國內外高速鐵路軌道管理標準.ppt

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,第1頁 共 102 頁,國內外高速鐵路軌道管理標準 部基礎設施檢測中心 陳東生 jichusuo@,,第2頁 共 102 頁,內容,一、高速鐵路客運專線特點 二、國外高速鐵路軌道狀態(tài)控制標準及方法 三、國內高速鐵路軌道狀態(tài)控制標準及方法 四、控制軌道平順性主要技術措施,,第3頁 共 102 頁,一、高速鐵路客運專線特點,高速鐵路定義：速度≥200km/h以上線路；分為200～250km/h有砟軌道；300～350km/h無砟軌道形式。 技術特點： 采用高強度、高穩(wěn)定性有砟或無砟軌道結構； 具有不同于其他普通線路的特點-高平順性； 竣工開通速度等于設計速度。,,第4頁 共 102 頁,高速鐵路高平順性確切含義：,高低、軌向、水平、扭曲和軌距偏差等局部孤立存在的不平順幅值較小。 連續(xù)成段大量存在各種不平順幅值的標準差很小。 敏感波長和周期性不平順的幅值很小。 具有諧振波形特征的不平順幅值更小 焊縫不平順、新軌的平直性偏差很小。 軌道不平順各波長成分的功率譜密度值很小。,,第5頁 共 102 頁,高平順性要求：,對路基、橋梁、軌道結構、道岔等的設計； 對線路施工方法、機具的選擇； 對鋼軌的平直性； 對軌道部件的性能參數(shù)以及軌道的維修等各方面； 提出了更高、更嚴格的要求。,,第6頁 共 102 頁,高速鐵路高平順性特點：,高平順要求是高速鐵路線、橋設計和線路施工的控制性條件。 既使路基、橋梁、軌道結構符合強度條件的要求，不一定能滿足平順性條件，高速鐵路滿足強度條件易，滿足平順性條件難。 滿足了高平順要求，便能大幅度降低車輛振動和輪軌相互作用力，使強度條件和行車安全都能得到可靠保證。,,第7頁 共 102 頁,高速鐵路的平順性控制，涉及路基、橋梁、軌道結構等多方面的設計、施工、檢測評定、維修管理等各個環(huán)節(jié)。 軌道管理技術是確保各個環(huán)節(jié)安全可靠的關鍵技術。,,第8頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護維修管理技術：,線橋設備管理（橋梁、隧洞、鋼軌、軌下基礎及扣件、道岔、道床等）； 線路技術管理（平縱斷面及其對軌道的影響、橋隧及軌道部件技術狀態(tài)、技術標準等）； 養(yǎng)護維修管理（修程、修制、管理模式、養(yǎng)路機械、軌道橋梁檢測、質量評定和控制等）； 綜合管理（計劃管理、財務管理等）。,,第9頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護維修管理技術：,目的：通過對高速鐵路基礎設備的日常管理和維護，使其始終處于高標準、高平順狀態(tài)，始終滿足高速鐵路安全、平穩(wěn)、舒適運輸?shù)囊蟆?條件：實時動態(tài)監(jiān)控；掌握狀態(tài)變化；科學評價；維護和處理；恢復最佳狀態(tài)。,,第10頁 共 102 頁,軌道不平順狀態(tài)發(fā)展的各階段,,第11頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護維修標準制定：,原則: 高速鐵路按照設計速度，確保高速列車舒適、平穩(wěn)、安全、不間斷運輸品質為前提； 維修能力、維修水平、維修體制； 科學性、經濟性。 依據(jù)： 以軌道不平順對機車車輛動力響應的影響作為制定的依據(jù) 。（安全性、平穩(wěn)舒適性）,,第12頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護維修標準制定原則：,安全性評價指標：依據(jù)國標GB5599－85中機車車輛的脫軌系數(shù)（Q/P）、輪重減載率（ΔP/P）、橫向力（Q）、輪軸橫向力等 ； 脫軌系數(shù)采用：Q/P≤0.8 減載率△P/P0≤0.8 輪軸橫向力 H≤0.85(10+Pst/3),,第13頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護維修標準制定原則：,平穩(wěn)舒適性評價指標：依據(jù)ISO2631中車體振動加速度 等。主要通過振動加速度幅值方式進行評價。 車體振動水平加速度a≤0.09g 車體振動垂直加速度a≤0.12g,,第14頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護維修標準制定原則：,方法： 借鑒國內外研究成果和運用標準的經驗； 采用各種設備測試機車車輛及軌道動力學參數(shù)的試驗方法； 建立車輛/軌道動力學數(shù)學模型，采用計算機技術的仿真分析方法 ；,,第15頁 共 102 頁,國內外高速鐵路養(yǎng)護維修管理標準內容,,第16頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護維修,高速鐵路線路養(yǎng)護維修核心內容： 高速鐵路線路養(yǎng)護維修的主要特點是按設備狀態(tài)進行必要的適度維修，即“狀態(tài)修”。 是以線路設備運用狀態(tài)為基礎，通過監(jiān)測手段來實時掌握線路設備的工作狀態(tài)，依據(jù)設備狀態(tài)標準評價其是否處于良好狀態(tài)，對線路設備狀態(tài)臨近失效但尚未出現(xiàn)故障時，進行適當和必要的維修，做到既不失修也不過剩修，使設備始終處于可靠受控狀態(tài)。,,第17頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護維修,線路的檢測 ； 是獲得線路設備技術狀態(tài)信息、掌握線路設備變化規(guī)律、編制維修作業(yè)計劃和分析設備病害的主要依據(jù)。大型動態(tài)檢測設備為線路的“狀態(tài)修”提供了技術支持，其動態(tài)檢測資料為線路的養(yǎng)護維修提供了科學的依據(jù)。,,第18頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護維修,線路狀態(tài)評價： 對于真實反映軌道實際狀態(tài)質量的數(shù)據(jù)，依據(jù)高速鐵路軌道狀態(tài)管理標準和評價方法，綜合分析、總結規(guī)律，確認其設備狀態(tài)水平（優(yōu)良、合格、失格）。,,第19頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護維修,線路養(yǎng)護維修修程修制 ： 養(yǎng)護維修的基本內容：主要包括路基、道床、軌枕和鋼軌的養(yǎng)護維修，連接部件和軌道加強設備的更換養(yǎng)護，道岔、道口及一些標志的維修和更換。 線路的修程：主要是指線路的修理類型、修理周期和具體的修理內容。由于國內外線路在基本結構、運行狀態(tài)等方面存在差異，所以在修理類型和具體的施工作業(yè)方法上也有所不同，但在養(yǎng)護維修的基本內容和維修周期上差異不大。 應用“狀態(tài)修”維修模式是客運專線線路養(yǎng)護維修工作中應重點考慮的問題。目前國內外“狀態(tài)修”在線路養(yǎng)護維修方面的應用還不是很成熟。因此，結合“狀態(tài)修”的特點，借助現(xiàn)代化的技術手段，使“狀態(tài)修”在線路養(yǎng)護維修方面的技術日趨成熟 。,,第20頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護維修,線路養(yǎng)護維修體制： 線路的養(yǎng)護維修的組織管理可分為“修養(yǎng)分開”和“修養(yǎng)合一”兩種形式；國外主要是“修養(yǎng)分開”方式。 國外的“修養(yǎng)分開”與我國在工作組織上存在很大不同。日本新干線的維修工作均是由非鐵路部門的專業(yè)承包商以承包的方式進行作業(yè)。主要維修設備產權屬各鐵路客運公司，租借給承包商，小型維修機具由承包商自行購置。 因此鐵路客運公司基層養(yǎng)護維修部門的主要業(yè)務是工程發(fā)包管理、維修檢查等。這種管理模式為提高維修質量以及發(fā)展維修技術提供了一個良好的平臺。,,第21頁 共 102 頁,北美模式：以美國、加拿大為代表，主要特點是貨運以干線為主，組建貨網(wǎng)一體的區(qū)域性鐵路貨運公司；客運在全國范圍內組建一個公司，租用貨運公司的線路。 歐洲模式：以打通歐洲各國鐵路界限、建立統(tǒng)一的運輸網(wǎng)絡為目標，將鐵路客貨運營與線路基礎設施相分離。 日本模式：以建立區(qū)域性運輸公司為主，組建6個區(qū)域性客運公司、1個全國性貨運公司。 俄羅斯和印度模式:將路網(wǎng)和客貨運營合為一體，全國組建一家鐵路公司，對全國鐵路運輸生產實行統(tǒng)一管理。,,第22頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護維修標準 （日本、德國、法國、美國、韓國）,建設階段軌道初始不平順控制標準： 鋼軌平直性控制標準 軌道鋪設精度控制標準（作業(yè)驗收標準） 新線開通運營后的軌道不平順控制標準： 高速鐵路軌道不平控制管理標準,,第23頁 共 102 頁,1.日本軌道維修管理,為科學地管理和掌握軌道狀態(tài)，合理編制維修計劃，有效地進行維修作業(yè)，減少軌道不平順量，保持軌道良好的平順狀態(tài)，日本新干線高速鐵路研究制訂了一套科學的軌道狀態(tài)評價與管理技術標準； 日本新干線高速鐵路對軌道狀態(tài)的管理與評價，既對局部軌道狀態(tài)進行評價和管理，也對500m區(qū)段的軌道不平順指數(shù)P值來評價軌道狀態(tài)的好壞。 日本新干線對軌道狀態(tài)的評價與管理分為五級,,第24頁 共 102 頁,日本管理值定義,驗收目標值：維修作業(yè)和工程施工后應達到的質量目標值。 計劃維修目標值：為在制訂維修計劃時，確定需要進行維修的軌道不平順的管理目標值。 舒適度管理目標值：為確保列車良好舒適度的目標值。 安全目標管理值：當達到或超過該值時，將會對高速行車安全性有較顯著的影響，因此應限期（一般15天）緊急補修。 慢行管理目標值：當達到或超過該值時，列車必須降速慢行，并以任何可能的手段立即予以消除。,,第25頁 共 102 頁,日本鐵路軌道分類方法和保養(yǎng)目標值,,,,,,,,,第26頁 共 102 頁,日本新干線軌道不平順管理目標值（160km/h以上）,,,,,,,,,,,,,,第27頁 共 102 頁,P值是指500m軌道區(qū)段中，超過±3mm的采樣點數(shù)占總采樣點數(shù)的百分比。 P值管理僅限于高低和軌向兩項：東海道新干線的高低P值約為1.5，軌向P值約為0.3。,日本新干線區(qū)段軌道管理-P值,,第28頁 共 102 頁,2.德國軌道維修管理,德國高速鐵路對軌道狀態(tài)的評價與管理，既評價軌道幾何狀態(tài)即干擾值，亦評價由干擾值引起的機車車輛動力響應即反應值。 維修計劃的制訂與實施則根據(jù)干擾值和反應值是否達到或超過相應的管理標準 德國高速鐵路對軌道狀態(tài)的評價分為五級,,第29頁 共 102 頁,德國管理值定義,,第30頁 共 102 頁,德國：,德國高速鐵路軌道不平順管理標準,,第31頁 共 102 頁,德國鐵路無碴軌道工程的技術要求 –驗收,原則上，按DS 820 和相關法規(guī)進行驗收。對無碴軌道的驗收作出以下補充： （1）驗收 施工單位根據(jù)883.0031規(guī)范規(guī)定對于已完成試驗的線路進行自檢，并提交有關參數(shù)檢測結果的圖表、資料之后才可提出驗收申請。 線路高低和方向的檢測要求： （一般波長）用30米弦長；檢驗點和校算點之間的距離為5米（相當于8個軌枕間隔）；兩個相距為5米的相鄰檢驗點和校算點的實際矢高差與理論矢高差之間的誤差≤ 2mm；在每個軌枕位置均須檢測。,,第32頁 共 102 頁,德國鐵路無碴軌道工程的技術要求,線路高低和方向的檢測要求：（長波）用300米弦長；檢驗點和校算點之間的距離為150米（相當于240個軌枕間距）；兩個相距150米的相鄰檢驗點和校算點的實際矢高差與理論矢高差之間的誤差≤10mm；在每個軌枕位置均須檢測。 軌道高程和平面位置(軌道相對于周邊建筑物)的檢測要求： 每5米（為8個軌枕間距）一個測點，規(guī)定軌道實際高程和平面位置與設計高程（軌頂面）和設計平面位置（軌道中心線）的允許誤差≤10mm。,,第33頁 共 102 頁,德國鐵路無碴軌道工程的技術要求,（2）軌道幾何狀態(tài)動態(tài)驗收 軌道的幾何狀態(tài)是根據(jù)軌道檢查車（OMWE）檢測出的軌道幾何尺寸和行車試驗的結果進行驗收。測量值按驗收極限值SR0進行評估。 驗收檢測由軌道檢查車（OMWE）進行。根據(jù)在50米區(qū)間長度上的軌檢車濾波信號對測定結果進行評估。,,第34頁 共 102 頁,軌檢車檢測信號中的軌道單個不平順的評定標準,,第35頁 共 102 頁,250米區(qū)段軌道幾何參數(shù)標準差驗收評估標準,,第36頁 共 102 頁,德國軌面短波不平順控制標準,,第37頁 共 102 頁,,德國軌道不平順的評價管理標準（干擾值140～300km/h）,,第38頁 共 102 頁,德國機車車輛反應的評價標準（反應值）,,第39頁 共 102 頁,3.法國軌道維修管理,法國高速鐵路除對軌道的質量狀態(tài)進行評價與控制外，還用車體振動加速度和轉向架振動加速度來評價軌道質量狀態(tài) ； 在對局部軌道平順狀態(tài)進行不同等級的評價管理的同時，還對軌道不平順的整體狀態(tài)進行綜合評價和管理，即用300m區(qū)段軌道不平順絕對偏差的滑動平均值，即綜合指數(shù)來管理評價軌道質量狀態(tài)。法國高速鐵路的維修計劃主要按照該綜合指數(shù)來制訂，并且在制訂維修計劃時優(yōu)先考慮高低不平順綜合指數(shù)。 法國高速鐵路對軌道狀態(tài)的維修管理按軌道的質量狀態(tài)分為四級,,第40頁 共 102 頁,法國局部幅值管理值定義,,第41頁 共 102 頁,法國區(qū)段軌道管理值定義,,第42頁 共 102 頁,法國高速鐵路局部軌道不平順管理標準,,第43頁 共 102 頁,法國高速軌道狀態(tài)綜合指數(shù)標準e,,第44頁 共 102 頁,綜合指數(shù)e和標準差關系σ,法國高速鐵路采用300m區(qū)段軌道不平順絕對偏差的滑動平均值，即平均偏差e或綜合指數(shù)，管理評價軌道質量狀態(tài)。 平均偏差e與標準差σ的關系為：σ=1.38e,,第45頁 共 102 頁,法鐵高速線軌道狀態(tài)標準差σ,,第46頁 共 102 頁,法國軌面短波不平順控制標準,,,第47頁 共 102 頁,法國高速軌身和軌端平直性測量示意,,第48頁 共 102 頁,4.美國軌道維修管理,美國鐵路按照線路速度分級（分為9級）進行管理。,,第49頁 共 102 頁,美國：高速鐵路軌道幾何狀態(tài)檢測標準（動態(tài)）,注：“/”上為單個不平順限值，“/”下為三個連續(xù)非重疊不平順限值。,,第50頁 共 102 頁,5.韓國軌道維修管理,韓國高速鐵路采用PLASSER公司的EM120軌檢車檢測鐵路。 說明： 10m短弦管理值適用于速度150～200km/h； 30m長弦管理值適用于速度250～300km/h； 達到或超過臨時補修標準的處所必須快速維修（根據(jù)實際情況在1個月、2周、1周內或立即進行維修）； 達到或超過限速標準的處所必須立即限速（根據(jù)實際情況限速230km/h、170km/h或更低）,,第51頁 共 102 頁,韓國：高速鐵路軌道幾何狀態(tài)檢測標準（動態(tài)）,,第52頁 共 102 頁,6.歐洲軌道維修管理,歐洲300km/h線路軌道平順性標準,,第53頁 共 102 頁,歐洲高速車軌相互作用系統(tǒng)的主頻范圍和敏感波長,,第54頁 共 102 頁,歐洲標準化委員會－關于鐵路軌道容許偏差（草案）,,第55頁 共 102 頁,歐洲300km/h高速鐵路軌道幾何狀態(tài)標準差目標值和限制值,,第56頁 共 102 頁,注：未特別注明（有碴）者均為無碴軌道,國外高速軌道的鋪設精度標準（動態(tài)）,,第57頁 共 102 頁,各國軌道狀態(tài)標準差,,第58頁 共 102 頁,三、國內高速鐵路養(yǎng)護維修標準,國內根據(jù)運行速度將高速客運專線劃分為3個等級： 200km/h≤V ≤ 250km/h； 300km/h≤V ＜ 350km/h： V ≥ 350km/h以上,,第59頁 共 102 頁,國內軌道不平順管理技術,軌道狀態(tài)監(jiān)測：軌檢車、動檢車、便攜式檢查儀等 軌道狀態(tài)評價：優(yōu)良、中等、惡化 軌道狀態(tài)維護：保持、養(yǎng)護、恢復 軌道狀態(tài)管理：安全、平穩(wěn)、經濟、合理,,第60頁 共 102 頁,影響列車運行的敏感波長不平順,,,第61頁 共 102 頁,國內高速鐵路平順性控制標準,建設階段軌道初始不平順控制標準： 鋼軌平直性控制標準 軌道鋪設精度控制標準 （作業(yè)驗收標準） 新線開通運營后的軌道不平順控制標準： 高速鐵路軌道不平控制管理標準,,第62頁 共 102 頁,300km/h高速鋼軌平直性標準,,,第63頁 共 102 頁,高速與一般鐵路鋼軌平直性控制指標比較,,第64頁 共 102 頁,軌道鋪設精度控制標準(作業(yè)驗收標準）,嚴格控制軌道的鋪設精度，提高初始平順性是控制高速軌道平順性非常重要的關鍵性步驟。 對于保證高速鐵路建設質量和開通速度，確保高速車輛安全、平穩(wěn)、舒適地運行，減少軌道和機車車輛的養(yǎng)護維修費用，都十分重要。 高速鐵路發(fā)達國家都制訂了非常嚴格的高速軌道鋪設精度標準（新線施工和大修、維修作業(yè)平順性驗收標準）,建設階段軌道初始不平順控制標準：,,第65頁 共 102 頁,有砟軌道平順度鋪設精度：,無砟軌道平順度鋪設精度：,注：括號中為靜態(tài)值,高速軌道平順度鋪設精度標準,,第66頁 共 102 頁,開通速度就是設計速度，一般在正式開通運營前，可有三個月至半年的調整試運行期。 軌道一經列車作用，平順性就會發(fā)生變化，尤其在試運行期和運營初期，一些在自檢或驗交時未能發(fā)現(xiàn)的較隱蔽的缺陷，可能使軌道平順性變化發(fā)展。 新線建設和運營管理單位應按運營期間高速鐵路軌道不平順維修管理標準，協(xié)同做好試運行期和開通運營初期的平順性控制工作，并根據(jù)軌道實際的平順狀態(tài)，調整控制行車速度，確保高速行車平穩(wěn)安全。,新線開通運營后的軌道不平順控制標準：,,第67頁 共 102 頁,管理值定義：,驗收目標值：新線工程竣工或施工作業(yè)后應達到的質量目標值（初始不平順控制標準）。依據(jù)是：軌道構造的強度、行車速度、運量的大小。作業(yè)手段可能達到的精度。與工作量、維修費用、周期的經濟比較等。 Ⅰ級-優(yōu)良目標管理值：指兩次計劃維修或計劃維修與大、中修之間，為確保軌道經常處于良好狀態(tài)，進行有計劃的日常養(yǎng)護管理，在日常保養(yǎng)工作中希望達到的標準 （日常養(yǎng)護維修控制標準）。依據(jù)是：養(yǎng)護維修作業(yè)的能力、水平、運行速度、運量、軌道結構、道床路基等情況。 Ⅱ級-預防性計劃維修目標值：為防止軌道狀態(tài)進一步惡化，限制需要緊急補修的處數(shù)，根據(jù)反映軌道狀態(tài)的檢測數(shù)據(jù)，對超過軌道預防性計劃維修標準的區(qū)段，按計劃進行維修，校正軌道幾何狀態(tài)，改善軌道彈性，整修或更換部分軌道部件的控制標準。依據(jù)是：列車平穩(wěn)舒適度要求，限制緊急補修工作量的要求，工務維修能力和以往的經驗周期，以及軌道維修的經濟性比較（維修周期、設備壽命、維修費用等的比較）等。,,第68頁 共 102 頁,管理值定義：,Ⅲ級-緊急補修管理目標值：為保證行車安全，防止列車脫軌，降低輪軌間附加動力，減少軌道和機車車輛部件傷損，及時消除過大軌道不平順，延長設備使用壽命和維修周期等方面的管理值。依據(jù)是：軌道不平順對行車安全的影響，輪軌動力學性能，軌道不平順動力學特性，并結合國外同類標準和我國軌道運輸實際情況等綜合因素研制的。 Ⅳ級-限速管理目標值：當軌道不平順發(fā)展變化較快，病害地點和超限數(shù)值較為嚴重，可能危及行車安全時，在未采取相應措施或未整修達標前，必須進行強制慢性或限速處理管理的方式。當達到或超過該值時，列車必須降速慢行，并以任何可能的手段立即予以消除。,,第69頁 共 102 頁,高速鐵路軌道不平監(jiān)控管理值,客運專線300～350km/h軌道動態(tài)幾何偏差控制值 高速鐵路正線軌道動態(tài)不平順監(jiān)控管理值 高速鐵路正線軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差值 高速鐵路正線道岔靜態(tài)軌道幾何尺寸容許偏差值,,第70頁 共 102 頁,客運專線300～350km/h軌道動態(tài)幾何偏差控制值,,第71頁 共 102 頁,高速鐵路正線靜態(tài)幾何尺寸容許偏差值,注：（1）軌向偏差，直線為10米弦測量的最大矢度值。 （2）高低偏差為10米弦測量的最大矢度值。 （3）扭曲基長為2.5米。,,第72頁 共 102 頁,,第73頁 共 102 頁,,第74頁 共 102 頁,四、控制軌道平順性主要技術措施,在設計、施工階段釆取一系列技術措施，提高路基的穩(wěn)固性和沉降均勻性，提高橋梁抗撓曲變形的剛度和過渡段的平順性，提高軌道的鋪設精度。 在設計、施工全過程的每一個環(huán)節(jié)，都必須采用科學合理的技術措施，嚴格控制初始平順性。 必須采取以下措施:,,第75頁 共 102 頁,4.1設計構筑堅固穩(wěn)定\沉降均勻\頂面平順的路基,路基是軌道上部建筑的基礎，沒有高質量的路基，就不可能有平順的軌道。建設高平順軌道還必須特別注意嚴格控制路基的不均勻工后沉降和頂面的平順性。 堅固、穩(wěn)定、沉降均勻、頂面平順的路基是保證軌道平順的前提條件。,,第76頁 共 102 頁,僅僅控制路基工后沉降量是不夠的，還必須重視嚴格控制工后不均勻沉降。在50～100米范圍內的不均勻沉降將直接造成幅值較大的長波高低不平順。 路基頂面不平順，高度誤差過大，將導致道床厚度不一，道床彈性和殘余變形積累不均勻，易逐漸形成中長波高低不平順。 在高速鐵路設計、施工過程中嚴格按照規(guī)定的路基不均勻工后沉降和路基頂面平順性控制標準執(zhí)行。,,第77頁 共 102 頁,在冬季氣溫較低地區(qū)的路基，還應采取防止路基凍漲的措施。 土質欠佳，雨水較多地段的高路堤，應作為重點工程，列入提前施工對象。利用雨季自然下沉作用，經過1～2個雨季后，再補充填筑壓實，對于提高高路堤的穩(wěn)固性和不均勻沉降很有幫助。,,第78頁 共 102 頁,4.2增加橋梁剛度嚴格控制橋梁撓曲變形引起不平順,橋梁、路基都是支承軌道的基礎，橋梁的撓曲變形與路基的變形一樣會形成軌道不平順。 橋梁的撓曲變形往往比路基的彈性變形大，所形成的軌道不平順具有永久性特征。不易通過維修等辦法消除。,,第79頁 共 102 頁,多跨等距梁撓曲變形所形成的軌道不平順具有周期性和諧振波形特征， 40～100m跨度的多跨等距梁撓曲變形形成的軌道不平順，在速度為160～350km/h時，可能激起車體諧振，應特別注意。,,第80頁 共 102 頁,橋梁設計時必須檢算比強度條件更嚴的髙平順條件，滿足軌道平順性要求，使高速鐵路橋上軌道的平順性與路基上軌道的平順性一致，而不應特殊，降低要求。 檢算橋梁的靜撓度，有助于了解和控制橋梁撓曲形成的軌道不平順。 無碴軌道橋設預拱度，使鋼軌面具有該橋撓曲變形規(guī)律的預拱度，有助于減小橋梁撓曲形成的軌道不平順，而降低對橋梁剛度的要求，減小橋的自重和造價。,,第81頁 共 102 頁,4.3 采用堅硬耐磨優(yōu)質道碴、攤鋪整平、壓實底碴,鋪設道砟必須選用硬質、耐磨、不易粉碎的道砟，確保道床穩(wěn)固、清潔、排水暢通等性能。 鋪設底碴層，攤鋪整平、壓實底碴，對于保證平順性，減少道床殘余變形積累，減小軌道的養(yǎng)修工作量效果顯著。,,第82頁 共 102 頁,鐵科院軌道動力學試驗室進行的試驗也證實了國外壓實底碴這一重要措施的效果。 在完全相同的滾壓條件下，經過123萬噸通過總重后，道床下層經壓實的軌道與未經壓實的軌道相比，最大殘余變形相差3.3倍，前者為15mm，后者為50mm，壓實道床的效果十分明顯。（見效果圖）,道床壓實試驗,,第83頁 共 102 頁,壓實道床的效果,,,,,38,50,15,,第84頁 共 102 頁,分層圧實加厚的道岔區(qū)、橋頭過渡段底碴層，可改善道岔區(qū)、過渡段平順性。 在鋪軌布置軌枕時，應避免擾動己平整的底碴，破壞道床的整體均勻性。,,第85頁 共 102 頁,4.4軌道結構選擇設計應考慮平順性條件,高速鐵路不能僅依據(jù)強度條件選擇設計軌道結構和部件，還必須滿足平順性要求。若只考慮強度條件，會認為50kg/m軌道結構即可滿足要求。 根據(jù)國外的經驗教訓，應采用性能良好，穩(wěn)定、堅固的60公斤/米級重型軌道結構。 無碴軌道結構需嚴格控制高低、軌向、軌距偏差。應設計選用有利于保持和精確調整平順性的軌道部件。,,第86頁 共 102 頁,4.5 采取綜合措施提高道岔區(qū)的平順性,道岔區(qū)鋼軌斷面、軌枕長度、軌道剛度都有變化，道岔結構本身就具有不平順性，是高速軌道的薄弱部位，較區(qū)間軌道更難保持髙平順。因此，必須高度重視，采取綜合措施提高道岔區(qū)的平順性：,,第87頁 共 102 頁,采用平順性好，不會引起輪軌沖擊的大號碼可動心軌道岔。 道岔區(qū)軌道剛度的變化應盡量平緩。 增加道岔區(qū)底碴厚度，分層振動壓實。 采用不擾動道床的大號碼道岔鋪設機具。 采用作業(yè)精度高的道岔整道機，校正兒何尺寸。 在道岔設計、制造、施工鋪設等各個環(huán)節(jié)，都采取措施提高道岔結構本身和道岔區(qū)軌道的平順性。,,第88頁 共 102 頁,4.6 采用一次鋪成無縫線路的鋪軌技術,傳統(tǒng)的鋪軌施工方法“短軌過渡法”有很大缺陷。傳統(tǒng)的施工方法，不能在新線建設時就形成具有高平順性的無縫線路，開通速度低，養(yǎng)護維修工作量大。 建設過程中一次鋪成長軌無縫線路有利于提高軌道整體平順性，避免軌道不平順“記憶”現(xiàn)象的出現(xiàn)。 減少日后維修工作量，降低維修成本，軌道狀態(tài)均衡、穩(wěn)定。,,第89頁 共 102 頁,軌道的 “記憶”特性,,第90頁 共 102 頁,軌道不平順波形的變化、記憶特性,,第91頁 共 102 頁,高速線路一次鋪成無縫線路的必要性： 不可能達到高速軌道鋪設精度（平順性驗收）標準的要求。 不可能消除對高速十分有害的周期性不平順。 不能充分發(fā)揮無縫線路能大幅度提高軌道平順性的應有作用。 一次鋪成無縫線路能帶動提高路基、道床質量，提高軌道穩(wěn)定性、平順性，是建成高平順鐵路的關鍵性重要措施和技術保證。 一次鋪成無縫線路，對控制初始不平順，提高軌道整個壽命期的平順性，減少維修工作量，降低鐵路運營成本效果顯著。,,第92頁 共 102 頁,,,,,第93頁 共 102 頁,大量客運專線采用一次鋪成無縫線路鋪軌技術已獲成功，是我國鐵路新線施工技術具有歷史意義的重大突破。 京津、合寧、合武、石太客運專線的實踐經驗證明，一次鋪成無縫線路不僅具有很大的綜合技術經濟價值，從施工組織角度來看，也是一種經濟、合理、先進的施工方法。,,第94頁 共 102 頁,4.7 做好剛度過渡段的設計施工,橋梁和涵洞等基礎性剛度大的工程結構物與土質路基銜接處，由于剛度突然變化，易形成較大的高低不平順，往往引起較大的車體垂向振動加速度。因此，必須設置剛度過渡段。,,第95頁 共 102 頁,,過渡段剛度變化應緩慢均勻，具有足夠長度，避免剛度突變或變化率過大。 應改進靠近橋、涵混凝土部位的路基壓實技術和機具，提高壓實質量。 國內外的經驗表明，橋頭尾過渡段是高速線路建設的關鍵部位，應精心設計，精心施工。,,第96頁 共 102 頁,4.8 采用高精度施工設備提高新線鋪軌和整道作業(yè)精度,大型整道機具作業(yè)精度直接影響高速鐵路的初始平順性，采用作業(yè)精度高的機具十分重要。 起道搗固、撥道作業(yè)之后，必須用性能良好的振動穩(wěn)定機具進行道床穩(wěn)定作業(yè)。 需要解決現(xiàn)有機具不能校正對高速行車有危害的長波高低、軌向不平順等問題,,第97頁 共 102 頁,4.9 加強對新鋼軌平直度的檢驗,新軌軌身2.6～3.2m波長周期性不平順幅值雖小，在快速、高速行車條件下，會加速軌道狀態(tài)惡化，引起車體和轉向架強烈振動，危害很大。在廣深、京秦等線己暴露出來。 在300～350km/h速度時，所引起的振動頻率處于軌道結構的共振頻率范圍，危害更大，必須高度重視。 軌身周期性不平順往往影響軌端平直性，增加焊接工作的困難。,,第98頁 共 102 頁,責成鋼廠充分認識問題的嚴重性，認真改進軋制校直工藝、設備，提高新軌的平直性。 鐵路建設單位在采購鋼軌時，在鋪軌之前都必須采用準確可靠的測量設備嚴格檢驗。 運營管理部門在驗收線路時，必須對鋼軌的平直性認真檢測復查。 嚴格禁止鋼軌軌身周期性不平順超標鋼軌上道。,,第99頁 共 102 頁,4.10 減少焊頭嚴格控制焊縫區(qū)的平順性,軌頭微小的初始不平順，特別是焊縫區(qū)微小不平順，是線路開通運營后軌道不平順發(fā)展變化、軌道部件傷損的重要原因，必須嚴加控制。 提高工廠、現(xiàn)場焊接質量，確保軌頭工作邊平齊，均勻打磨。 加強對鋼軌焊接接頭質量檢測，采用高精度高可靠性檢測設備，嚴格檢驗焊縫區(qū)的平順性。 上道的鋼軌必須滿足鋼軌平直度控制標準的要求。,,第100頁 共 102 頁,國內外的經驗均證明，采用移動式接觸焊小車，有助于提高工地焊頭質量，顯著提高焊縫區(qū)的平順性。 盡可能采用較長鋼軌定尺長度100m或500m鋼軌，可從根本上減少焊接接頭數(shù)量，大大提高軌道平順性，減少引起軌道不平順增大的主要根源，確保高速鐵路運輸?shù)钠椒€(wěn)舒適。,,第101頁 共 102 頁,4.11 強制施行鋼軌預防性打磨改善軌頭斷面形狀,采用鋼軌打磨車，線路開通前進行鋼軌預防性打磨，不僅有助于進一步消除焊縫不平等短波不平順，還能消除軌面初始微裂紋、圧痕等微小缺陷，有利于提高鋼軌的壽命和軌道的平順性。 國外高速、重載鐵路的經驗早己證實，進行鋼軌預防性打磨，具有很好的綜合技術經濟效益，是高速鐵路鋪設軌道時必須采取的重要措施。,,第102頁 共 102 頁,謝謝大家,