鐵路客運(yùn)專線施工技術(shù)培訓(xùn)講義綜述

鐵路客運(yùn)專線施工技術(shù)培訓(xùn)講義（xxx工程部2005-10-12）第一講：高速鐵路（客運(yùn)專線）綜述一、高速鐵路（客運(yùn)專線）發(fā)展的歷史和趨勢1964年日本建成東海道新干線作為進(jìn)入高速鐵路運(yùn)營的標(biāo)志，至今已建成高速鐵路4600余公里，擁有、在建設(shè)中和計(jì)劃建設(shè)的國家超過20個，以日本、德國和法國發(fā)展得最早也最多，二十一世紀(jì)的鐵路運(yùn)輸會出現(xiàn)輪軌系高速鐵路的全面發(fā)展，全球性的高速鐵路建設(shè)格局已然形成。1、發(fā)展的幾個階段根據(jù)國外學(xué)者的分析研究，40年來高速鐵路發(fā)展可分為三個階段（1998年10月在柏林召開的第三次世界高速鐵路大會Eurialspeed98上美國Calgary大學(xué)公共政策研究所教授Anthonyperl《高速地面交通系統(tǒng)的全球化和普及》發(fā)言中），并將當(dāng)前的發(fā)展稱為高速鐵路的第三次浪潮。1.1第一次/初期發(fā)展（1964~1990）建成并投入運(yùn)營的高速鐵路有日本的東海道、山陽、東北和上越新干線；法國的東南TGV（Trainagrandevitesse）線、大西洋GTV線；意大利的羅馬~佛羅倫薩及德國的漢諾威~維爾茨堡高速新線，其間日本建立了遍布全國的新干線網(wǎng)的主體結(jié)構(gòu)，除北美外，世界上經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的日本、意大利和德國推動了第一次浪潮。詳細(xì)情況為：日本：日本國鐵1959年開始建造東京~大阪的高速鐵路，1964年開通，長515km稱東海道新干線，后來西延，于1975年開通至岡山、終點(diǎn)站博多，大阪~博多段稱為山陽新干線，11月大宮~新瀉上越新干線開通運(yùn)營。法國：法國國鐵（SNCF）1950年開始研究高速鐵路技術(shù)，55年樣車試車創(chuàng)時(shí)速331公里的世界最高記錄，人們看到了前景。法國高速鐵路實(shí)際運(yùn)營始于1967年，但在改進(jìn)中TGV速度得到創(chuàng)新，72年編號為TGV001的原型列車時(shí)速318km；1981年一列七節(jié)車的TGV-PSE創(chuàng)新記錄380km時(shí)速；1990年第二代TGVAtlantigue（兩輛動車、三輛車廂）列車以515.3km/h刷新世界記錄，沖破了被稱作極限速度的375km。法國TGV線路目前有三部分：巴黎東南線（TGV-PSE）為巴黎~里昂，260km/h；大西洋線（TGVAtlantigue）為巴黎~大西洋岸，300km/h；后續(xù)線路包括TGVNORD（巴黎~里昂穿英倫海峽到英國，另有支線到布魯塞爾，將延伸到阿姆斯特丹、科倫、法倫克福）、TMST、（巴黎~倫敦）PBKA（法國、德國和比利時(shí)的巴黎~布魯塞爾~科倫的線路，后延伸到荷蘭阿姆斯特丹）德國：ICE（InterCityExpress），1979年試制第一輛機(jī)車，1982年實(shí)施高速鐵路計(jì)劃，1985年其前身InterCityExperimental首次試車，317km/h，打破德國150年的行車速度記錄，1988年創(chuàng)時(shí)速406.9km，1990年一臺機(jī)車加13節(jié)車廂的ICE列車試運(yùn)行速度達(dá)310km。下面用表格列出第一次浪潮中建成及運(yùn)營的高速鐵路新線情況：襖國家粒項(xiàng)目涼建設(shè)年代墊線路長度（公奏里）虎日本殘東海道新干線脖1959含~復(fù)1964穩(wěn)515授山陽新干線父1967羽~用1975載554披東北新干線鎮(zhèn)1971糾~越1985唇497轟上越新干線槐1971妨~乎1982疲270扒法國剩TG尤V碧東南線瓶1976獲~蝕1983說417畏TG速V謙大西洋線貴1985糖~第1990奮282磚意大利伸羅牢馬饞~本佛羅倫薩劈~丟1987籠236鹽德國威漢諾各威睜~愛維爾茨堡兼1988陰~脂1991枝427捐合計(jì)燦9鍋個殘32怠年欄3198這幾條鐵路的建設(shè)可以做如下歸納：⑴、新技術(shù)的采用使鐵路的競爭力增強(qiáng)，運(yùn)輸份額回升；⑵、解決了運(yùn)輸能力緊張的問題；⑶、沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)得以均衡推動，相關(guān)產(chǎn)業(yè)建設(shè)得到促進(jìn)；⑷、節(jié)省能源、降低了對環(huán)境的污染；⑸、帶動路網(wǎng)技術(shù)改造，使國家既有設(shè)施得到整治并從中收益。胖這幾個國家因羞高速鐵路的建權(quán)設(shè)投入研發(fā)費(fèi)熔用、利用自主飼知識產(chǎn)權(quán)而成泥為了技術(shù)保有政國。銳1.賢2予第二次浪潮內(nèi)8爐0液年代末，世界卻各國的關(guān)注和浸研究醞釀了第悉二次浪潮并義于蜂9飛0稅年代在歐洲形鼓成，英涉及膝到法、德、意牛、西班牙、比辟利時(shí)、荷蘭、亦瑞典等，凍19浴9余1甜年瑞典開負(fù)通暑X200餐0括擺式列車，船19鑒9旱2撈年西班牙引進(jìn)而法、德技術(shù)建租成擦47鍛1樹公里的馬德廟里材~西塞利維亞高速柄鐵路，充19沸9姓4羨年英吉利海峽駕連接英法，創(chuàng)具第一條高速鐵凍路國際連接線猛；態(tài)19寇9歡7絞年巴黎開出跪的米“固歐洲之飛星用”交將法、比、荷谷、德連在一起洋。本次浪潮中媽的日本已完成沾了新干線鐵路巧網(wǎng)骨干結(jié)構(gòu)的肉建設(shè)，開始在裙全國普及發(fā)展忍，于例19生9桐6絹年起開通福島符、山形兩條小堅(jiān)型新干線，為皆既有線改造走火出新路，法、歪德也在建新的丸同時(shí)實(shí)施改舊灶。僑第二次浪潮中叢建成及運(yùn)營的高高速鐵路新線棉情況：拒國家奮項(xiàng)目氣建設(shè)年代固線路長度（公說里）柳西班牙資馬德廈里敵~叢塞利維亞芝1987~1秘991凍471妥法國罰TG恩V義北方線尋1990~1犯993柱333程英吉利海峽隧闖道線沾~1994粉TG磁V關(guān)東南延伸線譜~1994至148農(nóng)TG旨V光路網(wǎng)連接線確~1995躁102秤日本秧北陸新干線撤~1997抗117鉗比利時(shí)己布魯塞貴爾每~敵里爾歌~1998活83絮德國拖柏往林蜻~泉漢諾威薯~1998頂172池合計(jì)巾5幟個炒8言年演1426阻其間日、法、沃德、意等國對躬高速鐵路的發(fā)錦展作出了全面篇的規(guī)劃，部分顫項(xiàng)目獸現(xiàn)在已經(jīng)建成捆運(yùn)營。恨198胳7咳年日本計(jì)劃了少總長農(nóng)度炮144圓0心公里的新干線慈計(jì)劃命；噴198遣6響年意大利政府意批準(zhǔn)交通運(yùn)輸類發(fā)展規(guī)劃綱要灣，準(zhǔn)備修建橫腐連東西（都鐘靈隙~腰米畏蘭炒~窗威尼斯）、縱殃貫?zāi)媳保组熖m像~態(tài)佛羅倫昂薩聰~叔羅怎馬惠~肆那不勒斯）謝長濃123疫0禾公里下的盒“想T拿”扛型高速鐵路網(wǎng)該；法國損于獻(xiàn)199蛋2流年公布援了磨在未格來宜2狼0豎年內(nèi)醉的彩高速鐵路網(wǎng)規(guī)卡劃嗎；捏19牛9榜1狐年德國聯(lián)邦政桿府批準(zhǔn)了聯(lián)邦冰鐵路公司改規(guī)建瞎/浸新建鐵漿路灰200袖0律公里的計(jì)劃，話其中涉及新建輪項(xiàng)目四項(xiàng)絲；表9遍1她年歐洲議會批思準(zhǔn)了泛歐高速臂鐵路網(wǎng)的規(guī)劃牛，碑19賠9章4配年地1祥2指月，歐洲鐵盟政通過了罰在辨201觀0元年內(nèi)建成泛歐盆高速鐵路網(wǎng)的腎規(guī)劃，目標(biāo)是裕新慶建皆1250拍0源公里，可以滿統(tǒng)足列車源以躬25柏0膽公盞里患/由小時(shí)以上速度卡運(yùn)行的高速鐵摧路，改毒造瞇1400庫0危公里既有線，帥形魚成隆2900捕0戚公里的高速鐵修路網(wǎng)，以連接抄歐洲的各主要亮城市，規(guī)劃中姨提出在各國邊秀境地區(qū)實(shí)顧施旬1術(shù)5朽個關(guān)鍵項(xiàng)目細(xì)聯(lián)網(wǎng)，選定那了芽9況個項(xiàng)目優(yōu)先建殿設(shè)，蛋這份9圣個項(xiàng)目在這一亂時(shí)期表現(xiàn)出的給特征表現(xiàn)在：倍⑴脊、巧已建成高速鐵至路的國家進(jìn)入掏了高速路網(wǎng)規(guī)主劃和建設(shè)的年矮代；羞⑵也、麻修建高速鐵路店網(wǎng)成為地區(qū)之疑間相互聯(lián)系的超政治上的需要限；警⑶釘、丙能源和環(huán)境的醫(yī)要求呼吁發(fā)展己無污染的高速族鐵路；驟⑷贈、詠跨國高速鐵路旁網(wǎng)的出現(xiàn)。概1.技3戴暑9檢0堡年代后密期腿~胡新世紀(jì)初的第記三次浪潮碌高速鐵路的建液設(shè)與研究現(xiàn)在積形成的第三次屯浪潮，已波及梢亞洲、北共美、澳洲及整施個歐洲慈，形成了交通準(zhǔn)領(lǐng)域中鐵路的蘆一場復(fù)興躺。踏199饒2霧年以來，俄羅怖斯、韓國、中罪國臺灣省、澳燭大利亞、英國閘等國家和地區(qū)撤先后開始了高籠速鐵路的建設(shè)背，除此之外包障括中國、土耳階其、引度、加碰拿大、美國壟在內(nèi)的一些份國家也開始裂前期的研究工殊作。鞋與以前所不同烏的是，參與第丟三次音高速澤鐵路建設(shè)浪潮奪的國家主要表厲現(xiàn)出如下的特造征：不⑴料、多多數(shù)國家在高失速鐵路新線建戶設(shè)的初期就擬馳定了修建高速騰鐵路的全國規(guī)攜劃；背⑵宰、可雖然建設(shè)高速遵鐵路所需資金挽巨大，但從社謊會效益、能源港節(jié)約、粘治理陸環(huán)境污染等方簡面分析，對整思個社會產(chǎn)生的撿效益還是得到咸了各國的認(rèn)同夏。寬⑶裳、岸高速鐵路促進(jìn)彩地區(qū)之間的交朽往和平衡發(fā)展糟，歐洲國家已筐經(jīng)將建設(shè)高速部鐵路列為一藍(lán)項(xiàng)氣政治任務(wù)，各茫國呼吁在建設(shè)釘中攜手打破邊武界的束縛；跪⑷銜、墾多種融資方式旨，技術(shù)創(chuàng)新正蛋在向相關(guān)領(lǐng)域未輻射和發(fā)展。余2牛、捏高速鐵路的主匯要經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)務(wù)勢渠196凱4絞年日本建成東異海道高速鐵路曠新干線，一下太子解決了包括惡東京等大城市平在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)最通發(fā)達(dá)地區(qū)的陸閱上運(yùn)輸問題，熟經(jīng)濟(jì)和社會效母益舉世矚目，緣之后，法、德直、日等國又在哨高速貢技術(shù)上取得了寸新的突破，抹作勿為罷“醋交通革恐命腫”沙的一個重要標(biāo)糕志，高速鐵路湯具有的一系列趟經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢悔得到了世界各阻國的高度評價(jià)茄，勁表現(xiàn)避為：免2.1累輸送能力大：梢目前各國高速趁鐵路幾乎都能鷹夠滿足最小行視車間章隔溫4夫分鐘及其以下鴿（日本可棉達(dá)熊3釀分鐘）的要求占，日本東海道克新干線高峰期悅發(fā)車間隔為三朗分鐘半，平均也每小嶼時(shí)興1還1侵列。在東籌京鄙~淺新大阪兩個半儉小時(shí)振的運(yùn)行中，每鎖天通過列車卸達(dá)刪28漿3斧列，每列載恢客問1200~1茂30膽0綱人，年輸送陡達(dá)戶1.汗2攻億以上。浸2.2嗚速度快：各國嘉都在不斷提高緊列車的運(yùn)行速柴度，法、日、近德、西班牙、針意大利的最高畝時(shí)速分別達(dá)到酒了傻30氣0見、區(qū)30敘0槐、球28勢0窩、炸27丸0岔和污25佳0蘋公里竟，尚可做進(jìn)一紡步改善歲。路2.3丘安全性好：桿全封閉環(huán)境中色的自動化運(yùn)行亦使高速鐵路安疲全程度得以保逃證，問世以來豈在德國發(fā)生事節(jié)故一起。洪2.4扛受氣候變化影建響小、正點(diǎn)率夾高符：高速鐵路全毀部采用自動化女控制，可以全細(xì)天侯運(yùn)行，除僅非地震。高速罩鐵路系統(tǒng)設(shè)備暴的可靠性和較斧高的運(yùn)輸組織躍水平，保證旅擇客列車正點(diǎn)并件深得信賴父，咸9立7昏年東海道新干擊線列車平均晚箱點(diǎn)眨僅災(zāi)0.探3怕秒。抹2.5交舒適、方便轎：高速鐵路基腎本徒每肉4宜分鐘發(fā)一次車逢，旅客不需要盾候車，高速列曲車運(yùn)行規(guī)律化羽、車次固定化天無可比擬，車禁內(nèi)設(shè)施齊全、奸運(yùn)行平穩(wěn)。青2.6溪能耗低：知以纖“維人公嫩里旨”役單位能耗進(jìn)行飯比較，高速鐵任路紅為找1漁、小轎車頁為頸5險(xiǎn)、客車喜為羅2披、飛機(jī)們?yōu)榈K7列。高速列車電重力牽引，不消跪耗石油等液體宇燃料。個2.7糞環(huán)境影響輕發(fā)、友善環(huán)保酬：弟高速鐵路對環(huán)哨境的影響明顯婚優(yōu)于汽車和飛怒機(jī)，各種運(yùn)輸境方式每人公里炸對環(huán)境的污染穿水平如下表：搬公路脂航空甜鐵路亮CO瞞1.26背0.51秘0.003某NOX蠻0.25協(xié)0.70襪0.10浸HC扒0.10爸0.24嗓0.01鈔CO2漂111壁148全28新SO2盟0.03槍0.05襯0.10鴿PM統(tǒng)0.01艇0.01旨0.02冒2.8橡經(jīng)濟(jì)效益好：凡高速鐵路投入銳運(yùn)營以來，經(jīng)定濟(jì)效益可觀，絕日本東海道新?lián)砀删€開臘通較7脈年就收回全部藏建設(shè)資金怒，勵8肅5嘆年后年純利潤斬達(dá)蹦200找0話億日元，德嬸國及IC挺E省城際高速列車仔純利潤慌達(dá)買10.友7賀億馬克，此外干其社會效益也抖十分顯著。永實(shí)踐證明，高棉速鐵路的技術(shù)阿經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢使其查在一定距離范慈圍內(nèi)奶成為一種更經(jīng)算濟(jì)、有效的運(yùn)率輸方式。也成光為各國解決交崖通運(yùn)輸問題的島有效途徑，而慢我國實(shí)現(xiàn)鐵路尋跨越式發(fā)展也貪要求我們進(jìn)行臟高速鐵路的建腸設(shè)。爹3賴、彎主要技術(shù)特征沸/耗與普通鐵路的襲主要區(qū)別翁3.泉1強(qiáng)、高薪技術(shù)集繞成：確3.皆2極、高速度是技齊術(shù)的核心：斷3.慰3疤、系統(tǒng)間相互叮作用發(fā)生變化尤：六3.習(xí)4岡、系統(tǒng)動力學(xué)機(jī)問題況3.迫4.1龍振動與沖擊積3.愚4.2膠列車運(yùn)行中的俘慣性荒3.惱4.3疫空氣動力學(xué)問列題犧3.珍4.3晌.呆1做列車空氣阻力紋3.營4.3惱.本2羞車內(nèi)空氣密封愈3.餐4.3疑.芒3根線間距夾：板會車時(shí)空氣壓狡力波增大，要描求增大線間距滅，潤我國《京滬高耕速鐵路設(shè)計(jì)暫卸行規(guī)定》主要迫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中明牙確，高速鐵路塑正線雙線，線橡間距預(yù)5貴米甩。巴3.句4.3忠.只4嘩隧道斷面選擇棕由于洞口空氣術(shù)阻力與列車瞬弓壓形成大的微梢氣壓波，影響寬較大，要求隧怎道斷面增大。辨3.獸5幸、對主要子系貸統(tǒng)的基本要求桌3.鴉5.1權(quán)基礎(chǔ)設(shè)施：災(zāi)高平順性費(fèi)最終民體現(xiàn)在軌道上錯，在空間上平賓緩的線型和時(shí)椅間上穩(wěn)固的高珍保持性舒，決定了基礎(chǔ)鋪設(shè)施各主要組蠶成部分路基、至橋梁、隧道等跡的主要技術(shù)參元數(shù)互相協(xié)調(diào)，譯整體上滿足高皂速行車在運(yùn)動廊學(xué)、動力學(xué)、見空氣動力學(xué)及質(zhì)運(yùn)輸質(zhì)量上的愁各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)踩，基礎(chǔ)設(shè)施在燒運(yùn)營管理方面豆具備高可靠度裕與可維修、少康維修的條件，屋以降低成本及哨提高效能。溪表現(xiàn)在：導(dǎo)路基方面：控恥制變形、工后霜沉降、初始不還平順，措施為昂復(fù)合軟基處理喜，過渡段設(shè)置旺與施工控制等恭。母橋梁方面：保竊證足夠強(qiáng)度、顆控制撓度、梁聞端轉(zhuǎn)角、扭轉(zhuǎn)裹變形、結(jié)構(gòu)自釀?wù)耦l率控制、恭限制預(yù)應(yīng)力徐柜變和不均勻溫逼差引起的結(jié)構(gòu)折變形，主要措烏施為：高性能少混凝土采用，疼梁體早期收縮稀裂紋控制（三晨階段預(yù)張拉方裙法采用）、真涂空壓力注漿、西支座加強(qiáng)等。凳軌道方面：有牢碴時(shí)用特級道息碴，主要研究誼無碴軌道技術(shù)譜。蛙其他接觸網(wǎng)、溝列車及牽引力拜、信號系統(tǒng)等瘋。隊(duì)3.嫌5.2膝高速列車掀技術(shù)剛3.奏5.3趟運(yùn)行控制、行察車指揮及運(yùn)營氣管理方面天4融、定義、概念癢、管理方式等凝的介紹場4.1贊高速鐵路的定丈義在不斷得到嫌更新，目前威公認(rèn)網(wǎng)的運(yùn)行速度啄為聽20修0葵及以上，開（醒198段5羊年甚5瘋月，聯(lián)合國歐浪洲經(jīng)濟(jì)委員會撓將高速鐵路列頓車最高運(yùn)行速版度規(guī)定為：客比運(yùn)專瓣線漏30儀0對公里；客貨混攝線豈25缺0蚊公里；我國《彩京滬幫高速鐵路設(shè)計(jì)鎮(zhèn)暫耕行腔規(guī)酸定蟲》程設(shè)計(jì)最高運(yùn)行熊速侍度便35醒0疲公訴里臉/紙小時(shí)，初期運(yùn)生行速齒度富30差0址公拘里嶄/竄小時(shí)，本線旅捆客列車采用運(yùn)靜行速爪度吉30傲0緩公里及以上的湖動車組，跨線煩旅客列車采用理運(yùn)行速微度最20盆0茄公里及以上的隊(duì)動車組。隔）壤客運(yùn)專線與高竿速鐵路從定義洽上不存在矛盾嫌，認(rèn)可后理解為專供旅梨客快速運(yùn)輸，嶺是高速鐵路