沪杭高铁350公里高速是怎样形成的

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沪杭高铁350公里高速是怎样形成的
——铁四院专家详解诸多高科技
发布时间: 2010-11-01  |   作者:矫阳
http://www.stdaily.com 2010年11月01日 来源: 科技日报 作者: 矫阳   本报记者 矫阳   10月26日,沪杭高铁建成通车,这是我国继沪宁城际高铁后,采用完全自主知识产权的又一条城际高铁,在试运行中跑出416.6公里的世界运营铁路最高速度,事实证明,铁路建设者用最短的工期建成了我国乃至世界上系统技术最全、集成能力最强、运行速度最高的高速铁路之一,打造出沪杭城际高铁世界品牌。   就整个高铁系统来说,在时速300公里左右,一般每提升30公里,就是一个技术台阶。建设者们是如何实现这一提升的呢?作为设计单位的铁四院,又是如何用其全新的设计理念赋予沪杭高铁高品质内涵的?   时速为何是350公里  ——正确把握功能定位,确定相关技术标准  铁四院设计人员介绍,设计速度是根据项目在铁路快速客运网上的作用、运输需求、工程条件进行综合技术经济比较后确定,并要符合旅行时间目标值要求。  结合沿线情况,他们按照铁路建设的新要求,组织相关专业细分客流,对沪杭高铁的功能定位进行了认真论证,确定了速度目标值等主要技术标准,深化了线、站方案。  沪杭高铁是国家“四纵四横”快速铁路客运网中沪昆通道的重要组成部分,是沪宁杭 “金三角”城际铁路网的骨干线路之一,相对于已经先期开通运营的京津、武广、郑西、沪宁高铁来说,沪杭高铁功能定位更加独特。  沪杭高铁的建设,将在沪杭间构筑起一条安全、方便、快捷的大能力客运通道,对于加快实现客货分线运输,有效缓解运输紧张状况,促进长三角经济社会发展,助推东部地区率先实现现代化,改变我国区域经济、政治、文化和社会发展格局,具有十分重要的意义。设计速度目标值每小时350公里是沪昆高铁大通道相匹配的要求,是构建真正意义上的沪杭“半小时经济圈”的要求,经技术经济比较,是合理的。  沪杭高铁为何能跑得这么快  ——固定、移动设备,软、硬件系统等设计都有创新  火车跑得快,与车况、路况等因素息息相关。  首先是车况。铁四院沪杭高铁设计总体徐绪宝介绍,沪杭高铁试运行时能创世界纪录,我国最新研制的高速动车组功不可没。当日担当试验任务的是国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组,具有自主知识产权,是目前世界上运营速度最快、科技含量最高的高速列车,在多个方面进行了系统创新,达到世界领先水平。  其次是路况。沪杭高铁能创造世界纪录,与新建的线路特征也密不可分。沪杭高速铁路最小半径7000米,最短坡长900米,竖曲线采用25000—30000米;软基地段“以桥代路”,桥梁占线路长度的90%;轨道为CRTSII型板式无砟轨道;四电高度集成,确保高平顺性、高可靠性、高安全性、高耐久性,速度自然能跑上去。  但这对铁四院沪杭高铁桥梁设计提出了前所未有的要求。铁四院副总工程师、沪杭高铁指挥长薛照钧介绍:“沪杭高铁沿线经过杭嘉湖平原,地表水丰富,土质松软,地面沉降是沿线地区典型的地质灾害。因此,坚如磐石的路基和桥墩是沪杭高铁第一道安全关口,一旦发生沉降不均,轨道高低不平,高铁就不能高速运行了。”  在跨越沪杭高速公路及杭州市石大路时,设计者匠心独具地采用了主跨160米自锚上承式拱桥跨越,采用转体法施工,既满足了工期要求,又将施工时对高速公路的行车影响降低到最低程度。  这座拱桥,是世界上首次在软土地基上设计、建造的高速铁路大跨度自锚上承式钢筋混凝土拱桥。单边转体自重达1.68万吨,在350公里的铁路客运专线工程应用中尚属首例。    沪杭高铁沿线多为软土地质,这是高铁施工“大敌”。为解决软土承载力不够的问题,铁四院在路基采用筏板结构路基。为减小对地下构筑物的影响,确保地下构筑物安全,沪杭高铁在跨越上海地铁9号线、A15公路承台地段,采用了桩板结构进行跨越,该结构在软土地区为首次应用。他们从桩板结构路基的沉降特性及其静动力响应、长期沉降测试等方面进行理论分析、模型试验、施工图设计及变形观测,为今后的高铁设计提供了“范本”。  铁四院在沪杭高铁站后四电工程设计采用了多项与国际接轨的先进技术手段,如通信实现了350公里时速高速铁路在枢纽复杂地区的GSM-R无线覆盖方案,成功解决枢纽地区多条铁路线路交叉、并行、接近等相互干扰,保证枢纽地区CTCS-3列控的车-地数据传输。  火车要想提速,除了要加强动力,还要提高道岔的技术水平,速度越快,对道岔的要求越高。徐绪宝介绍,沪杭高铁研制采用了具有完全中国自主知识产权的高铁道岔板技术,解决了列车在高速行驶过程中变换轨道的世界级难题。  此外,为保证动车安全运行,沪杭高铁是国内第一条实现安全保护同步设计、同步施工、同步验收的高速铁路,警务区、逃生通道、防抛网、安全监控设施等一次建成,体现了高铁建设的最新成果。  沪杭高铁特点及技术创新  1.设计速度350km/h,技术新,系统集成度高  沪杭高铁设计运行速度350km/h,采用的是当前世界最先进的高速铁路技术,牵引供电、自动化控制、系统集成度高。  2.沿线经济发达,城镇规划完善,环境敏感点多,环保、水保要求高  沪杭客专东连我国经济中心城市上海,西接国际知名旅游城市杭州,沿线是我国经济最为发达的地区之一,城市化水平高,城镇规划完善,旅游资源丰富,环境敏感点多,对振动、噪音、水土保持及土地利用等要求高。在项目规划设计中积极贯彻“环保选线”、“以人为本”的理念,设置声屏障43.717公里。  3.广泛分布深厚软土层,工程地质条件差  沿线广大地区为宽阔的第四系堆积平原,均为深厚层第四系地层覆盖,沉积厚度35m—240m,且自西向东逐渐变厚,只在杭州临平一带剥蚀残丘区有零星基岩出露。软土及松软土地基,是控制沿线工程地质条件的主要特殊岩土。  4.桥梁比重高,特殊桥跨、类型多  沿线河渠密集,通航河道及高等级公路星罗密布,与高速公路相交有18处,跨等级航道36处。沪杭高铁桥梁占线路长度比重高达90%,特殊孔跨有155联,有连续梁、道岔梁、刚构、刚架、特殊墩台等多种形式。  5.IP数据网QOS(服务质量)研究提高了视频、数据等业务的传送质量。创新四电在国内通信GSM-R系统设计上实现了在枢纽复杂地区的无线覆盖,保证了CTCS-3列控车-地数据传输  沪杭客专站后四电工程设计采用了多项与国际接轨的先进技术手段。如通信在国内GSM-R系统设计上实现了高速铁路在枢纽复杂地区的GSM-R无线覆盖,成功解决了多条铁路线路交叉、并行、接近等相互干扰影响,保证CTCS-3列控车-地数据传输;开展"客运专线IP数据网QOS(服务质量)研究",提高了沪杭高铁IP数据网承载的视频、数据等业务的传送质量。牵引供电系统运用仿真软件、高速机车车辆(概念列车)参数仿真拟合软件等,为保证沪杭高铁的运输牵引供电提供了科学的技术保障。(科技日报)
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