土木工程知識點-鐵路工程建設(shè)設(shè)計全過程

本文為梁志飛老師精心編輯土木工程知識點之一，大家下載下來好好學(xué)習(xí)吧！土木工程知識點-鐵路工程建設(shè)設(shè)計全過程中國鐵路需要大發(fā)展

３０年前，國外高速列車時速達３００公里以上，而我國鐵路旅客列車平均技術(shù)時速僅為５４公里，旅行時速更低，只有４３公里。中國鐵路需要大發(fā)展，列車速度需要大提高－－這就是中國高速鐵路之夢的起點。

２００４年，國務(wù)院批準(zhǔn)的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出，在本世紀(jì)前２０年，建設(shè)客運專線１．２萬公里以上，客車速度目標(biāo)值達到每小時２００公里及以上。按照國際鐵路聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)，運營時速２００公里以上的客運專線就是高速鐵路。

２００５年７月４日，京津城際鐵路開工動員大會在北京與天津的交界處舉行，標(biāo)志著中國第一條城際高速鐵路正式開工建設(shè)。

京津城際鐵路由北京南站東端引出，沿既有京山鐵路線南側(cè)向東，過亦莊工業(yè)園區(qū)、永樂新城至天津楊村后，再沿既有京山線北側(cè)至天津站，全長１２０公里，近期設(shè)北京南、亦莊、武清、天津４個車站，預(yù)留永樂站。同時本線預(yù)留了至首都國際機場、天津西站和塘沽方向（天津濱海國際機場）的出線條件。由鐵道部、天津市、北京市、中海油共同投資。

新落成的北京南站將容納包括京滬高鐵、京津城際列車在內(nèi)的24條到發(fā)線。

高新技術(shù)的系統(tǒng)集成

高速鐵路是高新技術(shù)的系統(tǒng)集成，是國家科技實力的集中體現(xiàn)。

作為我國客運專線建設(shè)的示范性工程和京滬高速鐵路的獨立綜合試驗段，京津城際鐵路開工建設(shè)以來，在系統(tǒng)總結(jié)秦沈客運專線基礎(chǔ)工程、遂渝線無砟軌道綜合試驗段、第六次大提速時速２５０公里線路等研究試驗技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，解決了我國高速鐵路路基、橋梁、無砟軌道、測量控制、環(huán)境保護、減震降噪等重大關(guān)鍵技術(shù)問題，為我國高速鐵路建設(shè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗。

在耐久性設(shè)計技術(shù)方面，京津城際鐵路以生命周期的理念進行設(shè)計，橋梁主體結(jié)構(gòu)使用壽命１００年，無砟軌道使用壽命６０年，減少了綜合維護成本。

在景觀設(shè)計和環(huán)境保護技術(shù)方面，全線橋梁的橋墩、橋梁，站房、站區(qū)等均進行了景觀設(shè)計，與周圍環(huán)境融為一體，是環(huán)境友好型工程；應(yīng)用了環(huán)境保護和減振降噪技術(shù)，對沿線環(huán)境敏感點采取適當(dāng)?shù)穆暺琳洗胧?，滿足了環(huán)保要求。

在路基設(shè)計施工技術(shù)方面，采用了軟土、松軟土地區(qū)路基設(shè)計和施工技術(shù)，通過實施沉降變形觀測與評估等技術(shù)措施，有效控制了工后沉降。

在橋梁設(shè)計施工技術(shù)方面，通過靜力、動力檢算和模型試驗，整孔簡支箱梁、大跨特殊橋梁的各項技術(shù)指標(biāo)均能滿足時速３５０公里高速列車安全平穩(wěn)運行和旅客乘坐舒適性的要求。

在無砟軌道技術(shù)方面，研制出無砟軌道系統(tǒng)底座施工成套設(shè)備、軌道板運鋪施工成套設(shè)備、軌道板精確定位施工成套設(shè)備、高性能瀝青水泥砂漿調(diào)整層施工成套設(shè)備、５００米長軌焊接運輸及鋪設(shè)施工成套設(shè)備等；形成了我國無砟軌道設(shè)計、制造、施工、評估、檢驗等系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

在無縫線路技術(shù)方面，采用一次鋪設(shè)無縫線路和高速道岔施工技術(shù)。對１００米定尺、５００米長軌鋪設(shè)裝備應(yīng)用、鋪設(shè)施工技術(shù)、鋼軌焊接技術(shù)等方面進行了實踐，積累了經(jīng)驗。

此外，通過引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，集成了通訊、信號、牽引、供電等四電技術(shù)，大大提高了裝備技術(shù)水平；全線配備先進的綜合調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)字化列控系統(tǒng)、防災(zāi)報警系統(tǒng)和綜合維修系統(tǒng)。

２００７年８月，路基和橋梁工程完成。２００７年１２月，無砟軌道和鋪軌工程完成。２００８年１月，通訊、信號、牽引、供電工程完成。２００８年６月，系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試完成，運營生產(chǎn)設(shè)備及建筑物等輔助工程完成。

高鐵列車外景。

核心技術(shù)中國造

鐵道部副總工程師、運輸局局長張曙光介紹，對擁有世界高速鐵路技術(shù)的有關(guān)國家和企業(yè)，鐵道部的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家登門拜訪、虛心求教。尤其對適合中國條件的德國和日本的技術(shù)，引進吸收后，打破二者的技術(shù)壁壘，進行集成創(chuàng)新。

和諧號動車組的核心技術(shù)來自阿爾斯通、西門子、川崎重工、龐巴迪等國外企業(yè)，現(xiàn)在國內(nèi)的技術(shù)掌握情況如何？張曙光說，經(jīng)過近３年的消化吸收，我國已完全掌握了動車組列車的總成、車體、轉(zhuǎn)向架、牽引電機、牽引變壓器、牽引變流器、牽引控制、列車網(wǎng)絡(luò)控制和制動系統(tǒng)等９大關(guān)鍵技術(shù)及１０項主要配套技術(shù)。時速３５０公里動車組的國產(chǎn)化程度已達到７５％以上，已經(jīng)實現(xiàn)了核心技術(shù)中國造。

京津城際列車正式開通運營后，將實行公交化運輸，最小行車間隔只有３分鐘，京津間全程直達運行時間不足半小時。如果從空中看，仿佛一列列白色鐵龍接二連三，快速穿行。如何保證行車安全，張曙光說，安全距離是控制系統(tǒng)的核心。

傳統(tǒng)的列車速度系統(tǒng)控制是人機結(jié)合，而京津城際鐵路的列車采用全自動速度控制系統(tǒng)，在運行線路上每一個點的速度都是事先設(shè)定好的，司機只能以這個速度運行，不會發(fā)生超速現(xiàn)象。

盡管規(guī)劃完善，且設(shè)置了兩套系統(tǒng)，但高速列車的設(shè)計者還是做了最壞的打算－－如果車上電子系統(tǒng)發(fā)生故障，將啟用故障導(dǎo)向安全模式，車輛會立即停車。

列車在高速行駛時，如何保證列車不吸灰塵、旅客不會感覺耳膜不適？設(shè)計師把車廂采用差壓控制模式的全密封加壓，設(shè)備會根據(jù)車速快慢不斷調(diào)整車內(nèi)氣壓，不會給乘客帶來不適。

最高時速的幕后功夫

最高時速達３９４．３公里的ＣＲＨ３動車組，在牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制等方面技術(shù)先進、成熟、可靠，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，代表了世界高速鐵路移動裝備制造技術(shù)的先進水平。

然而，在ＣＲＨ３動車組沖出中國鐵路第一速之前，必須進行大量的線路運行試驗和各種試驗，京津城際鐵路線上和北京動車所里，一批技術(shù)人員和專家為這一刻不辭勞苦、夜以繼日地忙碌著

今年４月１１日，首列國產(chǎn)時速３５０公里ＣＲＨ３和諧號動車組在中國北車集團唐山軌道客車有限責(zé)任公司成功下線后，ＣＲＨ３動車組在京津城際鐵路上，進行了歷時２個多月的運行試驗。通過對ＣＲＨ３動車組技術(shù)狀態(tài)、各項參數(shù)和性能的不斷優(yōu)化，ＣＲＨ３動車組優(yōu)良的牽引和制動性能、可靠的安全穩(wěn)定性和先進的制造技術(shù)水平，得到了充分的實際驗證。

在試驗團隊作息時間表上，記者可以看到這樣的時間安排：每天凌晨２：３０起床，３：３０乘車到達動車庫上車，４：０５動車組出發(fā)到北京西客站，５：０５從北京西客站出發(fā)，５：５５到達北京南站開始試驗，１９：００試驗結(jié)束，２１：４５從北京南站返回，００：２０到達北京西站

ＣＲＨ３動車組每天要試驗運行１２００多公里。每一塊裙板，每一個螺栓都要仔細檢查，對易松動和反復(fù)發(fā)現(xiàn)問題的部位，不僅當(dāng)場調(diào)整和處理，并且全部記錄在案，及時向公司反饋。轉(zhuǎn)向架和制動系統(tǒng)專家－－唐山軌道客車公司產(chǎn)品研發(fā)中心高級工程師張曉軍向記者介紹說。

運行試驗中，鐵道科學(xué)院的專家們還對ＣＲＨ３動車組進行了受電弓及弓網(wǎng)受流性能試驗、動力學(xué)性能試驗和制動性能試驗等大量試驗。

每天晚上，動車組回庫后，張曉軍和負責(zé)對動車組運行中的制動狀態(tài)進行監(jiān)測的制動負責(zé)人陳澍軍，都主動留下來，配合轉(zhuǎn)向架檢查員王世喜對動車組進行例行檢查。２００米長的動車組，１６個轉(zhuǎn)向架，逐一篩查，每個來回最少也要２個小時。

與此同時，試驗團隊還抽出時間對北京鐵路局動車組地勤機械師、隨車機械師進行專業(yè)培訓(xùn)，內(nèi)容包括動車組技術(shù)特征、結(jié)構(gòu)特點、整備注意事項、日常檢查項目和故障簡單處理等，增強了動車組使用維護人員解決運行中實際問題的能力，為實現(xiàn)安全可靠運行提供了保證。

據(jù)統(tǒng)計，人類有記錄以來的最快風(fēng)時速是１９３４年在美國華盛頓測到的３７１．５公里。２００８年６月２４日，國產(chǎn)和諧號ＣＲＨ３型動車組在京津城際鐵路運行試驗中創(chuàng)出３９４．３公里的時速，達到世界運營鐵路最高速度，超越風(fēng)時速，實現(xiàn)了陸地飛行的夢想。有人認為建立新形式的標(biāo)準(zhǔn)化始走向建筑和諧的唯一道路，并且能用建筑技術(shù)加以成功地控制．而我的觀點不同，