國內(nèi)外高速鐵路軌道管理標(biāo)準(zhǔn).ppt

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,第1頁 共 102 頁,國內(nèi)外高速鐵路軌道管理標(biāo)準(zhǔn) 部基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)中心 陳東生 jichusuo@,,第2頁 共 102 頁,內(nèi)容,一、高速鐵路客運(yùn)專線特點(diǎn) 二、國外高速鐵路軌道狀態(tài)控制標(biāo)準(zhǔn)及方法 三、國內(nèi)高速鐵路軌道狀態(tài)控制標(biāo)準(zhǔn)及方法 四、控制軌道平順性主要技術(shù)措施,,第3頁 共 102 頁,一、高速鐵路客運(yùn)專線特點(diǎn),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(shù)特點(diǎn)： 采用高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性有砟或無砟軌道結(jié)構(gòu)； 具有不同于其他普通線路的特點(diǎn)-高平順性； 竣工開通速度等于設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)路基、橋梁、軌道結(jié)構(gòu)、道岔等的設(shè)計(jì)； 對(duì)線路施工方法、機(jī)具的選擇； 對(duì)鋼軌的平直性； 對(duì)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(yán)格的要求。,,第6頁 共 102 頁,高速鐵路高平順性特點(diǎn)：,高平順要求是高速鐵路線、橋設(shè)計(jì)和線路施工的控制性條件。 既使路基、橋梁、軌道結(jié)構(gòu)符合強(qiáng)度條件的要求，不一定能滿足平順性條件，高速鐵路滿足強(qiáng)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(dòng)和輪軌相互作用力，使強(qiáng)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(jié)構(gòu)等多方面的設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)評(píng)定、維修管理等各個(gè)環(huán)節(jié)。 軌道管理技術(shù)是確保各個(gè)環(huán)節(jié)安全可靠的關(guān)鍵技術(shù)。,,第8頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修管理技術(shù)：,線橋設(shè)備管理（橋梁、隧洞、鋼軌、軌下基礎(chǔ)及扣件、道岔、道床等）； 線路技術(shù)管理（平縱斷面及其對(duì)軌道的影響、橋隧及軌道部件技術(shù)狀態(tài)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等）； 養(yǎng)護(hù)維修管理（修程、修制、管理模式、養(yǎng)路機(jī)械、軌道橋梁檢測(cè)、質(zhì)量評(píng)定和控制等）； 綜合管理（計(jì)劃管理、財(cái)務(wù)管理等）。,,第9頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修管理技術(shù)：,目的：通過對(duì)高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)備的日常管理和維護(hù)，使其始終處于高標(biāo)準(zhǔn)、高平順狀態(tài)，始終滿足高速鐵路安全、平穩(wěn)、舒適運(yùn)輸?shù)囊蟆?條件：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控；掌握狀態(tài)變化；科學(xué)評(píng)價(jià)；維護(hù)和處理；恢復(fù)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(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)制定：,原則: 高速鐵路按照設(shè)計(jì)速度，確保高速列車舒適、平穩(wěn)、安全、不間斷運(yùn)輸品質(zhì)為前提； 維修能力、維修水平、維修體制； 科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性。 依據(jù)： 以軌道不平順對(duì)機(jī)車車輛動(dòng)力響應(yīng)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(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)制定原則：,安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)：依據(jù)國標(biāo)GB5599－85中機(jī)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(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)制定原則：,平穩(wěn)舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)：依據(jù)ISO2631中車體振動(dòng)加速度 等。主要通過振動(dòng)加速度幅值方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。 車體振動(dòng)水平加速度a≤0.09g 車體振動(dòng)垂直加速度a≤0.12g,,第14頁 共 102 頁,高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)制定原則：,方法： 借鑒國內(nèi)外研究成果和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)； 采用各種設(shè)備測(cè)試機(jī)車車輛及軌道動(dòng)力學(xué)參數(shù)的試驗(yàn)方法； 建立車輛/軌道動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)的仿真分析方法 ；,,第15頁 共 102 頁,國內(nèi)外高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修管理標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,,第16頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修,高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修核心內(nèi)容： 高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修的主要特點(diǎn)是按設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行必要的適度維修，即“狀態(tài)修”。 是以線路設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)為基礎(chǔ)，通過監(jiān)測(cè)手段來實(shí)時(shí)掌握線路設(shè)備的工作狀態(tài)，依據(jù)設(shè)備狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)其是否處于良好狀態(tài)，對(duì)線路設(shè)備狀態(tài)臨近失效但尚未出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)和必要的維修，做到既不失修也不過剩修，使設(shè)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(hù)維修,線路的檢測(cè) ； 是獲得線路設(shè)備技術(shù)狀態(tài)信息、掌握線路設(shè)備變化規(guī)律、編制維修作業(yè)計(jì)劃和分析設(shè)備病害的主要依據(jù)。大型動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備為線路的“狀態(tài)修”提供了技術(shù)支持，其動(dòng)態(tài)檢測(cè)資料為線路的養(yǎng)護(hù)維修提供了科學(xué)的依據(jù)。,,第18頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修,線路狀態(tài)評(píng)價(jià)： 對(duì)于真實(shí)反映軌道實(shí)際狀態(tài)質(zhì)量的數(shù)據(jù)，依據(jù)高速鐵路軌道狀態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法，綜合分析、總結(jié)規(guī)律，確認(rèn)其設(shè)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(hù)維修,線路養(yǎng)護(hù)維修修程修制 ： 養(yǎng)護(hù)維修的基本內(nèi)容：主要包括路基、道床、軌枕和鋼軌的養(yǎng)護(hù)維修，連接部件和軌道加強(qiáng)設(shè)備的更換養(yǎng)護(hù)，道岔、道口及一些標(biāo)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(nèi)容。由于國內(nèi)外線路在基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)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(hù)維修的基本內(nèi)容和維修周期上差異不大。 應(yīng)用“狀態(tài)修”維修模式是客運(yùn)專線線路養(yǎng)護(hù)維修工作中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。目前國內(nèi)外“狀態(tài)修”在線路養(yǎng)護(hù)維修方面的應(yīng)用還不是很成熟。因此，結(jié)合“狀態(tài)修”的特點(diǎn)，借助現(xiàn)代化的技術(shù)手段，使“狀態(tài)修”在線路養(yǎng)護(hù)維修方面的技術(shù)日趨成熟 。,,第20頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修,線路養(yǎng)護(hù)維修體制： 線路的養(yǎng)護(hù)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(jìn)行作業(yè)。主要維修設(shè)備產(chǎn)權(quán)屬各鐵路客運(yùn)公司，租借給承包商，小型維修機(jī)具由承包商自行購置。 因此鐵路客運(yùn)公司基層養(yǎng)護(hù)維修部門的主要業(yè)務(wù)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(zhì)量以及發(fā)展維修技術(shù)提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。,,第21頁 共 102 頁,北美模式：以美國、加拿大為代表，主要特點(diǎn)是貨運(yùn)以干線為主，組建貨網(wǎng)一體的區(qū)域性鐵路貨運(yùn)公司；客運(yùn)在全國范圍內(nèi)組建一個(gè)公司，租用貨運(yùn)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(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo)，將鐵路客貨運(yùn)營與線路基礎(chǔ)設(shè)施相分離。 日本模式：以建立區(qū)域性運(yùn)輸公司為主，組建6個(gè)區(qū)域性客運(yùn)公司、1個(gè)全國性貨運(yùn)公司。 俄羅斯和印度模式:將路網(wǎng)和客貨運(yùn)營合為一體，全國組建一家鐵路公司，對(duì)全國鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)實(shí)行統(tǒng)一管理。,,第22頁 共 102 頁,二、國外高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn) （日本、德國、法國、美國、韓國）,建設(shè)階段軌道初始不平順控制標(biāo)準(zhǔn)： 鋼軌平直性控制標(biāo)準(zhǔn) 軌道鋪設(shè)精度控制標(biāo)準(zhǔn)（作業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)） 新線開通運(yùn)營后的軌道不平順控制標(biāo)準(zhǔn)： 高速鐵路軌道不平控制管理標(biāo)準(zhǔn),,第23頁 共 102 頁,1.日本軌道維修管理,為科學(xué)地管理和掌握軌道狀態(tài)，合理編制維修計(jì)劃，有效地進(jìn)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(xué)的軌道狀態(tài)評(píng)價(jià)與管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)； 日本新干線高速鐵路對(duì)軌道狀態(tài)的管理與評(píng)價(jià)，既對(duì)局部軌道狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)和管理，也對(duì)500m區(qū)段的軌道不平順指數(shù)P值來評(píng)價(jià)軌道狀態(tài)的好壞。 日本新干線對(duì)軌道狀態(tài)的評(píng)價(jià)與管理分為五級(jí),,第24頁 共 102 頁,日本管理值定義,驗(yàn)收目標(biāo)值：維修作業(yè)和工程施工后應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量目標(biāo)值。 計(jì)劃維修目標(biāo)值：為在制訂維修計(jì)劃時(shí)，確定需要進(jìn)行維修的軌道不平順的管理目標(biāo)值。 舒適度管理目標(biāo)值：為確保列車良好舒適度的目標(biāo)值。 安全目標(biāo)管理值：當(dāng)達(dá)到或超過該值時(shí)，將會(huì)對(duì)高速行車安全性有較顯著的影響，因此應(yīng)限期（一般15天）緊急補(bǔ)修。 慢行管理目標(biāo)值：當(dāng)達(dá)到或超過該值時(shí)，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(biāo)值,,,,,,,,,第26頁 共 102 頁,日本新干線軌道不平順管理目標(biāo)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(diǎn)數(shù)占總采樣點(diǎn)數(shù)的百分比。 P值管理僅限于高低和軌向兩項(xiàng)：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(duì)軌道狀態(tài)的評(píng)價(jià)與管理，既評(píng)價(jià)軌道幾何狀態(tài)即干擾值，亦評(píng)價(jià)由干擾值引起的機(jī)車車輛動(dòng)力響應(yīng)即反應(yīng)值。 維修計(jì)劃的制訂與實(shí)施則根據(jù)干擾值和反應(yīng)值是否達(dá)到或超過相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn) 德國高速鐵路對(duì)軌道狀態(tài)的評(píng)價(jià)分為五級(jí),,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(biāo)準(zhǔn),,第31頁 共 102 頁,德國鐵路無碴軌道工程的技術(shù)要求 –驗(yàn)收,原則上，按DS 820 和相關(guān)法規(guī)進(jìn)行驗(yàn)收。對(duì)無碴軌道的驗(yàn)收作出以下補(bǔ)充： （1）驗(yàn)收 施工單位根據(jù)883.0031規(guī)范規(guī)定對(duì)于已完成試驗(yàn)的線路進(jìn)行自檢，并提交有關(guān)參數(shù)檢測(cè)結(jié)果的圖表、資料之后才可提出驗(yàn)收申請(qǐng)。 線路高低和方向的檢測(cè)要求： （一般波長）用30米弦長；檢驗(yàn)點(diǎn)和校算點(diǎn)之間的距離為5米（相當(dāng)于8個(gè)軌枕間隔）；兩個(gè)相距為5米的相鄰檢驗(yàn)點(diǎn)和校算點(diǎn)的實(shí)際矢高差與理論矢高差之間的誤差≤ 2mm；在每個(gè)軌枕位置均須檢測(cè)。,,第32頁 共 102 頁,德國鐵路無碴軌道工程的技術(shù)要求,線路高低和方向的檢測(cè)要求：（長波）用300米弦長；檢驗(yàn)點(diǎn)和校算點(diǎn)之間的距離為150米（相當(dāng)于240個(gè)軌枕間距）；兩個(gè)相距150米的相鄰檢驗(yàn)點(diǎn)和校算點(diǎn)的實(shí)際矢高差與理論矢高差之間的誤差≤10mm；在每個(gè)軌枕位置均須檢測(cè)。 軌道高程和平面位置(軌道相對(duì)于周邊建筑物)的檢測(cè)要求： 每5米（為8個(gè)軌枕間距）一個(gè)測(cè)點(diǎn)，規(guī)定軌道實(shí)際高程和平面位置與設(shè)計(jì)高程（軌頂面）和設(shè)計(jì)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(shù)要求,（2）軌道幾何狀態(tài)動(dòng)態(tài)驗(yàn)收 軌道的幾何狀態(tài)是根據(jù)軌道檢查車（OMWE）檢測(cè)出的軌道幾何尺寸和行車試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收。測(cè)量值按驗(yàn)收極限值SR0進(jìn)行評(píng)估。 驗(yàn)收檢測(cè)由軌道檢查車（OMWE）進(jìn)行。根據(jù)在50米區(qū)間長度上的軌檢車濾波信號(hào)對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。,,第34頁 共 102 頁,軌檢車檢測(cè)信號(hào)中的軌道單個(gè)不平順的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),,第35頁 共 102 頁,250米區(qū)段軌道幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差驗(yàn)收評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),,第36頁 共 102 頁,德國軌面短波不平順控制標(biāo)準(zhǔn),,第37頁 共 102 頁,,德國軌道不平順的評(píng)價(jià)管理標(biāo)準(zhǔn)（干擾值140～300km/h）,,第38頁 共 102 頁,德國機(jī)車車輛反應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（反應(yīng)值）,,第39頁 共 102 頁,3.法國軌道維修管理,法國高速鐵路除對(duì)軌道的質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)與控制外，還用車體振動(dòng)加速度和轉(zhuǎn)向架振動(dòng)加速度來評(píng)價(jià)軌道質(zhì)量狀態(tài) ； 在對(duì)局部軌道平順狀態(tài)進(jìn)行不同等級(jí)的評(píng)價(jià)管理的同時(shí)，還對(duì)軌道不平順的整體狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和管理，即用300m區(qū)段軌道不平順絕對(duì)偏差的滑動(dòng)平均值，即綜合指數(shù)來管理評(píng)價(jià)軌道質(zhì)量狀態(tài)。法國高速鐵路的維修計(jì)劃主要按照該綜合指數(shù)來制訂，并且在制訂維修計(jì)劃時(shí)優(yōu)先考慮高低不平順綜合指數(shù)。 法國高速鐵路對(duì)軌道狀態(tài)的維修管理按軌道的質(zhì)量狀態(tài)分為四級(jí),,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(biāo)準(zhǔn),,第43頁 共 102 頁,法國高速軌道狀態(tài)綜合指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)e,,第44頁 共 102 頁,綜合指數(shù)e和標(biāo)準(zhǔn)差關(guān)系σ,法國高速鐵路采用300m區(qū)段軌道不平順絕對(duì)偏差的滑動(dòng)平均值，即平均偏差e或綜合指數(shù)，管理評(píng)價(jià)軌道質(zhì)量狀態(tài)。 平均偏差e與標(biāo)準(zhǔn)差σ的關(guān)系為：σ=1.38e,,第45頁 共 102 頁,法鐵高速線軌道狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差σ,,第46頁 共 102 頁,法國軌面短波不平順控制標(biāo)準(zhǔn),,,第47頁 共 102 頁,法國高速軌身和軌端平直性測(cè)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(jí)（分為9級(jí)）進(jìn)行管理。,,第49頁 共 102 頁,美國：高速鐵路軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（動(dòng)態(tài)）,注：“/”上為單個(gè)不平順限值，“/”下為三個(gè)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(cè)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(dá)到或超過臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)的處所必須快速維修（根據(jù)實(shí)際情況在1個(gè)月、2周、1周內(nèi)或立即進(jìn)行維修）； 達(dá)到或超過限速標(biāo)準(zhǔn)的處所必須立即限速（根據(jù)實(shí)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(cè)標(biāo)準(zhǔn)（動(dòng)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(biāo)準(zhǔn),,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(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)－關(guān)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(biāo)準(zhǔn)差目標(biāo)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(shè)精度標(biāo)準(zhǔn)（動(dòng)態(tài)）,,第57頁 共 102 頁,各國軌道狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差,,第58頁 共 102 頁,三、國內(nèi)高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)根據(jù)運(yùn)行速度將高速客運(yùn)專線劃分為3個(gè)等級(jí)： 200km/h≤V ≤ 250km/h； 300km/h≤V ＜ 350km/h： V ≥ 350km/h以上,,第59頁 共 102 頁,國內(nèi)軌道不平順管理技術(shù),軌道狀態(tài)監(jiān)測(cè)：軌檢車、動(dòng)檢車、便攜式檢查儀等 軌道狀態(tài)評(píng)價(jià)：優(yōu)良、中等、惡化 軌道狀態(tài)維護(hù)：保持、養(yǎng)護(hù)、恢復(fù) 軌道狀態(tài)管理：安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)、合理,,第60頁 共 102 頁,影響列車運(yùn)行的敏感波長不平順,,,第61頁 共 102 頁,國內(nèi)高速鐵路平順性控制標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)階段軌道初始不平順控制標(biāo)準(zhǔn)： 鋼軌平直性控制標(biāo)準(zhǔn) 軌道鋪設(shè)精度控制標(biāo)準(zhǔn) （作業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)） 新線開通運(yùn)營后的軌道不平順控制標(biāo)準(zhǔn)： 高速鐵路軌道不平控制管理標(biāo)準(zhǔn),,第62頁 共 102 頁,300km/h高速鋼軌平直性標(biāo)準(zhǔn),,,第63頁 共 102 頁,高速與一般鐵路鋼軌平直性控制指標(biāo)比較,,第64頁 共 102 頁,軌道鋪設(shè)精度控制標(biāo)準(zhǔn)(作業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）,嚴(yán)格控制軌道的鋪設(shè)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(guān)鍵性步驟。 對(duì)于保證高速鐵路建設(shè)質(zhì)量和開通速度，確保高速車輛安全、平穩(wěn)、舒適地運(yùn)行，減少軌道和機(jī)車車輛的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，都十分重要。 高速鐵路發(fā)達(dá)國家都制訂了非常嚴(yán)格的高速軌道鋪設(shè)精度標(biāo)準(zhǔn)（新線施工和大修、維修作業(yè)平順性驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）,建設(shè)階段軌道初始不平順控制標(biāo)準(zhǔn)：,,第65頁 共 102 頁,有砟軌道平順度鋪設(shè)精度：,無砟軌道平順度鋪設(shè)精度：,注：括號(hào)中為靜態(tài)值,高速軌道平順度鋪設(shè)精度標(biāo)準(zhǔn),,第66頁 共 102 頁,開通速度就是設(shè)計(jì)速度，一般在正式開通運(yùn)營前，可有三個(gè)月至半年的調(diào)整試運(yùn)行期。 軌道一經(jīng)列車作用，平順性就會(huì)發(fā)生變化，尤其在試運(yùn)行期和運(yùn)營初期，一些在自檢或驗(yàn)交時(shí)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(shè)和運(yùn)營管理單位應(yīng)按運(yùn)營期間高速鐵路軌道不平順維修管理標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)同做好試運(yùn)行期和開通運(yùn)營初期的平順性控制工作，并根據(jù)軌道實(shí)際的平順狀態(tài)，調(diào)整控制行車速度，確保高速行車平穩(wěn)安全。,新線開通運(yùn)營后的軌道不平順控制標(biāo)準(zhǔn)：,,第67頁 共 102 頁,管理值定義：,驗(yàn)收目標(biāo)值：新線工程竣工或施工作業(yè)后應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量目標(biāo)值（初始不平順控制標(biāo)準(zhǔn)）。依據(jù)是：軌道構(gòu)造的強(qiáng)度、行車速度、運(yùn)量的大小。作業(yè)手段可能達(dá)到的精度。與工作量、維修費(fèi)用、周期的經(jīng)濟(jì)比較等。 Ⅰ級(jí)-優(yōu)良目標(biāo)管理值：指兩次計(jì)劃維修或計(jì)劃維修與大、中修之間，為確保軌道經(jīng)常處于良好狀態(tài)，進(jìn)行有計(jì)劃的日常養(yǎng)護(hù)管理，在日常保養(yǎng)工作中希望達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn) （日常養(yǎng)護(hù)維修控制標(biāo)準(zhǔn)）。依據(jù)是：養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)的能力、水平、運(yùn)行速度、運(yùn)量、軌道結(jié)構(gòu)、道床路基等情況。 Ⅱ級(jí)-預(yù)防性計(jì)劃維修目標(biāo)值：為防止軌道狀態(tài)進(jìn)一步惡化，限制需要緊急補(bǔ)修的處數(shù)，根據(jù)反映軌道狀態(tài)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)超過軌道預(yù)防性計(jì)劃維修標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)段，按計(jì)劃進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)是：列車平穩(wěn)舒適度要求，限制緊急補(bǔ)修工作量的要求，工務(wù)維修能力和以往的經(jīng)驗(yàn)周期，以及軌道維修的經(jīng)濟(jì)性比較（維修周期、設(shè)備壽命、維修費(fèi)用等的比較）等。,,第68頁 共 102 頁,管理值定義：,Ⅲ級(jí)-緊急補(bǔ)修管理目標(biāo)值：為保證行車安全，防止列車脫軌，降低輪軌間附加動(dòng)力，減少軌道和機(jī)車車輛部件傷損，及時(shí)消除過大軌道不平順，延長設(shè)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(duì)行車安全的影響，輪軌動(dòng)力學(xué)性能，軌道不平順動(dòng)力學(xué)特性，并結(jié)合國外同類標(biāo)準(zhǔn)和我國軌道運(yùn)輸實(shí)際情況等綜合因素研制的。 Ⅳ級(jí)-限速管理目標(biāo)值：當(dāng)軌道不平順發(fā)展變化較快，病害地點(diǎn)和超限數(shù)值較為嚴(yán)重，可能危及行車安全時(shí)，在未采取相應(yīng)措施或未整修達(dá)標(biāo)前，必須進(jìn)行強(qiáng)制慢性或限速處理管理的方式。當(dāng)達(dá)到或超過該值時(shí)，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(yùn)專線300～350km/h軌道動(dòng)態(tài)幾何偏差控制值 高速鐵路正線軌道動(dòng)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(yùn)專線300～350km/h軌道動(dòng)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(cè)量的最大矢度值。 （2）高低偏差為10米弦測(cè)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(shù)措施,在設(shè)計(jì)、施工階段釆取一系列技術(shù)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(shè)精度。 在設(shè)計(jì)、施工全過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都必須采用科學(xué)合理的技術(shù)措施，嚴(yán)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(shè)計(jì)構(gòu)筑堅(jiān)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(chǔ)，沒有高質(zhì)量的路基，就不可能有平順的軌道。建設(shè)高平順軌道還必須特別注意嚴(yán)格控制路基的不均勻工后沉降和頂面的平順性。 堅(jiān)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(yán)格控制工后不均勻沉降。在50～100米范圍內(nèi)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(dǎo)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(shè)計(jì)、施工過程中嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。,,第77頁 共 102 頁,在冬季氣溫較低地區(qū)的路基，還應(yīng)采取防止路基凍漲的措施。 土質(zhì)欠佳，雨水較多地段的高路堤，應(yīng)作為重點(diǎn)工程，列入提前施工對(duì)象。利用雨季自然下沉作用，經(jīng)過1～2個(gè)雨季后，再補(bǔ)充填筑壓實(shí)，對(duì)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(yán)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(chǔ)，橋梁的撓曲變形與路基的變形一樣會(huì)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(shí)，可能激起車體諧振，應(yīng)特別注意。,,第80頁 共 102 頁,橋梁設(shè)計(jì)時(shí)必須檢算比強(qiáng)度條件更嚴(yán)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(yīng)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(shè)預(yù)拱度，使鋼軌面具有該橋撓曲變形規(guī)律的預(yù)拱度，有助于減小橋梁撓曲形成的軌道不平順，而降低對(duì)橋梁剛度的要求，減小橋的自重和造價(jià)。,,第81頁 共 102 頁,4.3 采用堅(jiān)硬耐磨優(yōu)質(zhì)道碴、攤鋪整平、壓實(shí)底碴,鋪設(shè)道砟必須選用硬質(zhì)、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(shè)底碴層，攤鋪整平、壓實(shí)底碴，對(duì)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(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室進(jìn)行的試驗(yàn)也證實(shí)了國外壓實(shí)底碴這一重要措施的效果。 在完全相同的滾壓條件下，經(jīng)過123萬噸通過總重后，道床下層經(jīng)壓實(shí)的軌道與未經(jīng)壓實(shí)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(shí)道床的效果十分明顯。（見效果圖）,道床壓實(shí)試驗(yàn),,第83頁 共 102 頁,壓實(shí)道床的效果,,,,,38,50,15,,第84頁 共 102 頁,分層圧實(shí)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(shí)，應(yīng)避免擾動(dòng)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(jié)構(gòu)選擇設(shè)計(jì)應(yīng)考慮平順性條件,高速鐵路不能僅依據(jù)強(qiáng)度條件選擇設(shè)計(jì)軌道結(jié)構(gòu)和部件，還必須滿足平順性要求。若只考慮強(qiáng)度條件，會(huì)認(rèn)為50kg/m軌道結(jié)構(gòu)即可滿足要求。 根據(jù)國外的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，應(yīng)采用性能良好，穩(wěn)定、堅(jiān)固的60公斤/米級(jí)重型軌道結(jié)構(gòu)。 無碴軌道結(jié)構(gòu)需嚴(yán)格控制高低、軌向、軌距偏差。應(yīng)設(shè)計(jì)選用有利于保持和精確調(diào)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(jié)構(gòu)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(huì)引起輪軌沖擊的大號(hào)碼可動(dòng)心軌道岔。 道岔區(qū)軌道剛度的變化應(yīng)盡量平緩。 增加道岔區(qū)底碴厚度，分層振動(dòng)壓實(shí)。 采用不擾動(dòng)道床的大號(hào)碼道岔鋪設(shè)機(jī)具。 采用作業(yè)精度高的道岔整道機(jī)，校正兒何尺寸。 在道岔設(shè)計(jì)、制造、施工鋪設(shè)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都采取措施提高道岔結(jié)構(gòu)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(shù),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(shè)時(shí)就形成具有高平順性的無縫線路，開通速度低，養(yǎng)護(hù)維修工作量大。 建設(shè)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(dá)到高速軌道鋪設(shè)精度（平順性驗(yàn)收）標(biāo)準(zhǔn)的要求。 不可能消除對(duì)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(yīng)有作用。 一次鋪成無縫線路能帶動(dòng)提高路基、道床質(zhì)量，提高軌道穩(wěn)定性、平順性，是建成高平順鐵路的關(guān)鍵性重要措施和技術(shù)保證。 一次鋪成無縫線路，對(duì)控制初始不平順，提高軌道整個(gè)壽命期的平順性，減少維修工作量，降低鐵路運(yùn)營成本效果顯著。,,第92頁 共 102 頁,,,,,第93頁 共 102 頁,大量客運(yùn)專線采用一次鋪成無縫線路鋪軌技術(shù)已獲成功，是我國鐵路新線施工技術(shù)具有歷史意義的重大突破。 京津、合寧、合武、石太客運(yùn)專線的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，一次鋪成無縫線路不僅具有很大的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從施工組織角度來看，也是一種經(jīng)濟(jì)、合理、先進(jìn)的施工方法。,,第94頁 共 102 頁,4.7 做好剛度過渡段的設(shè)計(jì)施工,橋梁和涵洞等基礎(chǔ)性剛度大的工程結(jié)構(gòu)物與土質(zhì)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(dòng)加速度。因此，必須設(shè)置剛度過渡段。,,第95頁 共 102 頁,,過渡段剛度變化應(yīng)緩慢均勻，具有足夠長度，避免剛度突變或變化率過大。 應(yīng)改進(jìn)靠近橋、涵混凝土部位的路基壓實(shí)技術(shù)和機(jī)具，提高壓實(shí)質(zhì)量。 國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)表明，橋頭尾過渡段是高速線路建設(shè)的關(guān)鍵部位，應(yīng)精心設(shè)計(jì)，精心施工。,,第96頁 共 102 頁,4.8 采用高精度施工設(shè)備提高新線鋪軌和整道作業(yè)精度,大型整道機(jī)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(jī)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(dòng)穩(wěn)定機(jī)具進(jìn)行道床穩(wěn)定作業(yè)。 需要解決現(xiàn)有機(jī)具不能校正對(duì)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(qiáng)對(duì)新鋼軌平直度的檢驗(yàn),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(huì)加速軌道狀態(tài)惡化，引起車體和轉(zhuǎn)向架強(qiáng)烈振動(dòng)，危害很大。在廣深、京秦等線己暴露出來。 在300～350km/h速度時(shí)，所引起的振動(dòng)頻率處于軌道結(jié)構(gòu)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(zé)成鋼廠充分認(rèn)識(shí)問題的嚴(yán)重性，認(rèn)真改進(jìn)軋制校直工藝、設(shè)備，提高新軌的平直性。 鐵路建設(shè)單位在采購鋼軌時(shí)，在鋪軌之前都必須采用準(zhǔn)確可靠的測(cè)量設(shè)備嚴(yán)格檢驗(yàn)。 運(yùn)營管理部門在驗(yàn)收線路時(shí)，必須對(duì)鋼軌的平直性認(rèn)真檢測(cè)復(fù)查。 嚴(yán)格禁止鋼軌軌身周期性不平順超標(biāo)鋼軌上道。,,第99頁 共 102 頁,4.10 減少焊頭嚴(yán)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(yùn)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(yán)加控制。 提高工廠、現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量，確保軌頭工作邊平齊，均勻打磨。 加強(qiáng)對(duì)鋼軌焊接接頭質(zhì)量檢測(cè)，采用高精度高可靠性檢測(cè)設(shè)備，嚴(yán)格檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)的要求。,,第100頁 共 102 頁,國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)均證明，采用移動(dòng)式接觸焊小車，有助于提高工地焊頭質(zhì)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(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)舒適。,,第101頁 共 102 頁,4.11 強(qiáng)制施行鋼軌預(yù)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(jìn)行鋼軌預(yù)防性打磨，不僅有助于進(jìn)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(jīng)驗(yàn)早己證實(shí)，進(jìn)行鋼軌預(yù)防性打磨，具有很好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，是高速鐵路鋪設(shè)軌道時(shí)必須采取的重要措施。,,第102頁 共 102 頁,謝謝大家,