是客运专线轨道结构的重要组成部分，其结构与状态对列车运行的安全性、平稳性、旅客的舒适性具有重要影响。计算理论、平面线形、结构设计、刚度均匀化、新型材料、制造技术与工艺、组装调试、运输铺设和维护管
9、理等是高速道岔的关键技术。,2 客运专线土建工程关键技术,19,(6)精密控制测量客运专线线路平顺性要求非常高，获得高质量轨道几何线形的基础是精密的测量技术，建立高等级测控网，既是施工的需要，也是线路养护维修的需要。在控制测量方面，GPS网、导线网、轨道设标网、水准网等测量等级、测量方法、精度指标和数据处理是实现高速铁路建设的关键技术。,2 客运专线土建工程关键技术,20,2003年以来，我国铁路坚定不移走中国特色铁路自主创新之路，铁路客运专线建设技术取得重大突破。在长期工程技术积累的基础上，铁道部加大了科技攻关力度，系统安排了上百项重大科研课题，产学研联合，开展客运专线技术创新工作，在实践中
10、积累了建设客运专线的宝贵经验。,3 客运专线主要创新成果及其应用,21,通过大量科研试验和工程实践，在精密工程测量、无砟轨道、地基加固处理、路基填料与压实工艺、路基变形控制与评估、特殊桥梁结构、湿陷性黄土地基处理、大断面黄土隧道施工和重大技术装备等方面，取得了一系列重要成果，极大地促进了客运专线建设。初步形成具有世界先进水平的中国客运专线技术标准体系和成套工程技术。,3 客运专线主要创新成果及其应用,22,(1)基本掌握了路基工程地基变形、沉降控制技术,3 客运专线主要创新成果及其应用,沉降与路基变形达到了设计要求,对区域沉降的形成机理、发展趋势、应对措施等进行了深入研究，形成了比较完善的控制
11、工后沉降的工程技术措施。,开展的软土、膨胀土、湿陷性黄土等地基加固处理技术研究取得了重大成果，CFG桩、预应力管桩、桩网、桩板、堆载预压等设计和工程措施在京,津、武广、郑西、福厦等客运专线推广使用，确保了地基,23,铁路客运专线路基典型断面图,3 客运专线主要创新成果及其应用,24,(2)研制成功了高速道岔研究开发了直向通过速度250km/h和350km/h高速道岔，颁布了客运专线道岔暂行技术条件。250km/h道岔已在我国铁路提速200250km/h区段大量铺设。350km/h高速道岔已通过厂内试铺和调试，将在武汉综合试验段铺设和试验。250km/h高速道岔正在申报国家科技进步奖。,3 客运
12、专线主要创新成果及其应用,25,(3)建成中国首条无砟轨道试验段铁路，无砟轨道再创新进展迅速遂渝线无砟轨道综合试验段是我国首次成区段铺设无砟轨道线路，正线全长13.157公里，包括了无砟轨道的主要类型。试验段工程2005年5月开工建设，2006年12月全线竣工。,3 客运专线主要创新成果及其应用,26,通过对无砟轨道道床结构、扣件、道岔、电气特性、路基结构及变形控制、大跨桥上无砟轨道、测量控制、施工工艺、施工装备等关键技术的系统研究，取得了成区段铺设无砟轨道成套技术成果，成功建成了中国首条无砟轨道综合试验段。其中嘉陵江94+168+84m大跨刚构桥，采用全桥纵连板式轨道，为目前世界上铺设无砟轨
13、道的最大跨度桥梁。在综合实车试验中，动车组、货物列车运行最高时速分别达到232km/h和141km/h，全面验证了试验段成果，初步形成了我国自主创新的无砟轨道技术。,3 客运专线主要创新成果及其应用,27,为实现无砟轨道规模化、专业化施工，2007年，铁道部组织开展无砟轨道再创新研究，确定建设武汉无砟轨道再创新试验段（62公里），已取得重要阶段成果。系统开展了无砟轨道设计理论体系和设计方法研究，完成了无砟轨道混凝土预制件（单元轨道板、纵连轨道板、双块式轨枕）的理论计算分析、结构设计及试制，基本完成了无砟轨道主要工程材料（乳化沥青水泥砂浆、混凝土材料）原材料选择、配合比设计和室内性能试验，开展了
14、工艺性试验，已具备现场铺设无砟轨道条件。计划3月份开始铺设自主创新的无砟轨道。,3 客运专线主要创新成果及其应用,28,(4)研制了客运专线新型扣件系统研发了具有自主知识产权的客运专线有砟轨道和无砟轨道用弹条-型、弹条-型、WJ-7型和WJ-8型系列扣件及配套岔枕，颁布了客运专线扣件系统暂行技术条件，满足客运专线工程建设需要。,3 客运专线主要创新成果及其应用,29,(5)桥梁建设技术居于国际先进水平通过客运专线整孔预制箱梁试制试验、大跨度桥梁关键技术攻关，特别是具有世界先进水平的武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、京津城际铁路跨四环连续梁拱桥等一系列大桥的科技攻关和建设，使我国铁路大桥建
15、设水平达到了国际先进水平，具备了自主创新建设更大跨度桥梁技术能力。,3 客运专线主要创新成果及其应用,30,自主设计了客运专线跨度24米、32米整孔箱梁，研制了箱梁制造、运输、架设设备，在京津、武广、合宁、武合等客运专线大量推广使用。900T箱梁运架装备正在申报国家科技进步奖。,3 客运专线主要创新成果及其应用,31,研究掌握了大跨度混凝土桥梁建造和变形控制技术，成功建造了多座大跨度桥梁，并铺设无砟轨道结构。,3 客运专线主要创新成果及其应用,目前，设计铺设无砟轨道的最大跨度混凝土桥梁为主跨180m的广珠城际铁路西江特大桥。,32,武汉天兴洲大桥为（98+196+504+196+98m）斜拉桥
16、，长1092m。上层为6车道公路，下层为4线铁路，在荷载和跨度方面名列公铁两用斜拉桥世界第一。首次采用了三片主桁、三索面的结构形式。公路桥面采用钢正交异性板，铁路桥面采用混凝土道砟槽板与钢纵横梁结合体系。,3 客运专线主要创新成果及其应用,33,南京大胜关长江大桥主桥采用（108192336336192108m）6跨连续钢桁梁拱桥，是世界上荷载最大、跨度最大的高速铁路桥梁。设计采用了新理论、新结构、新材料和新工艺。研制出高强度、高韧性、良好焊接性能的Q420qE型钢板。首次采用18000吨的大吨位球形支座。,3 客运专线主要创新成果及其应用,34,(6)特长隧道修建技术达到国际先进水平针对客运专线隧道空气动力学效应问题，综合运用模型试验、数值计算和经验方法，对瞬变压力、洞口微气压波和行车阻力等问题进行了系统深入研究，提出了旅客承受瞬变压力的舒适度准则建议，不同隧道密集程度、不同车速、单双线隧道净空断面积的建议值和相应的车辆密封指数估算值、缓冲结构形式和列车空气阻力时程曲线，较为全面地提供了适用于客运专线的隧道空气动力学相关设计参数和计算方法。,
