一、鐵路客運(yùn)專線軌道工程的概述

我國(guó)鐵路客運(yùn)專線是雙線的電氣化客運(yùn)專線,其創(chuàng)造了我國(guó)客運(yùn)專線之最:一是最早利用了一次鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì),二是其施工技術(shù)的時(shí)速最長(zhǎng)。對(duì)于施工過(guò)程的鋼軌接頭,鐵路客運(yùn)專線采用了鋪軌機(jī)組和長(zhǎng)鋼軌焊接等的先進(jìn)技術(shù)。采用這一先進(jìn)的技術(shù)——一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì)和施工技術(shù)有著很大的優(yōu)點(diǎn),不僅僅提高了軌道鋪設(shè)的精度,還減少了對(duì)軌道的振動(dòng)和沖擊力,從而保證了軌道鋪設(shè)和技術(shù)建設(shè)的質(zhì)量。自從鐵路客運(yùn)專線軌道施工過(guò)程采用了一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì)和施工技術(shù)這一先進(jìn)技術(shù)之后,確保了施工設(shè)備的精良和高效,列車的運(yùn)行速度達(dá)到了200km/h以上,并且鐵路客運(yùn)專線的全部路線都很安全?偠灾,軌道施工設(shè)備的配套在鐵路軌道施工中有著很重要的地位,是保證其質(zhì)量的關(guān)鍵。

二、鐵路客運(yùn)專線軌道工程建設(shè)的技術(shù)路線

1.移動(dòng)設(shè)備或者固定設(shè)備應(yīng)有兼容性

移動(dòng)設(shè)備或者固定設(shè)備應(yīng)該具有兼容性的特點(diǎn),更重要的是本線旅客列車和跨線旅客列車共線運(yùn)行要具備其運(yùn)輸組織條件,同樣,正線雙方向行車也是如此。

2.線路基礎(chǔ)設(shè)施和不容易改建的設(shè)備要適應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展要求

不容易改建的建筑物和設(shè)備應(yīng)該根據(jù)近期的運(yùn)量和其運(yùn)輸?shù)男再|(zhì)設(shè)計(jì)。對(duì)于路基、橋涵、隧道、軌道等各種不同類型的結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)要滿足各種不同的要求,比如穩(wěn)定性、強(qiáng)度、剛度、耐久性等等,除此之外,還要使各類結(jié)構(gòu)物更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一,從而達(dá)到車、線、橋的組合具有良好的動(dòng)力的特性的目的。

3.嚴(yán)格按照國(guó)家節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料

等有關(guān)方針政策執(zhí)行要合理科學(xué)的利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕哪茉矗龅揭虻刂埔,從而提高能源、資源的利用率,減少污染。還要做到不僅要滿足運(yùn)輸生產(chǎn)和安全防護(hù)方面的要求,在此基礎(chǔ)上,更要節(jié)約用地、科學(xué)用地,少占耕地、統(tǒng)一規(guī)劃。同時(shí),要把重點(diǎn)放在生態(tài)環(huán)境、自然景觀和人文景觀保護(hù)上,對(duì)水土保持、防災(zāi)減災(zāi)和污染防治工作以及生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)、濕地保護(hù)引起重視。

4.選線設(shè)計(jì)時(shí)要繞避高填、深挖等有關(guān)路基工程

選線設(shè)計(jì)不僅要繞避高填等路基工程,還要對(duì)不良地質(zhì)條件地段進(jìn)行繞避,無(wú)法繞避時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)措施進(jìn)行解決,例如,采用橋涵通過(guò)。要按照行車的速度快慢、沿線地形地質(zhì)的條件好壞、輸送能力的好壞和用戶需求等決定鐵路客運(yùn)專線的最小曲線半徑、最大坡度、動(dòng)車組類型、到發(fā)線有效長(zhǎng)度、運(yùn)輸調(diào)度方式、列車運(yùn)行的控制方式,并對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)的比較和選擇。

三、鐵路客運(yùn)專線建設(shè)和技術(shù)的特點(diǎn)

1.建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)高

我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)有著標(biāo)準(zhǔn)高的特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在一下方面,所有線路都是是以200~250km/h及以上的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和建設(shè)的,甚至有的線路可以達(dá)到350km/h的高速。在可以正常運(yùn)營(yíng)后,更要達(dá)到高速度、高安全、高密度、高舒適度的要求,從而在世界水平中領(lǐng)先。除了優(yōu)點(diǎn),我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)還明顯不足,工藝水平跟世界水平還有很大差距,甚至許多關(guān)鍵技術(shù)還不成熟,需要我們更加深入的調(diào)查研究。

2.建設(shè)的任務(wù)艱巨

我國(guó)的16條鐵路客運(yùn)專線而且是高等級(jí)客運(yùn)專線只用了4年左右的時(shí)間并且一次性建成開通,這在我國(guó)鐵路客運(yùn)建設(shè)史上是第一次,在世界上也是很罕見(jiàn)。由于客運(yùn)專線的橋梁總長(zhǎng)大約占線路的40%以上,隧道則占20%左右,許多橋梁和長(zhǎng)大隧道工程都需要在復(fù)雜的地質(zhì)條件下修建,這更增加了施工難度。再加上專線建設(shè)項(xiàng)目比較集中,給的建設(shè)時(shí)間又比較短,這就需要我們?cè)谟邢薜亩虝r(shí)間內(nèi)對(duì)所需的各種施工檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行制造和研發(fā)。這樣艱巨的建設(shè)任務(wù),對(duì)我國(guó)鐵路客運(yùn)建設(shè)無(wú)疑是個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3.建設(shè)技術(shù)的難度大

我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)剛剛起步,跟世界其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比還很稚嫩,許多新技術(shù)和新情況從來(lái)沒(méi)有遇到過(guò),這使得建設(shè)的技術(shù)的難度比較大。首先,專線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)比較復(fù)雜眾多,像橋梁隧道結(jié)構(gòu)技術(shù)、無(wú)砟軌道技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、精密控制測(cè)量技術(shù)等等。然后,是技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)比較落后,有些技術(shù)條件還在在研究中,沒(méi)有完全編制出來(lái)。最后,是專線建設(shè)工程的地質(zhì)條件復(fù)雜?傊,這些都使得我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的技術(shù)難度增大。

四、鐵路客運(yùn)專線軌道工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

1.對(duì)路基沉降的控制和填料改良

眾所周知,路基在鐵路客運(yùn)專線工程中發(fā)揮著重要作用,是承受軌道重量和列車荷載的基礎(chǔ)。所以,客運(yùn)專線對(duì)路基的沉降、硬度、耐久性、平順性等方面的要求更高。除了高速列車作用下時(shí)地基的彈塑性和剛度、路基的穩(wěn)定性和變形控制之外,各種不同土質(zhì)的地基處理和其之后的沉降控制,路橋、路隧和路堤的處理技術(shù)都是鐵路客運(yùn)專線軌道工程建設(shè)技術(shù)的關(guān)鍵之處。

2.隧道的開挖和襯砌

鐵路客運(yùn)專線隧道和一般普通的鐵路隧道有著很大區(qū)別,其的開挖斷面比較大。所以,鐵路客運(yùn)專線的隧道工程施工的中心環(huán)節(jié)便是,在不良的地質(zhì)條件下像易破碎、淺埋的周圍巖石等,確保隧道開挖后周圍巖石能夠穩(wěn)定,使施工的安全能夠得到確保,使施工的質(zhì)量能夠得到保證。

3.無(wú)砟軌道

雖然有砟軌道和無(wú)砟軌道都能起到使高速列車安全行駛、運(yùn)營(yíng)的作用,但這兩種軌道在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上等方面還是有很大的不同的。所以,要按照我國(guó)的基本國(guó)情和基本的道路情況來(lái)選擇最適合我國(guó)的軌道結(jié)構(gòu),這樣才能達(dá)到最佳的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。當(dāng)今,世界上新建的高速鐵路90%以上都是使用無(wú)砟軌道。因此,為了與我國(guó)國(guó)情相符合,并且經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的研究分析,從2005年開始,我國(guó)鐵道部門引進(jìn)了無(wú)砟軌道。

4.高速道岔

除了上述的幾種技術(shù)之外,高速道岔也在鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中發(fā)揮著同樣重要的作用,其結(jié)構(gòu)和狀態(tài)對(duì)列車的安全和平穩(wěn)運(yùn)行、旅客的舒適性有著很巨大的影響。為了滿足我國(guó)鐵路客運(yùn)專線工程建設(shè)的需要,自2005年,我國(guó)鐵道部門對(duì)高速道岔的設(shè)計(jì)理論和材料研發(fā)等方面進(jìn)行了研究和試驗(yàn)。

五、對(duì)鐵路客運(yùn)專線軌道技術(shù)發(fā)展的展望

1.建立覆蓋全國(guó)的鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)

我國(guó)的鐵路客運(yùn)專線運(yùn)營(yíng)里程將高達(dá)7000多km,而且其時(shí)速都在200km及以上,可見(jiàn),鐵路客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)將初步形成并且即將完美建立。

2.建立鐵路客運(yùn)專線成套的技術(shù)體系

隨著鐵路的實(shí)踐,我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)越來(lái)越具有了中國(guó)的鐵路特色,我們要堅(jiān)持并且發(fā)展這種特色,走自主創(chuàng)新之路。把原始創(chuàng)新和引進(jìn)的創(chuàng)新新技術(shù)相結(jié)合,取其精華,去其糟粕,不斷實(shí)現(xiàn)我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的創(chuàng)新發(fā)展。建立完善具有中國(guó)特色的創(chuàng)新的鐵路客運(yùn)專線成套的技術(shù)體系。

3.基礎(chǔ)理論的研究取得了巨大的成就

我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)在很多方面都取得了不小的成就和進(jìn)展:客運(yùn)專線輪軌關(guān)系、結(jié)構(gòu)物可靠性、車—線—橋動(dòng)力耦合分析、空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)分析理論、弓網(wǎng)關(guān)系、耐久性設(shè)計(jì)等等。

4.構(gòu)建完善鐵路客運(yùn)專線安全技術(shù)體系

我國(guó)鐵路建設(shè)全面掌握了多方面的像綜合檢測(cè)技術(shù)、安全監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面的技術(shù),并且綜合檢測(cè)技術(shù)在全國(guó)鐵路的范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

5.加強(qiáng)提高了鐵路客運(yùn)專線人才隊(duì)伍建設(shè)

培養(yǎng)一大批具有世界先進(jìn)水平的專線技術(shù)人才是我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的一大主要目標(biāo)之一,從而使我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)在世界達(dá)到領(lǐng)先水平。