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文档简介

高速铁路线路养修管理概述高速线路列车运行速度高、密度大,意味着很小的事故就会影响一大批列车的运营,加之乘客更加重视列车准点率、舒适度;因此,对于高速线路来说,必须具有高安全性、高平顺性、高可靠性,具有更优质的维修服务以及更快的反应速度,也意味着高速线路维修养护更具挑战性。中国铁路第六次大提速示意图京津城际铁路连接北京、天津两大直辖市,全长120公里,其中87%为桥梁工程。铁路设计最高时速为350公里,投入运营后,该线将大量开行国产时速300公里的CRH2型动车组列车和时速350公里的CRH3型动车组列车。京津间全程直达运行时间控制在30分钟内,列车最小行车间隔3分钟。京津城际铁路是我国第一条具有自主知识产权、具有国际一流水平的高速城际铁路。

京沪高速铁路全长1320km,沿线设置客运站19个,其中北京南、天津西、济南、南京南和上海等为始发站。德国ICE高速列车事故

1998年6月3日,由慕尼黑开往汉堡的德国ICE884次高速列车在运行至距汉诺威东北方向附近的小镇埃舍德时,发生了第二次世界大战后德国最为惨重的列车脱轨行车事故,造成100人死亡,88人重伤。该列车由两辆机车和12辆拖车组成,在列车运行距公路跨线桥约6公里时,第一节拖车的3轮对的轮箍发生破裂,列车继续以200公里/小时的速度运行,第3节拖车尾部与桥墩猛烈冲撞,使跨线桥部分坍塌坠落,事故发生后12辆拖车全部脱轨。事故发生后,其余59列ICE型列车中止运营,并进行了全面检查。44列ICE2列车的运营虽未受事故影响,但最高时速已降低到160公里。德国ICE高速列车事故日本新潟发生地震时一列新干线列车脱轨

2004年10月23日,日本新潟县发生里氏6.8级浅层直下型地震,一列行驶于浦佐与长冈间的新干线列车“朱鹮225”号发生脱轨事故,所幸的是151名乘客无一人受伤。这是自东海道新干线1964年开业以来,运行中的日本新干线第一次发生脱轨事故。德国磁悬浮列车事故2006年9月22日德国一列磁悬浮列车在测试轨道上与一辆维修车相撞,事故造成23人死亡,10人严重受伤。法国高速列车与卡车相撞法国当地时间2007年12月19日上午9时20分。一辆从巴黎开往日内瓦的法国高速列车与一辆大卡车相撞,发生事故的高速列车载有160名乘客,当时正以每小时约100公里的速度行驶,在法国东部安省的拉瓦夫莱特车站附近,与一辆因不明原因卡在交叉道口的载重卡车相撞。事故造成卡车司机死亡,以及列车上35人轻伤,其中包括列车司机。在事故中,卡车被完全撞毁,列车车头左前部也被撞毁,并且列车前部发生脱轨。法国高速列车与卡车相撞7.23动车追尾事故事故时间:7月23日20时34分;

事故地点:温州双屿下岙路段;

动车组:北京-福州D301动车组

杭州-福州D3115动车组

追尾脱轨:D3115与D301发生追尾,造成D301次列车第1至4位脱线,D3115次列车第15、16位脱线;最终造成40人死亡,数百人受伤。

事故原因:经初步调查显示,由于温州南站信号灯设备存在缺陷,应该显示绿灯的时候显示红灯,没有给后车提供应有的信号,相关调度人员也没有发出预警,引发追尾事故。

国外高速铁路养修检测(一)日本新干线线路养护维修日本铁路自1964年建成东海道新干线之后,先后建成山阳、东北、上越、山形、秋田、北陆等新干线,共计2325公里,分别由JR东海、JR西日本、JR东日本客运公司管理。日本新干线开业43年来,实现高速度(300km/h)、高密度、大运量运输,已经运送70亿人次以上的旅客,从未发生一起乘客死亡事故,列车平均晚点不到1分钟。日本新干线实现安全运输的秘诀,正如日本专家所言:“合理的设计、科学的维护和人才的培养”。新干线路网1设计理念——新干线设计立交全封闭,无道口,大半径曲线,坡度限制不超过10%,减少停靠车站,客运专线,没有妨碍高速行驶的慢速列车,出台了《关于在新干线铁道妨碍列车安全的处罚特例法》,此法规定:行人或放置物体侵入新干线3m及以内即属犯罪;向列车投掷或发射物品也属犯罪。——采用设备优先原则,建立可靠的列车安全保证系统。如:采用先进的ATC列车速度控制系统;在新干线沿线设置自然灾害预警系统;对直接控制列车运转的装置和设备,在设计和应用过程中考虑故障问题等。——科学合理的提速技术路线。如东海道新干线由1992年以前220km/h提速至270km/h,不是一味强化基础设施,而是着力提高列车性能,将高速列车轴重由原来17t降低到11t。

设计理念——极为重视路基工程。日本吸取了东海道新干线的经验教训,将路基这一土工构造物当成构造工程来对待,一直不断对路基标准、设计、施工和质量控制进行研究,在实践中不断完善、修改,不良地基地段全部以高架形式通过,并对一般路基地段进行强化处理。如:北陆新干线,除加固地基外,在路基表面还铺了20cm碎石,再铺10cm沥青混凝土,彻底解决路基不良问题。——积极采用省力化或环保形轨道。根据寿命周期成本最低选用轨道结构,日本称之为:“最佳轨道结构”。有碴轨道的比列由当初修建第一条东海道新干线100%,降低到以后修建东北、上越、北陆等新干线的15%及以下。2养路体制日本新干线线路维护实行三级管理,总公司下设地区分公司,地区分公司下设基层技术中心或所,新干线轨检车检测、线路维修委托给合作公司。总公司:技术指导、制定将来计划、技术开发、与相关机构的协调、教育培训、其它。分公司:总公司指导内容的实施、预算的执行、简单的技术开发、工程合同、其它。运行总部:列车运行有关事项、作业管理、事故处理、系统的维持管理、其它。技术中心:检查、作业的实施、工程合同、灾害防护、其它。3轨道状态的评价与管理标准日本新干线高速铁路既对局部轨道状态进行评价和管理,又用500m区段的轨道不平顺指数P值来评价轨道状态的好坏,确定预防性计划维修的地点。(1)、局部轨道不平顺性管理标准日本新干线对局部轨道不平顺性的评价与管理分为五级,为满足高速条件下对长波不平顺性管理的需要,还增加了40m弦长管理值。——验收目标值:维修作业和工程施工后应达到的质量目标值。3轨道状态的评价与管理标准——计划维修目标值:为在制订维修计划时,确定需要进行维修的轨道不平顺的管理目标值。——舒适度管理目标值:为确保列车良好舒适度的目标值。——安全目标管理值:当达到或超过该值时,将会对高速行车安全性有较显著的影响,因此应限期(一般15天)紧急补修。——慢行管理目标值:当达到或超过该值时,列车必须降速慢行,并以任何可能的手段立即予以消除。日本新干线轨道不平顺管理目标值(160km/h以上)类别单位作业验收目标值计划维修目标值舒适性管理目标值安全管理目标值160km/h慢行管理值轨道不平顺10m弦高低mm≤4671015轨向mm≤34469轨距mm≤±2+6,-4+6,-4+6,-4水平mm≤3557平面性mm/2.5m≤345640m弦高低mm7~10轨向mm6~7轨面凹凸不平顺mm/m0.30.6车体加速度垂向g(全振幅)0.250.250.350.45横向g(全振幅)0.200.200.300.353轨道状态的评价与管理标准(2)、基于的P值预防性计划维修管理日本新干线依据500m区段轨道不平顺指数P值来制订预防性维修作业计划,P值则是500m轨道区段中,超过±3mm的采样点数占总采样点数的百分比。目前P值管理仅限于高低和轨向两项。4轨道检测

新干线线路检查以动态检测为主、静态检查为辅,通过综合分析动态检测数据,指导线路维修。综合检测车检测:每10天检查一次,与新干线的最高运行速度一致。振动加速度检测:日本新干线高速列车上装有车体振动加速度仪,每天测试车体振动加速度以发现轨道的异常状况。4轨道检测钢轨探伤:①大型探伤车:一年2遍,检测最高速度为40km/h。②小型探伤仪:一年2遍,对大型探伤车检查覆盖范围以外的轨道进行钢轨探伤,同时对大型探伤车检测发现的病害处所进行复核、确认。③手动探伤仪(通用探伤仪):一般一年2遍,运量较大的区段一年3次(年运量4000万吨以上),主要用于尖轨等特殊断面区域轨道检测静态检查:静态检查又分为人工巡视、道岔和无缝线路伸缩检查。①人工巡视:有碴轨道1次/周,无碴轨道1次/两周。②道岔检查:分为月度检查和年度检查两种。月度检查:每月一次,主要检查尖轨与基本轨、心轨与翼轨是否密贴,拉杆、顶铁等是否作用正常,道岔转换是否正常,顶铁与尖轨之间的间隙、尖轨与滑床板之间的间隙等各部尺寸是否在标准范围内,同时对道岔侧向等轨道检测车检测范围以外部分的轨道几何尺寸进行检查。年度检查:每年两次,在月度检查的基础上,采取松开道岔内的部分部件(拉杆、间隔铁、顶铁等),架起钢轨等方式对道岔进行更加全面的检查,主要包括清洗部件进行着色探伤、采用手动探伤仪(通用探伤仪)进行钢轨加强探伤等。③伸缩调节器:检查周期为每两月一次。④无缝线路伸缩:每年两次,观测时间是每年气温变化较大的春、秋两季。5主要养路机械

(1)、检查用轨道检测车:用于检测轨道误差。钢轨探伤车:探查钢轨损伤。(2)、养路作业用轨道车:用于材料等的运送。捣固车:用于道床捣固(plasser和Doila公司制造)。动力稳定车:用于捣固车作业后的道床夯实。配碴整形车:用于多头捣固机施工后的道床整理(plasser和Doila公司制造)。钢轨打磨车:环境对策、消除钢轨损伤等。除雪车:雪害对策。(3)、其它确认车:用于首次列车车前的线路安全确认。6养路工作养护维修目标:以最低的成本和可靠的技术提供优质的线路质量。追求绝对的安全,以少量精干人员,确保高效率、高质量的养护维修执行体制,为行车提供高水准的线路设备。新干线根据轨道部件的使用状态,分不同的周期对轨道部件进行单项更换或修理。具体分为大规模修理施工、小规模修理施工和钢轨打磨。养路工作(1)、大规模修理施工更换钢轨、抽换轨枕、清筛更换道床、更换道岔和更换钢轨伸缩调节器等作业。(2)、小规模修理施工主要指整修轨道几何状态,恢复轨道平顺性的作业。具体根据每10天一次的轨检车检测结果,确定修理里程及修理项目。(3)、钢轨打磨一般每5000万吨打磨一次,同时对噪音超标地段有计划地进行打磨以达到降低噪音的目的。7安全制度(1)、进入线路为防止事故在线路的两侧设置有屏栅,养路人员在列车运行时间带内进入与退出线路之际,有与调度联络的义务。但仍禁止进入轨道内。另外,在紧急情况下,在通知列车缓行后方可进入。(2)、养路作业时间带日本新干线白天的行车密度很大,因此除了必不可少的巡回检查外。全部维修养护作业都安排在凌晨0:00一6:00之间列车停运的时间带内。另外,必须预先在调度命令上登记作业内容。安全制度(3)、养路用车辆接近的报警装置虽然是养路作业时间带内的作业,也要监测其它养路作业使用的养路车辆的接近,为确保作业人员的安全,在作业现场设置报警装置。(4)、养路用车辆等的运行时刻表养路作业的同时使用轨道摩托车及钢轨打磨车等养路用车辆时,在避免与其它作业相冲突的同时,为确保作业人员的安全,要编制记载有必要事项的养路用车辆的运行时刻表。(5)、确认车辆的运行为了确保列车的高速运转,每天在首次列车运行之前,先运行确认车辆的运行,检查线路内是否有异物,并进行排除。在确认车通过之前,必须完成养路作业。8灾害监测日本是个地震国,为保护旅客的宝贵生命,有必要尽早探知地震情况,停止列车的运行。为此,在各地设置有地震仪,并设置了与保证供电的变电所连动的系统。另外,为防止由风、雨、雪等所致的自然灾害,确保列车安全、稳定的运输,还设置有各种的监测器。9日本新干线线路养护维修特点——全面贯彻预防性修理的指导思想,设定预防性维修极限值,在该阶段内实施修理,尽力减少事后修理。——制订了完整的轨道状态评价与管理标准。——建立了检测技术先进、检测周期较密,动态检测为主、静态检查为辅的检测体系。——重视轨道长波长、轨面短波不平顺的管理。——运行、维修时间带分开,线路维修夜间开“天窗”进行。日本新干线线路养护维修特点——高度重视施工作业后质量确认,每次施工后、新干线高速列车开通前,开行确认车对线路进行确认是否满足高速运行条件。——轨道维护实现信息化管理,根据综合检测数据处理结果,指导线路的养护维修工作。——建立线路设备检测、管理、维修分开,轨道动态检测-大型养路机械开“天窗”作业—轨检车检测质量验收闭环管理的维修体制。——建立可靠的自然灾害预警系统。(二)

法国高速铁路工务养护维修法国1981年东南线高速铁路建成通车,随后大西洋线、北方线、地中海线相继建成,2007年6月10日,连接法国首都巴黎和东部城市斯特拉斯堡的东部高速铁路,正式投入商业运营,至今已投入运营的高速铁路共计1876km,运行速度为270~350km/h。2007年4月3日,法国高速列车在刚刚竣工的巴黎-斯特拉斯堡东线铁路试验速度达到574.8km/h,打破了1990年5月TGV列车在大西洋线上创造的515.3km/h的最高世界记录。到2007年,法国TGV成功运行26年来,载客量超过12亿人次,除了平交道口事故外,其余地段无一列伤亡事故发生。

法国高速铁路网

试验列车“V150”试验速度达到574.8km/h2.1设计理念新线设计充分考虑日后线路养护,新线建设与运营维修统筹兼顾,避免反复施工、投入,追求综合经济效益最佳化。如:——严格控制轨道的初始不平顺。法铁的经验是:新线施工和大修时道碴必须整平、压实,严格执行作业流程,并采用先进的施工和维修机具,作业后进行严格验收。必须一次铺成无缝线路,不能用短轨过渡。钢轨铺好后,在开通行车之前,需预先打磨,磨掉在铺轨过程中产生的微小轨面不平顺,防止微小轨面缺陷导致轨道不顺的恶化。——同步建成绝对坐标测量系统,为运营后线路维护提供控制基准。——道岔设计、生产、铺设一体,高速道岔的生产、组装、预铺工厂化,确保道岔铺设精度和质量。设计理念——采用1/65和1/46等大号码可动心轨道岔,并用“三金焊接法”将道岔与普通钢轨焊接成整体(“三金焊接法”是一种在道岔和钢轨之间插入合金钢片,分别与道岔和钢轨焊接成整体的方法),提高岔区的平顺性。——强化路基,严格执行路基规范,保证路基修筑质量,提高轨道保持能力。——严格控制原材料和产品质量。法铁高度重视建设中采用的材料质量,从钢轨、轨枕、扣件、道碴到路基填料均制定了各自的技术条款,并对其质量进行反复检测,若发现质量问题,则严格按合同条款进行退赔。例如道碴的质量,要求其材质必须达到标准;道碴粒径必须满足25~50mm标准和相应的级配标准,并严禁道碴中存在粉尘;道碴需在采石场水洗两遍,如在大型临时基地发现有微量粉尘则还需水洗一遍;列车通过后,无粉尘飞扬现象。

铺设在线路上的道碴2.2线路维修管理体制为了使线路处于良好的状态,确保TGV运行的安全、正点和舒适性,法国既有高速铁路共设置了五个综合维修段负责基础设施的养护和维修。综合维修段主要负责线路、桥梁、隧道、接触网、通信、信号等基础设施的养护维修工作。综合维修段内又按专业设置综合工区,综合工区主要分为两类,一类负责轨道、桥梁、隧道等设施的养护维修工作(以下简称线路工区),另一类负责接触网、通信、信号等设施的养护维修工作(以下简称信号工区)。综合工区内按专业又分为几个作业小组。2.3法国高速铁路轨道不平顺管理标准(1)、局部轨道不平顺性管理标准法国高速铁路将轨道、车辆及其相互作用与基础设施维护作为一个系统来考虑。在列车动载作用下,轨道不平顺的产生加剧轮轨作用力;反之,轮轨作用力又加剧轨道不平顺的发展。轨道状态控制和维护保养的过程就是减少和抑制二者发展变化的过程。这个控制和维护的平衡就形成了基础设施维护管理的基本原理。基于这个原理法国高速铁路对局部轨道不平顺性分四级管理:法国高速铁路轨道不平顺管理标准目标值(VO)—指新线铺设或维修作业后应达到的质量标准。警告值(VA)—对达到或超过该值的轨道不平顺要实施重点观测,分析其发展变化情况并做出维修计划。干预值(VI)—对于达到或超过该值的地点或区段实施必要的维修作业,一般在15天之内予以实施,并使其达到目标值。限速值(VR)—对于达到或超过该值的地点或区段列车必须降速行驶,并以任何可能的手段(包括手工作业)予以整治。法国高速铁路局部轨道不平顺管理标准

项目横向振动加速度(m/s2)高低(mm)轨向(mm)车体转向架12.2m基长(半峰值)31m基长(峰-峰值)10m基长(半峰值)33m基长(峰-峰值)VO32VA1.23.5510612VI2.26.01018816VR2.88.015241220(2)、基于质量指数的预防性计划维修管理法国高速铁路在对局部轨道平顺状态进行四级评价管理的同时,并对区段轨道不平顺的整体状态进行统计评价和管理,用300m区段轨道不平顺绝对偏差的滑动平均值,即平顺性质量指数来评价轨道的平顺状态,进行预防性计划维修管理,以质量指数作为制订维修计划主要依据。法国高速铁路轨道平顺状态质量指数

综合指数eL1L2高低(NL)0.60.8水平(NT)0.40.6轨向(D)0.91.4

法国TGV钢轨表面短波不平顺管理标准

项目标准焊接接头轨身(端)平直度接触焊铝热焊轨身(硬弯)垂向0.3mm/3m或0.2mm/m顶面(+0.2~0)mm/m或(+0.3~0)mm/1.6m(+0.2~0)mm/1m横向0.45mm/1.5m内侧面(+0.2~0)mm/m±0.3mm/1m轨端(翅曲)上弯0.4mm/2m下弯0.2mm/2m横弯0.5mm/2m2.4法国高速铁路轨道检测检测是确保高速铁路的安全运行至关重要的一个环节。为了检测线路设施的使用状态,法铁采用Mauzin轨道检查车、Melusine轨道动态响应检测车、IRIS320综合检测列车和人工检查相结合的办法进行检测。法铁检测设备检测周期车辆设备应用范围检测内容检测速度检测周期Mauzin轨检车既有线高速线轨道几何状态160km/h4个月或45天一次Melusine动态响应检测车既有线高速线转向架、车体加速度300km/h既有线15天高速线15天IRIS320检测列车高速线轨道几何状态、接触网、通信、信号、噪声320km/h15天法国高速铁路轨道检测超声波轨道探伤检测:每6个月一次Ivoire轨面检测车:安装在Mélusine检测车,通常是每3个月检查一次。检测车位于轨道的上方都安装有一台2000万象素的数码摄像机,即使在300公里/小时的速度条件下,它也能清晰发现小到1mm的问题。当发现轨面缺陷密度达到每公里9处时,必须进行钢轨打磨。法国高速铁路轨道检测人工检测主要是对轨道的材料及其几何尺寸、道岔、伸缩调节器等薄弱环节进行定期巡检。人工检测主要由两个层面的检查组成。法国高速铁路轨道检测①综合维修段组织的检查每2周线路主管负责人或助手对线路进行添乘检查;每5周对道岔、桥梁温度调节器组织检查;每10周对线路外观、排水设施及隔离栅栏等组织检查;每年对本段所管辖的线路进行一次全面检查。法国高速铁路轨道检测②综合工区的检查每5周对道岔、伸缩调节器进行检查(与段的检查时间相错);每5周对线路的外观、排水设施及隔离栅栏等组织检查;每10周工区负责人徒步对线路进行检查,目前主要由小型巡检车(时速约为4km/h,配有强照明设施)巡道代替,检查可通过人力或自动装置进行。每日对线路进行巡检(特别是岔区和伸缩调节器)。白天利用天窗巡道,夜间利用小型巡检车巡道。除这些定期检测外,还可应有关方面的具体要求进行特别巡查,主要指在酷暑、恶劣天气或为其他目的进行的巡查。

巡检车2.5养护维修(1)、作业内容法铁高速线基础设施的养护维修贯彻预防性维修为主、故障性维修为辅的原则。维修作业分为:预防性维修、矫正性维修和更新三种方式。养护维修①预防性维修预防修主要根据事先拟定的计划或设施变化状态进行的预先维护。预防修内容包括轨道几何状态调整、轨道修理或更换、接头病害处理和失效轨枕、扣件系统修理与更换。所有维修都要进行作业后质量复查,达到要求后方可验收。②矫正性维修矫正性维修指在故障出现后为恢复设备的正常运行状态而进行的修理,包括排除故障和修理。排除故障就是对设备故障进行临时处理,修理就是使设施重新完全恢复其功能。法铁规定,从故障通知发出后,维修值班、备班人员20分钟内要到达现场处理故障。③更新改造更新改造是指通过关键部件更换恢复设施状态。主要针对设施达到了疲劳极限或设施过于老化导致维修成本大幅提高,设施已不能在短期内以合理的成本维持其应有的安全性能、良好运行或舒适水平。养护维修(2)、维修计划法铁高速线基础设施维修计划是按照预防性维修、矫正性维修和更新改造编制和实施,大体分为长期、中期和短期三个阶段。①长期维修计划从运行图研究阶段开始进行编制,大约在新图实施一年半以前,由法铁运营基础部组织各地区铁路局按照技术规定讨论制定方案,总体预算、维修确认车开行和维修天窗时间等需要在运行图编制中考虑。(2)、维修计划②中期维修计划从维修实施半年至一年前开始编制,由高速线基础维修综合段组织下属各养护维修生产单位(通信信号、接触网、线桥隧)研究编制,主要内容包括工作量、人工成本、材料成本、维修时间、维修设备、运输工具和总成本等,编制过程中使用专用软件和法铁维修历史成本参考数据库信息,报上级审核、平衡、批准后,按上级批准的预算由维修段领导组织协调各生产单位研究确定维修内容、配备人员数量、委外工作量、时间和维修设备等,制定预算范围内的工作和时间计划。③短期维修计划从维修实施前一周开始编制,由地区调度中心的维修办公室负责组织协调制定,主要按照长、中期维修养护计划的内容和要求,考虑运营生产的实际情况,征求各方意见,协调各方矛盾,将维修计划落实到实际运行图上,交调度台具体执行。(3)、维修天窗法国高速线基础设施维修天窗分白天和夜间两个时段。养护维修工作主要在夜间进行,夜间从0:00—6:00开设6h的垂直矩形维修天窗,实际维修工作时间4h左右,其他为准备、设备到位和撤离时间。在一些特殊情况下,夜间也开设“V型天窗”,但邻线列车的运行速度由300km/h降为170km/h。如作业线上仅有打磨列车作业而没有维修人员在线上时,就采用“V型天窗”。法铁高速线白天开设1h左右的“V型天窗”,主要用于道岔转辙部分、密贴检查装置的检修以及线路巡视。一般情况下,对临线的运行速度没有限制,但需采取安全防护措施。法国高速铁路明确规定不能取消白天“V”型天窗,主要由于视线原因,即使夜间解决了照明问题认为还是有很多缺陷检查不到。规程规定,检测车只能对线路检测,道岔和无缝线路温度调节器必须在白天进行人工检查。(4)、线路开通速度常规的保养完成后,线路按正常速度开通运营。维修作业完成后,首列运行160~170km/h。大修作业完成后线路开通速度有一定的规定。如在线路换碴时,当日施工完成后限速80km/h运行;第二日再进行捣固作业,开通后限速170km/h运行;第三日再进行整理作业(包括捣固作业)后,恢复常速运行。每天正式运行前,开行一列时速为170km/h的TGV专用列车,主要是检查线路等基础设施的质量,同时也检查线路上是否有路障。如果没有专用列车,就采用正式运行的TGV列车,但时速必须控制在170km/h,充分考虑了当日TGV运行的安全。2.6法国TGV线路养护维修的特点——实行预防性维修制度。法铁管理轨道的指导思想是在轨道几何状态快要恶化,但尚未严重不良之前就进行预防性计划维修,而不像有些国家铁路那样,等轨道状态变坏了再修。——采用大型养路机械、开“天窗”、按绝对基准进行整平、拨道作业,提高作业质量,有效地消除对高速行车有害的轨道不平顺波长成份,达到高速线路所必需的维修精度。——注重钢轨维修。法铁强调,钢轨是支持列车运行的基本保证,由于其承载的重要性、焊接和探伤工艺的特殊性、几何尺寸的精确性(以0.1mm为单位)、高速运行条件下轨面的平顺性等要求,必须有专门机构负责钢轨维修工作。法国国铁的经验证明:在线路捣固后实施钢轨打磨可以改善线路平顺性,从而省去一次捣固作业,可以使道床维持更长的时间。法国TGV线路养护维修的特点——高度重视线路开通安全。维修作业完成后及每天正式运行前,开行一列时速为170km/h的TGV专用列车,检查线路等基础设施的质量及是否有路障,以确保TGV运行安全。——实现信息化管理。养护维修管理基本采用信息化管理,目前,SNCF公司主要利用DEFRAIL和TIMON两个软件对线路的养护维修进行信息化管理。(三)

德国高速铁路工务养护维修

德国已建成高速铁路4条:汉诺威—维尔茨堡(327km、客货共线)、曼海姆—斯图加特(107km、客货共线)、汉诺威—柏林(264km、客货共线)、科隆—莱茵/美因(法兰克福)(219km、客运专线),共计917km。正在建设1条:纽伦堡—慕尼黑高速线(171km,含部分既有线改造)。德国线路除一条是客运专线外,其余均是客货混跑线路,但是其行车组织方式与国内不同,一是其白天基本是客车,晚上才开行货车;二是其货车的运行速度较高。一般客车允许速度160km/h的线路,货车运行速度达120km/h;在建的高速铁路其客车允许速度为300km/h,其货车的允许速度为160km/h。

德国高速铁路网3.1设计理念

——轨道质量控制和保证贯穿于新线设计、施工、运营全过程。一是以较大的初期投资减少投入运营后维护;二是严格施工工艺、工期,采用大型施工机械和小型轻便的检测机具保证施工质量,严格控制轨道初始不平顺,实现运营成本最大程度的下降和行车运营的安全可靠。——新建高速铁路广泛采用无碴轨道结构。基于大量试验证明无碴轨道在节约维修费用方面明显优点,而有碴轨道维修费用有增长趋势,德国铁路公司故决定在新建科隆—法兰克福高速客运专线上,广泛采用无碴轨道结构。设计理念——桥上无缝线路设计采用“梁服从于轨”的设计原则,桥与路基采用一致的扣件,解决桥上铺设无缝线路问题,便于轨道的养护维修。——采用跨区间超长无缝线路和120m长钢轨,减少钢轨焊接接头和钢轨残余应力,提高钢轨初始平顺性。——线路大修原则是尽可能使轨道结构升级。如加大钢轨质量,更换新型轨枕、道岔等,一步到位,不留后患。设计理念——重视路基基床表层处理,采用强化路基结构。德铁认为路基基床表层处理是至关重要的,对基层材料主要考虑较高的颗粒强度和弹性模量,以及耐磨、反滤等特性。——注重路桥过渡段处理,严格控制路基变形及工后沉降,实现刚度平缓过渡。——以列车适应线路,以移动设备适应固定设备,通过减轻列车轴重和簧下质量,以减少列车对线路的冲击。如2002年新建成的科隆-莱茵/美因(法兰克福),采用全新的ICE3为动力分散式高速列车,列车最大轴重由ICE2的19.5t下降到15t。3.2德国高速铁路轨道不平顺管理标准德国高速铁路对轨道状态的评价分为五级:SR0:该值表明轨道平顺性很好,安全储备很大,不需要关注。SRA:超过该值,表明对轨道平顺状态的安全储备开始有影响,需要进行跟踪评价。SR100:该值表明,除对轨道平顺状态的安全储备开始有影响外,还对技术经济上的合理性也有影响。SRlim:超过该值时,不仅会对轨道变形安全储备有较大的影响,而且还将会出现对机车车辆的运行安全和对轨道的破坏出现不允许的情况。Grenzwert:这是一个直接影响安全的极限值,也就是说轨道变形的安全储备已用尽,是不容许达到的极限值。德国高速铁路轨道不平顺管理标准DB研究得出了轨道质量从SR0至Grenzwert的变化规律,如下图所示。从图中可看出:原则上在轨道质量达到SRlim之前就要安排维修工作,以尽量避免轨道超限达到SRlim,且经过维修后轨道质量要求达到线路开通运营时的平顺状态。德国轨道不平顺变化趋势图德国轨道不平顺的评价管理标准(140-300km/h)

顺序评价项测量基线单位峰值类型SR0SRASR100SRlimGrenzwert1高低2.6/6.0mmm峰/峰值6101420352三角坑2.5m‰平均/峰值1.32.03.03水平mm平均/峰值46812204轨向4.0/6.0mmm峰/峰值610142035

德国机车车辆响应的评价标准序号评价值评价的等级极限系数k参数单位基准值SR0SRASR100SRlim1横向力KNK(10+2/3Q)0.51.01.31.52水平加速度aym/s2峰/峰值K·2.50.71.01.31.53rms值K·0.50.41.01.31.54垂向力QKNK·170最大垂直力0.81.01.31.55K·Q0最小垂直力0.60.40.36垂向加速度azm/s2峰/峰值K·2.50.71.01.31.57rms值K·0.50.41.01.31.53.3线路检测为确保德国铁路运输安全,有效控制铁路基础设备具有良好的状态,德国路网公司DBNetz和DBSystemtechnik分别负责轨道几何状态、接触网、轮轨力、通信、信号、车辆动态响应加速度等专业检测设备的研制。现在用于高速和普通线路设备检测的主要是专业化自走行检测车和部分专业综合项目检测编组列车。德国铁路检测周期

车辆设备应用范围检测内容检测速度检测周期OMWEV≥230km/h轨道几何状态200km/h1次/2月RaiLab160≤V<230km/h160~200km/h1次/3月GMTZ120≤V<160km/h轨道几何状态90km/h1次/6月80≤V<120km/h1次/12月V<80km/h1次/18月超声波钢轨探伤车各种线路钢轨探伤60~70km/h1次/4月限界检测各种线路限界检测80km/h1次/3年ICE动态检测列车V≥230km/h轮轨力及弓网参数不低于运营速度的90%1次/6月VT612ICE-T运行的小曲线线路轮轨作用力、加速度、车轮踏面等效锥度不低于运营速度的90%1次/年及线路大修后3.4线路养护维修德国铁路的设计思想是尽量减少运营后的日常养护维修成本以及由此对行车产生的影响。德铁的绝大部分线路都是无缝线路,列车设计十分先进,列车对轨道的冲击力大为减小,故整个轨道结构的使用寿命很长,大大减少了线路维修养护的工作量。因此,德铁线路的日常检查和维修工作的频率和工作量比较少,线路的养护实行彻底的修养分开,没有巡道工的设置,工务段的主要工作只是进行线路的检查和保养,及通过周期性的检查来监控设备的安全,发现线路各部分的缺陷或故障,同时获取有关的数据,对线路状况进行评价,及时对线路进行经济合理的维修。3.5线路维修“天窗”德国高速铁路主要为客货混行,列车密度很大,夜间仍然有货车运行,维修作业一般安排在夜间或周末进行。“天窗”时间安排在凌晨3:30—6:00,160km/h的快速货车安排在3:00之前通过,以免影响养护维修作业。对于需要长时间作业的维修工作,集中安排在周末夜间(星期六、日夜间不运行货物列车)进行。区间内平均约6km设一组渡线,以便一线维修一线组织反向行车。3.6德国高速铁路线路维修特点——采取周期较长、动态检测为主的检测模式。德国对高速铁路线路的日常检查以轨检车为主且周期较长,只是对道岔和需对轨检车的检查结果做复核的地段进行人工检查。这主要基于德国铁路稳定的轨道质量、机械化程度较高的轨道养护维修模式和良好的列车性能。——严格轨道不平顺管理。DB的轨道管理采用统一的管理模式,即根据SRA至SRlim的状态定义,通过IIS系统和SAPR3系统的分析,制定线路的维修计划和规模,实现轨道的科学化管理,原则是在轨道质量达到SRlim之前就要安排维修工作,以尽量避免轨道超限达到SRlim。——采用大型养路机械根据基准点进行作业。图为利用激光检测设备来确定轨道中心线相对于接触网杆上的基准点的相互位置,将检测值与线路外移桩上的标记值进行比较确认,随之输入捣固机指导施工。德国高速铁路线路维修特点——重视检测数据应用,采用检测数据管理信息系统SAPR3和IIS,指导线路的养护维修。——建立保障高速列车运行安全的轨道不平顺限速管理紧急处置系统。设置轨检车—行车指挥—工务管理部门间的无线通讯联络及申报、批准下达限速命令的系统。——实行检、养、修分开维修养护体制。检测设备的开发应用与研究委托德国DBNetz和DBSystemtechnik公司负责,大修任务一般都委外进行,工务段的主要工作只是进行线路的检查、监控、保养和对线路状况进行评价。(四)

发达国家高速铁路维修与管理的特点(1)、设计及建设理念先进。新线建设与运营维修统筹兼顾,新线设计充分考虑减少日后线路养护,追求综合经济效益最佳化。重视新线建设质量,严格控制轨道初始不平顺。采用设备优先原则,尽量减少认为因素的影响,用设备代替人的判断和操作。以移动设备适应固定设备,着力提高列车性能,减轻列车轴重和簧下质量,以减少列车对线路的冲击。(2)、轨道管理科学。制订了完整的轨道状态评价与管理标准。建立了检测技术先进,检测周期合理,动态等速检测为主、静态检查为辅的检测体系,科学预测和监控基础设施设备的变化,指导线路维护。全面贯彻预防性修理指导思想,依靠先进轨道信息管理系统,采用大型养路机械按绝对基准开“天窗”作业和配套进行钢轨打磨,实现线路状态修,有效消除轨道长波不平顺和轨面短波不平顺,提高线路维修精度和耐久性,延长线路维修周期。(3)、安全管理严格。建立高速铁路防灾安全监控系统,实施全面、准确、实时的安全监控,预防灾害的突然袭击。国内高铁工务管理-工程建设工程管理:可行性研究批复:国家发展和改革委员会。初步设计批复:铁道部。工程建设:合资铁路公司,招标确定的设计、施工、监理单位和产品供应商。国内高铁工务管理-工程建设提前介入:设计审查:了解工程概况,掌握主要技术标准和设备使用功能,根据运营需要对设计文件提出审查意见和建议。国内高铁工务管理-工程建设提前介入:现场介入:参与施工质量的过程控制,掌握工程及设备质量状况,提出问题整改意见和建议,建立问题库,督促整改。国内高铁工务管理-工程建设工程验收:静态验收:成立组织、确定范围、专业分工、现场检查、结果签认、建问题库、整改复验、验收报告、报告审查。国内高铁工务管理-工程建设工程验收:动态验收:成立组织、确定范围、明确分工、联调联试、问题整改、检测报告、验收报告、运行试验、报告审查。安全评估:成立专家组、确定范围、现场检查、专家评审。国内高铁工务管理-工程建设工程验收:初步验收:铁道部组成验收委员会。初期运营:合资铁路公司委托铁路局运营管理(一年)。国内高铁工务管理-工程建设工程验收:国家验收:国家发展和改革委员会。正式运营:合资铁路公司委托铁路局运营管理。国内高铁工务管理-工程建设运营准备:合理设置维护机构。选拔、培训管理、技术和技能人员。配备机具设备、材料。国内高铁工务管理-工程建设运营准备:建成生产生活设施。建立健全规章制度。组织应急处置演练。具备信息化管理条件。国内高铁工务管理-运营维护管理机构:维护管理:铁道部、铁路局、工务段、车间、工区。资产管理:铁路公司。国内高铁工务管理-运营维护管理组织形式:铁路局、工务段主要为延伸管理,部分为专业管理。车间、工区为专业管理,部分为综合管理。铁路公司委托铁路局进行维护管理。国内高铁工务管理-运营维护管理组织形式:铁道部基础设施检测中心、铁路局工务检测所和大型养路机械运用检修段负责检测。大型养路机械运用检修段或工务机械段负责利用大型养路机械对线路的修理。国内高铁工务管理-运营维护车间、工区管辖:线路车间:营业里程200~300km左右。工区间距一般为100km左右。国内高铁工务管理-运营维护车间、工区管辖:站间距较小的城际铁路、山区、高原和严寒地区车间和工区管辖线路长度可适当缩短。动车段(所)应单独设置线路车间或工区。国内高铁工务管理-运营维护修程修制:修制:预防为主、防治结合、严检慎修。检修分开。天窗修。信息化。任务:保持线路设备状态完好。国内高铁工务管理-运营维护修程修制:目标:高可靠性、高稳定性、高平顺性、耐久性。修程:周期检修、经常保养和临时补修。国内高铁工务管理-运营维护修程修制:1.周期检修指根据线路及其各部件的变化规律和特点,对钢轨、道岔、扣件、无砟道床、无缝线路及轨道几何形位等按相应周期进行的全面检查和修理,以恢复线路完好技术状态。国内高铁工务管理-运营维护修程修制:2.经常保养指根据动、静态检测结果及线路状态变化情况,对线路设备进行的经常性修理,以保持线路质量经常处于均衡状态。国内高铁工务管理-运营维护修程修制:3.临时补修指对轨道几何尺寸超过临时补修容许偏差管理值或

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