盧春房:中國高速鐵路的技術特點
目前,中國是世界上高鐵規模最大、發展速度最快的國家,截止去年年底,我們的運營里程已經達到1.6萬公里,占世界總里程的60%。我們用短短十多年時間,走出了一條具有中國特色的高鐵發展之路。這里需要說明的是,這條路涉及到高鐵創新要解決什么問題,如何解決,目前解決的程度如何。概括講,中國高鐵創新的水平,目前為技術先進、安全可靠、性價比高。
盧春房
中國鐵路總公司副總經理
中國鐵路工程建設協會理事長
中國高鐵技術先進
運營速度高。2008年以來,我國先后建成了京津、京滬、哈大等一批設計時速350公里的高鐵,開通運營里程已經達到8000多公里,每小時350公里的速度,是世界上高鐵的最高運行速度,這種運行速度需要靠多項先進技術和裝備給予支撐。
首先是高速列車。21世紀初,我國自主研制了“中華之星”、“先鋒”等動車組,為高速動車組的發展奠定了堅實的基礎。2004年以來,根據國務院“引進先進技術、聯合設計生產、打造中國品牌”的指導方針,大力推進院士創新、引進消化吸收再創新和集成創新,攻克了高速轉向架等九大核心技術,受電弓等十大配套技術難題,成功研制了時速350公里和250公里兩種速度等級的高速動車組,創造了時速486.1公里的運營列車試驗的最高速度。到2014年年底,中國動車組總保有量是1700多組。
其次是線路工程。線路工程主要包括軌道及空間線路,路基、橋梁、隧道等。軌道方面,研發了無渣軌道成套技術和三網合一的經測網,研發了高速鋼軌、扣件、道岔等軌道設備,滿了線路高平順、高穩定的要求。空間線形,研究確定了不同速度等級高鐵線間距、最小曲線半徑、豎曲線半徑取值范圍、限制坡度、最小隧道斷面等關鍵技術參數,滿足了不同速度和不同線路類型的建設運營要求。
路基:高鐵將路基工程由傳統的“土石方”理念轉變為“結構物”進行設計,形成了地基處理、路基填筑設計施工技術標準,確保高鐵路基長期穩定和平順。
橋梁:進行高鐵較量結構設計、結構選型、材料等方面技術攻關,確保高速列車通過時,橋梁有足夠的強度和穩定性。
隧道:采取特殊洞口結構,增加隧道斷面,優化斷面型式,有效降低列車進入隧道和會車時的壓力波,滿足旅客舒適度的要求。
列控系統:列車每秒鐘前行近100米的運行,必須要靠設備自動控制,我們分別研發了滿足時速250和350公里的二級和三級列控系統,最小間隔時間是三分鐘。牽引供電:研發25千牛以上大張力接觸網系統,其中在京滬高鐵試驗的時候,我們把張力放到了40千牛。還研發了特種接線AT牽引變壓器和遠程控制系統等先進設備,滿足動車組可靠受流和實時監控監測。
建設環境復雜。這是不同于外國的特殊情況,這里主要有在世界上沒有遇到過的,比如說東北冰天雪地,氣溫的變化零下-40度到+40度,海南地處亞熱帶溫熱潮濕,西北黃土高原存在大面積失陷性的黃土,東部河網密布,大量淤泥質軟土,需要解決六個特殊的問題。
運營場景多樣。這也是中國的一個特點。中國高鐵規模大,動車組運行時間長,如京廣高鐵2298公里,運行8小時,哈爾濱到上海運行12個多小時,而國外一般動車組最長運行3個小時左右。
中國高速鐵路的六大特殊問題
1┃沉降問題
針對高鐵面臨的區域地面沉降,采取穩定地下水,橋梁軌道設置調高部件等綜合措施,及時調整線路平順度。尤其是在京津地區和上海這一帶地面沉降比較厲害,這些措施已經起到很好的作用。針對軟土、巖溶等地區,采取樁板樁網及堆載預壓等新結構、新工藝控制沉降。針對路基、橋梁、隧道下沉規律不同,通過在連接處設置過渡措施控制下沉差異。
2┃凍脹問題
針對北方地區防凍研究采取專門路基材料,提高路基防凍能力。強化路基排水能力,降低地下水,并采取封堵措施。哈大高鐵冬季凍脹值控制在了5毫米以內,未對高鐵運行造成影響。