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高速铁路基础知识第一章高速铁路的基本概念1.1高速铁路的定义新建铁路最高运行速度达到250km/h及以上，或即有线改造最高运行速度达到200km/h及以上铁路称为高速铁路。1.2高速铁路概况及规划根据《中长期铁路网规划（2008年调整）》，到2020年，我国铁路营业里程将达到12万千米以上，其中高速铁路为1.6万千米。快速客运网络建成后，将形成北京、上海、郑州、武汉、广州、西安、成都等中心城市邻近省会城市的1-2小时交通圈和“四纵四横”高速铁路网。1.2.1“四纵”高速铁路（1）北京——上海，贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区；（2）北京——武汉——广州——深圳，连接华北和华南地区；（3）北京——沈阳——哈尔滨（大连），连接东北和关内地区。（4）杭州——宁波——福州——深圳，连接长江、珠江三角洲和东南沿海地区。1.2.2“四横”高速铁路（1）徐州——郑州——兰州，连接西北和华东地区；（2）杭州——南昌——长沙，连接华中和华东地区；（3）青岛——石家庄——太原，连接华北和华东地区；（4）南京——武汉——重庆——成都，连接西南和华东地区。1.3高速铁路工务设施技术特点（1）无砟轨道（2）新型桥梁（3）高架长桥（4）宽大隧道（5）刚度均匀（6）沉降控制（7）精密控制（8）动态优化（9）灾害预防（10）环境友好（1）无砟轨道无砟轨道具有结构稳定性高、轨道平顺性高、刚度均匀性好、耐久性强、轨道几何尺寸能持久保持、维修工作量显著减少等优点。（2）新型桥梁高速铁路桥梁具有跨度大、组合结构多的特点。大跨度桥梁采用梁拱组合、斜拉等新型结构，可满足高速铁路跨越江河的需要，有效减少车桥动力效应，降低高速列车通过时的噪音与振动，造型美观。（3）高架长桥高速铁路沿线跨越的城市道路、公路、即有铁路、地下管线多，沿海地区河道密布，软土等特殊性土分布广泛，采用高架桥结构代替路基，可有效保持轨道平顺性，控制结构变形，减少土地占用，并具有安全、耐久、美观的优点。（4）宽大隧道高速列车运行引起的隧道空气动力学问题突出，为减缓空气动力学效应对旅客舒适度和车厢变形的影响，高速铁路采用大断面隧道。350km/h双线和单线隧道有效净空面积分别达到了100m2和70m2，250km/h双线和单线隧道有效净空面积分别达到了90m2和58m2。（5）刚度均匀通过区间扣件刚度与轨下基础的合理分配，道岔内轨道刚度的优化设计，合理设置路桥、路涵、路隧、有砟与无砟轨道等过渡段，实现了高速铁路轨道刚度均匀，有效保证了轨道的动态平顺性。（6）沉降控制为保证线路的平顺性，高速铁路采用多种措施控制轨下基础沉降，如控制路基填筑质量，严格进行沉降评估，加载预压，应用桩板、桩网等结构，以桥代路等，以满足高速铁路基础较小沉降的要求。（7）精密控制建立勘测设计、工程施工和运营维护“三网合一”的精密测量控制网，实现对设计、施工、运营及维护等全过程的测量控制，确保高速铁路线形、线位准确。（8）动态优化利用车线桥一体动力仿真计算技术，优化线路平纵断面设计，合理选择轨道、桥梁、路基、隧道结构，确定轨道刚度，提高列车运行平稳性，降低列车振动和噪声。（9）灾害预防高速铁路沿线设置监测风、雨、雪、异物侵限、地震等防灾安全监控系统，进行灾害预警和预防，确保运行中的高速动车组遇到自然灾害和突发事件时能及时采取相关措施，保障列车运行安全。（10）环境友好高速铁路通过采用声屏障、沿线绿化、优化隧道洞口造型、设置隧道洞口缓冲结构物等措施，有效控制了噪音与振动的产生和传播，同时保证了高速铁路与沿途景观的协调统一，实现了与自然环境的和谐共处。1.4高速铁路工务设备维护管理要求高可靠性是指工务设备适应高速度、高密度的行车要求，能保证高速列车行车安全和秩序，具有更高的抵御自然灾害和突发事件的能力。高稳定性是指强化线桥设备结构，降低设备故障率，延长维修周期，减少维修工作量。高平顺性是指轨道几何尺寸精度高，轨道结构经常处于良好状态，以保证高速列车运行的安全、平稳、舒适。1.5高速铁路工务设备修理原则——严检慎修严检慎修线路维护工作要严格设备检查和分析，慎重修理，突出设备检查和分析的环节。通过以动态检查为主、动静态检查相结合方式，做好线路检查，由专业技术人员对检查资料进行分析，制定详尽的作业方案，并经审批后方可实施，切忌盲目动道，随意作业。1.6高速铁路轨道结构类型（1）有砟轨道。用于时速250km高速铁路。高速铁路有砟轨道道床采用特级或一级道砟。优点：结构具有弹性和减振性能好，便于维护、造价低。缺点：维修周期短、成本高。1.6高速铁路轨道结构类型（2）无砟轨道。用于时速350km以上高速铁路。是以混凝土或沥青混合料等取粒道砟道床而组成的轨道结构形式。优点：结构稳定性和轨道平顺性高、刚度均匀性好、耐久性强、轨道几何尺寸变化小、维修工作量显著减少。缺点：工程造价高。1.7高速铁路线路养护重点曲线道岔焊缝过渡段（1）曲线保证线形、线位正确；重视曲线头尾的养护；严格控制曲线正矢差、几何尺寸的变化率和长波不平顺。重视竖曲线养护，保持竖曲线圆顺。（2）提高道岔质量从制造、运输和铺设等方面严格管理，保证道岔的铺设质量。充分利用精测网，确保岔位和线形正确。将道岔及其两端各150-200m线路作业一个管理单元来养护，重视长波不平顺。加强扣件和几何尺寸养护，控制各部件的状态，保证道岔的刚度均匀性。养护中要关注钢轨光带，保持光带在变截面处的均匀过渡，并保证尖轨和心轨降低值的正确。（3）提高钢轨焊接接头质量加强焊轨特别是现场焊的生产管理，严格焊接操作工艺，保证焊缝机械性能和外观平直度；加强焊轨焊缝外观检查，保证其平直度满足要求；加强焊缝探伤检查，及时处理伤损焊缝。（4）提高过渡段线路质量控制好过渡段的差异沉降；按设计要求保证过渡段的轨道刚度均匀过渡。加强过渡段轨道几何尺寸的养护。1.8高速铁路天窗管理高速铁路实行天窗修制度。天窗应为垂直天窗，时间一般不得少于240分钟。1.9高速铁路轨道检查高速铁路轨道检查要坚持“动态检查为主，动、静态检查相结合，结构检查与几何尺寸检查并重”的原则。利用检查车、车载式线路检查仪和人工添乘等方式进行动态检查检测，及时掌握动态质量。根据动态检查结果，有针对性地进行静态检查。静态检查时，除对轨道几何尺寸检查外，还要对轨道结构和零部件状态一并进行检查。1.9高速铁路轨道检查动态检测实行等速检测，综合检测车检测周期一般为10—15天，车载式线路检查仪检查每天要覆盖所有高速线路。1.10高速铁路工务设备修理程序超限处所的整治，要按照严检慎修的原则，综合分析轨道动态检测资料、现场静态检查资料和人工添乘资料，制定作业方案，经审批后实施。1.10高速铁路工务设备修理程序动态检查轨道动态检测图谱分析现场静态检查专业技术人员综合分析作业方案审批作业方案实施处理情况信息反馈作业质量回检动检、人工添乘偏差项目、处所复核、查找偏差地点确定作业方案1.11高速铁路工务作业安全管理高速铁路工务安全管理应坚持的方针：“安全第一，预防为主，综合治理”1.11高速铁路工务作业安全管理1、发生危及行车安全的设备故障时，应立即通知列车调度员或司机，果断采取措施拦停列车或封锁线路，确保行车安全。2、检查车检查发现Ⅲ级及以上偏差时，检测单位应立即通知铁路局，对Ⅲ级偏差处所应及时处理，对Ⅳ级偏差处所应立即限制行车速度并及时处理。1.11高速铁路工务作业安全管理3、发生线路设备故障需进行临时检修时，设备管理单位应根据实际情况确定行车条件。对行车安全和秩序有较大影响时，铁路局应及时向铁道部主管部门报告，并尽快组织制定处理方案，经主管局长审批后实施。1.11高速铁路工务作业安全管理4、高速铁路对作业方案应实行等级管理，分级审批制度。作业量大、复杂的作业方案应由铁路局主管局长审批。作业必须严格按审批的方案执行，严禁擅自变更。5、检修作业应严格执行上道作业登、销记制度。在上道前，确认调度命令，对人员，工具、机具、材料逐一进行清点记录。作业结束后，带班人员应对作业质量、作业环境进行检查确认，对人员、工具、机具、材料数量进行清点确认并撤除后方可放行列车。1.12高速铁路钢轨技术特点（1）高纯净采用炉外精炼、真空脱气、大方坯连铸等先进行技术进行冶炼。（2）高平直采用热预弯、平立复合矫直、四面液压补矫技术精整钢轨。（3）高精度采用万能法轧制技术，保证钢轨的外形尺寸精度。（4）长定尺钢轨定尺长度达到50—120米。1.13高速铁路道岔技术体系高速铁路道岔按技术类型分为客专线、CN、CZ三个系列。客运专线系列有18号、42号、62号三种道岔。对应侧向容许通过速度分别为：18号——80km/h;42号——160km/h;62号——220km/h;