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高速铁路防洪的研究与处理
编辑:蓝色心情 识别码:14-906116 5号文库 发布时间: 2024-02-11 12:15:08 来源:网络

第一篇:高速铁路防洪的研究与处理

摘 要:防洪工作以“全员防洪、科学防洪”为指导思想,实行“安全第一,预防为主,全力抢修,当年复旧”的指导方针,执行“集中领导,统一指挥,逐级负责”的制度。实现杜绝高速及城际列车、旅客列车水害事故,杜绝列车撞塌方落石责任水害事故,高速及城际铁路不断道,确保汛期运输安全。

关键词:高速铁路;路基;防洪;安全

一.防洪准备工作

1.段防洪抢险指挥机构

我段管内防洪警戒期为4月1日至9月30日。汛期,段成立防洪指挥部,由段长、书记任总指挥,分管路基防洪工作的副段长任常务副总指挥,其他领导任副总指挥,成员由段各科室负责人组成。下设技术、安全监控、干部包保、防洪添乘、宣传5个专业组,长沙南线路、长沙南路桥、衡阳东线路、衡阳东路桥四个抢险分队,5个大型机械租赁业主。

2.防洪检查

全段分五个组由段领导带队,桥隧科、路桥车间全体参加对管内防洪设备进行全面检查。

防洪检查重点:

(1)堑顶是否有积水,是否有集中地表水冲刷路基边坡;

(2)堑顶地方水渠,是否渗漏、堵塞可能溢水冲刷堑坡;

(3)倒虹吸管是否渗漏、上下游水渠是否堵塞溢水冲刷堑坡;

(4)堑坡截水沟是否与天沟顺接;

(5)主骨架排水槽是否被电缆占用,失去排水功能;

(6)吊沟直冲线路的处所是否设置挡水墙;

(7)天沟、吊沟、侧沟、排水沟是否顺接;

(8)涵洞是否积水,下游出口埋管是否满足流量要求;

(9)隧道仰坡、路堑边坡、山坡是否有潜在崩坍体;

3.汛前“三清一砍”及设备养护

(1)、“三清”指清理天沟、侧沟、吊沟、排水沟、截水沟等排水设备,清理涵洞,清理危石。“一砍”指砍危树

(2)汛前,对天沟、侧沟、排水沟和泄洪涵洞要进行全面清理,路基排水系统做到沟沟相连,沟涵相通,保持不堵不淤、不渗不漏、不冲刷、流水畅通的良好状态。在汛期做到随淤随清,确保排水畅通。

(3)对隧道进口、出口仰坡危石进行全面清理,对不能清理的危石进行加固处理,彻底消除落石对行车的危害。

(4)要加强路基日常养护维修工作,确保挡墙、护坡坡面及泄水孔无杂草、无大面积勾缝失效、无大范围砌体变形。长大路堤路堑地段、隧道进出口开设安全检查通道。

4.抢险料具储备

段在岳阳、长沙、株洲、衡阳东、郴州西路桥工区根据需要储备一定数量的崩塌落石柔性防护网、彩条布及其他常用的抢险工(机)具。段防洪办与私营业主签订挖掘机、推土机等大型施工机械租赁合同,建立通信联络方式。

5.修订完善防洪应急预案、防洪作业指导书

防洪办人员深入调查铁路周边地形、地貌、地质等基础情况,检算、评估安全风险,依据可能发生的水害类型,制定相应的应急抢险方案,做到突出重点,一事一案,具有针对性。要认真制定京广高速防洪示意图,详细标注铁路沿线道路、水系、铁路桥隧建筑物、抢险材料及机具存放点等主要抢险要素。针对京广高速新线路基特点,应急预案重点是路基过渡段不均匀沉降处理,堑坡、堤坡溜坍应急处理。

6.防洪知识培训

汛前对管内职工进行防洪教育和培训,内容为铁路防洪规章制度、铁路防洪技术、铁路防洪应急预案、水害应急处理、防洪抢险经验和教训等。

7.防洪演习

段及车间在3月31日前各进行一次防洪抢险演习,通过演习提高防洪应急水平。演习后认真进行总结并及时分别报集团防洪办段防洪办。

二.各项防洪制度

1.防洪值班制度。

2.检查、看守制度

(1)日常检查

白天栅栏外徒步检查:每月沿栅栏外侧对路基及排水设备进行全面检查1遍;每月在栅栏外对隧道进出口仰坡、有两级及以上平台的路堑地段、浸水路基地段等重点区段、重点设备检查3遍。大风暴雨前后应加密检查频次,并要修筑好上山下河检查便道。

(2)栅栏内观测检查

当发现边坡有溜坍或危岩松动迹象,排水设施、防护加固设备出现裂纹或变形时,应立即申请天窗进入栅栏内对路基边坡及防护加固设备、排水设施进行详细检查。

(3)雨中、雨后添乘检查

当日雨量大于25mm时,要每2小时添乘一趟动车组司机室检查;当日雨量大于50mm时,要每1小时添乘一趟动车组司机室检查,直至雨停后3小时止;当日雨量大于100mm时,要每1小时添乘一趟动车组司机室检查,直至雨停后6小时止。

(4)雨中雨后地面巡查

当一小时降雨量达到30mm或连续雨量达到110mm同时一小时雨量达到20mm时,线路、路桥车间按分管范围立即派员对隧道进出口仰坡、有两级及以上平台的路堑地段、浸水路基地段等重点区段、重点设备在栅栏外进行巡查。巡查重点:堑顶是否积水、(5)汛期每月添乘检查危树不得少于2次,强对流天气、台风登陆前要加密检查频次,发现危树立即组织处理,防止倒树影响行车。按照“影响谁、谁负责”的原则,(6)防洪检查发现的设备安全隐患处所,能整改的明确整改措施并指定专人负责限期整改,不能整改而又危及行车安全的应立即制定安全防护措施,安排人员三班看守监护(配备gsm-r手机),发现危及行车安全的险情时及时拦停列车,通知列车调度员封锁线路。

3.干部包保制度

当发布防洪预警命令后,各包保干部下到各自包保点,负责包保点的防洪工作。当降雨量达到警戒值时,督促雨量警戒、防洪重点设备和地段添乘检查、地面巡查等各项措施是否落实到位。

4.防灾终端盯控制度

段调度和防洪值班人员应通过防灾安全监控系统终端确认沿线实时降雨情况。当防灾系统发出雨量报警时,要立即通知有关人员执行雨量警戒制度、对重点设备和重点地段进行巡查。5.路地联防制度

建立起一个路地协防的水害监控网,由各车间支部书记负责,在沿线张贴分发宣传资料,联系当地居民,对危险隧道进出口、防洪重点地段建立路地联系表。

三、雨量警戒

高铁雨量警戒分为注意警戒和限速警戒。

注意警戒:当降雨量达到注意警戒值时(1小时雨量30mm或连续雨量110mm,且1小时雨量达到20mm)执行注意警戒。

警戒措施:当防灾系统发出雨量限速报警时响应由集团公司防洪指挥部报请铁道部批准后启动,ⅱ级应急响应由集团公司防洪指挥部批准启动,ⅲ级、ⅳ级应急响应由段防洪办指挥机构批准启动。

(7)应急响应行动

四、汛期路基防洪重点地段

1.未经汛期强降雨考验的新线路基和新改造的路基地段。

2.软土、膨胀土、粉质土等地区填料不良、边坡高陡,且未进行有效支护的路基地段。

3.未设天沟、截水沟、挡水墙等防、排水设施的地段,既有排水设施设置不合理、破损失效,雨后集中地表水冲刷路基边坡的地段。

4.粉质土、沙质土地区台后(涵侧)路基,岩溶发育地段、采空区影响范围内的路基地段。

5.沿河路基未进行有效防护加固、未设置河调建筑物、或既有河调建筑物破损失效、路肩标高未达到设计洪水位标高地段。

6.石质路堑边坡、铁路上方石质山坡风化破碎,易发生崩塌落石的地段。

7.自然山谷汇水直冲铁路、铁路上游存在病险山塘水库、铁路上方施工改变既有排水系统的地段。

8.既有挡护设施高度、坡度明显不合理,现场与竣工图不符,挡护结构存在质量缺陷,挡护设施存在变形、裂纹的地段。

9.工区反映线路长期下沉每周需进行抬道保养、边坡出现鼓胀变形、边坡下部常年湿润、坡脚常年浸泡的高路堤地段。

五、信息报送

1.报送内容:

水害发生后,应尽快将信息报送集团公司防洪办,内容包括:水害发生的时间、线名、行别、区间、里程、雨情、水情、灾情、抢修方案、预计抢通时间、水害现场图片(像)。灾情包括:线路、路基、桥隧、涵渠、附属设施等受灾体的受灾范围、损害程度、水害直接损失、影响列车车次、人员受灾情况等。

2.息报送时限:

①高速及城际铁路水害30分钟内报集团公司,集团公司在1小时以内报铁道部。

②高速及城际铁路站线水害1小时内报集团公司,集团公司在4小时以内报铁道部。

③水害现场抢险情况每3小时向集团公司防洪指挥部报一次,集团公司每4小时向铁道部防洪指挥部汇报一次。

④水害发生后1小时内,启用应急通信,将现场图片(图像)发送到集团公司抢险救援中心,集团公司4小时内发送到铁道部防洪指挥部办公室。

⑤上报信息的内容、数据力求准确。如上报内容有误,经核实准确后立即上报。

3.报送程序:

防洪值班人员在收到灾情报告信息后,应立即向主管领导汇报,同时向上一级防洪值班人员报告。灾害信息原则上按照站段(合资铁路公司)―集团公司―铁道部逐级上报,并根据有关规定及时通告相关人民政府防汛指挥部。

高速及城际铁路如由于通信故障或其它紧急情况,可以越级报告。

六、水害抢修

1.小水害,短时间可以抢通者,由水害发生单位的主要领导就近组织抢修。遇有较大水害,抢修比较困难,短时间不易抢通者,由集团公司组织抢修。水害特别严重、抢修技术复杂、施工困难、工期较长者,由铁道部组织指挥抢修。在水害抢修中,指挥部可根据需要,请工程、设计部门参加,必要时可请当地军民或厂矿企业支援。

2.抢修方案既要考虑“先通后固”,缩短断道时间,又要考虑确保行车安全和将来正式修复的工程条件。在抢修通车后应立即进行复旧施工,逐步提高速度,尽快恢复正常运输。

第二篇:高速铁路与铁路信号(一)

高速铁路与铁路信号

(一)【字号:大 中 小】

时间:202_-9-29来源: 中国通号网作者:傅世善阅读次数:16

52高速铁路促进铁路信号的发展

自武广350 km/h 的高速铁路顺利开通,以无线通信为车地信息传输系统的中国列车运行控制系统CTCS-3得到成功运用,200 km/h 以上的高速铁路网建设也已初具规模,中国铁路和铁路信号的面貌为之一新。高速铁路对铁路信号提出了很多需求,促进了铁路信号的大发展,无论从概念、原则、构成、技术上都发生很大的变化。较大的变化如下。

高速铁路的铁路信号系统从传统的车站联锁、区间闭塞、调度监督,发展为列控系统、车站联锁、综合行车调度3大系统。

铁路信号从以车站联锁为中心向以列车运行控制系统为中心转化。

列车运行调度指挥从调度员—车站值班员—司机3级管理向实现由调度员直接控制移动体(列车)转化。列车运行由以人为主确认信号和操作向实现车载设备的智能化转化。

车地信息传输从小信息量到大信息量,线路数据从车上贮存方式到地面实时上传方式。

信号显示制式从进路式、速差式,发展为目标-距离式;信号机构从地面信号机为主,发展为车载信号为主,甚至取消地面信号机。

闭塞方式从三显示、四显示的固定闭塞,发展为准移动闭塞。

列车制动方式从分级制动到模式曲线一次制动,制动控制方式从失电制动发展到得电和失电制动优化组合。信号设备从继电、电子技术为主,发展到信号控制、计算机、通信技术的一体化。车站联锁从继电联锁发展到计算机联锁,从传统联锁发展到信息联锁。

信号系统从孤立设备组成,发展到通过网络化、信息化构成大系统。

主流移频轨道电路的载频从600 Hz系列调整为202_ Hz,从少信息向多信息发展,数字化轨道电路的研究也取得初步成功。

轨道电路从在有砟轨道上运用,发展到在无砟轨道上运用。

站内轨道电路从叠加电码化向一体化站内轨道电路发展。

应答器和计轴设备广泛应用于信号系统。

道岔转换设备改内锁闭为外锁闭,提高转辙机功率,加大转换动程,改尖轨联动为分动,采用密贴检查器实现大号码道岔尖轨的密贴检查,对大号码道岔由单点牵引改为多点牵引,解决了可动心轨的牵引锁闭问题。

调度指挥系统从调度监督,发展到分布自律的调度集中,构建综合调度指挥系统,建设大型的客运专线调度中心。

高速铁路安全性要求更高,防灾报警系统纳入综合调度指挥系统,开始与信号发生联锁。

高速铁路要求开天窗维护,电务集中监测纳入综合调度指挥系统。

调度集中的安全等级提高,限速系统采用专门的安全通信通道。

信号系统采用的通信通道从传统的电线路,发展到光通信,从有线通信发展到无线通信,非安全通信通道用于信号安全领域。

故障-安全理念从传统的追求绝对安全,发展到以概率论为基础的安全性系统设计。

确立以欧洲铁路标准体系为参考标准,建立安全评估机制,通过第三方进行安全认证,对系统进行综合仿真与测试。

铁路现代化、信息化扩大了“铁路信号”的内涵, 铁路信号技术向数字化、网络化、智能化和综合化方向迈进。

350 km/h的高速铁路,是当今国际铁路技术的高峰。对铁路信号来说是一个重要的里程碑,CTCS-2和CTCS-3的成功运用,标志着中国铁路有了自已的列车运行控制系统,铁路信号重要装备水平开始进入了世界先进行列。

铁路信号为铁路高速保驾护航,铁路高速推动了铁路信号的发展。

第三篇:高速铁路与铁路信号(四)

高速铁路与铁路信号

(四)【字号:大 中 小】

时间:202_-1-20来源: 中国通号网作者:傅世善阅读次数:1768

信息传输系统的选择车地信息传输系统的方式

列控系统有两大基本要素:列车运行控制方式与车-地信息传输方式。列控系统往往以两者之一来命名,例如,“基于准移动闭塞的列控系统”或“基于无线通信的列控系统”。

车-地信息传输方式是列控系统最基本的技术特征之一,车-地信息传输方式往往决定了列控系统的设备构成、功能和技术水平。

在高速前期研究时,分析了各国高速铁路列控系统采用的信息传输系统,车地间传输媒介主要包括以下几种方式,有的列控系统仅用一种传输媒介,有的列控系统以一种为主,辅以其他方式。

1.1 轨道电路

列控系统信息基于轨道电路传输是传统方式,有多信息与数字化轨道电路两类。

TVM300系统在1981年投入使用,采用无绝缘轨道电路UM71,地对车的信息传输容量仅有18个,速度监控是滞后阶梯式的。

TVM430 系统在1993 年投入使用。当时列车速度已达320km/h,采用数字化的无绝缘轨道电路U M2000,车地间的信息传输数字编码化,速度监控方式改为分级速度曲线控制模式。、日本于1964 年开通了世界上第一条高速铁路,采用基于有绝缘轨道电路的列控系统ATC,速度监控方式为超前阶梯式,制动方式是设备优先的模式。从1991 年日本开始试验和运用基于数字式轨道电路的数字列控系统I-ATC。

1.2 轨道电缆

德国鉴于国情采用钢枕,不用轨道电路,以计轴设备实现列车位置检查,德国列控系统LZB采用轨道电缆实现了列控系统的双向信息传输。

1.3 点式设备

利用点式设备提供列控系统信息传输通道的方式已经广泛采用。点式设备主要包括点式应答器和点式环线两种。

在欧洲ETCS2 级标准中主要提供列控系统的辅助信息,如里程标、线路数据、切换点等;在欧洲ETCS1级标准中利用点式设备提供全部控车信息。

1.4 无线传输

欧洲列控系统ETCS2及ETCS3 级技术标准明确利用GSM-R无线系统进行列控信息车地双向传输。无线传输具有信息量大、双向传输、通用及兼容性强等特点。CTCS对信息传输系统的选择

CTCS规范中各应用等级均采取目标距离式,各应用等级是根据设备配置来划分的,其主要差别在于地对车信息传输的方式和线路数据的来源。

CTCS-0级的控制模式是目标距离式,它在既有地面信号设备的基础上,采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。CTCS-1级的控制模式为目标距离式,采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加点式信息设备,传输定位信息,以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

CTCS-1级与CTCS-0级的差别在于全面提高了系统的安全性,是对CTCS-0级的全面加强,可称为线路数据全部贮存在车载设备上的列车运行控制系统。

CTCS规范中对CTCS-2级的总体描述为:“CTCS-2级,是基于轨道传输信息的列车运行控制系统,„„” 应用等级CTCS-2级标准的规定是比较宽的,基于轨道传输信息的列车运行控制系统可以是多样的,例如,基于数字轨道电路的列控系统。但当时国内研究的数字轨道电路尚不成熟,又不愿受制于国外公司,于是铁道部组织研究了一种基本符合CTCS-2级标准的列控系统:基于ZPW-2000A型轨道电路和应答器进行车地

间信息传输的列控系统,以后该列控系统就直接称为CTCS-2级列控系统,第6 次铁路大提速中装备了CTCS-2级列控系统。

CTCS-2级列控系统是结合国情构思的,它的构成是当时历史背景下最佳和最实际的选择:当时ZPW-2000A型无绝缘轨道电路具有自主知识产权,已经作为统一的轨道电路制式推广使用,用其构成CTCS-2 级列控系统更有把握,更便于与既有信号系统兼容。充分发挥ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路18个信息的作用,目标距离(移动授权凭证)由轨道电路进行连续信息传输,线路数据由应答器提供,构成了点连式的列控系统。系统具有自主知识产权:采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路;采用通用设备的欧标应答器;列控中心由中国自主研发,符合欧洲标准;车载信号设备也符合欧洲标准,通过引进设备实现技术引进,最终实现国产化。

CTCS-3级是基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统,它可以叠加在既有干线信号系统上。轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。无线通信系统实现地-车间连续、双向的信息传输,行车许可由无线闭塞中心产生,通过无线通信系统传送到车上。CTCS-3级选择基于无线通信是符合国际化技术发展趋势的明智之举。

CTCS-4级是完全基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统。由地面无线闭塞中心(RBC)和车载设备完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。车地信息传输系统的影响

车-地信息传输方式是列控系统最基本的技术特征之一,车-地信息传输方式往往决定了列控系统的设备构成、功能和技术水平。

车-地信息传输方式是多样的,信息量有大小,对列控系统的构成影响很大。

3.1 信息量的大小决定列车运行控制模式

采用阶梯式速度控制模式时,只要求地对车传输运行前方制动距离范围内闭塞分区空闲个数就行,所以多信息机车信号就可满足。

采用分级速度控制模式时,还需要地对车传输就近一个闭塞分区的距离和线路参数。列控系统TVM430,地面采用UM2000数字化轨道电路,信息量达228 位。

一次连续速度控制模式时,车载列控设备需要一个全制动距离内所有的线路参数,信息量相当大,可以通过无线通信、数字轨道电路、轨道电缆、应答器等地对车信息传输系统传输,据测算信息量应当在250位以上。

实现移动闭塞还需要前行列车的运行信息。

3.2 点式、连续式信息传输的影响

车-地间传输媒介中,应答器和点式环线是点式的,无线通信、轨道电路、轨道电缆等是连续式的。利用点式设备提供列控系统信息传输通道的方式也有广泛采用。

在欧洲ETCS1级标准中,利用点式设备提供全部控车信息。

由于信息的不连续,系统功能的完整性、安全性和运营效率等远远不如ETCS2级。

CTCS-1级采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加点式信息设备,传输定位信息,以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

日本的数字列控系统I-ATC就是采取车载信号设备贮存电子地图,通过每一轨道区段的地址编码来调取所需的线路数据,这种方式可以使地-车信息传输的需求量减少。

采取大贮存的方式,一旦线路数据有变化,需及时更换车上数据库,日本国家小,铁路夜里不行车,动车组统一更换车上数据库是可行的。中国铁路动车组统一更换车上数据库是不可行的。

3.3 信息量的大小决定系统功能的完整性同样采取一次连续速度控制模式的列控系统也因信息量的大小而功能不同。

CTCS-2级采用了ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路,仅有18个 信息,还要兼顾既有信号系统的使用,相对而言,信息量少了一些,因而会产生系统的局限性:传输目标距离的信息量偏紧;轨道电路不能给出目标速度信息;道岔 的限速采取变通方式解决;临时限速是由设在进站口的有源应答器来预告;防灾系统报警没有专门的信息;轨道电路没有编号(编号可以有效防止同频干扰)。

例如,目标距离的长度至少要满足全制动距离加上确认信号的长度,CTCS-2级的轨道电路只能给出7个闭塞分区的预告,显然不够充裕。目标距离能预告快一点,让司机早一点知道目标距离,心中更有数,对安全更有利。

3.4 车地信息传输双向优于单向

CTCS-2级采用轨道电路和应答器只能实现地对车单向信息传输,C TCS-3级采用无线通信GSM-R能实现地-车间连续、双向的大信息量传输。车对地的信息传输可以将列车的制动状况、司机驾驶状况、设备故障和列车速度等重要信息传给控制中心,使系统更趋安全和功能更趋完善。实现移动闭塞还需要车-车间信息传输

第四篇:高速铁路

高速铁路特点及对钢轨要求

1.1高速铁路特点

客运高速、货运重载,客货分线是我国铁路的发展方向高速铁路可分为纯客运高速和客货混运高速线路高速铁路曲线半径大,线路建设等级高,轨道平顺,线路条件好;列车轴重轻,速度快因此,对钢轨性能质量提出新的要求l’2一 1.2高速铁路对钢轨的要求

(1)高平直度、高儿何尺寸精度高平}I.度要求

钢轨轨端和本体平直度高,出现的周期性波动小高几高速铁路钢轨的研究与应用张银花等

何尺寸精度要求轨高、轨头宽、轨底宽、轨腰厚的尺寸公差小、轨冠饱满、轨底不平度小、断面对称

(2)高抗疲劳性能几高抗疲劳性能要求钢轨钢质洁净、表面无缺陷、脱碳层浅、残余拉应力小等

(3)安全、可靠。高安全性反映在钢质洁净、表面无缺陷、优良的韧塑性和焊接性能,以及便于生产、质量稳定和可靠性高等方面 2高速铁路钢轨技术条件

为满足我国建设世界一流高速铁路需要,学习和借鉴国外先进钢轨标准,起草和制定了与国际先进钢轨标准接轨,并适合我国实情的高速铁路钢轨系列技术条件,涵盖了250 km/h和350 km/h高速铁路及提速线路与道岔用钢轨:在使用中,根据实际情况进行了适时修汀【3】

在高速铁路钢轨系列技术条件中,充分体现了对钢轨内部高纯净度、表面高质量、高平直度,以及高几何尺寸精度要求二目前,我国现行的钢轨技术条件一是《350 km/h客运专线60 kg/m钢轨暂行技术条件》:适用于新建350 km/h客运专线二是《250 km/h客运专线60 kg/rn钢轨暂行技术条件》:适用于新建250 km/!,客运专线三是《250 km/h和350 km/h客运专线钢轨检验及验收暂行标准》:用于用户的质量监督和检验四是TB/T 2344-202_ 4375 kg/m热轧钢轨订货技术条件:用于时速160 km以下的线路。五是TB/T 2635-202_热处理钢轨技术条件:用于时速l60 km以下的线路六是高速铁路60AT钢轨暂行技术条件,适用新建高速铁路道岔用轨七是60T Y特种断面翼轨暂行技术条件八是铁道部关于印发《350 km/h客运专线60 kg/m钢轨暂行技术条件》等三个技术条件局部修订条文的通知,主要修订了钢轨中硫的含量及成品轨氢的含量 3高速铁路钢轨材质选择 3.1我国钢轨化学成分及性能特点 3.!.!我国钢轨化学成分

目前,我国铁路广泛使用的U71Mn和U75V钢种钢轨的强度等级为880 MPa与980 MPa,其化学成分见表1,} 3.1.2 U71Mn和U75U钢种钢轨性能特点[4]

U7lMn钢种钢轨为我国至今使用时间最长的C-Mn钢轨,其含碳量较低,Mn含量较高,硬度为260300 HB ,韧塑性较好,尤其低温性能较好,焊接性能优良。当U71Mn钢种钢轨含锰量较高时,易发生锰的微观偏析,不适合全长热处理,通常以热轧态使用二1175V钢种钢轨为20世纪90年代攀钢集团有限公司研制开发的微合金钢轨,在L171 Mn钢种钢轨基础上增加了碳、硅含量,井添加了微合金元素钒,降低了Mn含量,热轧后硬度为280--320 H B,硬度、抗拉强度及裂纹扩展速率高于U71Mn钢种钢轨,断后伸长率(A)低于U71 Mn钢种钢轨r。在既有繁忙干线及重载运煤线路的直线_L几使用较好,但在小半径曲线上使用耐磨性不如热处理钢轨 3.2国外高速铁路采用的钢轨材质

国外高速铁路基本采用强度等级800880 MPa的热轧钢轨钢轨强度等级较低,但韧塑性能和焊接工艺性好,安全储备较大,可靠性较高。

口本新十线采用强度等级800 MPa、轨面硬度大于235 HB的钢轨L二法国和德国等高速铁路发达国家无论是纯客运高速铁路,还是客货混运高速铁路均采用强度等级880 MPa的LIIC 900A钢轨。日本和欧洲国家高速铁路钢轨化学成分及力学性能见表2-3.3我国高速铁路采用的钢轨材质

根据国外高速铁路选用的钢轨强度和对我国钢轨使用情况长期跟踪研究结果,结合我国高速铁路的实际情况和现有钢种的性能特点,提出了高速铁路钢轨材质强度的选择建议:在时速350 km的高速铁路上铺设强度等级为880 MPa的1I71Mnk钢种钢轨;根据运行条件,在时速250 km的高速铁路上可采用强度等级为980 MPa的1175V钢种钢轨_我国高速铁路钢轨的化学成分及力学性能见表3

U7l Mnk钢种的化学成分参照了欧洲钢轨标准EN 13674-1 : 202_ E中的EN260钢种的化学成分,并结合我国现有钢种的实际情况,在LI71Mn钢种成分基础上,对C , Mn及有害元素进行了调整。调整后的化学成分与国外高速铁路广泛采用的钢种成分基本一致,并在此基础上进行了优化。4高速铁路钢轨的生产技术 4.1钢轨“三精”生产设备和工艺

现代生产设备和工艺是转炉冶炼、连铸、万能轧机轧制、平立复合矫直、在线检测等,使钢轨内部和外观质量得到大幅度提高,满足高速铁路要求。

(1)钢轨钢的“精炼”技术。包括生铁脱硫预处理、氧气顶吹转炉冶炼、炉外精炼(LF)、真空脱气(VD或RH)和大方坯连铸等

(2)钢轨的“精轧”技术包括步进式加热炉加热、多道次高压水除鳞、万能轧机轧制和钢轨热预弯等二

(3)钢轨的“精整”技术。包括平立复合矫直、四面液压补矫、联合锯钻机床定尺和钻孔等。

(4)钢轨集中检测。包括超声波探伤、涡流探伤、激光辅助平直度和钢轨几何尺寸自动检测等

(5)钢轨的长尺化生产。采用长尺矫直冷锯定尺工艺,利用热轧头尾余量切除矫直和探伤盲区。其优点是整根钢轨尺寸高度一致,焊接接头数量少,提高轨道平顺性,保证钢轨端头内部质量,提高成材率等 4.2国外高速铁路钢轨的制造技术

高速铁路钢轨的安全使用性能好、几何尺寸精度高、平直度好,要求钢轨钢质洁净、韧塑性高、焊接性能优良、表面基本无原始缺陷。为此,国外高速铁路的钢轨生产采用炉外精炼、真空脱气、大方坯连铸等先进技术冶炼,保证钢轨钢的纯净性;采用万能法轧制技术,保证钢轨的几何尺寸精度;采用热预弯、平立复合矫直、四面液压补矫等技术精整钢轨,使其具有高平直度;采用长尺化生产,保证钢轨端部内部和外观质量,保证平顺性;利用检测中心对钢轨的内部和表面质量进行集中检测,保证出厂钢轨质量【5,6】 4.3我国钢轨生产设备技术改造

为满足高速铁路的钢轨需求,国内钢轨生产厂家投资完成了钢轨精炼、精轧、精整、长尺化生产和集中检测技术设备的现代化改造,达到国际先进水平,为我国铁路采用国产钢轨大规模修建高速铁路奠定了坚实基石出。6高速铁路钢轨的使用

为研究高速铁路钢轨的材质选用、钢轨伤损及预防、轨道参数设置,以及打磨列车打磨对钢轨使用的影响等问题,对广深铁路、秦沈高速铁路、既有线提速区段、百米定尺钢轨试验段的钢轨使用情况进行了连续多年的跟踪观测,对广深铁路出现的滚动接触疲劳伤损进行分析并提出应对措施;对高速铁路钢轨材质/钢种选用,以及轨底坡设置对钢轨使用影响等问题进行了系统研究,为高速铁路钢轨的维修和养护积累了数据 7钢轨维修养护及建议

国外高速铁路钢轨的大修换轨周期约为通过总重5亿一6亿r.欧洲高速铁路一般年通过总重约2 000万,钢轨可以使用25一30年目前,我国高速铁路刚刚运行,规律性的钢轨伤损还未出现,根据国外高速铁路运行经验,钢轨主要伤损形式是其轨面出现的滚动接触疲劳伤损和焊接接头伤损

针对高速铁路大量投人运营,建议目前钢轨维修养护工作重点如下二一是认真学习和借鉴国外成熟经验;二是针对出现的问题,「务、车辆等部门联合开展轮轨接触关系综合研究;二是规范钢轨打磨技术;四是长期跟踪观测轮轨使用状况,通过研究尽快制定适应我国实情的钢轨维修养护规范,并在实践中不断完善

参考文献

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第五篇:关于高速铁路综合维修体制的研究

铁道勘测与设计 RAILWAY SURVEY AND DESIGN 202_(1)

关于高速铁路综合维修体制的研究 黄信基

(铁道第四勘察设计院设备处 武汉 430063)

[摘 要] 综合维修体制的概念、高速铁路综合维修体制方案探讨、高速铁路维修养护是我国目前高速铁路建设过程中重要课题。在发达国家已有的大量经验和教训面前,我们如何做好综合维修体制方案,本文作了多个方案探讨,并对高速铁路维修的一些相关问题作了探讨。

[关键词] 高速铁路 维修体制 研究

中国铁路正处于持续大规模建设时期,铁路建设和改造的任务十分艰巨。我国又是发展中国家,百业待兴,资金不足的问题非常突出;同时土地资源减少和环境污染已很严重。因此,在铁路发展方向的高速铁路建设中,做好体制策划和设计是一件非常有现实意义的工作。其中就包括关于维修体制的讨论。

高速铁路的维修养护对我国是一个新课题,由于客车速度的提高。如何保持控制系统、牵引供电系统和线路、桥梁状态的高质量、高标准,是保证高速列车安全运行,提高旅客舒适度的主要技术关键。

世界发达国家在高速铁路的控制管理系统、弓网关系、变电检测、轨道状态诊断、维修机械化、预防性维修理论以及维修管理组织等方面进行了大量的探索和实践,采取了一系列的技术措施和相应管理体制,给我们提供了宝贵的经验教训。

下面就维修体制设计进行探讨。

综合维修的概念

1.1 综合维修的概念

所谓综合维修,是指把路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号、房屋建筑和给排水设施的施工维修作业内容统一管起来,实行一元化领导。

铁路是一个高效运转系统。铁道部最主要的任务是安全完成运输任务并取得良好的经济效益和社会效应。铁路的一切设备、组织机构都是为这一目的服务。维护和维修是高速铁路保证安全的最基本要素之一,自然不会例外。

如果将铁路作为一个整体,其固定设施主要由路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号、房屋建筑和给排水设施等组成。在高速铁路中,路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号和机车车辆关系密切,其相互影响程度远远大于普通铁路。这一特点直接影响到铁路的维护和维修工作。正因如此,高速铁路在发展中逐渐形成了五个综合系统:即调度、安全监控、动车、检测和维修。我们探讨的是在维修方面的综合。

铁路维修按工作内容可以分为四个部分:管理、检测、维修、保养。按管、检、修、养和机械检修分别设置,再按模块化组合可以有很多种变化,综合是其中重要的选择。我们探讨的是在一个工区范围内实现维修区的概念。在设想的高速铁路上实行综合维修制度,主要是将各专业基层管理统一起来,概念缩小到几十公里的线路中,而且仅仅保留维护业务。这和分专业管理相比是一个变化。我们认为它是可以实现的。

1.2 综合维修的有利条件及其优越性

(1)系统工程的需要

高速铁路是技术创新的成果,它涵括了机械、光电、土工、计算机控制等各门科学领域。高速铁路是一个系统工程,轮轨关系、弓网关系、监测与控制、旅客舒适度的高质量要求,高速行车的安全性和环境保护的重要性使得路基、轨道、接触网、供电与车辆、信号控制、通信远动等密不可分。高速铁路在发展中形成的五个综合系统中,综合调度备受青睐;机车和车辆的综合即分散式供电的动车组已为人接受;随着高速系统的发展,正在形成将电力检测纳入综合监控的趋势。综合检测经过日本方面十几年的努力后,已经成为现实。而综合维修正在经历磨合期的考验。尽管各国都在把养路、接触网检修机械集中放置,但对综合维修的提法是存在不同想法的。

(2)综合维修是发展趋向

①高速铁路系统的需要,使各种维修的关系更紧密。例如:信号转辙机的维修,必然涉及线路和供电系统;线路的捣固,要顾及轨道电路等设施;其拨道和补碴,直接影响到弓网关系和接触网高度;接触网的抢修,需要线路、信号的畅通。再例如,信号专业检查轨道电路,可以发现轨道缺陷;而轨道的结构设计特点也直接影响到轨道电路的性能。线路人员巡检时,可以发现有些明显的接触网误差;接触网人员在执行自己的任务时,也能发现线路、桥梁的问题。按惯例分专业段管理维修,则必须由各自的上级进行协调,然后由各自调度下令执行。这样由下而上反映,再由上而下指示,必然延误时间,耽搁维修作业。而时间正是高速争取的要素。综合维修是尽可能授予基层权力,在组织施工方面发挥基层的主动性。自觉承担运营的责任。

②信息的综合,使得维修综合有了可能。信息化的发展,在铁路上的体现是综合调度。日本新干线管理体制的发展很好地证明了这一点。日本新干线开通后发生过因维修作业产生的撞车事故。为改进工作,日铁在 70 年 10 月,将电气所调度配置在保线所调度同一控制室内。事实证明了这一措施的有效性。可以推断,调度在一起,而领导又分为工务段长和供电段长和同一领导,统一调度的区别。无论我们多么熟悉专业段管理方式,在高速铁路建设中专业段管理必然会受到冲击。原因在于为适应高速铁路需要而建立的高度发达的信息网络系统在今天的技术条件下,可以直接指挥基层而不再依赖中层机构的协调。可以凭借先进的检测验证体系了解全局和局部而不至于失察,多点显示的计算机系统和光纤通道使麻烦繁杂的多层面控制成为直观简单,可同时操作。另一方面,列流密度大,“天窗”时间紧,实现状态修,要求作业质量高,突出了快速反应和基层主观能动的重要性,需要强调基层组织的协

调作业和统一指挥。这就使高速铁路维修上的两级管理机构不仅有可能,而且得以实现。

③时间上的限制,使统一指挥成为必然中国高速铁路学习国外经验,“天窗”时间暂定为夜间 0~6 点。但中国地域辽阔,铁路线路与国外相比相对较少,能否完全保证 6h“天窗”时间作业是有疑问的。再说我国经济飞速发展,运输的增长是必然的。在有限的时间内,完成各专业的协同维修作业,一元化领导应该是必不可少的。这对于争取时间有很现实的意义。

④综合维修体系可以节约用地,合理利用资源,减少了管理机构。综合维修能够打破“小而全”的格局,用一种新思路对待维修,集中人力资源,提倡一机多能,克服“行业自大”的习惯,在充分利用机械效率的同时,发挥人的主观能动性。

常规铁路采用分段制,有工务段、供电段、电务段、水电段、建筑段等,各段均有一套领导机构、业务班子、职能部门、后勤管理,要配设三条以上的专用线,修配厂房和材料库、食堂和生活设施也不能少。如果五段归一,其占地、线路和生活设施均由于集中而减少。同时压缩了管理机构。

作为常规的做法,分为工务、电务、供电、水电段的专业维修,其特点是纵向领导,强调专业的单一性和特殊性,横向联系较弱。

专业维修体制是技术发展的一个结果,优点是专业性强,突出了维修的技术深度和难度。反映了铁路维修技术“从简单到复杂”的过程。但是,事物是变化的,技术向更深的层次发展,使产品绝大部分标准化,互换性强,可以安排在工厂批量生产。它使基层维修工作模式化,操作和保养不再复杂。

它也说明铁路维修工作正在步入“从复杂到简单”的过程,同时,技术的进步使各专业知识相互渗透,要求维修工人具备更多的知识层面,给了他们更大的发展和协作空间,这些恰恰与高速铁路成为系统性工程的要求相一致。

⑤关于专业管理范围不一。国家铁路和地铁有一项根本的不同,是管辖距离长。在普通铁路中,各专业段因作业内容、解决方式不同,管辖的里程也不同。但高速铁路由于信息化的发展,设备质量、精度和效率的提高有了解决这个问题的条件。其一是新维修模式不再是四级或三级管理(局、分局、段、工区),可以形成二级管理(指挥、基层)。其二是影响工区管辖长度范围的主要是养路和接触网作业,而二者在管辖长度上可以有统一点。至于各专业检修、抢修工队的管辖半径都以 150km 为宜,是以目前的地面交通工具时速(120km/h 左右)决定的出行距离。高速铁路综合维修体制方案讨论

2.1 高速综合维修体制方案

就目前我们的设想,高速铁路综合维修体制有以下几种选择:“管、修分开模式”;高速公司管理下的“综合维修模式”。

(1)管、修分开模式

“管、修”分开是维修社会化的一种趋势。从长远看,维修社会化可以体现职责的明确化,规避管理公司的风险;激励维修部门的效率,更合理、可靠地运用人力资源和减少物资消耗,因而是值得提倡的方式。就我们知道的情况,日铁、德铁和法铁均有实例。

方案一:在高速公司职能部门领导下,设综合检测和维修管理中心。维修管理中心下设派出机构,指导、监督维修公司下属的工区施工。维修管理中心通过合同委托地方维修公司承担工程。维修公司下设综合工区、负责维护和临修。

方案二:综合维修段为管理机构方案

高速铁路由于线路、桥梁、供电设施的高质量施工和开通运营后检测能力以及线路确认能力的加强,提供了预防性计划修的条件。原设计的综合维修段维修职能大大减少,其管理成份比重增加。因此综合维修段把专业工队(线路的焊补作业、桥梁的维修作业、接触网的抢修作业和通信、信号的集中修理部分)脱离开后,就可以成为公司的下属管理机构,而把专业工队和综合工区作为直接生产单位剥离,形成管、修分开的体制。

我们设想首先是线路综合维修的委托,也指大型养路机械的分离:

国外对线路的大型维修委托社会公司进行不乏范例。中国已建设有一批大型养路机械工程段。我国是把大机段作为大型养路机械的维修基地。如果高速公司不考虑本线大型养路机械车体维修,则可考虑在沿线设大型养路机械保养基地,每处由大机段分配一组综合维修机组,分别分担线路的综合维修工作。考虑到一组综合维修机组目前在中国的年作业效率为 600km;而现在的线路作业车交通时速为 100km/h 左右;因此,基地管辖半径以 150km 为宜,其间距在 300km 左右(双线即 600km)。同时基地宜安排道岔打磨机组,道岔捣固机组、轨道打磨列车和闪光接触焊车停放线。管理方式是高速铁路公司和大机段签定维修作 业合同。形成“管、修分开”。

其次是电力资源,即变配电所的管理:

中国已掌握可靠的高压供电技术和电力维修手段。在电力供应充足的地区,不妨借助地方力量建设和管理变电所,铁路和地方公司的分界在变电所出口端。在电力供应不能保证铁路需要和电压质量的地区,仍得靠铁路自己兴建变电所,但是变电所的维修可委托地方电力部门负责。以形成“管、修分开”。

还有通信网络的维修:

经过体制改革,中国铁路已成功分离出“铁通”公司。“铁通”公司原是铁道部下属的通信企业,对铁路现状十分熟悉,业务技术专业。委托“铁通”公司管理铁路通信维修不失为“管、修分开”的一种模式。

方案三:包修和保修方案

包修是指谁进行的工程施工,就由谁进行维修管理。例如:电气化工程如果由电化局施工,在线路开通后,就由电化局组织维修。保修是指谁提供产品,就请谁保证产品的运用。例如:如果选用某厂家的通信信号设备,在高速铁路开通后,就请该厂家提供维修服务。

(2)高速公司领导下的综合维修模式

方案一:高速铁路研究的设想方案

在高速公司领导下分设综合维修段。综合维修段管辖范围在 300km 左右,综合工区管辖范围在 30~60km 之间。

方案二:减少综合维修段、工区方案

减少维修段数量方案:沿线间距 300km 左右设一处维修基地。设想的基础是万一发生抢修作业,抢修队伍能在 1.5h内赶到事故现场(信息到达基地后,考虑 0.5 h的应急准备时间。然后以 120km/h 的速度赶赴管理半径为 150km 的事故地点)。

与方案一不同之处在于:基地不设管理机构,只有业务组织和生活设施,管理机构集中。因此维修段数量可以减少。

减少工区驻地方案:

该方案采取大工区方案,一个大工区管辖三站间的 2 个区间,管辖距离约 100km。该方案的依据是线路、接触网抢修到达现场的时间限制距离。按高速铁路站间距 50~60km 计。维修作业车运行时间约 0.5 h,加上应急反应时间,可以在 1 h 内到达区间的最远端。

(3)综合维修方案的具体设想:

结合以上方案,我们构思了高速铁路具体的机构。就是在在高速公司领导下,设少量综合维修段,管辖几个大的工区担当高速铁路固定设施的检查、保养工作;结合资源分配,保修包修;实现“管、修分开”的设想。具体内容如下:

高速铁路公司设工电部(或装备部)和维修调度,是决策、管理部门。工电部(或装备部)下设综合检测中心、维修基地和维修工区(简称工区)。综合检测中心、维修基地和工区同属基层生产部门,可以合同形式承担高速铁路的检测和维修、维护、保养工作。

高速铁路公司设维修调度,综合维修调度作为综合调度的子系统,在检测车定期检测数据的基础上,对测试数据,线路、接触网、变配电、桥隧、通号巡视人员及监视设备的检查报告等进行管理;对全线线路和接触网状况进行监测,包括对信号设备冗余体系结构进行监测。综合维修子系统,管理全线固定设施的日常维护及保养,安排维修计划,慢行区段的指定和灾害情况的修复作业。

综合检测中心负责检测计划,检测数据统计、分析、储存,提供故障预报,参与施工验收。综合检测中心设综合检测列车停放整备库线、钢轨探伤车停放线及标定设施。有相应的库房、仪表设备室、信息室、资料库及办公用房等。配备综合检测车一列或各专业检测车各 1~2 辆;钢轨探伤车一列。综合检测车运行周期为 10 天;钢轨探伤为每年 2 次。

机电设备维修基地负责大型养路机械、接触网检修车、接触网安装车、作业车等大型轨道机械的年修;变压器、互感器、控制盘(柜)、高压开关类的中修;通信信号、仪器仪表的校验、修理。设备维修基地设置大型轨道车辆检修库,仪器仪表检测计量和化验楼,电子电器检修楼,机加工车间,材料库和辅助车间。设置检修库线 2股,大型机械停放线,机走线等。当方案为委托外单位维修大型机械时,取消机电设备维修基地。

维修段是高速铁路公司工电部(或装备部)派驻的地区性管理机构,负责沿线固定设施状态的管理;派驻工区专业技术人员;设施记录的月、季、年报和分析;维修计划的制定和施工合同的签定;施工成果的验收。维修段设机关办公楼,包括计划、调度、财务、技术等信息管理和设备状态管理设施。维修段按月添乘高速列车;各专业工队对桥梁、隧道、变配电设施、通号、电力电缆定期巡查;维修工区在施工、养护前后用静态检测器进行接触网参数核查、轨道探伤、轨道几何参数测量。和检测中心构成相互呼应的完善监测体系。

维修工队基地是各专业工队驻在地。例如,负责线路综合维修作业的大型养路机械工队;负责桥梁检查和维修的桥梁工队;负责变电设备巡查、测试和检修的变电工队;负责接触网大型事故抢修和绝缘子清洗的接触网工队;以及检查通信网络、线路和进行信号设备抢修的通号工队。维修工队基地作业半径为 150~200km,按抢修时间要求决定。维修工队基地宜与本地工区合设,在工区线路基础上增加接触网抢修车列停放线(设检修地沟)、辅助车辆停放线、材料线等并考虑与普通铁路的联络线。设线路综合维修队、轨道焊补队、桥梁维修队、变电巡检队、接触网抢修队和通号检修队等生产、生活房屋。配备各类检测车辆、线路综合维修车组、接触网抢修车组、绝缘子清洗车等大型轨道车辆和一次变电检测车、抢修车、工具车等生产、交通工具。维修工区管辖范围约 100km 左右。各专业根据工作性质和需要又分为若干班组。例如,工区含有桥隧检查班组;线路养护班组;接触网抢修班组和接触网维护班组;网管班组和车站信号班组以及各专业技术员和领工员。维修段派驻的基层技术人员也驻在工区,负责信息的收集和养护计划的落实等管理工作。在维修天窗结束前,工区要进行线路状态和周围环境情况的确认。工区驻地考虑大型养路机械停留线 3 股,轨道车停放线 2 股,线路确认车、接触网作业车整备库线 2股。设有工区楼、材料库等生产生活房屋。配备静态检测和养护机具。

2.2 对高速铁路维修相关问题的分析

我国在探索高速技术的过程中,还没有成熟的维修机构和维修技术直接使用。而维护和维修是高速铁路保证安全的最基本要素之一。日本新干线维修体制从 1964 年线路开通后就一直没有停止改进。直到 1983 年体制基本稳定后实现了维修的社会化分离,成为目前的现状。因此,我们认为,中国铁路维修部分在当前的设计重点,应是解决合理的组织架构,安排机构布点和基础设施。确保高速铁路开通后基础设施的高质量和安全防护上无漏洞。

(1)工区管辖范围和“维修天窗”

由于高速铁路的行车速度高,车辆轴重较轻且品种单一,荷载变化具有重复性和周期性,因此,对轨道平顺性的要求很高。为使高速铁路能以规定速度安全、平稳、舒适地运行,必须保证工务维修质量。适时合理地安排维修计划,而不是固定一个周期每年按周期进行维修是状态修与传统的周期修的根本区别。

各国高速铁路均使用养路机械在运行图中预留的“天窗”内进行检测、养护、维修及故障处理作业。但“天窗”时间的长短和“天窗”开设形式各不相同。“天窗”时间的长短主要取决于工务维修工作的性质和如何充分发挥施工机械的作业效率,有关研究表明,大型养路机械维修作业所需合理的 “天窗”时间应为 180~270 分钟。电务、接触网维修时间均可控制在工务维修作业时间内,且可通过协调配合,与之平行作业。

从控制工区划分范围讲,分析主要专业的工作内容可以看出变电检修、桥涵维护基本上不影响行车,不是工区划分范围的限制因素;通信信号的维修除道岔转辙机抢修、轨道电路和应答器检查有危险因素外,通过设置冗余设备,实行换件修和在线检测等技术措施,基本实现了预防性计划修和状态修。其作业与行车“天窗 ”没有大的关系(与线路维修和接触网维护有密切关系),在维修机构的布局上可以有很大的灵活性。惟有线路维修和接触网维护、抢修需要直接占用线路,作业与行车关系极大。其中线路作业具有作业量大,需要定员多,耗时长的特点。例如线路综合维修,应力放散作业。而接触网小型事故具有突发和不可预见性(外力影响)。总之,高速铁路为实现预防性计划修,必须减少线路和接触网小型事故抢修作业。以便有计划地安排预防性维护,尽可能地减少突发事件。在管辖距离上,要考虑接触网抢修到达事故地点的运行时间;同时考虑线路维修、维护作业时间来决定工区管辖范围的 距离。

下面就假设一个事例来分析工区管辖范围和“天窗”时间的关系。设有 A、B、C、D 四站,B、D 站设工区。

当区间的维修计划是使用大型养路维修机械列车对故障点进行维修时,具体作业程序如下分析:

①如图 1 所示,B、C 站间距 60km,B~C区间由 B 站工区负责。维修点最不利处当在靠近C 站约 6km 处。再假设有 2 处维护点,分别在 B~C 区间的 1/4 和 3/4处,维护地段长分别约 12km 和 6 km。

其作业方式,当维修和维护同时进行时,因维护作业耗时较短“,天窗”时间受维修时间控制。所以,先分析维修作业情况。维修车由维修基地经 B 站驶入区间。运行距离 114km,按 100km/h速度运行约需 1.14 小时。固定附加时分为办理车站封锁、开通时间 10 分钟,维修机械上架、落架2 次共 32 分钟,总附加作业时间为 1.84 小时。捣固车机械作业效率按 1.5km/h 计,二辆捣固车每小时可完成 3km,二小时能完成 6km。因此,这种工区布置安排仅线路综合维修作业就需要 3.84小时以上。考虑增加线路确认检查,维修列车返回B 站后确认车出动,车速 100km/h;确认区段(6km)检查车速 40km/h,共需要运行 1.5 小时。则“天窗”时间约 5.5 小时。

当仅有维护作业时,轨道车由 B 站驶入第 1作业区工作 1 小时完成任务后行至 C 站转线至上行第 2 作业区工作约 0.5 小时完成任务并返回 B站入维修基地。在全部作业过程中,轨道车自身运行距离约为 102km,机械自运行时间约 61 分钟,固定附加时分为办理车站封锁、开通时间 10分钟,总附加作业时间为 1.2 小时。工作时间约1.5 小时。则工作时间约 2.7 小时。加上确认区段(18km)检查车速 40km/h,需要运行 0.45 小时;确认车运行距离 102km 又约 61 分钟。共 1.46 小时。则“天窗”时间为 4.15 小时以上时,能完成 作业任务。

②如图 1 所示,B、C 两站间距仍为 60km,但 B~C 区间分别由 B、D 站所在养路管理工区负责,以 B~C 区间中点分界。同时 C 站 A 站设置大型养路维修机械车辆停放线。此时最不利的 B~C 区间维修点在距 B~C区间中点 6km 处。因为是计划性维修,当预知维修点超过 B~C 区间中点时,可以把维修车事先调到 C 站大型养路维修机械车辆停放线。这样,在维修时,维修车由维修基地经 C 站驶到维修点,总运行距离 54km,按 100km/h 速度运行约需 32 分钟。固定附加时分 32 分钟,总附加作业时间为 1.07小时。维修车作业按 2 小时。因此,这种布置安排线路综合维修作业需要 3.07小时以上。考虑线路确认检查,维修列车返回车站后确认车出动,车速 100kn/h,走行 114km;确认区段 6km,检查车速 40km/h,共需要运行1.5 小时。则“天窗”时间约 4.57 小时。

当仅有维护作业时,最不利的情况仍是二站区间由一个工区管辖。则“天窗”时间亦是 4.15小时(含确认时间)。在区间只有一处维护点(维护长度 12km)时,可以按维修方式做法,从较近的车站出发,至区间中点返回,此时工作时间是 1.48 小时。但确认车要保证全区间得到检查(仍考虑为二处维护点),不能中途返回,其运行时间共 1.46 小时。则“天窗”时间约 2.94 小时。从以上分析可知,按三站二区间布置工区,工区管辖 100km,最大站间距 60km 时,维修耗时约 5.5 小时;设计一个工区管辖二个车站的二端区间中点,每站均设大型养路维修机械车辆停放线,则“维修天窗”时间约 4.57 小时。相对减少约 1 小时。

日常维护,按三站二区间布置工区和一个工区管辖二个车站的二端区间中点,“天窗”时间均为 4.15 小时以上。

③A、B、C、D 四站均设工区,工区管辖范围为 40~60km。其维修时间与以上二种情况没有不同。

实行工区管辖 100km 有如下优点:

a.相对于工区管辖 40km,人员集中。其生产、生活设施均可集中设置,减少了环境污染,提高了职工生活质量。

b.减少了因各专业管辖距离不同而产生的区间协调矛盾,例如:线路工区在小工区时管辖40~60km,接触网维护工区,管辖距离 100km,需要跨二个线路工区作业。实行大工区后接触网维护工区与线路大工区(可辖二个线路工班)管辖范围一致,便于大工区领导协调。

c.减少投资。实行大工区方式,不多增加线路,不设工区的车站作业机组停放利用大机停放线。

d.设备集中,可以互为备用。大工区方式使二个工班的机具在需要时集中使用,减少作业时间,提高了工效。实行大工区方式也有需要继续思索的问题:

因大工区把机具分配在 2 个车站,管辖范围相当于原设计二个工区的范围(即 2 个车站的二端区间中点),免不了把人员从工区站送往驻在点站的过程,需要更长的路途时间。增加了运营成本。从日本新干线体制演变来看,希望保线所管辖 20km,这其中的经验教训尚有待请教和讨论。但从高速铁路条件看,线路质量高,尤其是无碴线路区间,维修量减少,在同样的限制时间内其管理范围可以更长一些,就是说,走行占用的时间比例多一些,这应该是不言而喻的。这样从技术上讲,我们可以在一定距离内(例如 100km左右)将各个专业组织起来,统一指挥,形成有效的,负责的维修区间。

有一点需要说明的是,从国外调查和向国外专家咨询所得到的信息,人工巡查是日、德、法三国高速铁路都没有放弃的检测手段。按 100km的距离在高速铁路上实现每天一次的人工巡查将是一件很不容易做好的事情。尽管各国均把检测车检测、随车添乘检测和人工巡查结合起来综合观察检测结果,以延长人工巡查周期。日本东海道新干线在体制变革中仍将每个保线所管辖100km 左右范围更改为 40~60km,保线所数量由 10 个增加至 20 个。鉴于我国公路交通网络尚不发达,公路交通工具偏少的现状,执行巡查的困难将比先进国家铁路更多一些。我们有必要对线路、接触网巡查内容详作调查,确定人工巡查的合理周期(周期过长就失去了人工巡查的意义);探讨以车巡代替人工巡查(线路、接触网)的可靠条件和可能性,保证预防性计划修的前提条件。如果必须有人工巡道,则线路旁必须考虑安全防护设施。例如,日本新干线每隔 100m 有一处 30~40m 的防护栅栏。

重要的是,维修天窗虽为维修而设,其目的不是维修,是为了保证安全。高速铁路则增加了舒适性要求。安全和舒适又是铁路在与其他交通运输工具竞争中取得经济效益的条件。因此,维修天窗的设置要服从铁路社会效应和经济效益,而不能简单地仅以不同时间内的维修成本作比较。如果铁路上的收益大于付出的维修成本,当然应该多拉快跑(在安全的前提下)。因此具体铁路的维修天窗时间要由这条铁路的限制条件经计算比较后确定。在某一区段设置天窗困难而且必须保证行车优先的铁路线上,由于线路综合维修在一个区段一年只进行一次,还可以采取临时要点或列车限速等手段进行综合维修的方式来达到经济效益和安全的相对平衡。如果我们这样认识,那么最短的维修天窗时间只由天天都进行的影响行车安全的那些维护作业时间来决定。(2)维修公路和入口

高速铁路高架线路比重很大,沿线是全封闭状态。桥梁、牵引变电所、信号中继站的检查、抢修离不开道路;线路、接触网的抢修也要考虑万一发生堵车时尽快赶赴现场的情况;线路的巡查还必须考虑出入铁路的道口。这些都表明高速铁路有一条维修通道是必要的。铁路施工时有施工便道,这条便道经过整修可以成为维修专线。问题在于,这条道路放在铁路栅栏内,占地范围大,使用效率低,不宜被批准;放到铁路栅栏外,过往车辆多,要有人负责保养,要有交通管制。另外,距离多远设一处道口?怎样方便维修人员和机具上桥都应细心探讨。日本是每隔 10 公里设置一处上线路的斜道。但中国目前的环境安全使问题增加了复杂性。结束语

综上所述,我们对中国高速铁路维修有如下几个想法:

1、中国高速铁路要走管、修分开的道路。首先在线路综合维修、变电所设备维修和通信网络管理上实行社会分工。

2、中国高速铁路维修机构设想对铁路基层实行一元化领导,各专业组合为综合工区。工区管辖正线里程约 100km。以精简机构,减少定员,提高效率。并向二级管理(领导、基层)的目标演进。

3、中国高速铁路不宜按照 6h 维修天窗设计。需要按照维护、检查作业时间设计最短的维护作业天窗,以尽可能提高社会效应。

国际先进国家多年的高速铁路实践中,积累了大量丰富而先进的经验,需要我们认真学习。必须承认,我们对综合维修认识相当肤浅,中国在高速铁路的维修管理体制方面没有经验,也没有高速铁路综合维修的组织经验,还需要进一步地学习和在实践中提高。但历史总是前进的。高速铁路的检测,欧洲至今采取分专业检测车方式,但日本克服了接触网和通信信号同时检测会产生干扰的困难,将综合检测车成功地运用于实践;动车组是一种进步,分散式动力动车组是机车和车辆的综合,但不排斥由机车牵引车辆的集中式动力动车组存在;与维修有密切关系的综合调度,目前有七个子系统。可以设想,它将来也许由路网子系统(含现在的安全监控、电调、维修调度)和运输子系统(含现在的行调、列调、车站及服务)构成。高速铁路维修养护管理体制也是要与时俱进的,它对我们提出了结合实际、跨越落后、精心策划的高要求。

高速铁路防洪的研究与处理
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