高速铁路与客运专线新技术(新修)通用PPT课件

1、高速铁路与客运专线新技术2高速铁路与普通铁路是两个时代的产物，高速铁路要满足快速、舒适、耐久、环保、节能、便于养护维修等方面的要求，其设计突出人性化、施工趋于精细化和工业化。高速铁路的修建推动了现代铁路技术的发展。 普通铁路概貌 高速铁路桥梁效果图 根据我国高速铁路修建的技术特点，铁道部组织科研、设计、施工单位围绕关键技术展开系列科技攻关。在线路设计方面：开展了客运专线列车安全、平稳运行和旅客舒适度的线路平纵断面设计参数的研究；在路基工程方面：开展了我国特有的软土、膨胀土、湿陷性黄土等特殊土地段路基修建技术的研究与试验，提出了路基工后沉降控制标准，解决了各种过渡段设计等重大技术问题；在桥涵工程

2、方面：开展了特殊跨度和标准跨度桥梁关键技术的研究；进行了大吨位桥梁支座及900吨箱梁运、架设备的研制并投入使用，使我国施工装备在自主研制方面取得突破性成果；在隧道工程方面：以理论研究、仿真计算、实车测试为基础，确定了隧道设计相关参数，解决了列车高速通过隧道时空气动力学效应引起的多方面问题，为工程建设奠定了坚实的基础 。内容提要高速铁路与客运专线总体介绍高速与普通铁路的主要区别高速铁路的主要技术特征高速铁路的工程特点与难点4列车速度的演变5一、高速铁路与客运专线总体介绍轮轨式铁路：1825年，出现在英国的世界上第一条铁路，其列车最高运行速度只有24km/h。1829年，“火箭号”蒸汽机车（Geo

3、rge Stephenson）牵引的列车最高运行速度就达到了47 km/h。早期的L形铸铁轨轨道1903年德国制造的电动车组试验速度达到了209.3 km/h。1964年10月1日，世界上第一条高速铁路日本东海道新干线，“光”号高速列车运行速度达到了210 km/h。1981年2月法国TGV（ Train Grande Vitesse）试验速度达到380 km/h。1988年5月德国ICE（Inter-City Express）把这一试验速度提高到406.9 km/h，半年后法国人创造了482.4 km/h的新纪录。1990年5月18日法国再次刷新了自己的纪录，法国TGV-A型高速列车把试验速

4、度提高到515.3 km/h。2007年4月3日进行超高速列车（TGV）最新型“V150”列车的行驶试验，时速达到574.8公里，打破了17年前由法国超高速列车创下的时速515.3公里的有轨铁路行驶世界纪录。中国：最高试验速度达到了321.5 km/h(394.3km/h)，最高运行速度达到200 km/h(250km/h)，旅行速度超过了100 km/h。 CRH（China Railway High-speed），中文“中国铁路高速”，用来指时速200km/h以上的高速列车。 牵引控制系统牵引电机制动系统牵引变流器牵引变压器转向架列车网络控制系统铝合金、不锈钢车体动车组系统集成动车组九大关

5、键技术高速动车组自20世纪后半叶以来，铁路旅客列车速度连续跃上三大台阶，20世纪60年代第一代高速列车，速度为210 km/h，20世纪80年代初第二代高速列车速度达到270 km/h，至20世纪90年代第三代高速列车速度已达到并超过了300km/h。21世纪初，350km/h的高速列车已问世。引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌气垫车： 气垫车是悬浮车的一种，它的原理是采用涡轮喷气发动机作动力，形成大团气体从汽孔喷出的高压空气做支承力，将气垫列车浮起地面30毫米，向前推进。 上世纪6070年代着手研制，最高时速达422 km。磁浮式铁路：根据磁浮车上采用的电磁铁种类，磁浮车一般分为两大类

6、，一类为常导吸引型（德国），一类为超导排斥型（日本），两种磁浮车技术都日臻成熟。德国TR-08型磁浮列车外形日本MLX01型磁浮列车外形日本：2003年12月2日，日本磁浮列车试验速度达到了581 km/h。德国：“上海磁浮高速铁路运营示范线”，线路总长31.17km，设计时速和运行时速分别为505km和430km，单向运行时间仅7min。2003年11月12日，用于商业运行的上海磁悬浮列车创下了501km/h的世界纪录，该项纪录已列入“世界吉尼斯纪录”。列车速度的分档:时速100120km称为常速;时速120160km称为中速或准高速;时速160200km称为快速;时速200400km称为高

7、速;时速400km以上称为特高速。世界高速铁路情况25一、高速铁路与客运专线总体介绍26根据业内学者分析研究，世界高速铁路的发展可分为以下三个阶段。1964年10月1日，日本东海道新干线（东京-大阪线，全长515.4km）正式开通，世界铁路也开始了以崭新的方式开拓了交通运输的新篇章。 日本新干线铁路27第一阶段：（60年代至80年代末期）日本、法国、意大利和德国推动了高速铁路的第一次建设高潮。该期间建设并投入运营的高速铁路有日本的东海道、山阳、东北和上越新干线；法国的东南TGV线、大西洋TGV线；意大利的罗马-佛罗伦萨线以及德国的汉诺威-维尔茨堡高速新线，高速线里程达3198 km。 第一阶段

8、高速铁路建设情况 该期间日本建成了遍布全国 的新干线网的主体结构28第二阶段：（80年代末至90年代中期）80年代末，世界各国对高速铁路的关注和研究酝酿了第二次建设的高潮。第二次建设高峰于90年代主要在欧洲形成，主要国家包括法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国和日本等。 第二阶段高速铁路建设情况29第三阶段：（90年代中期至今） 高速铁路的建设与研究自90年代中期形成了第三次高潮，这次高潮波及到亚洲、北美、大洋洲以及整个欧洲，形成了交通领域中铁路的一场复兴运动。俄罗斯、韩国、中国、我国台湾省、澳大利亚、英国、荷兰等国家和地区均先后开始了高速铁路新建线的建设。为了配合欧洲高速铁路

9、网的建设，东部和中部欧洲的捷克、匈牙利、波兰、奥地利、希腊以及罗马尼亚等国家正在进行干线铁路改造，全面提速。对高速铁路开展前期研究工作的国家还有土耳其、美国、加拿大、印度、捷克等。我国高速铁路规划30一、高速铁路与客运专线总体介绍31建设必要性:建设快速客运网是扩大运输能力的根本措施；建设快速客运网是铁路适应城市化发展战略的需要；建设快速客运网是铁路实现现代化的需要。我国对高速铁路技术系统的研究始于上世纪80年代，国家“八五”、“九五”有关高速铁路成套技术研究取得了大量科研成果，为我国高速铁路大规模建设提供了技术保障。 秦沈客运专线322020年规划目标：以北京、上海、广州、武汉为中心，连接所

10、有省会城市和城市人口在50万及其以上的大城市；繁忙干线修建客运专线，实现客货分线；中心城市与所有大城市间1000公里范围内朝发夕归，2000公里范围内夕发朝至，4000公里范围内一日到达（5h、12h、24h）。城市密集地区发展城际轨道交通。形成由客运专线高速网为核心，客货混跑快速铁路为基础、城际轨道交通为补充的高效的快速铁路运输网络。 33 2020年客运专线布局客运专线网除增加长沙昆明和京哈、沈大联络线外，基本维持原中长期铁路网规划“四纵四横”格局。客运专线网规模1.2万公里以上。 34 2020年快速网络布局在建设客运专线、城际轨道交通的同时，结合相关新线建设和既有线改造，形成快速客运网

11、络，规模5万公里。35 2020年城际轨道布局依据城际轨道交通建设条件，结合相关城镇群发展，布局城际轨道交通规模7000公里。 京津冀城际长三角城际珠三角城际36根据上述布局，至2020年，我国客运专线网布局规模为12000公里以上，城际轨道交通7000公里左右。铁路网总布局规模为147000公里以上。京沪高速铁路高速铁路的概念39一、高速铁路与客运专线总体介绍高速列车的运行速度是一项重要的技术指标,也是铁路现代化水平的重要体现。高速铁路是一个具有国际性和时代性的概念。20世纪70年代日本把列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁道称为高速铁路。1985年联合国欧经会在日内瓦签署的

12、国际铁路干线协议规定：新建客运专线300km/h；新建客货共线250km/h。欧洲铁路联盟于1996年9月发布的互通运营指导文件（96/0048/EC）对高速铁路有了更确切的规定：新建铁路运行速度达到或超过250kmh；既有线通过改造使基础设施适应速度200kmh（世界铁路既有线提速目标值）;线路能够适应高速，在某些地形困难、山区或城市环境下，速度可以根据实际情况进行调整。目前，日本、法国、德国、意大利等技术原创国都达到300km/h，最高可达320km/h，350km/h动车组已试制成功。韩国、中国台湾等地按速度350km/h建设新线。我国尚没有明确的高速铁路界定标准，但业内普遍认同欧洲铁路

13、联盟于1996年9月发布的互通运营指导文件对高速铁路的界定标准。新建客运专线铁路的速度目标值在250kmh及以上。 高速铁路不一定是客运专线 客运专线也不一定是高速铁路只有速度大于250km/h，仅开行客车的高速铁路，才兼具有二者的属性。国外对时速200公里轨道铺设精度的要求与对时速300公里的要求相当接近。可以认为：客运专线的设计速度应在200km/h以上，其性质应该说是属于高速铁路的范畴。 44二、高速与普通铁路的主要区别当前，根据所采用的不同技术，高速铁路分为轮轨接触技术类型和磁悬浮技术类型。轮轨技术有非摆式车体和摆式车体两种；磁悬浮技术又根据所采用的悬浮技术分为超导和常导两种。 在轮轨

14、接触的铁路技术中，随着速度的提高，将会出现一些新的问题。对基础设施和移动的车辆都提出了新的要求，主要可以归结为两个方面，即：-当速度超过250 km/h以后，空气动力特性的显著变化，对车辆结构和铁路基础设施提出新的要求；-高速运行的列车要求具备持久稳定、高平顺性、能供列车安全舒适运行的轨下基础。空气动力学特性：列车高速运行时，行车阻力、震动和机械动力噪音有所增加，动车组与空气摩擦噪音的指标亦有所提高。对列车的结构，需要修改头型及外轮廓设计，改善空气流向，优化弓网关系及受电弓的位置，增加减振措施等。 试验证明，高速铁路对车辆的密封性能有很高的要求（这包括对车辆空调、门、窗、排污设施等方面的要求）

15、，以满足高速运行的空气动力学特性。此外，还要求具有高性能的制动系统和较高的乘座舒适度。而且，高速行驶的列车在会车时所产生的空气压力波明显高于既有线，因此，高速铁路在进行线路规划时，要适当加大线间距（包括站台安全距离）。通过隧道时，洞口空气阻力与高速列车在瞬间产生的压力，形成巨大的微气压波，对行车安全、乘客舒适度以及环境都产生了明显的影响。因此，要适当加大隧道断面积，改善洞口及辅助结构的设置等。高速列车动力学的特性：高速运行出现的高频振动，要求桥梁及建筑物除了满足静态荷载的条件，还必须满足高速列车动力学的特性要求。概括地讲，除了保证“强度”这一基本要求（即使用期不致破坏）以外，更要严格控制其“变

16、形”。因此，保持轨道持续稳定的高平顺性，是对高速铁路工程提出的最基本的功能性要求。但是，轨道的高平顺性又是路基、桥梁、轨道变形的最终表现，要求轨道高平顺性，必须从控制上述工程变形着手。具体表现在：控制路基工程变形将是很重要的一个内容。除了线路平面有较大的曲线半径和适当长度的缓和曲线、夹直线长度以外，设计、施工都要将重点放在控制路基的工后沉降、不均匀沉降及路基顶面的初始不平顺性。客运专线铁路设计暂规规定，允许最大工后沉降30mm (无砟轨道的工后沉降15mm)；沉降比较均匀、长度大于20米的路基， 并且调整轨面高程后的竖曲线半径应满足RSH0.4V2SJ ；过渡段差异沉降5mm 或其折角1100

17、0 。一般地基固结度达到 9095%。桥梁要有足够大的刚度。主要控制挠度，梁端转角，扭转变形，结构自振频率，还要限制预应力徐变和结构温差引起的变形。所有这些变形的控制必须以高速列车的动态作用力相耦合为前提。设计暂规虽作了某些规定，但还有待于深化研究。 一次铺成跨区间无缝线路。轨道结构无论有砟或无砟均必须严格控制铺轨的初始不平顺，保证精度达到高平顺性的要求。钢轨的物理化学性能都有新的要求。根据高速铁路对轨道平顺性的要求，传统边铺边架的施工组织及方法已不适用。接触网方面：列车高速运行时对接触网作用，导线产生较高频率的波动。为了降低弓网离线率，要求接触网具有较大的张力体系、高度的平顺性，以保证良好的

18、受流供电。列车及牵引动力：高速列车采用动车组的形式，牵引有动力分散、动力集中两种方式。为了提高速度、减小对轨道结构及基础设施的影响，高速铁路要求降低车体重量并限制轴重。这包括：合理的转向架结构、良好的空气动力学性能和气密性、制动装置的特殊要求，降噪措施，车载微机故障监控诊断系统，集便装置的特殊设计等。通信信号系统：以地面信号为主变为机车信号为主，司机制动转变为车载计算机判别、自动控制，并通过超速防护系统自动施行制动。为了提高运营指挥效率，保证正点，高速铁路采用综合调度系统指挥控制；围绕运营指挥所采用的计算机网络及通信系统，需要很高的可靠性和安全保障。高速运动的列车给车地之间的信息传递带来更大的

19、难度，高速铁路要求信息传输误码率低，且更加准确；高速列车装备有大量的计算机检测设备，形成一个车载计算机网络，使得列车控制、维修的效率得到很大的提高。其他主要区别：由于高速行车的特殊情况，高速铁路配置了风、雨、雪、地震等自然灾害告警系统，监测信息经过通信网与调度中心直接相连，以保证高速行车的安全。沿高速线设置的跨线桥需安装坠落物告警装置，高速全线必须封闭，不设平交道口。 由于高速行驶中列车与空气摩擦产生了大量噪音，因此，高速铁路途经人口密集的地区时，沿线需采取降低噪音的措施，安装隔音墙。55三、高速铁路的主要技术特征采用轮轨技术的高速铁路具有以下四个方面的主要技术特征： 1.轮轨方面：持久高平顺

20、性的轨道，轻量化、高走行稳定性的列车； 2.弓网方面：大张力的接触网，高性能的受电弓； 3.空气动力方面：流线形、密封的列车，较大的线间距和隧道断面； 4.牵引与制动方面：大功率的交-直-交列车和大容量的牵引供电设施，大能力的盘形、再生、涡流列车制动系统和车载信号为主的列控模式。高速铁路技术体系的同一与差异性：各国因国情不同而异。大致有四种类型： 1.新建高速铁路双线，专门用于旅客快速运输，如日本新干线和法国高速铁路,均为客运专线，白天行车，夜间维修。基本上自成独立的系统，采用综合调度集中方式 。日本采用动力分散式动车组、大量采用无砟轨道 ，法国采用动力集中式动车组、有砟轨道。 2.新建高速铁

21、路双线，实行客货共线运行，如意大利罗马佛罗伦萨高速铁路，客运速度250kmh,货运速度120kmh；3.部分新建高速线与部分既有线混合运行，如德国柏林汉诺威线，承担着客运和货运任务；动车组有动力集中式向动力分散式发展、大规模采用无砟轨道。4.在既有线上使用摆式列车运行，这在欧洲国家多见，在美国“东北走廊”摆式列车速度为240kmh。我国客运专线铁路有自已独特的技术特点： 1.新建300kmh及以上行车速度的双线高速铁路，专门用于旅客快速运输。近期的运输组织模式采用本线旅客列车和跨线旅客列车高、中速混合运行的模式。 2.新建行车速度250kmh旅客列车与120kmh货物列车混合运行的模式。 3.

22、通信信号制式要考虑既有路网的兼容性。 但各国高速铁路在某些技术方面也有逐渐接近或融合的趋势，如采用动力分散式动车组、大量采用无砟轨道等。 我国高速铁路的主要技术标准:1.铁路等级：高速铁路；2.正线数目：双线；3.设计速度：列车最高运行速度350km/h，最低运行速度200km/h ；4.运输模式:高中速混跑；5.线间距：5米；6.最小曲线半径：一般7000米、困难5500米； 7.最大坡度：1220；8.到发线有效长度：520700米；9.牵引种类及列车类型：电力、动车组；10.列车运行控制方式：自动控制；11.行车指挥方式：综合调度集中。图纸示例63四、高速铁路的工程特点与难点 本部分以新

23、的建设理念为切入点，抓住客运专线最主要的四个基本技术体系(轮轨、弓网、空气动力特性、牵引和制动)，从建设、运营、维修全过程；从安全性、舒适性、可靠性、经济性和可施工性等角度对路、桥、隧、轨道工程的特点和难点做一些分析。总体技术要求： 1. 路基变形是影响列车运行速度的重要因素之一，控制沉降和纵向刚度的变化是高速铁路路基设计、施工的关键问题。 2. 桥梁结构设计强调结构的耐久性和良好的动力特性，严格控制桥梁结构的纵横向刚度、基频和铺轨后的残余(工后)沉降，满足高速列车安全运行和旅客乘座舒适度的要求。 3. 隧道设计考虑空气动力学效应，隧道有效断面积采用100m2，必要时洞口可设缓冲结构。 4.

24、轨道结构的可靠性、稳定性和高平顺性是高速铁路安全可靠、平稳舒适、经济耐久运行的关键。主要设计特点是采用一次铺设跨区间无缝线路，推广采用少维修的无砟轨道，转线地段采用大号码高速道岔。 5. 信息系统集成了列车运行控制、车站计算机联锁和综合调度，实现通信、信号和计算机技术的一体化，充分发挥通信、信号系统的整体综合效能，使其成为一个集行车控制、调度指挥、信息管理和设备监测于一体的综合自动化系统。 6. 牵引供电系统的技术特点在于供变电系统的安全、可靠性高和高度自动化，接触网系统的高平顺性和良好的受流特性，高速铁路牵引供电系统拟采用AT供电方式、简单链型悬挂和基于网络化、分层化管理的电力调度系统。 7

25、. 高速列车拟采用当今世界上最先进的300-350km/h动力分散型动车组。列车具有运行速度高、安全可靠、车内布置宽敞舒适、车体轻量化、外观流线型、大功率、低能耗、加速快、爬坡能力强等技术特点，同时具备兼容既有线信号制式、多制动方式、自动诊断等功能。 8. 防灾安全监控系统由风监测、雨量及洪水监测、地震监测、轨温监测、火灾监测、突发事故、异物侵限及非法侵入防护等系统组成。 9. 高速铁路按环保型绿色通道设计，采取设置声屏障等综合治理措施。路基69四、高速铁路的工程特点与难点1.设计理念新 为保证轨道具有持久的平顺性，路基结构设计首次采用了变形与强度结合控制的原则。目的为轨道提供一个强度高、刚度

26、大且纵向变化均匀、长久稳定、顶面平顺的弹性基础。2.结构标准高 路基基床由表层和底层组成,表层厚度应为0.7m，底层厚度应为2.3m，总厚度为3.0m。其中：基床表层由510cm厚的沥青混凝土防水层和6560cm厚的级配碎石或级配砂砾石组成；基床底层填筑A、B组填料。路基与桥台及横向结构物间均设置过渡段（刚度过渡、沉降过渡），以满足轨道平顺性要求。 3.工后沉降和沉降率需严格控制规定路基铺轨后的残余(工后)沉降：有砟轨道路基（含软土路基）不大于5厘米，年沉降率不大于2厘米；过渡段，工后沉降不大于3厘米；无砟轨道路基残余沉降不大于10mm10m或15mm 20m 。对沉降控制较困难的软土、松软土

27、及新黄土地质地段的路基均采取了地基加固措施。4.填料标准高，路基结构所使用的材料质量必须先期选择和确定 基床表层所采用的级配碎石或级配砂砾石等材料，基床底层采用的A、B组填料均有严格的材质、粒径和级配要求。为保证达到设计标准，设级配碎石拌合站或填料改良场，对填料进行集中拌合或改良。5.路堤施工的工期长根据国外及国内秦沈客运专线、京沪高速铁路昆山试验段的施工经验，良好地基的有砟轨道路堤填筑后一般放置1个月以上，地基不良地段路堤放置6个月以上；黏土地基上的路堤支承板式轨道时放置6个月以上，其他地基放置3个月以上；同时要进行详细地基地质勘察，进行必要的沉降观测，并测算沉降稳定时间，以保证沉降时间，满

28、足稳定和沉降要求 （施工工期、固结工期）。6.要建立先进、可靠、精确、完整、有效的质量控制与检测体系，保证：（1）地质勘察深度及所采用的设计方法和计算参数正确；（2）填料特性、工程措施及适用范围全过程受控。（3）路基均匀或不均匀沉降及其沉降值得到持续正确的检查。工程实践76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、路堤与路堑过渡段处理技术成为技术关键。补图高速铁路路基修建技术无碴轨道路基剖面示意图高速铁路路基修建技术武广客运专线采用CFG桩处理松软土地基采用CFG桩加桩帽可有效的将路基荷载传递至桩体,增强路基稳定性

29、,控制路基工后沉降变形量。甬台温软土地基处理高速铁路路基修建技术郑西客专利用洛阳铲成孔和DDC（孔内深层强夯）工法施作灰土挤密桩，消除黄土地基湿陷性高速铁路路基修建技术机械化加工路基填料高速铁路路基修建技术以人为本，节约用地的扶壁式挡墙新技术高速铁路路基修建技术武广客运专线路基质量检测高速铁路路基修建技术桥梁84四、高速铁路的工程特点与难点1.刚度大除控制挠度，梁端转角，扭转变形，结构自振频率，还要限制预应力徐变、不均匀温差引起的结构变形。并进行车桥耦合动力响应分析。2.耐久性要求高 主要承重结构按100年使用要求设计，统一考虑合理的结构布局和构造细节，强调要使结构易于检查维修以保证桥梁的安全

30、使用等（设计、施工、维护三个阶段共同来保障）。3.墩台基础的沉降控制严格其铺轨后(工后沉降)残余沉降不应超过下列容许值： 墩台均匀沉降量： 对于有砟桥面桥梁： 30 mm 对于无砟桥面桥梁： 20 mm 静定结构相邻墩台沉降量之差： 对于有砟桥面桥梁： =15 mm 对于无砟桥面桥梁： =5 mm 4.上部结构优先采用预应力混凝土结构 预应力混凝土结构刚度大、噪音低，由温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小。5.大跨度的特殊孔跨结构多跨越主要交通干线或通航河流大量采用钢混结合梁、连续梁、斜拉桥、钢桁拱等特殊结构的大跨度梁式。技术复杂，施工难度大。6.双线简支箱梁制、架需特殊的大型施工装备32

31、米跨度的双线简支箱梁重约900吨、梁宽13.4-13.8米，制、运、架需专门的大型施工设施与装备。工程实践97 高速铁路桥梁一般选用简支梁、连续梁、连续刚构、拱及组合梁桥。客运专线桥梁应具有足够大的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度，限制温差和混凝土徐变使梁产生的上拱变形，以保证线路的高平顺性和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。控制墩台差异沉降，以保证线路的平顺性。高速铁路桥梁还应符合100年使用寿命的耐久性要求。高速铁路桥梁修建技术武汉天兴洲大桥主桥采用98+196+504+196+98m的双塔斜拉桥，全长1092m，是目前世界上最大

32、跨度公铁两用桥。高速铁路桥梁修建技术南京大胜关长江大桥主桥采用(108m+192m+336m+336m+192m+108m)六跨连续钢桁拱桥,北岸浅水区采用两联2*84m 连续钢桁梁结构高速铁路桥梁修建技术广珠小榄水道特大桥主跨采用了(100m+220m+100m)V型连续刚构拱组合结构，有效降低了线路标高。该结构在国内铁路桥梁首次采用。高速铁路桥梁修建技术广珠容桂水道特大桥桥梁全长8.555公里，主跨为108+2185+115m双线连续刚构，目前为世界上无砟轨道铁路应用最大跨度连续刚构桥.高速铁路桥梁修建技术郑州黄河特大桥桥梁全长1680m，为公铁两用桥。主桥设计为：（12051681205

33、120）m六塔单索面部分斜拉连续钢桁结合梁。高速铁路桥梁修建技术隧道104四、高速铁路的工程特点与难点1 .三大空气动力效应 A. 瞬变压力。 B. 洞口微气压波 C. 行车阻力2.措施A. 采用大断面（A=100m2），低阻塞比，洞口设缓冲结构。以减轻高速行车条件下瞬间气压变化对车内旅客带来的舒适度降低和微气压波给环境带来的噪声污染。B.重视构造设计由于隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，维修有一定的时间限制。隧道结构按二次衬砌设计，中间设防水板。仰拱、隧底填充及底板混凝土强度等级均较一般铁路有所提高。隧道断面积双洞和单洞双洞单线隧道和单洞双线隧道的比较工程实践111合理确定

34、隧道有效净空面积、保证旅客隧道内的舒适、消减洞口微气压波、提高结构的可靠性和耐久性成为客运专线隧道修建的关键。高速铁路隧道修建技术郑西客运专线秦东隧道洞门及缓冲结构效果图高速铁路隧道修建技术防水板超前地质预报高速铁路隧道修建技术隧道衬砌地质雷达监测衬砌高速铁路隧道修建技术全断面帷幕注浆监控量测凿岩台车施工高速铁路隧道修建技术锚杆施工明洞钢筋绑扎高速铁路隧道修建技术轨道118四、高速铁路的工程特点与难点1.铺设500m长钢轨技术难度大，对设备和工艺有新要求（1）厂制标准轨长100米或50米；（2）工厂焊接并铺设300500米长轨；（3）现场采用移动接触焊工艺。2.严格控制铺轨的初始不平顺，保证精

35、度达到高平顺性的要求（1）采用单枕连续铺设法；（2）大型养路机械作业；（3）对钢轨精确打磨。3.无砟轨道需要坚固稳定的基础。路基和桥梁工后要实现“零沉降”，需研发或引进专用成套设备以满足施工的需要，对施工人员素质要求很高。 -板式轨道是通过灌注CA砂浆永久性定位的，施工操作及定位精度要求很高； -双块式无砟轨道需要专用机械设备；-为降低造价，材料要实现国产化。（1）无砟轨道的定义 无砟轨道是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型式。 （2）无砟轨道的特点轨道稳定性好，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；轨道几何形位能持久保持，提高列车运行的安

36、全性；平顺性及刚度均匀性好；耐久性好，服务期长；避免优质道砟的使用及环境破坏；避免高速运行时的道砟飞溅；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。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；初期投资相对较大；振动、噪声相对较大。德铁无砟轨道扣件系统（Vossloh 300型） 钢轨、300型扣件； 轨道板（64502550200mm )； CRTS板结构组成示图预制轨道板：C55 尺寸：64502550200mm 横向施加预应力 板间纵向连接底座板侧向挡块：C40轨道板侧向挡块：C404.铺设无缝线

37、路受环境温度控制，作业时间受限制起拨道作业轨温应在无缝线路锁定轨温的20范围内，当轨温高于锁定轨温20时，轨道内有76吨的内力未被释放，温度每增加1度内力增加3.8吨。5.轨道要保持持久的高稳定性，必须对轨道结构、轨道基础进行系统优化。-合理的道床结构和几何尺寸； -无砟轨道耐久性与可修复性； -有砟轨道需要优质的特级道砟-实车运行和及时的养护维修。工程实践151高速铁路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。高速铁路轨道修建技术遂渝线无砟轨道综合试验段混凝土底座滩铺双块式无砟轨道施工测量高速铁路轨道修建技术遂渝线无砟轨道综合试验段双块式无砟

38、轨道板式无砟轨道高速铁路轨道修建技术框架式无砟轨道18号无砟轨道道岔遂渝线无砟轨道综合试验段高速铁路轨道修建技术遂渝线无砟轨道综合试验段实车试验高速铁路轨道修建技术大型站房157四、高速铁路的工程特点与难点 大型车站一般位于中国经济发达地区，是城市交通运输枢纽和现代化的窗口。集城市地铁、轻轨、公交等现代交通设施于一体。 建造一批百年不朽的铁路客站是新时期大规模铁路建设的重要组成部分，也是一项复杂的系统工程。新建铁路客站必须综合体现“功能性、系统性、先进性、文化性、经济性”原则，实现了铁路客站建设理念的重大创新。159北京南站 北京南站是京沪高速和京津城际的始发站，地处南二环与南三环之间，是一座

39、集国铁、地铁、市郊铁路和公交、出租等市政交通设施为一体的大型综合交通枢纽。 160 雨棚采用大跨度悬垂梁结构体系，南北向长330米，东西向长130米, 最大跨度66米。 北京南站高架候车厅采用大跨度巨型钢框架结构，站厅层结构平面呈椭圆形，层高11.5米。短轴169.5米，长轴324.0米。最大柱网达20.6x40.5m，柱网之大为国内外罕见。 161上海虹桥站虹桥站位于上海西城，距市中心约13公里，是一个立足长三角，面向全国的区域性大型综合车站，汇集了轨道（磁浮）运输、公交、出租、航空运输四种模式。162新武汉站 新武汉站位于杨春湖、东湖之间，三环路西侧，有良好的景观。站区内汇集大量的客流，与

40、城市轨道交通、公交车、出租车及社会车辆在站区内换乘，形成一个新的交通中心、景观中心和城市新区发展中心。163新广州站 新广州站地处珠三角的核心地带，坐落于广州市番禺区钟村镇建成区南部，是广州铁路枢纽三个主要客运站之一，距离市中心17公里，有四条城市轨道交通线路引入新广州站。164轮/轨关系动车/隧道流固耦合弓/网匹配车/桥振动耦合动车运用检修列车运行控制高速列车与其它子系统的主要接口工程实例165 京津城际轨道交通工程起自北京南DK0+000终至天津站DK117+120，线路全长118.296公里。 全线设有北京南、亦庄、永乐、武清、天津5座车站。正线桥梁长度101公里，占线路总长的89%；路基全长12.544公里，占线路总长度的11，均为软土或松软土质路堤；全线铺设板式无碴轨道。京津城际轨道交通工程于2008年8月正式投入运营。 高速铁路修建-京津城际铁路建设过程中的京津城际铁路跨北京环线特大桥高速铁路修建-京津城际铁路建设过程中的京津城际铁路杨村特大桥高速铁路修建-京津城际铁路京津城际铁路采用CFG桩进行软土地基处理高速铁路修建-京津城际铁路京津城际铁路亦庄车站切去桩头的CFG桩高速铁路修建-京津城际铁路京津城际铁路无砟轨道底座板钢筋绝缘处理高速铁路修建-京津城际铁路京津城际铁路无砟轨道底座板高速铁路修建-京津城际铁路京津城际铁路轨道板生产钢筋绑扎钢筋入模混凝土灌注