高鐵概論-基礎(chǔ)設(shè)施PPT通用PPT課件

1、高鐵概論主講：陳瑞霖引入新聞【環(huán)球網(wǎng)報道 記者 翟潞曼】據(jù)俄羅斯“衛(wèi)星”新聞網(wǎng)10月19日消息，俄羅斯“斯科爾科沃”基金城市規(guī)劃委員會成員米哈伊爾布林金接受俄媒采訪時表示，中國具有在1-2年內(nèi)建設(shè)莫斯科至喀山高鐵的投資潛力。 布林金認(rèn)為：“中國具有投資潛力和生產(chǎn)能力，用1-2年建設(shè)季節(jié)建成莫斯科至喀山高鐵?！彼瑫r強調(diào)了建成高鐵對俄羅斯擺脫在這個領(lǐng)域落后狀況的重要性。 據(jù)報道，俄羅斯目前沒有高鐵鐵路。高鐵建設(shè)的試點項目就是莫斯科至喀山段高鐵。該段鐵路全長770公里，穿越俄羅斯的7個地區(qū)。預(yù)計建成后莫斯科至喀山將只需3個半小時。中國第一個表示愿意向這條高鐵投資。引入新聞10月18日上午，蘭渝鐵路

2、岷縣至廣元段開通運營動員大會在武都召開。記者了解到，蘭渝鐵路岷縣至廣元段將于年底開通運營。據(jù)悉，蘭渝鐵路運營里程873公里，總投資829.16億元，于2008年9月開工建設(shè)，設(shè)計時速160250公里，屬國鐵級雙線電氣化客貨共線快速鐵路，沿線主要城市有蘭州、隴南、廣元、南充、重慶。蘭渝鐵路年底通車后，蘭州與重慶的鐵路運輸距離將由現(xiàn)在的1466公里縮短至873公里，客車運行時間由現(xiàn)在的22小時縮短為6小時。蘭渝鐵路是縱跨甘、川、渝三省市的國家重大鐵路項目，是深入實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的標(biāo)志性工程，是連接絲綢之路經(jīng)濟帶和長江經(jīng)濟帶的戰(zhàn)略新通道。蘭渝鐵路的開通，對隴南實現(xiàn)跨越發(fā)展、打贏脫貧攻堅戰(zhàn)具有十分重

3、要的意義。引入新聞中國高鐵正在加快“走出去”的進程。上月國家主席習(xí)近平訪美前夕, 中美就建設(shè)美國西部快線高鐵項目達成共識，6家中國企業(yè)組成的中方聯(lián)合體與美國西部快線公司就組建合資公司簽署協(xié)議，準(zhǔn)備籌建連接內(nèi)華達州和加利福尼亞州的長達370公里的西部快線。中俄合作建設(shè)“莫斯科喀山”高鐵等項目也取得進展。歐亞評論10日稱，已經(jīng)有30多個國家選擇或考慮中方高鐵系統(tǒng)。“西方火車去，東方列車來”，“德國之聲”專欄作家澤林此前寫道，中國總理李克強無論走訪到哪里都推銷高鐵。在高鐵項目上，北京為新興國家準(zhǔn)備了“套餐服務(wù)”，北京這種“列車加上提供相應(yīng)貸款方案”的推銷方式受到歡迎。在外媒看來，中國國內(nèi)巨大的高鐵網(wǎng)

4、絡(luò)是中國對外推銷的重要優(yōu)勢。德國財經(jīng)網(wǎng)稱，中國高鐵近年來迅速發(fā)展，已經(jīng)讓其成為全球該行業(yè)的領(lǐng)先者。中國已建設(shè)運營1.7萬公里高鐵，也就是說，全世界高鐵中的一半以上屬于“中國制造”。澳大利亞人報3日在文章中說，短短十多年，從無到有，中國已經(jīng)承建了世界高鐵網(wǎng)絡(luò)的60%。在此過程中，中國吸收和改進了外國技術(shù)，現(xiàn)在處于擁有自主產(chǎn)權(quán)和技術(shù)出口高鐵的地位。高鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展清楚地表明了中共的動員力量。人民網(wǎng)北京10月16日電 （賈興鵬）日前，人民財經(jīng)從中國鐵路總公司獲悉，雅加達當(dāng)?shù)貢r間10月16日，中國鐵路總公司牽頭組成的中國企業(yè)聯(lián)合體，與印度尼西亞維卡公司牽頭的印尼國企聯(lián)合體正式簽署了組建中印尼合資公司協(xié)議

5、，該合資公司將負(fù)責(zé)印度尼西亞雅加達至萬隆高速鐵路項目的建設(shè)和運營，標(biāo)志著中國鐵路特別是高速鐵路走出去取得歷史性突破。引入新聞英國“鐵路技術(shù)”網(wǎng)16日稱，中國的高鐵技術(shù)無可爭議，自從2003年進入高鐵市場以來，中國迅速擴張，在數(shù)量和里程上成為世界高速鐵路的“圣城麥加”。該國高鐵技術(shù)的主要特點是成本相對低廉。世界銀行的數(shù)據(jù)顯示，中國高鐵每公里造價在1700萬美元至2100萬美元之間，而歐洲的造價是2500萬美元到3900萬美元。英國首相卡梅倫2013年在北京交大演講時提到中國高鐵在世界市場的快速崛起，因為高鐵，英國有很多需要向中國學(xué)習(xí)的地方。引入新聞新華社北京10月20日電（樊曦、陸紫薇）記者從中

6、國鐵路總公司獲悉，20日起，中鐵總?cè)嫱七M高鐵快運業(yè)務(wù)開展，將在全國所有高鐵列車經(jīng)停的505個城市試行，基本實現(xiàn)直轄市、省會城市、中東部地區(qū)地級市和經(jīng)濟發(fā)達縣域全覆蓋。今年以來，隨著中國高鐵運營里程突破2萬公里，發(fā)達完善的高鐵網(wǎng)形成規(guī)模，高鐵快運業(yè)務(wù)運作日益成熟。高鐵快運是鐵路企業(yè)依托高鐵動車組列車等運輸資源，為客戶提供的快件物品全程運送服務(wù)。中鐵快運股份有限公司運營總監(jiān)黃健表示，高鐵快運具有時效快、品質(zhì)優(yōu)、標(biāo)準(zhǔn)高的特點，主打產(chǎn)品有當(dāng)日達、次晨達、次日達、隔日達四個品類，重點將批量小、價值高、時效強的商務(wù)文件、電商包裹、生物制劑、醫(yī)藥冷鏈、應(yīng)急物品等作為主要目標(biāo)市場，開發(fā)生物醫(yī)藥、生鮮食品類等

7、重點大客戶。據(jù)統(tǒng)計，2015年，全國快遞業(yè)務(wù)量排名前五位的省份依次是廣東、浙江、江蘇、上海和北京，其快遞業(yè)務(wù)量合計占全部快遞業(yè)務(wù)量的比重達到69%，這些區(qū)域正是高鐵網(wǎng)絡(luò)最發(fā)達的地區(qū)；2016年上半年，全國快遞服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)量累計完成132.5億件，同比增長56.7%，呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長勢頭。黃健表示，擴網(wǎng)之后的高鐵快運所面對的市場需求非常大，發(fā)展前景看好。中鐵總將著力打造“高鐵快運”優(yōu)質(zhì)品牌，便民利民，服務(wù)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展。2.3 高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)和普通軌道結(jié)構(gòu)一樣，高速鐵路軌道也是由鋼軌、軌枕、扣件、道床、道砟等部分組成的。由于列車對軌道結(jié)構(gòu)的作用力與速度密切相關(guān)，所以要求高速

8、鐵路線路具有更高的安全性、穩(wěn)定性和平順性，在部件性能、技術(shù)水平和養(yǎng)護維修等方面標(biāo)準(zhǔn)更高、要求更嚴(yán)。2.3.1 高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)類型目前應(yīng)用在高速鐵路上的軌道結(jié)構(gòu)大體可分為有砟軌道和無砟軌道兩種類型。1.高速鐵路有砟軌道有砟軌道就是傳統(tǒng)的鋪枕木和石子的軌道。這種軌道投資低，但車子跑在上面會有哐當(dāng)聲，車跑不快，乘客也不舒服。傳統(tǒng)有碴軌道具有鋪設(shè)簡便、綜合造價低廉的特點，但容易變形，維修頻繁，維修費用較大。同時，列車速度受到限制。有砟軌道2.高速鐵路無砟軌道無砟軌道又作無碴軌道，是指采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎(chǔ)取代散粒碎石道床的軌道結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為無砟軌道。其軌枕本身是混凝土澆灌而成，而路基也不用碎石

9、，鋼軌、軌枕直接鋪在混凝土路基上。無砟軌道是當(dāng)今世界先進的軌道技術(shù)，可以減少維護、降低粉塵、美化環(huán)境、而且列車時速可以達到400公里以上。無砟軌道平順性好，穩(wěn)定性好，使用壽命長，耐久性好，維修工作少，避免了飛濺道砟。砟(zh)，巖石、煤等的碎片。在鐵路上，指作路基用的小塊石頭。傳統(tǒng)的鐵路軌道通常由兩條平行的鋼軌組成，鋼軌固定放在枕木上，之下為小碎石鋪成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火車壓力、幫助鋼軌承重的作用，防止鐵軌因壓強太大而下陷到泥土里。此外，路砟（小碎石）還有幾個作用：減少噪音、吸熱、減震、增加透水性等。這就是有砟軌道。傳統(tǒng)有砟軌道具有鋪設(shè)簡便、綜合造價低廉的特點，但容易下陷，

10、維修頻繁，維修費用較大。同時，列車速度受到限制。無砟軌道由鋼軌、扣件、單元板組成，起減震、減壓作用。無砟軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成，而路基也不用碎石，鋼軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。無砟軌道是當(dāng)今世界先進的軌道技術(shù)，可以減少維護、降低粉塵、美化環(huán)境，比較舒適 而且列車時速可以達到500公里以上。無砟軌道2.3.2 鋼軌鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的功用在于引導(dǎo)機車車輛的車輪前進，承受車輪的巨大壓力，并傳遞到軌枕上。鋼軌必須為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動表面。在電氣化鐵道或自動閉塞區(qū)段，鋼軌還可兼做軌道電路之用。鋼軌分類國內(nèi)我國鋼軌以每米大致重量的公斤數(shù)，可分為起重機軌（吊車軌）、重

11、軌與輕軌三種：起重機軌分為 QU120,QU100,QU80,QU70四種，材質(zhì)一般為錳鋼，單重最大的是QU120可達118kg/m。重軌。按所用鋼材鋼種分為：普通含錳鋼軌、含銅普碳鋼鋼軌、高硅含銅鋼鋼軌、銅軌、錳軌、硅軌等。主要有38、43、50kg 三種。此外還有用于少數(shù)線路上的45kg軌，已計劃在運量大和車速高的線路上用的60kg軌。GB2585 81規(guī)定了我國3850kg/m鋼軌的技術(shù)條件，其尺寸和代號等如表6710所示。2007年我國頒布了新標(biāo)準(zhǔn) GB 2585-2007，除3850kg/m外，新增加了60kg/m的重軌和75kg/m的重機軌。國外國際上各個國家都有自己的生產(chǎn)鋼軌的標(biāo)

12、準(zhǔn)，分類方式也不盡相同。如：英標(biāo)：BS系列（有90A,80A,75A,75R,60A等等）鋼軌鋼軌(4張)德標(biāo)：DIN系列吊車軌。國際鐵路聯(lián)盟：UIC系列。美標(biāo)：ASCE系列。日標(biāo)：JIS系列。輕軌。品種在“8”的標(biāo)準(zhǔn)（5）中規(guī)定。主要有9、12、15、22、30kg/m 等不同軌型，其斷面尺寸和軌型類別等如6-7-11所示。技術(shù)條件詳見“8”中標(biāo)準(zhǔn)（3）。輕軌也分為國標(biāo)（GB）和部標(biāo)（YB冶金部標(biāo)準(zhǔn)）兩種，上面說的是GB的幾種型號，YB的型號有：8、18、24kg/m等。（2）制造及用途。鋼軌采用平爐、氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的碳素鎮(zhèn)靜鋼軋制而成。其用途是承受機車車輛的運行壓力及沖擊載荷。2.3.3 無

13、砟軌道說的直觀些，有砟就是我們平常所見的普通鐵道，有石子；無砟就是沒有石子的軌道。世界上大部分的高鐵使用的是無砟軌道技術(shù)，但是法國卻熱衷于有砟軌道技術(shù)，他的TGV最高實驗速度達到578km/h,用的就是有砟軌道。有砟軌道優(yōu)點是建設(shè)周期短，成本低，收效快，但是由于高鐵速度快 方便，很多國家和地區(qū)都有向公交化發(fā)展的趨勢，發(fā)車密度很高，因此導(dǎo)致道砟粉化嚴(yán)重，給維護帶來很大的壓力和高成本。例如法國早期修建的大西洋線，在運行當(dāng)中的維護成本非常的驚人，甚至在使用不到10年就要翻新，重新更換道砟，得不償失，所以法國近幾年也在大力發(fā)展無砟軌道板技術(shù)。無砟軌道的缺點是修建成本較高，但是50年免維護的，或者是維護

14、的成本很低。所以世界上大多數(shù)高鐵使用無砟軌道技術(shù)。另外除了高鐵 很多城市軌道交通 （比如地鐵 輕軌） ，還有就是普通鐵路的特大橋和長隧道區(qū)間也使用無砟軌道，目的就是為了減少維護工作量。 總體來講無砟軌道適用于人口密集 車流量大的線路， 有砟軌道適用于車流相對較小的線路。都是本著最經(jīng)濟的建設(shè)使用原則。無砟軌道分類：1.長枕埋入式軌道及雷達型無砟軌道長枕埋入式無碴軌道由預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕、混凝土道床板和混凝土底座組成。其結(jié)構(gòu)內(nèi)沒有易受環(huán)境或溫度影響的橡膠、乳化瀝青等材料，結(jié)構(gòu)整體性和耐用性較好?；炷琳碇圃旌同F(xiàn)場灌注混凝土的技術(shù)和設(shè)備均是成熟、配套的。 長枕埋入式軌道及雷達型無砟軌道2板式（圖4-1

15、8）板式無碴軌道由預(yù)制的軌道板、CA砂漿填充層、混凝土底座和軌道板之間的凸形擋臺組成。其軌道結(jié)構(gòu)高度低，自重輕，可減小橋梁的二期恒載。 板式無砟軌道3彈性支承塊式（圖4-19）彈性支承塊式無碴軌道由彈性支承塊（混凝土支承塊、塊下彈性墊層和橡膠靴套）、混凝土道床板、混凝土底座等組成。彈性支承塊式2.3.4 扣件鋼軌扣件就是軌道上用以聯(lián)結(jié)鋼軌和軌枕(或其他類型軌下基礎(chǔ)）的零件，又稱中間聯(lián)結(jié)零件。其作用是將鋼軌固定在軌枕上，保持軌距和阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動。包括道釘、軌下墊板以及彈性或剛性的扣壓件等?？奂?yīng)能長期、有效地保持鋼軌與軌枕的可靠聯(lián)結(jié)，并能在動力作用下充分發(fā)揮其緩沖減震性能，延緩軌

16、道殘余變形積累。因此要求其應(yīng)具有足夠的強度、耐久性和一定的彈性，還應(yīng)構(gòu)造簡單，便于安裝及拆卸。此外，對預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕來講，扣件還應(yīng)具有足夠的扣壓力和軌距、水平調(diào)整量。根據(jù)軌道交通的要求，新型軌道扣件應(yīng)具備以下特點：1）有足夠的強度和耐久性軌道交通運營時間長、行車密度高、維修條件差，要求鋼軌扣件必須具有足夠的強度和耐久性，以確保行車安全。2）有一定的軌距和水平調(diào)整性能軌道交通多采用整體道床結(jié)構(gòu)，線路曲線半徑小，鋼軌存在磨耗。這就要求扣件應(yīng)具有一定的軌距、水平調(diào)整性能，以解決曲線鋼軌磨耗和結(jié)構(gòu)的不均勻沉降及施工誤差所造成的軌距、鋼軌水平超限。3）有良好的絕緣性能軌道交通一般均利用走行軌作為回流軌

17、，這就要求扣件必須具備良好的絕緣性能，防止電流通過扣件泄漏，造成結(jié)構(gòu)鋼筋和市政管線的電腐蝕。4）有良好的減振彈性地鐵等城市軌道交通穿行于居民區(qū)內(nèi)，對減振降噪的環(huán)保要求很高，鋼軌扣件必須具有良好的減振性能，衰減軌道振動，降低噪聲傳播。5）有一定的通用互換性扣件結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，零部件少，具有一定的通用互換性，造價低，施工和維修方便。軌枕又稱枕木，也是鐵路配件的一種。只不過現(xiàn)在所用材料不僅僅是木材，因此叫軌枕更加科學(xué)。別看軌枕的模樣單調(diào)劃一，貌不驚人，它的作用可不小。軌枕既要支承鋼軌，又要保持鋼軌的位置，還要把鋼軌傳遞來的巨大壓力再傳遞給道床。它必須具備一定的柔韌性和彈性，硬了不行，軟了也不行。列車

18、經(jīng)過時，它可以適當(dāng)變形以緩沖壓力，但列車過后還得盡可能恢復(fù)原狀。鋼筋混凝土軌枕使用壽命長，穩(wěn)定性高，養(yǎng)護工作量小，損傷率和報廢率比木枕要低得多。在無縫線路上，鋼筋混凝土軌枕比木枕的穩(wěn)定性平均提高1520%，因此，尤其適用于高速客運線。如日本的新干線、俄羅斯的高速干線都鋪設(shè)它。當(dāng)然，鋼筋混凝土軌枕也有缺點，尤其是重量比木枕大得多。比如，礦用水泥軌枕英國的鋼筋混凝土軌枕每根重達285公斤，美國的重達280公斤，德國的較輕也有230公斤。所以，在不穩(wěn)固的路基及新填路基等處不宜采用；在冬季有凍脹的地段，一般不允許采用；在大量運輸煤炭和礦石及線路道床嚴(yán)重臟污的地段，最好不采用。使用木枕最多的美國如今使用

19、一種塑料軌枕。這種采用回收的聚乙烯制造的塑料軌枕的耐腐蝕性高于木枕三倍以上，而且在加工時更容易使其表面變“毛”，安裝在路基上不會滑動。第三個優(yōu)點是安裝方便，可以直接使用與木枕相同的設(shè)備和緊固件。當(dāng)然，塑料軌枕就是成本要大于木枕，一旦成本降下來，將會迅速推而廣之。軌枕因應(yīng)用范圍不同，長度也不同。在我國，普通軌枕長度為2.5m，道岔用的岔枕和鋼橋上用的橋枕，長度有2.64.85m多種。每公里線路上鋪設(shè)軌枕的數(shù)量是根據(jù)鐵路運量和行車速度等運營條件來確定的，一般而言，在15201840根之間。不言而喻，軌枕數(shù)量越多，軌道強度越大。2.3.6 砕石道床高速鐵路有砟軌道對道砟材質(zhì)的要求十分嚴(yán)格，要求具有良

20、好的抗磨、抗沖擊、抗壓碎性能，同時對道砟顆粒的形狀和清潔度也有較高的標(biāo)準(zhǔn)，道床是軌道的重要組成部分，是軌道框架的基礎(chǔ)。道床通常指的是鐵路軌枕下面，路基面上鋪設(shè)的石碴（道碴）墊層。主要作用是支撐軌枕，把軌枕上部的巨大壓力均勻地傳遞給路基面，并固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向移動，大大減少路基變形的同時還緩和了機車車輛輪對對鋼軌的沖擊，便于排水。2.3.7 道岔道岔是一種使機車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，通常在車站、編組站大量鋪設(shè)。有了道岔，可以充分發(fā)揮線路的通過能力。即使是單線鐵路，鋪設(shè)道岔，修筑一段大于列車長度的叉線，就可以對開列車。高速鐵路道岔分類：1.直向高速道岔2.直向和側(cè)

21、向都允許高速度通過的大號嗎高速道岔。高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征1.轉(zhuǎn)轍器部分2.轍叉部分3.轉(zhuǎn)換設(shè)備4.無縫道岔5.軌下基礎(chǔ)6.導(dǎo)曲線平面特征2.3.8 跨區(qū)間無縫線路跨區(qū)間無縫線路是指軌條長度跨越多個區(qū)間甚至全區(qū)間，且與無縫道岔相焊聯(lián)的鐵路無縫線路。我國鐵路學(xué)者李思楊先生指出，跨區(qū)間無縫線路優(yōu)勢明顯，是我國乃至全世界未來一段時間鐵路發(fā)展的必然趨勢。應(yīng)用發(fā)展各種軌道結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展，主要取決于運營的效果。現(xiàn)代鐵路為實現(xiàn)重載、高速運輸，而改善軌道結(jié)構(gòu)的最佳措施，當(dāng)屬超長無縫線路的發(fā)展與應(yīng)用。在二十世紀(jì)的5060年代，無縫線路開始在干線上大量應(yīng)用，當(dāng)時主要采用50kg/m級的鋼軌，其中50%鋪設(shè)在木枕

22、和鋼枕上。焊接和鋪設(shè)技術(shù)都不夠完善，因而長軌條的長度不可能很長。直至70年代以前，歐美等國無縫線路的長軌條長度如下圖所示：70年代以前歐美等國無縫線路長軌條長度(m)7080年代多使用60kg/m級鋼軌焊接長軌條。高強度合金軌、耐磨軌的問世，提高了無縫線路在重載、高速鐵路上的應(yīng)用效果。世界各國基地焊接基本上以接觸焊為主，焊接接頭的各項機械性能和外觀檢查均能達到鋼軌母材的檢查標(biāo)準(zhǔn)。鋪設(shè)與養(yǎng)護技術(shù)也日臻完善。這一時期，無縫線路的結(jié)構(gòu)型式以溫度應(yīng)力式為主，長軌條長度等于自動閉塞分區(qū)的長度，約為10002000m，相鄰長軌條之間設(shè)置緩沖區(qū)或伸縮調(diào)節(jié)器聯(lián)接。80年代以來，高強度、高韌性、長壽命的膠接絕緣

23、接頭在國外鐵路上廣泛應(yīng)用。同時，法國在巴黎東南高速鐵路和大西洋沿岸高速鐵路使用感應(yīng)式無絕緣軌道電路，德國在漢諾威維欠茨堡和曼海姆斯圖加特兩線使用音頻式無絕緣軌道電路，為取消(或減少)緩沖軌，發(fā)展超長無縫線路創(chuàng)造了條件。目前歐洲鐵路無縫線路的軌條設(shè)計，除了臨近小半徑曲線或橋隧建筑物，軌條不得不斷開外，一般區(qū)間都焊聯(lián)成一體。就文獻資料介紹，英、法、德及日本的無縫線路最長長度如下：英國最長的一段無縫線路從尤斯敦至格拉斯哥645km;法國在巴黎里昂馬賽，巴黎勒芒，巴黎莫城高速鐵路上，大量無縫線路貫穿區(qū)間，其中最長的一段無縫線路長達50km;德國區(qū)間無縫線路與車站道岔焊接，與無縫線路直接焊聯(lián)的道岔達11萬組;日本在全長53.83km的青函隧