高鐵掃盲
高鐵知識大普及
作者:禹漢波鄧海燕
閱讀:109次日期:201*-7-16
1、測量在高鐵建設(shè)中有哪些方面的應(yīng)用?
高速鐵路建設(shè)大致可以分為以下幾個階段,分別為勘察設(shè)計(jì),線路施工,軌道施工,運(yùn)營維護(hù),測量在這幾個階段都是非常重要的組成部分。在勘察設(shè)計(jì)階段,主要內(nèi)容有選線定線測量,線路平面和高程控制網(wǎng)的建設(shè)等。在線路施工階段,測量工作主要包括線路平面和高程控制網(wǎng)的復(fù)測、加密,線路工程施工測量(中邊樁放樣等),沉降觀測,軌道施工測量(包括底座板、軌道板、長軌精調(diào)測量等)。線路建成后的運(yùn)營維護(hù),主要包括現(xiàn)有平面高程控制網(wǎng)的復(fù)測,主要結(jié)構(gòu)物的變形觀測,以及鋼軌幾何狀態(tài)測量和調(diào)整。
2、高鐵測量技術(shù)的難點(diǎn)何在?其中無砟軌道測量和有砟軌道測量相比,難度有哪些?
高速鐵路測量的難點(diǎn),主要是兩方面,一是長里程,二是高精度。高速鐵路往往是幾百公里,甚至幾千公里的里程,另外高速鐵路是一個線性工程,里程長,但是相對寬度往往只有幾十米;如何保證在這樣特殊的作業(yè)環(huán)境中,提供高精度的測量精度,用我們現(xiàn)有測量技術(shù)解決這兩個難點(diǎn),還是有一定難度。無砟軌道測量和傳統(tǒng)有砟軌道測量相比,最突出的特點(diǎn)是三網(wǎng)合一,即勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)三網(wǎng)合一,統(tǒng)一了坐標(biāo)和高程系統(tǒng)、起算基準(zhǔn)、測量精度。無砟軌道測量和有砟軌道測量相比,難度也就在于三網(wǎng)統(tǒng)一。
在武廣、鄭西客專建設(shè)中,由于原勘測控制網(wǎng)的精度和邊長投影變形值不能滿足無碴軌道施工測量的要求,最近按《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》的要求建立了CPⅠ、CPⅡ平面控制網(wǎng)和二等水準(zhǔn)高程應(yīng)急網(wǎng)。采用了利用新舊網(wǎng)相結(jié)合使用的辦法,即對滿足精度的舊控制網(wǎng)仍用其施工;對不滿足精度要求的舊控制網(wǎng)則采用CPⅠ、CPⅡ平面施工控制網(wǎng)與施工切線聯(lián)測,分別更改每個曲線的設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,待線下工程竣工后再統(tǒng)一貫通測量進(jìn)行鋪軌設(shè)計(jì)的方法。由于工程已開工,新舊兩套坐標(biāo)在精度和尺度上都存在較大的差異,只能通過單個曲線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換來啟用新網(wǎng),給設(shè)計(jì)施工都造成了極大的困難。
在目前城際鐵路建設(shè)中,由于線下工程施工高程精度與軌道施工高程控制網(wǎng)精度不一致,造成了部分墩臺頂部施工報(bào)廢重新施工的情況。
由此可見,三網(wǎng)統(tǒng)一在無砟軌道測量中是非常重要的。
3、無砟軌道技術(shù)最先是從其它地方引進(jìn),我們對它進(jìn)行消化吸收再創(chuàng)新,引進(jìn)也包含測量技術(shù)的引進(jìn)嗎?
我們必須承認(rèn),無砟軌道技術(shù)是從國外引進(jìn)的,主要是德國和日本的技術(shù)。象德國睿鐵,雷達(dá)201*,旭普林,博格等,日本的新干線等,都是我們引進(jìn)吸收的對象。德國睿鐵公司(RailOne)執(zhí)行副總裁巴哈曼先生在總結(jié)無碴軌道鐵路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)時(shí)說:要成功地建設(shè)無碴軌道,就必須有一套完整、高效且非常精確的測量系統(tǒng)否則必定失敗?梢姕y量技術(shù)在無砟軌道施工中的重要性。在引進(jìn)無砟軌道技術(shù)時(shí),我們也同時(shí)引進(jìn)了相應(yīng)的測量技術(shù)。經(jīng)過幾年的消化吸收,現(xiàn)在我們國內(nèi)的無砟軌道的測量技術(shù)已經(jīng)完全滿足施工和運(yùn)營維護(hù)精度要求,同時(shí)也建立了中國自己的測量規(guī)范和一系列標(biāo)準(zhǔn)。我想,在幾年之內(nèi),我們也會向世界上其它國家輸出無砟軌道測量技術(shù),作為國內(nèi)專業(yè)的無砟軌道測量公司,我們南方高鐵也將成為無砟軌道測量專家,為全世界高鐵建設(shè)提供保障。所以南方高鐵的員工,在幾年內(nèi)出國提供技術(shù)服務(wù)是很可能的事,將來出國就象在國內(nèi)出差一樣頻繁。
4、要保障高鐵測量的高精度,要做哪些方面的工作?我們做了哪些方面的努力?
軟件硬件要保障高鐵測量的高精度,最重要的工作是分級控制?瓦\(yùn)專線鐵路測量必須具有非常精確的幾何線性參數(shù),精度要保持在毫米級的范圍以內(nèi),測量控制網(wǎng)的精度在滿足線下工程施工控制測量要求的同時(shí)必須滿足軌道鋪設(shè)的精度要求,使軌道的幾何參數(shù)與設(shè)計(jì)的目標(biāo)位置之間的偏差保持在最小。軌道的外部幾何尺寸體現(xiàn)出軌道在空間中的位置和標(biāo)高,根據(jù)軌道的功能和與周圍相鄰建筑物的關(guān)系來確定,由其空間坐標(biāo)進(jìn)行定位。軌道的外部幾何尺寸的測量也可稱之為軌道的絕對定位。軌道的絕對定位通過由各級平面高程控制網(wǎng)組成的測量系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),從而保證軌道與線下工程路基、橋梁、隧道、站臺的空間位置坐標(biāo)、高程相匹配協(xié)調(diào)。由此可見,為了保障必須按分級控制的原則建立鐵路測量控制網(wǎng)。
客運(yùn)專線鐵路工程測量平面控制網(wǎng)第一級為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)(CPⅠ),第二級為線路控制網(wǎng)(CPⅡ),第三級為基樁控制網(wǎng)(CPⅢ)。
非常遺憾的是,在現(xiàn)有高鐵測量中,使用的儀器都是進(jìn)口高精度儀器,但是我們做了其它方面的研發(fā)來保障高精度測量。比如南方高鐵I型、II型、III型軌道板精調(diào)系統(tǒng),軌道板檢測系統(tǒng),GRP測量系統(tǒng)等。我認(rèn)為高速鐵路測量最關(guān)鍵的是軌道板精調(diào),只要軌道板精調(diào)成功,后面的長軌精調(diào)以及運(yùn)營維護(hù),就會相對簡單,可以減少很多工作量。南方高鐵現(xiàn)在開發(fā)的高鐵測量系統(tǒng),從CPIII測量系統(tǒng),到底座板施工放樣,GRP測量系統(tǒng),軌道板精調(diào)系統(tǒng),軌檢小車,涵蓋了整個高速鐵路線上測量,而且我們具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
5、高鐵測量中,難度最高的有哪些部分?精度要求在什么級別?我們承接的工程,屬于高鐵測量最難的那部分嗎?
如上面所述,高鐵測量中,我認(rèn)為難度最高和最重要的是軌道板精調(diào)。根據(jù)最新《高速鐵路工程測量規(guī)范》要求,軌道板定位限差橫向和縱向應(yīng)分別不大于2mm和5mm;高程定位限差應(yīng)不大于1mm。如果軌道板精調(diào)能夠做得好,可以為后續(xù)工序省下很多工作。
從201*年京津城際開始,再到后來的武廣高鐵、滬寧城際,哈大線,成灌線,廣珠城際,京滬高鐵,京石武客專、滬杭高鐵,南方高鐵打造了一支專業(yè)軌道板精調(diào)隊(duì)伍。可以提供軌道板精調(diào)方案,軌道板檢測,軌道板精調(diào),灌漿后檢測等專業(yè)服務(wù),為施工單位解決了許多施工難題。
6、南方高鐵提供的工程指導(dǎo)和承接的工程項(xiàng)目有哪些?
南方高鐵提供的工程服務(wù),包括線上工程和線下工程。線下工程可以承接沉降觀測,CPI、CPII精測網(wǎng)復(fù)測及加密。線上工程可以承接CPIII測量,底座板放樣及檢測,GRP測量,軌道板精調(diào),長軌精調(diào)等。目前正在服務(wù)和已服務(wù)過的工程項(xiàng)目有,京津城際,武廣高鐵、成灌城際,滬寧城際,京滬高鐵,京石武客專、廣珠城際,滬杭高鐵等。目前擁有徠卡、天寶高精度全站儀,天寶雙頻GPS接收機(jī),軌道板精調(diào)標(biāo)架等專業(yè)設(shè)備,南方高鐵人員已經(jīng)突破200人,預(yù)計(jì)達(dá)到500人規(guī)模。我們可以為高鐵建設(shè)提供更專業(yè),更全面的工程服務(wù)。
7、這樣工程項(xiàng)目是屬于工業(yè)測量范疇嗎,和傳統(tǒng)的工業(yè)測量有什么不同?
高鐵測量和工業(yè)測量是有共同點(diǎn)也有不同點(diǎn),共同點(diǎn)是高精度,高鐵測量和工業(yè)測量都是精密測量。最大的不同點(diǎn)是工作范圍,工業(yè)測量的工作范圍只有幾十米,幾百米,屬于小范圍高精度測量。而高鐵測量工作范圍是幾十公里,幾百公里,甚至上千公里,已經(jīng)和傳統(tǒng)工業(yè)測量明顯不同了。
8、南方高鐵在高鐵測量方面有什么優(yōu)勢?我們的核心競爭力在哪?
南方高鐵在高鐵測量的優(yōu)勢是明顯的,首先是軟硬件系統(tǒng)集成,南方測繪有多年全站儀GPS生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)南方測繪強(qiáng)大的軟件開發(fā)平臺,在國內(nèi)能同時(shí)擁有這樣條件的高鐵測量廠家只有南方高鐵。其次是遍布全球的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò),可以保證掌握最新的信息,提供最快的技術(shù)服務(wù)。最后是南方高鐵的團(tuán)隊(duì)凝聚力,南方高鐵傳承南方測繪優(yōu)秀企業(yè)文化,形成了一支可以為高鐵建設(shè)提供最優(yōu)質(zhì)服務(wù)的高鐵隊(duì)伍。
9、南方高鐵對高鐵測量做了哪些方面的貢獻(xiàn)?
南方高鐵對高鐵測量的作用主要是兩方面,一是人,二是高鐵測量設(shè)備。首先是人,經(jīng)南方高鐵培訓(xùn)的高鐵施工人員,經(jīng)過二三年的鍛煉,必將成為中國高鐵測量的主力軍。人是第一生產(chǎn)力,只有一大批掌握了高鐵測量的專業(yè)人才,才能造就中國高鐵的將來。其次是測量設(shè)備,在和很多測量用戶接觸的過程中,大家都有一個共識,南方測繪在推動中國測繪發(fā)展方面做出了很大的貢獻(xiàn)。因?yàn)槟戏綔y繪生產(chǎn)出了國產(chǎn)全站儀,而且質(zhì)量還不錯,國外進(jìn)口廠商不得不降價(jià)。大家可以對比201*年以前的進(jìn)口全站儀價(jià)格,會發(fā)現(xiàn)價(jià)格上的差距。同時(shí)迫于南方全站儀的壓力,國內(nèi)其它廠商不得不從傳統(tǒng)的光學(xué)儀器向電子儀器邁進(jìn)。同樣,南方高鐵對中國高鐵測量也是有貢獻(xiàn)的。由于南方高鐵的存在,國外高鐵測量公司不得不面對現(xiàn)實(shí),以合理的價(jià)格,為中國高鐵建設(shè)提供服務(wù)。順便提一下以前給我印象最深的是當(dāng)年一家德國公司,在做技術(shù)服務(wù)時(shí),不光要按每小時(shí)收費(fèi),而且要求在現(xiàn)場服務(wù)時(shí),不得有中方人員在場落后就要挨打,毛主席幾十年前就告訴我們了。
擴(kuò)展閱讀:動車掃盲
隨著海南東環(huán)鐵路的開通運(yùn)營,近期關(guān)注海南東環(huán)鐵路的網(wǎng)友很多,作為資深火車迷,特地開此貼普及關(guān)于東環(huán)鐵路以及高速鐵路的一些定義,我將盡量用通俗的語句表達(dá),保證大家都能看懂。歡迎在此跟帖提問,本人將一一作出解答。(帖子內(nèi)圖片除注明外均為原創(chuàng))
一,關(guān)于高速鐵路
高速鐵路是指持續(xù)運(yùn)營速度在200公里/小時(shí)及以上的鐵路線。(國際鐵路聯(lián)盟定義)
定義篩選:高速鐵路&客運(yùn)專線&城際鐵路:前者專指運(yùn)行速度,中者專指運(yùn)行性質(zhì),后者專指運(yùn)行區(qū)間。其中高速鐵路和城際鐵路的定義重疊較多。
高速鐵路的三個必要條件:軌道質(zhì)量、曲線半徑和超高、線間距。1、軌道質(zhì)量:這是鐵路高速化的基本條件,線路平順度、鋼軌強(qiáng)度、軌面軌距等必須嚴(yán)格達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。另:有砟軌道和無砟軌道屬于高速鐵路的兩種不同形式,不能作為區(qū)分高鐵的依據(jù),歐洲大多數(shù)高鐵都是有砟軌道。
2、曲線半徑和超高:要讓列車達(dá)到200公里/小時(shí)的高速,曲線半徑至少需達(dá)到2600m以上(擺式列車可適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn));300公里/小時(shí)線路的曲線半徑一般都在7000以上;若是純客運(yùn)線路,超高可適當(dāng)增加,用以提高乘客的舒適度。3、線間距:指復(fù)線鐵路上下行兩條線路的間距,這是保證兩列列車高速會車時(shí)不會因會車區(qū)域氣壓過低危及列車安全的保障距離。200公里線路線間距須保證4.4米,250公里線路須達(dá)到4.6米,350公里以上線路需保證至少5米的線間距。
二,關(guān)于輕軌
輕軌:這是舊時(shí)期一個非專業(yè)角度的民間稱謂,泛指高架于地面的鐵路線路;現(xiàn)指為單位客運(yùn)量小于3萬人/小時(shí)的城市內(nèi)客運(yùn)線路(C型地鐵車輛),和線路是否在地面還是地下無關(guān);由于該稱謂隸屬城市軌道交通(地鐵+輕軌),因此不為國際鐵路聯(lián)盟所承認(rèn)。直白的說,只要是國鐵,就不存在輕軌的說法。
目前國內(nèi)擁有C型地鐵車輛的城市軌道交通(上海、長春、武漢等),或者地面有軌電車(大連、長春、哈爾濱等)均可稱之為輕軌。
三,關(guān)于海南東環(huán)鐵路
海南東環(huán)鐵路,設(shè)計(jì)速度250公里/小時(shí),可提升至300公里/小時(shí)(部分區(qū)間改造);線間距4.6米,最小曲線半徑(美蘭-三亞區(qū)間)3500米,最大坡度20‰,高架線路箱梁和隧道出入口、橫截面均按照300公里時(shí)速設(shè)計(jì)建造。熱滑調(diào)試期間動檢車曾以280公里以上時(shí)速運(yùn)行,搜集行車數(shù)據(jù),以保證開通后250公里/小時(shí)持續(xù)運(yùn)行的安全。(鐵道部規(guī)定,線路試驗(yàn)速度需超過商業(yè)運(yùn)營速度的20%以上)
可以很清晰地告訴大家,海南東環(huán)就是徹徹底底的高速鐵路,這一點(diǎn)毋庸置疑,開通當(dāng)天的儀式上,紅底白字的大背景已經(jīng)很清楚地表示了。
四,關(guān)于動車
目前國內(nèi)運(yùn)營的動車分為以下幾個系列:(380系列不作介紹)1、CRH1(CRH1A、CRH1B、CRH1E)技術(shù)提供商:加拿大龐巴迪原型車:瑞典ABRegina
編組型式:8/16輛編組,8編組可兩列重聯(lián)運(yùn)行動力配置:2(2M+1T)+(1M+1T)(16編組乘以二)
車種:一等車(一等包座)、二等車、酒吧坐車合造車(CRH1E車種為二等車、軟臥車、高級軟臥車和酒吧車)定員(人):670(8輛編組)客室布置:一等車2+2、二等車2+3
最高運(yùn)營速度(km/h):200(CRH1A07年首批車輛)、250(CRH1A新造車輛、CRH1B、CRH1E)
適應(yīng)軌距(mm):1435
適應(yīng)站臺高度(mm):500~1200傳動方式:交直交
牽引功率(kW):5500(8節(jié)編組)
編組重量及長度:213.5m,420.4t(8節(jié)編組)車體型式:不銹鋼氣密性:沒有
啟動加速度(m/s2):0.6制動方式:直通式電空制動
目前運(yùn)用線路:廣深鐵路(07年首批列車)、成都都江堰鐵路、東南沿海高速鐵路(杭州寧波溫州福州廈門)、昌九城際、滬寧鐵路、廣珠城際、海南東環(huán)、成渝進(jìn)京、進(jìn)滬動臥等。
2、CRH2(CRH2A、CRH2B、CRH2C、CRH2E)技術(shù)提供商:日本川崎重工原型車:新干線E2-1000CRH2A第一批CRH2型電動車組為數(shù)60列(編號CRH2-001A~CRH2060A),編組方式是4節(jié)動車配4節(jié)拖車(4M4T),每4節(jié)為一個單元,速度級別屬A型(標(biāo)稱時(shí)速200公里),最高營運(yùn)時(shí)速為250公里,用于經(jīng)改造的既有路線上,部分高鐵區(qū)間上線運(yùn)行。(京津城際、滬寧城際、東南沿海高鐵、北京廣、滬昆東線、膠濟(jì)客專等)CRH2C
第二批CRH2型電動車組編號由CRH2-061C開始,是以CRH2A型設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,改動包括把動車數(shù)量增至6節(jié)(6M2T),使用DSA350型高速受電弓,以及在電弓兩旁加裝擋板等。列車速度級別屬C型(標(biāo)稱時(shí)速300公里),最高營運(yùn)時(shí)速為350公里,用于新建的高速客運(yùn)專線上。目前運(yùn)用線路:滬寧城際以及上海鐵路局部分跨局動車、鄭西高鐵、武廣高鐵。CRH2B
除2A及2C型外,四方又設(shè)計(jì)出16節(jié)長大編組的CRH2B型電動車組,(編號CRH2-111B~CRH2-120B),級別屬B型(標(biāo)稱時(shí)速200公里),最高營運(yùn)時(shí)速為250公里。(目前均配屬上海局)CRH2E
除2A、2B及2C型外,四方又設(shè)計(jì)出16節(jié)長大編組的CRH2E型臥鋪電力動車組,列車編號由CRH2-121E開始,級別屬E型(標(biāo)稱時(shí)速200公里),最高營運(yùn)時(shí)速為250公里。(京滬臥鋪動車)
3、CRH3
技術(shù)提供商:德國西門子原型車:德國ICE-3
編組形式:4M4T,可兩列重聯(lián);動力配置:2(2M+1T)+2T;編組重量:380t;編組長度:200.67m;總牽引功率:8800kW;單電機(jī)功率:550kW;運(yùn)營時(shí)速:350km/h;試驗(yàn)速度:≤400km/h;轉(zhuǎn)向架軸重:15t;車輛寬度:2.950m;車輛高度:3.890m;
輔助供電制式:3相440V80Hz,DC110V
目前運(yùn)用線路:武廣高鐵、京津城際、滬寧城際。4、CRH5
技術(shù)提供商:法國阿爾斯通原型車:芬蘭SM3
編組型式:8輛編組,可兩編組連掛運(yùn)行動力配置:(3M+1T)+(2M+2T)車種:一等車、二等車、酒吧坐車合造車客室布置:一等車2+2、二等車2+3定員(人):602+2(殘疾人)最高運(yùn)營速度(km/h):250最高試驗(yàn)速度(km/h):250適應(yīng)軌距(mm):1435
適應(yīng)站臺高度(mm):500~1200傳動方式:交直交牽引功率(kW):5500
編組重量及長度:211.5m,451t車體型式:大型中空型材鋁合金車體
氣密性:車內(nèi)壓力從4kPa降到1kPa時(shí)間大于40s頭車車輛長度(mm):27600中間車輛長度(mm):25000車輛寬度(mm):3200車輛高度(mm):4270
空調(diào)系統(tǒng):車頂單元式空調(diào)系統(tǒng)受流電壓:AC25kV,50Hz牽引變流器:IGBT水冷VVVF牽引電動機(jī):550kW啟動加速度(m/s2):0.5
制動方式:直通式電空制動,備用自動空氣制動目前運(yùn)營線路:東北地區(qū)、北京廣(北京-武漢)等。
五,關(guān)于一些疑問
1、不能憑動車的頭型是否流線來簡單判斷它的速度,理論上跑的越快的動車,頭型越尖越流線,但這不是絕對,多少和廠家的設(shè)計(jì)風(fēng)格有關(guān)。
2、以車票和車次標(biāo)識來判斷列車速度也是錯誤的,以動車為例:G、D、C打頭的均屬動車車票,其中G為“高鐵”,C為“城際”,D為“動車”(C目前為京津城際所獨(dú)有,滬寧城際350級別動車仍使用G字頭車票)。鐵道部如此區(qū)分是為票價(jià)服務(wù),G和C的票價(jià)目前均為0.481元/公里以上(二等座),D的票價(jià)為0.31元/公里以上(二等座),具體票價(jià)隨地域不同將有上下浮動。其中廣深鐵路屬股份制公司,票價(jià)上浮為0.66元/公里(二等座),廣深鐵路200公里時(shí)速的動車,單位運(yùn)價(jià)全國最高,超過350級別高鐵的單位運(yùn)價(jià)。
3、D車(CRH1系列、CRH2系列(不含CRH2C)、CRH5)可以在高速鐵路上以250公里時(shí)速跨線運(yùn)行,也在普通既有線提速區(qū)間運(yùn)行;G車(CRH2C、CRH3、CRH380)只在高速鐵路上運(yùn)營,目前均沒有在普通鐵路上運(yùn)營。
4、廣深鐵路不是高速鐵路。廣深鐵路全長120公里,使用CRH1A動車首批車組,軟件限制速度200公里/小時(shí),其中200公里時(shí)速運(yùn)行區(qū)間僅有短短43公里,其它路段最高速度均只達(dá)到180公里/小時(shí)。這是因?yàn)閺V深鐵路屬于早期較老的鐵路線,線路質(zhì)量不高,線間距過近,曲線半徑小,無法全程200公里持續(xù)運(yùn)行,因此根據(jù)高鐵的定義,廣深鐵路只算準(zhǔn)高速鐵路,其車票也是如此標(biāo)示。5、國內(nèi)各地新開通動車的定價(jià)是完全遵循鐵道部的統(tǒng)一基準(zhǔn)價(jià),不會和地方公路客運(yùn)配合定價(jià),之前有所謂的大師在論壇里所言一切均是自己意淫。
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