铁路客运专线施工技术培训讲义综述

铁路客运专线施工技术培训讲义（xxx工程部2005-10-12）第一讲：高速铁路（客运专线）综述一、高速铁路（客运专线）发展的历史和趋势1964年日本建成东海道新干线作为进入高速铁路运营的标志，至今已建成高速铁路4600余公里，拥有、在建设中和计划建设的国家超过20个，以日本、德国和法国发展得最早也最多，二十一世纪的铁路运输会出现轮轨系高速铁路的全面发展，全球性的高速铁路建设格局已然形成。1、发展的几个阶段根据国外学者的分析研究，40年来高速铁路发展可分为三个阶段（1998年10月在柏林召开的第三次世界高速铁路大会Eurialspeed98上美国Calgary大学公共政策研究所教授Anthonyperl《高速地面交通系统的全球化和普及》发言中），并将当前的发展称为高速铁路的第三次浪潮。1.1第一次/初期发展（1964~1990）建成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（Trainagrandevitesse）线、大西洋GTV线；意大利的罗马~佛罗伦萨及德国的汉诺威~维尔茨堡高速新线，其间日本建立了遍布全国的新干线网的主体结构，除北美外，世界上经济最发达的日本、意大利和德国推动了第一次浪潮。详细情况为：日本：日本国铁1959年开始建造东京~大阪的高速铁路，1964年开通，长515km称东海道新干线，后来西延，于1975年开通至冈山、终点站博多，大阪~博多段称为山阳新干线，11月大宫~新泻上越新干线开通运营。法国：法国国铁（SNCF）1950年开始研究高速铁路技术，55年样车试车创时速331公里的世界最高记录，人们看到了前景。法国高速铁路实际运营始于1967年，但在改进中TGV速度得到创新，72年编号为TGV001的原型列车时速318km；1981年一列七节车的TGV-PSE创新记录380km时速；1990年第二代TGVAtlantigue（两辆动车、三辆车厢）列车以515.3km/h刷新世界记录，冲破了被称作极限速度的375km。法国TGV线路目前有三部分：巴黎东南线（TGV-PSE）为巴黎~里昂，260km/h；大西洋线（TGVAtlantigue）为巴黎~大西洋岸，300km/h；后续线路包括TGVNORD（巴黎~里昂穿英伦海峡到英国，另有支线到布鲁塞尔，将延伸到阿姆斯特丹、科伦、法伦克福）、TMST、（巴黎~伦敦）PBKA（法国、德国和比利时的巴黎~布鲁塞尔~科伦的线路，后延伸到荷兰阿姆斯特丹）德国：ICE（InterCityExpress），1979年试制第一辆机车，1982年实施高速铁路计划，1985年其前身InterCityExperimental首次试车，317km/h，打破德国150年的行车速度记录，1988年创时速406.9km，1990年一台机车加13节车厢的ICE列车试运行速度达310km。下面用表格列出第一次浪潮中建成及运营的高速铁路新线情况：袄国家粒项目凉建设年代垫线路长度（公奏里）虎日本残东海道新干线脖1959含~复1964稳515授山阳新干线父1967羽~用1975载554披东北新干线镇1971纠~越1985唇497轰上越新干线槐1971妨~乎1982疲270扒法国剩TG尤V碧东南线瓶1976获~蚀1983说417畏TG速V谦大西洋线贵1985糖~第1990奋282砖意大利伸罗牢马馋~本佛罗伦萨劈~丢1987笼236盐德国威汉诺各威睁~爱维尔茨堡兼1988阴~脂1991枝427捐合计灿9锅个残32怠年栏3198这几条铁路的建设可以做如下归纳：⑴、新技术的采用使铁路的竞争力增强，运输份额回升；⑵、解决了运输能力紧张的问题；⑶、沿线地区经济得以均衡推动，相关产业建设得到促进；⑷、节省能源、降低了对环境的污染；⑸、带动路网技术改造，使国家既有设施得到整治并从中收益。胖这几个国家因羞高速铁路的建权设投入研发费熔用、利用自主饲知识产权而成泥为了技术保有政国。锐1.贤2予第二次浪潮内8炉0液年代末，世界却各国的关注和浸研究酝酿了第悉二次浪潮并义于蜂9飞0税年代在欧洲形鼓成，英涉及膝到法、德、意牛、西班牙、比辟利时、荷兰、亦瑞典等，冻19浴9余1甜年瑞典开负通暑X200餐0括摆式列车，船19鉴9旱2捞年西班牙引进而法、德技术建租成擦47锻1树公里的马德庙里材~西塞利维亚高速柄铁路，充19沸9姓4羡年英吉利海峡驾连接英法，创具第一条高速铁冻路国际连接线猛；态19寇9欢7绞年巴黎开出跪的米“固欧洲之飞星用”交将法、比、荷谷、德连在一起洋。本次浪潮中妈的日本已完成沾了新干线铁路巧网骨干结构的肉建设，开始在裙全国普及发展忍，于例19生9桐6绢年起开通福岛符、山形两条小坚型新干线，为皆既有线改造走火出新路，法、歪德也在建新的丸同时实施改旧灶。侨第二次浪潮中丛建成及运营的高高速铁路新线棉情况：拒国家奋项目气建设年代固线路长度（公说里）柳西班牙资马德厦里敌~丛塞利维亚芝1987~1秘991冻471妥法国罚TG恩V义北方线寻1990~1犯993柱333程英吉利海峡隧闯道线沾~1994粉TG磁V关东南延伸线谱~1994至148农TG旨V光路网连接线确~1995躁102秤日本秧北陆新干线撤~1997抗117钳比利时己布鲁塞贵尔每~敌里尔歌~1998活83絮德国拖柏往林蜻~泉汉诺威薯~1998顶172池合计巾5帜个炒8言年演1426阻其间日、法、沃德、意等国对躬高速铁路的发锦展作出了全面篇的规划，部分颤项目兽现在已经建成捆运营。恨198胳7咳年日本计划了少总长农度炮144圆0心公里的新干线慈计划命；喷198遣6响年意大利政府意批准交通运输类发展规划纲要湾，准备修建横腐连东西（都钟灵隙~腰米畏兰炒~窗威尼斯）、纵殃贯南北（米阔兰像~态佛罗伦昂萨聪~叔罗怎马惠~肆那不勒斯）谢长浓123疫0禾公里下的盒“想T拿”扛型高速铁路网该；法国损于献199蛋2流年公布援了磨在未格来宜2狼0竖年内醉的彩高速铁路网规卡划吗；捏19牛9榜1狐年德国联邦政杆府批准了联邦冰铁路公司改规建瞎/浸新建铁浆路灰200袖0律公里的计划，话其中涉及新建轮项目四项丝；表9遍1她年欧洲议会批思准了泛欧高速臂铁路网的规划牛，碑19赔9章4配年地1祥2指月，欧洲铁盟政通过了罚在辨201观0元年内建成泛欧盆高速铁路网的肾规划，目标是裕新庆建皆1250拍0源公里，可以满统足列车源以躬25柏0胆公盏里患/由小时以上速度卡运行的高速铁摧路，改毒造眯1400库0危公里既有线，帅形鱼成隆2900捕0戚公里的高速铁修路网，以连接抄欧洲的各主要亮城市，规划中姨提出在各国边秀境地区实顾施旬1术5朽个关键项目细联网，选定那了芽9况个项目优先建殿设，蛋这份9圣个项目在这一乱时期表现出的给特征表现在：倍⑴脊、巧已建成高速铁至路的国家进入掏了高速路网规主划和建设的年矮代；羞⑵也、麻修建高速铁路店网成为地区之疑间相互联系的超政治上的需要限；警⑶钉、丙能源和环境的医要求呼吁发展己无污染的高速族铁路；骤⑷赠、咏跨国高速铁路旁网的出现。概1.技3戴暑9检0堡年代后密期腿~胡新世纪初的第记三次浪潮碌高速铁路的建液设与研究现在积形成的第三次屯浪潮，已波及梢亚洲、北共美、澳洲及整施个欧洲慈，形成了交通准领域中铁路的芦一场复兴躺。踏199饶2雾年以来，俄罗怖斯、韩国、中罪国台湾省、澳烛大利亚、英国闸等国家和地区撤先后开始了高笼速铁路的建设背，除此之外包障括中国、土耳阶其、引度、加碰拿大、美国垄在内的一些份国家也开始裂前期的研究工殊作。鞋与以前所不同乌的是，参与第丢三次音高速泽铁路建设浪潮夺的国家主要表厉现出如下的特造征：不⑴料、多多数国家在高失速铁路新线建户设的初期就拟驰定了修建高速腾铁路的全国规携划；背⑵宰、可虽然建设高速遵铁路所需资金挽巨大，但从社谎会效益、能源港节约、粘治理陆环境污染等方简面分析，对整思个社会产生的捡效益还是得到咸了各国的认同夏。宽⑶裳、岸高速铁路促进彩地区之间的交朽往和平衡发展糟，欧洲国家已筐经将建设高速部铁路列为一蓝项气政治任务，各茫国呼吁在建设钉中携手打破边武界的束缚；跪⑷衔、垦多种融资方式旨，技术创新正蛋在向相关领域未辐射和发展。余2牛、捏高速铁路的主汇要经济技术优务势渠196凯4绞年日本建成东异海道高速铁路旷新干线，一下太子解决了包括恶东京等大城市平在内的经济最通发达地区的陆阅上运输问题，熟经济和社会效母益举世瞩目，缘之后，法、德直、日等国又在哨高速贡技术上取得了寸新的突破，抹作勿为罢“醋交通革恐命肿”沙的一个重要标糕志，高速铁路汤具有的一系列趟经济技术优势悔得到了世界各阻国的高度评价茄，劲表现避为：免2.1累输送能力大：梢目前各国高速趁铁路几乎都能鹰够满足最小行视车间章隔温4夫分钟及其以下鸽（日本可棉达熊3酿分钟）的要求占，日本东海道克新干线高峰期悦发车间隔为三朗分钟半，平均也每小屿时兴1还1侵列。在东筹京鄙~浅新大阪两个半俭小时振的运行中，每锁天通过列车卸达删28浆3斧列，每列载恢客问1200~1茂30胆0纲人，年输送陡达户1.汗2攻亿以上。浸2.2呜速度快：各国嘉都在不断提高紧列车的运行速柴度，法、日、近德、西班牙、针意大利的最高亩时速分别达到酒了傻30气0见、区30叙0槐、球28势0窝、炸27丸0岔和污25佳0苹公里竟，尚可做进一纺步改善岁。路2.3丘安全性好：杆全封闭环境中色的自动化运行亦使高速铁路安疲全程度得以保逃证，问世以来岂在德国发生事节故一起。洪2.4扛受气候变化影建响小、正点率夹高符：高速铁路全毁部采用自动化女控制，可以全细天侯运行，除仅非地震。高速罩铁路系统设备暴的可靠性和较斧高的运输组织跃水平，保证旅择客列车正点并件深得信赖父，咸9立7昏年东海道新干击线列车平均晚箱点眨仅灾0.探3怕秒。抹2.5交舒适、方便轿：高速铁路基肾本徒每肉4宜分钟发一次车逢，旅客不需要盾候车，高速列曲车运行规律化羽、车次固定化天无可比拟，车禁内设施齐全、奸运行平稳。青2.6溪能耗低：知以纤“维人公嫩里旨”役单位能耗进行饭比较，高速铁任路红为找1渔、小轿车页为颈5险、客车喜为罗2披、飞机们为碍7列。高速列车电重力牵引，不消跪耗石油等液体宇燃料。个2.7粪环境影响轻发、友善环保酬：弟高速铁路对环哨境的影响明显婚优于汽车和飞怒机，各种运输境方式每人公里炸对环境的污染穿水平如下表：搬公路脂航空甜铁路亮CO瞒1.26背0.51秘0.003某NOX蛮0.25协0.70袜0.10浸HC扒0.10爸0.24嗓0.01钞CO2漂111壁148全28新SO2盟0.03枪0.05衬0.10鸽PM统0.01艇0.01旨0.02冒2.8橡经济效益好：凡高速铁路投入锐运营以来，经定济效益可观，绝日本东海道新拥干线开腊通较7脉年就收回全部藏建设资金怒，励8肃5叹年后年纯利润斩达蹦200找0话亿日元，德婶国及IC挺E省城际高速列车仔纯利润慌达买10.友7贺亿马克，此外干其社会效益也抖十分显著。永实践证明，高棉速铁路的技术阿经济优势使其查在一定距离范慈围内奶成为一种更经算济、有效的运率输方式。也成光为各国解决交崖通运输问题的岛有效途径，而慢我国实现铁路寻跨越式发展也贪要求我们进行脏高速铁路的建肠设。爹3赖、弯主要技术特征沸/耗与普通铁路的袭主要区别翁3.泉1强、高薪技术集绕成：确3.皆2极、高速度是技齐术的核心：断3.慰3疤、系统间相互叮作用发生变化尤：六3.习4冈、系统动力学机问题况3.迫4.1龙振动与冲击积3.愚4.2胶列车运行中的俘惯性荒3.恼4.3疫空气动力学问列题牺3.珍4.3晌.呆1做列车空气阻力纹3.营4.3恼.本2羞车内空气密封愈3.餐4.3疑.芒3根线间距夹：板会车时空气压狡力波增大，要描求增大线间距灭，润我国《京沪高耕速铁路设计暂卸行规定》主要迫技术标准中明牙确，高速铁路塑正线双线，线橡间距预5贵米甩。巴3.句4.3忠.只4哗隧道断面选择棕由于洞口空气术阻力与列车瞬弓压形成大的微梢气压波，影响宽较大，要求隧怎道断面增大。辨3.兽5幸、对主要子系贷统的基本要求桌3.鸦5.1权基础设施：灾高平顺性费最终民体现在轨道上错，在空间上平宾缓的线型和时椅间上稳固的高珍保持性舒，决定了基础铺设施各主要组蚕成部分路基、至桥梁、隧道等迹的主要技术参元数互相协调，译整体上满足高皂速行车在运动廊学、动力学、见空气动力学及质运输质量上的愁各项技术指标踩，基础设施在烧运营管理方面豆具备高可靠度裕与可维修、少康维修的条件，屋以降低成本及哨提高效能。溪表现在：导路基方面：控耻制变形、工后霜沉降、初始不还平顺，措施为昂复合软基处理喜，过渡段设置旺与施工控制等恭。母桥梁方面：保窃证足够强度、颗控制挠度、梁闻端转角、扭转裹变形、结构自酿振频率控制、恭限制预应力徐柜变和不均匀温逼差引起的结构折变形，主要措乌施为：高性能少混凝土采用，疼梁体早期收缩稀裂纹控制（三晨阶段预张拉方裙法采用）、真涂空压力注浆、西支座加强等。凳轨道方面：有牢碴时用特级道息碴，主要研究谊无碴轨道技术谱。蛙其他接触网、沟列车及牵引力拜、信号系统等疯。队3.嫌5.2膝高速列车掀技术刚3.奏5.3趟运行控制、行察车指挥及运营气管理方面天4融、定义、概念痒、管理方式等凝的介绍场4.1赞高速铁路的定丈义在不断得到嫌更新，目前威公认网的运行速度啄为听20修0葵及以上，开（醒198段5羊年甚5疯月，联合国欧浪洲经济委员会挠将高速铁路列顿车最高运行速版度规定为：客比运专瓣线漏30仪0对公里；客货混摄线岂25缺0蚊公里；我国《彩京沪帮高速铁路设计镇暂耕行腔规酸定虫》程设计最高运行熊速侍度便35醒0疲公诉里脸/纸小时，初期运生行速齿度富30差0址公拘里崭/窜小时，本线旅捆客列车采用运静行速爪度吉30傲0缓公里及以上的湖动车组，跨线烦旅客列车采用理运行速微度最20盆0茄公里及以上的队动车组。隔）壤客运专线与高竿速铁路从定义洽上不存在矛盾嫌，认可后理解为专供旅梨客快速运输，岭是高速铁路