高速铁路技术(优秀范文5篇)

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第一篇:高速铁路技术

根据UIC(国际铁道联盟)的定义,高速铁路是指营运速率达每小时200公里的铁路系统(也有250公里的说法)。

世界最先进的高速轮轨技术诞生在德、法、日这3个国家:

日本的高速铁路“新干线”诞生于1964年。当时的东京至大阪“东海道”线仅用8年时间就收回全部投资。近40年来,新干线技术不断进步,已经构成了日本国内铁路网的主干部分。虽然新干线的速度优势不久之后就被法国的TGV超过,但是日本新干线拥有目前最为成熟的高速铁路商业运行经验———近40年没有出过任何事故。而且新干线修建之后对于日本经济的拉动也是引起世界高速铁路建设狂潮原因之一。

TGV可能是目前惟一没有任何淫逸色彩而享誉世界的法国产品。所谓TGV是Train a Grande Vitesse(法语“高速铁路”的)简称。第一条TGV是1981年的开通的巴黎至里昂线。此后不过几个月,TGV就打败法国航空拥有了这条线路的最大客源。法国TGV的最大优势在于传统轮轨领域的技术领先。1996年,欧盟各国的国有铁路公司经联合协商后确定采用法国技术作为全欧高速火车的技术标准。因此TGV技术被出口至韩国、西班牙和澳大利亚等国,是被运用最广泛的高速轮轨技术。

德国的ICE则是目前高速铁路中起步最晚的项目。ICE(Inter City Express的简称)的研究开始于1979年,其内部制造原理和制式与法国TGV有很大相似之处,目前的最高时速是1988年创下的409公里。因此现在德国与法国政府正在设计进行铁路对接,用各自的技术完成欧洲大陆上最大的两个国家铁路网的贯通。ICE起步较晚和进展比较落后的一个重要原因是德国人在高速轮轨和磁悬浮的两线作战。由于磁悬浮在设计理念上的先天优势(没有固态摩擦),德国的常导高速磁悬浮一直是其铁路方面科研的重点。磁悬浮的设计理念与传统意义上的轮轨完全不同,因此当法国的TGV顺利投入运行,而且速度不亚于当时的磁悬浮时,德国人才开始在高速轮轨方面奋起直追,但是至今仍与法国TGV技术有不小的差距。

中国高铁走出国门

从2008年8月1日中国京津城际高铁开通至今,中国高铁不但在时速和里程上已跃居世界第一,而且迅速走出国门。2010年底,铁道部已经与泰国、老挝、阿根廷、哥伦比亚、保加利亚、黑山、斯洛文尼亚、土耳其等国的主管部门以及部分国外铁路设备企业分别签署了高铁合作协议。至今全世界已有50多个国家希望中国能给予高铁技术和建设的支持。2011年1月19日,在胡锦涛主席访美期间。中国铁道部与美国通用电气公司签署高速铁路动车组技术转让备忘录。按照这份合作协议,美国通用电气公司将与中国南车在美国建立合资公司,共同促进高铁技术在美国市场的推广。这标志着中国高铁正式登陆美国。

此外,近日有国内媒体报道,英国准备从中国租赁或购买高速列车,这些高速列车将由中国南车生产。

2011年1月,美国总统奥巴马在国情咨文中高度评价中国的高铁项目。奥巴马表示,中国正在建设比美国更快的铁路和更新的机场,美国应把中国当作榜样。他提出,未来25年要让80%的美国人获得高速铁路的覆盖。

而近日美国政府将提交新预算案,要求美国国会批准一项为期6年、总额530亿美元的全国高铁计划,致力于修建新高铁走廊。其中,美国加利福尼亚州表现最为积极性。此前,加利福尼亚高速铁路管理局开始为贯通旧金山、洛杉矶和圣迭戈的长约1280公里的高铁线路第一阶段建设招标。目前已有日本、德国、法国等多个国家的公司在竞标。

与此同时,英国政府计划未来15年内在全国建造新型高速铁路,并推广时速最高可达225英里(约362公里)的列车。法国希望将高速铁路总长度提高一倍,在2020年达到2500英里;西班牙计划在2010年超过日本,建成世界上最大的高速铁路网;波兰将于2014年开始兴建国内第一条高速铁路,计划2020年完工

按照目前各国公布的规划,预计到2024年,全球高铁总里程可达4.2万公里,这意味着国外2010~2024年的高铁修建计划将达1.9万公里左右。据估计,2020年前,海外高铁投资将超过8000亿美元,其中欧美发达国家的投资额为1650亿美元,带动其他产业创造的市场规模达7万亿美元,这一数字同时也意味着,中国高铁迎来了前所未有的走出国门、进军海外的良机。

第二篇:高速铁路主要技术

高速铁路概论

1.引言

武广客运专线是目前国内运营里程最长、运营速度最高、地质环境 最复杂、管理模式最新的高速铁路线。高速铁路项目的投产,极大地改 善运需矛盾,提升铁路形象,对社会经济发展产生广泛而深远的影响。高速铁路与普速铁路最显著的区别是科技含量高、管理标准高。我们必 须掌握高速铁路技术体系,了解关键技术,提高技术管理和运营管理的能力,为高速铁路的管理探索规律、积累经验。

2.通信系统 GSM-R

高速铁路通信系统采用成熟的无线通信系统。它在高速运行环境,能满足高速铁路专用调度通信的要求。该通信系统以传立调度、会议电视、救援指挥、动力环境监控和同步时钟分配等通信系能。它担负着铁路列车指挥和控制系统、紧急救灾抢险等通信功能。高速铁路信号系统由

KSB 子系统、调度集中

生成列车行车许可;通过临时限速服务器

时限速管理;通过车载设备生成的连续速度控制曲线来监控列车的运电力系统是确保速铁路调度指挥、信号、通信、旅客服务系统等重要负荷安全、可靠、不间断运行的基础设施。与行车相关的一级负荷或重要负荷至少能从供电网络接取两回

重要的负荷,除设两路电源外,还设置应急电源。供配电网络由国家电

l0KV

高铁线路的平纵断面设计要满足列车高速运行的需要,达到平稳舒适的要求,平面设计采用较大曲线半径和较长的缓和曲线,采用较长的坡段长度和大半径的竖曲线,避免纵断面的波浪型起伏;线路铺设无程造价等因素灵活确定;采用全封闭、全立交设计,减少占地和保证向动车组具有安全、高速、高效、环保等特点,是高速铁路的重要组成动车组最高运行速度达 2G 通信技术,GSM—R,全称是铁路GSM 蜂窝系统上增加了调度通信功能,使其适合GSM—R 专用移动通信等设备为基础,建3.信号系统 CTCS-3CTCS—3 级列车运行控制子系统、车站联锁 CTC 子系统及集中监测子系统等构成。与传统 GSM—R 无线网络来实现车—地连续、双向、(RBC)接收列车位置、速度、进路(TSRS)来实现列车运行中的临 TCTS-3 系统的控制下,4.电力、电气化系统10kV 独立电源,一级负荷中特别 10KV 电力贯通线路、站(房)高压电力线路等构成。5.工务工程 速畅通无阻。6.动车组 CRH3350km/h,由 8 节车厢组成,属于动力分散型动CRH3 型 输、接入、电话交换、数据网、统,将有线和无线通信有机结合,实现话音、数据、图像、列控的多种功 的信号系统相比,它利用 大容量的信息传输;利用无线闭塞中心 状况、轨道区段占用情况等信息,结合线路参数、临时限速等信息,最终 行速度;由地面的应答器来完成列车的定位,在 能实现列车安全、高速地运行。力电网、铁路及以上变配电所、沿线两回 场碴轨道,增加轨道纵、横向的稳定性,最大坡度根据牵引计算、地形、工 部分。动车组采用交直交传动方式、变频变压调速技术,其中

车组,具有牵引功率大、轴重小、启动加速性能好、可行性高、编组灵活的特点,代表了世界高速列车技术的发展方向。

7.综合调度指挥系统

铁道部在全路集中设置北京、上海、武汉、广州四大高速客运专线 调度中心,分别负责不同区域的相关客运专线的调度指挥工作。综合调 度系统包括计划调度、列车运行调度、牵引供电及电力供电调度、动车 底调度、防灾安全监控、综合维修调度、客服调度等子系统。根据控制管 理级别,综合调度系统由上层管理机关、综合调度中心、基层站段及现

场设备四层组成。

客运服务系统由票务系统、旅客服务系统、市场营销策划系统、综合服务平台、数据平台、安全保障平台和灾备系统构成。其中自动售检

AFC)包括 BOM(窗口制票机)

机)组成,高度自动化的程度能满足大客流、高密度和便捷的需要。随着我国高速铁路技术的应用和发展,高速铁路技术将越来越成熟,系统的可靠性将会进一步提高,我国铁路干线高速化的作用和地位更加突显,在较长一段时间内将会掀起一个高速铁路建设的高潮,铁路带动了全国的一系列相关产业,一大批高端技术和人才将会在高速铁路系统得到机会和发挥,高速铁路的综合效益已不仅局限于铁路本身,它将会在自主知识产权、系统集成应用、产业

成体系,在世界高速运载系统中占据领先和主导地位。

[1]高启明主编《.既有线提速

[2]李向国主编《.[3]刘建国主编《.高速铁路概论》

高速铁路关键技术组成广州铁路职业技术学院轨道交通系

安全舒适的交通方式,高速铁路应运而生。

组织方法等都有本质上的不同,高速铁路技

一个技术体系,它不但可使我国现代铁路技术领先世界,业和技术。本文以武广高速客运专线为参

[关键词]行车调度8.客运服务系统、VTM(自动售票机)9.结束语-参考文献200kmh 行车组织》社,2007.6.中国铁道出版社.中国铁道出版社 安全保障 信号系统

计算机与网络

—、GATE(闸-人才一体化中形.中国铁道出版 ,2008.7 ,2009.10也带动了相关产票系统(技术 高速铁路技术》马国治[摘 要]随着我国经济的高速发展和工业化的进程,人们迫切需要一种大运量、高速度、与传统铁路线路相比,高速铁路无论在铁路线路、机车车辆、通信信号、信息化程度、行车术是一个技术群,照,对高速铁路的关键技术框架作一介绍,力求达到对高速铁路系统有一个较完整的认识。行车组织

第三篇:中国高速铁路技术

中国快速铁路网知识小结—记孙永福院士演讲

听了孙院士的中国快速铁路网的介绍,总结起来就有一以下几个要点。

1,中国高速铁路的安全性

高速铁路,其中最突出的技术经济优势就是它的安全性能好,从高速铁路诞生、开通那天起,到现在已经有41年了,运营历史都证明了它的安全性能。我们国家高速铁路运营时间长、速度高,而且密度还大,运营安全是靠系统工程来保障的,把安全作为一个系统工程来抓、来保障。从现在的高速铁路来看,实现了高品质、高稳定的轨道结构和轨道基础。举一个大家都比较熟悉的指标,铁路有一个轨距普速铁路和高速铁路直线上,轨距都是1435毫米,普速铁路有一些偏差,对时速350公里的高速铁路来说,偏差在正负1毫米,要保证这个精度,难度是很大的。也就是说,高速铁路相对普速铁路在技

术上是快于它的。我们在列车运行过程中要注意弓网关系,实现了弓网结构的简单、可靠、优良。我们实现了全封闭的行车环境。我们现在采用的高速列车动车组,性能非常优越,它的监测、侦断系统都是非常先进可靠的。列车在运行过程中要跑得快,要停得住,要靠列车运营控制系统。我们国家列车运营控制系统是非常先进、成熟的列车控制系统,像大家看到的京津、武广,都是无线传输列车控制系统,然后把这些信息反映到一台计算机,跟踪它的主控区间,做到了智能控车,而且严格采用了故障导向安全的系统技术,比如当某个车位发 生故障的时候,系统会自动采取降速、慢行,甚至停车,等等,这点确保了系统的安全性。再看看整个高速铁路的建设过程,无论是从勘察设计、建筑工程、产品设备安装工程,都进行了严格的质量控制。如何控制呢?主要是采用标准化管理,采用了专业化、机械化、工厂化、信息化施工,还采用了监理、监督、检验一整套监控来保障,而且要经过充分的试运行。比如武广,它的一条干线有若干个站,可以是武汉直达长沙,也可以从长沙直达广州,也可以在每站都停,也可以隔站停,这就带来了列车运行的若干场景,这些场景是不是安全?我们都要进行试验,武广一共进行了17大项、2000多个场景的试验,试运行里程上百万公里,最后保证它的安全性、舒适度等指标,筹备好再开通运行。像郑西都是按照这样的原则办理的。我们现在由于规模大,在全国有4个综合检测列车进行这样的工作,确保开通运营就是安全的。我们有完整的预警系统,高速铁路装备了功能全、精度高、可靠的防灾报警监控系统,能够对大风、雨雪,乃至地震等自然灾害及治安的综合情况进行实时的监测监控,通过列车系统和调度指挥及时进行保障。这里有一套严格的预警体系,有一套严格的应急措施,通过监测到的数据进行传输处理,然后给出停车速度、给出处理办法。从运输管理体制来看,高铁建立了一整套完善的运营管理、安全管理、设备维护和应急措施等管理制度体系和运行机制,建立了一支经过不同层次、技术培训、适应高铁岗位要求的高技能的运营管理和 维护队伍。我们国家的高速铁路技术是先进可靠的,而且管理也是规范有序的,人员素质也是过硬的,安全保障也是非常完善的。

2,中国高速铁路的建设资金保障

中国高铁建设的资金完全有保障,主要有五个方面:一是中央政府和地方政府对铁路建设都非常支持,在铁路投资上加大支持力度。二是铁路内部通过挖潜提效,加强管理,不断提高企业的效益,来积累资金。三是资金投入的一些体制改革,加大合资建路,大量吸引社会资金投资铁路建设。五年的时间,大概有122家的民间资本投资了68个铁路建设项目,总投资额达到了1600亿,应该说在吸引民间资本投资方面这几年还是很有成效的。四是充分利用资本市场,不断创新融资的方式,多渠道、低成本筹资。五是通过加强资金的管理、不断优化结构、提高效率、降低成本来保障。高铁发展不会导致债务危机。一是从我国铁路整体债务水平上看,处于安全、合理、可控水平,2010年底铁路企业资产负债率预计在56%左

右。今后一段时期,经营性净现金流完全能够覆盖还本付息的需求。二是高铁项目在初期 财务结构安排上是稳健的。其资本金的比例不低于总投资的50%,在债务期限结构上充分考虑了未来现金流的平衡,保证了项目的可持续性;另外高铁具有良好的收益预期,能够实现良性和可持续发展。从已经开通运营的高铁来看,其运量和收入稳步快速增长。我国高铁自2007年4月开行以来,旅客发送量大幅度提高,2007年日均发送22.3万人;2008年日均发送35万人;2009年日均发送49.2万人;2010

年日均发送达到 80.4 万人。三年多来,我国高铁已安全运送旅客6亿多人次。2010年我国铁路旅客发送量比高速列车开行前的2006年增长了33.4%。目前日均开行高速列车已达1200列左右,高速列车上座率仍然保持较高水平,平均达到100%以上。随着我国高速铁路 逐步成网,旅客运输市场的逐步培育,加之市政配套设施逐步完善,高速铁路客运量及运输收入将继续保持稳步快速增长的趋势,收入稳定可靠,具有良好的收益预期。高铁投入运营实现客货分线,极大地释放了既有线货运能力,带来的综合效益十分明显。仅京津、胶济、武广、郑西、沪宁5条高铁运营后每年释放的既有线货运能力已达到2.3亿吨。今后随着高铁数量和高铁列车开行对数的快速增加,客货分线运输的铁路通道将越来越多,既有线释放的货运能力能大幅度增长,铁路综合经济效益不断提升。

截至2010年底开通的5条客运专线,释放的货运能力达到2.3亿。当然,说高铁效益预期好,并不是所有高铁在投入当期就能实现盈利,也不是所有的高铁项目自身都是盈利的。有一部分高铁投入运行以后,有些地方基础配套设施还不到位,在建设高铁车站的时候,建成 一个综合交通枢纽,把高铁车站和城市轨道交通、公共交通和普通铁路衔接起来,因为有一些配套设施没有到位,所以影响到了客流量,在有一段时间还是处于亏损期。一般的高铁大概要4-7年才能实现盈利。西部铁路和普通铁路一样,较短的时间内可能会亏损,但是从促 进西部的发展、促进区域经济协调发展的角度,这个必须的。

3中国高铁建设和运营的社会效益

一是高铁建设过程中直接拉动沿线的经济发展和增加就业;二是促进了城镇化和工业化的进程;三是缩小了城乡差异、区域差异,促进了城乡和区域经济的协调发展,促进了经济一体化;四是在节约土地、节能减排方面成效也是非常显著的;五是在提升我们的产业级别,调整经济结构上成效也非常显著;六是在降低整个社会的人员和物资的流动成本上成效是非常显著的。

4高铁的票价形成机制

高铁票价是由铁路营运合资公司根据建设和运营的成本,考虑市场的承受能力,也考虑其他运输方式的价格水平来制定的试行价格,这个价格最终是由市场来定。从目前试行的情况来看,还是不错的。主要有三方面:一是从已经开通的区域来看,高铁的客流量一直保持持续增长。目前高铁的客流量从2007年的22万增长到2010年的80万。二是从高铁开通的区域,其他运输方式的价值出现了较大幅度的调整,尤其是有些地方出现了很大幅度的调整,同时其他交通运营方式运力上也做出了很大的调整。三是从性价比来看,大幅缩短了时间,这个效果也是明显的。

高铁票价相对普通铁路票价来说是偏高一些的,这里面主要有两

方面的原因。一方面的原因是,高铁建设,由于我们在安全、舒适性以及节能减排、节约土地方面增加了投资,建设成本本身就比普通铁路要高。另一方面的原因是,普通铁路的票价还是1995年的水平。

5中国高铁知识产权

主要从三个方面说明:第一,中国高速列车自主创新跨了三个台阶。第一台阶,通过引进消

化吸收再创新,建立时速200—250公里动车组技术平台和制造体系,批量生产的动车组运用于第六次大提速。在这一台阶,我国系统掌握了动车组的九大关键技术。第二台阶,自主研制时速350公里动车组,运用于京津、武广、郑西高铁。在这一台阶,我国展开了系统的创新,在轮轨动力学、气动力学控制、车体结构、转向架、牵引系统、制动系统、环境控制、系统集成等制约速度提升的关键技术上实现了重大突破。第三个台阶,在大量科学研究试验和运营经验积累的基础上,再开展一系列技术创新,成功研制时速380公里新一代高速列车,用于京沪高铁。在这一台阶,我们在流线型头型、气密强度与气密性、振动模态、转向架、减振降噪、牵引系统、弓网受流、制动系统、旅客界面、智能化等十大关键技术上取得了重要突破。

第二,世界各国高铁有一个普遍共识:时速每提升30-50公里都是一个新的技术平台,需要进行一系列的技术创新。只有在高速列车系统动力学理论、轮轨关系、弓网关系等关键技术领域取得新的突破,才能实现系统升级。

第三,中国高铁在时速350公里技术等级上,攻克了一系列世界级的技术难题。这包括长时间高速运行的安全性、可靠性和稳定性问题,频繁进出隧道问题,双弓受流问题,列车控制和制动问题,等等。这些问题是世界各国高铁建设还未遇到、没有解决的,我国都解决了,并在实际运营中应用了这些技术。

迄今为止,中国铁路没有出现与外国公司的知识产权纠纷。我国铁路始终高度重视高速铁路知识产权的创造、保护、管理和应用工作,2003年以来,申请高速铁路相关专利共计1902项,其中已经授权1421项,正在受理中481项。

6,中国高铁规划布局

中国高铁对目前,中国已经成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。整个十二五期间,预计新线投产7900公里,其中高铁4715公里。到2015年,我国新建高铁路网规模将达到2.5万公里,包括1.5万公里 的“四纵四横”高铁路网主骨架、5000公里的主骨架高铁连接线和5000公里的城际高铁。此外,将以省会和中心城市为重点,新建和改建铁路客站1015座,构建集多种交通方式于一体的现代化综合交通枢纽。届时,邻近省会城市将形成1至2小时交通圈、省会与周边 城市形成半小时至1小时交通圈,北京到全国绝大部分省会城市将形成8小时以内交通圈。铁路网将覆盖全国20万人口以上城市,快速铁路网基本覆盖省会及50万人口以上城市,“便其行、货畅其流”的目标将成为现实。中国高铁对外交流我国高铁在短短的几年时间,实现了从追赶者到引领者的重大跨越,取得了一系列的技术创新成果,丰富和发展了高速铁路的理论与实践,把世界高速铁路的发展水平提高到了一个新的阶段。我国高速铁路取得了巨大的成功,引起了世界各国特别的关注,产生了强烈的示范效应。自2008年8月1号,中国

第一条高速铁路——京津城际开通运营以来,已经有100多位国家的元首、政要和专家学者考察了中国的高速铁路,对中国高铁的发展产生了极大的兴趣,给予了高度评价。中国高速列车项目,共有国内一流重点高校25所,一流科研院所11所,国家级实验室和工程研究中心51家参加研发,有63名院士、500余名教授、200余名研究员和上万工程技术人员参加研发生产。中国高铁的成就,是这个庞大的团队,持续日夜奋战了数年的必然结果。高铁作为低碳、环保、绿色的交通工具,越来越受到世界各国的重视,已经成为世界铁路发展的潮流和普遍共识,根据国际铁路联盟的统计,除我们国家以外,现在有10几个国家正在建设高速铁路,在建规模达到6000多公里;有20多个国家编制了系统的高速铁路发展规划,规划的总里程超过了2万公里。目前,许多国家与我国铁路签订了双边的合作文件,铁道部成立了16个境外合作协调小组,组织国内相关企业开拓境外市场,取得了重要的成果。沙特

麦加朝觐铁路已经于去年11月13号如期建成通车,委内瑞拉中西部铁路正在顺利的推进当中,土耳其、老挝、缅甸等国家的铁路项目已

经开展了研究、初测、设计工作,我们已经与美国、巴西、俄罗斯、白俄罗斯、阿联酋、泰国、柬埔寨签订了合作意向。

第四篇:法国高速铁路通信信号技术

7.4 法国高速铁路专用通信系统 法国高速铁路专用通信系统主要包括:

(1)区段数据通信

高速铁路设有综合调度中心,在车站信号室内有调度集中分机,在工务、电务、机务、水电维修部门也设有分机或控制终端,在各牵引变电所—分区亭设有电力遥控终端。他们之间通过主干传输系统提供数字通道互联,形成专用通信。

上述调度系统专用的数据通信再加上传统的调度电话业务和图像业务综合成区段通信。高速铁路区段通信采用现代数据通信技术(如IP技术、VPN技术等),实现多媒体业务无疑是最佳选择。

(2)区间通信(区间光环用户环路)高速铁路站间距一般可达20~70km,区间通信更为必要,主要包括:

①车站信号室间、车站信号室与区间信号室间或区间信号室间列控安全数据传输;

②区段联锁系统主站与相邻从站或区间渡线控制点间的安全数据传输;

③天气、地震、线路安全监测站与车站终端的数据传输;

④列车轴温监测站数据传输;

⑤电力遥控终端数据传输;

⑥区间公务人员及应急抢险通信;

⑦常设线路监视系统及救灾监视用图像传输;

⑧通信、信号维护用通信通道等。

采用光纤用户环路再配合光纤/射频传输系统,可以很好地解决区间通信的问题。(3)高速列车无线数据通信

实现高速列车与地面的无线数据传输将有利于高速铁路的行车安全、运输管理、旅客服务。可能的业务有:

①文本方式的调度命令;

②车次号、列车速度,列车位置核查;

③列车运行时的安全状态;

④车辆维修信息;

⑤旅客服务信息等。

(4)专用基础网络

近年开发了信号专用光纤网,把联锁和列控系统、列控系统各信号室设备之间、联锁系统主站与分站间、以及CTC各系统之间用网络联系起来,称为CTC—LAN、EL—LAN和ATC—LAN。

TGV大西洋线、TGV东南线和法国其他高速线所用的传输媒体几乎相同,现描述如下。7.4.1 干线通信电缆

法国高速铁路干线电缆采用综合光缆结构,内含4根单模光纤,42个对称四芯组(0.8mm铜线),分布在6个芯线束中,每个芯线束中含有7个四芯组,其结构如图2—7—15。

〖TPTIET2715,+53mm。111mm,BP,DY#〗图2—7—15 TGV大西洋通信电缆断面图(1)单模光纤

单模光纤供多路复用系统使用,利用4根单模光纤中的2根,开通专门设计的140Mbit/s1920路TN4数字系统;4根光纤被放置在6个螺槽塑料芯的4个之中,槽内填有以硅为基材的凝胶,以便防潮。每根光纤至少比槽长3‰,以便光纤插入后有允许的铺设余量,即光缆可以在此6 000N大的拉力下对光纤不会有任何损害。

(2)对称四芯组

星形四芯组中除部分高频四芯组外,其余大部分均进行加感,大约每隔1 500m左右加入88mH的加感线圈,介于轻加感与重加感之间,用来改善音频线的传输电气特性。为了保证音频电话质量,TGV大西洋线平均35km设置一个音频放大(增音)中心,其位置放在路旁的继电器箱内,全线共设有6个放大中心。对称四芯组的缆芯为直径0.8mm的铜线,每个四芯组有两个50nF/km的电容电路。导线用两层塑料绝缘,一层为蜂窝状聚乙烯,另一层是高密度聚乙烯薄层,铜导线周围用硅脂胶环绕,以防潮气侵入电缆后使电路特性改变。电缆还用粘在大于1.5mm厚的聚乙烯护套上的薄铝带(铝+聚乙烯)保护,以防潮气进入。(3)再生中继

在路旁信号箱或中间联锁装置处,设有再生中继,再生中继之间的最大距离为27km(直线上可更长一些),在巴黎至图尔间共有12个再生中继,装备有供解调和音频转换的设施。(4)热轴探测器系统

这是一个自动红外线测温网,法国TGV高速铁路在沿线每25km设测轴温的检测点,列车通过检测点时能自动地探查轴温情况,采集的数据经地面信道传送给中心由计算机集中处理;它除了起到发生事故的热轴探测器作用外,该系统还能实时向维修部门提供非常有用的关于轴箱温度发生不正常改变的预防性数据。

有关通信电缆电路配置示于图2—7—16。

7.4.2 运输调度通信

运输调度电话采用共线方式(Party line),即在一个区段内所有电话机均并联在运输调度专用电路上,采用威斯坦码以1 024Hz音频进行呼叫。威斯坦码的组合码相当于一组三脉冲群,脉冲群的总数为常数,其分布则可选择所需的电话(如图2—7—17所示)。

此种电话系统与我国过去的音频选号调度或各站选号电话系统相类似,通常称之为集中选择联结方式,用于中央调度台和线路台之间的呼叫,个别呼叫、群呼叫(同时呼叫所有接入的台站)是通过中央调度台来实现的。线路台向中央调度台的呼叫是口头进行的(摘下话筒,压下话筒交流发生器踏板,〖TPTIET2716,+75mm。122mm,X,BP,DY#〗图2—7—16 TGV大西洋线通信电缆电路配置图即可与中央调度台联系)。每位处理此类通信的调度员(或助理调度员)均有一个供发送呼叫用的12个键的十进制键盘,每个线路台由一个两位数字码来辨别,呼叫指示器装在键盘上,当发送装置失灵时,可使用备用呼叫装置,还可使用程控电话或无线调度电话。

除运输调度通信外,还有牵引告警通信和维护通信,它们都是含有中央调度台的发送呼叫装置,总是由铁路沿线的电话机直接到中央调度台,采用四线方式来实现告警和维护通信。

〖TPTIET2717,+70mm。122mm,BP#〗图2—7—17 威斯坦码组合图解 7.4.3 无线通信系统

(1)TGV东南线的无线通信系统

地面与列车的无线通信,用来供司机与调度员之间的联络、无线告警和紧急制动的告警识别信号使用。通过无线告警设备可向列车进行呼叫,并发出告警信号,直至司机开始动作为止;紧急制动的告警识别信号能自动地发出司机出现疏忽的信号。

上述3种通信均由同一条话路进行传输,通过这条话路将中央调度台和沿线各固定(基站)台联结起来;各固定台承担每个无线区域的无线发送和接收,每个固定台均有二位数字呼叫编码;光学控制板(也称为备用的T.C.O,全称为法文Tablean de cantrole optigue),用来检查地面与列车相对应的无线区段电路是否工作正常。地面与列车无线电路的信号被捕捉后,就启动磁带记录器,以记录当时的通话。其原理示于图2—7—18。

①中央调度台进行呼叫

〖TPTIET2718,+55mm。96mm,X,BP#〗图2—7—18 列车无线通信原理图 根据与有线调度通信相似的威斯坦联合码原理,使用1 024Hz音频传送呼叫。此时,调度员(或助理调度员)使用12个键的十进制键盘拨无线区域号码来发出呼叫。同样,调度员通过动作相应的按钮来捕捉来自区段的呼叫。②沿线台呼叫中央调度台

除了与发出呼叫区域有关的信号灯(设置在备用板上)显示“亮灯”以外,无线通信呼叫的接收和有线调度通信方式相同;固定台的辨别和所接收的呼叫类型,即无线电话呼叫、无线告警呼叫或紧急制动的告警呼叫,都是通过频率信号区分的。

沿线固定台在电路上能发送:

a.无线电话呼叫频率F1(低频480Hz、1 380Hz); b.无线告警呼叫频率F2(高频1 440Hz、2 340Hz);

c.紧急制动告警信号频率F1+F2。

F1和F2频率在各个台之间是不同的,以使中央调度台能识别它们。

③调度室与固定台的持续联系

只要中央调度台在地面与列车无线信道上发送1 960Hz的频率信号,固定台的无线设备就一直在工作(保持双向联系)。最终由调度员决定何时把已建立的联系中断。有关运输调度员操作台如图2—7—19所示。

有关调度分机(沿线固定台)控制台示于图2—7—20。

④试验检测装置〖TPTIET2719,+87mm。100mm,BP,DY#〗图2—7—19 运输调度员操作台简图 位于备用光学控制板上的按钮可使调度员(或助理调度员、操作者)检验固定台、中央调度台的地面和列车上的无线设备,并检测铁路沿线通信设备的工作是否正常。

检验过程如下:

a.调度员按下所需要的固定台检验按钮;

b.用6条有线成对电路发送试验的威斯坦联合码;

c.固定台通过发送以下信号进行回答:

在接收线对上,发送2 280Hz的频率信号;

在6条有线电路的信号线对上,发送F1和F2特定频率信号。(2)TGV大西洋线的无线通信系统

与TGV东南线一样,TGV大西洋线的无线系统也采用400MHz(450/470MHz)系列,有以下一些区别:

a.与东南高速线相比较,由于强化了计算机的应用,使容纳供操作(调度)人员操作的设备空间可以更小。

b.调度室已重新设计,加设了多个视频显示器,当数据经由传输系统(从地面向列车)发送时,各车载移动装置是由它们在显示屏上的号码来识别的。c.调度中心与司机间的通信,地面至列车的无线系统均增加了数据传输功能设计,以便在同一个数据载波设备上,灵活使用压扩时分多路复用方式,可同时发送数据和话音。d.扩大了数据传输的应用范围,数传设备也具备了适应多种业务应用的需求,从列车准备工作的遥控、存储和远程写入,到传递监视主要列车部件的实时系统。e.增加了旅客电话新设备。

f.保留了线路修建时的施工无线通信系统;新设大西洋线15km隧道LCX(漏泄同轴)和宽带中继器等。

①地面至列车的无线通信

〖TPTIET2720,+62mm。97mm,BP,DY#〗图2—7—20 调度分机控制台简图 TGV大西洋线地面与列车的无线通信网示于图2—7—21。

〖TPTIET2721,+64mm。70mm,BP#〗图2—7—21 地面与列车无线通信(含数据传输)系统示意图此外,新建大西洋线施工现场装有无线通信链路,它是一个在高处装设的中继系统,在线路主要部分竣工后,现场继续保留该无线系统,用它作为备用和维修手段。

TGV大西洋的移动台通过快速有效的网络,联结到车载计算机系统,路旁电台与本区域内的TGV列车相互联系,并与车上移动无线台对话;联结地面各无线电台和职能中心(车站、车间等)为多点结构,用专用通信接口实现用户之间的对话。有关通信接口示于图2—7—22。

〖TPTIET2722,+44mm。69mm,BP#〗图2—7—22 通信接口示意图由图可见,主要通信接口有: a.司机用的通信接口;

b.列车乘务员用的通信接口; c.供运营和维修人员用的通信接口;

d.旅客通信接口:这个接口是独特的,它主要由设在每个车辆上(在车辆的联结走廊中,外面两个和里面一个)的列车到达指示器所组成,其液晶显示器可示出:列车的车次号和列车名称、车辆的编号、终到站、中途停站名等;

列车乘务员也可用联结走廊的显示器传送100个字符以内的任何类型的信息。

此外,还有告警信号也通过此接口,如果旅客在列车编组任何地方告警,司机室内就有告警音响,并在司机控制台显示车辆号码;也给整个列车触发一种音响信号,以通知列车员,并在每节车辆的设备上显示出告警车辆的编号。安装在车辆设备架中的电子盒能被激活(activated),以取代列车广播系统。

②旅客无线通信

在TGV大西洋线,旅客可以经过名为Radiocom2000的公用蜂窝式无线网,与公用电话网上的24对用户通电话,这是法铁充分利用国家既有通信资源,使铁路无线专用网与国家无线公用网相兼容所取得的成果。

③强化了原TGV东南线的无线通话功能

在TGV东南线,无论何时设在信号箱内或车站上的固定无线通信站、列车无线台及手提式无线通信设备之间,利用基地无线通信站的转播功能均可以通话;TGV大西洋线除保留此功能外,在设备小型化、轻量化以及功能方面都有加强和改善。7.4.4 车载通信网

TGV高速列车上有一个完善的内部通信网,列车上的所有计算机和数字处理器,都经由它收集和交换数据。车载大约39个处理机的数据流,则以同步方式有序地传送。该车载内部通信网具有以下特点:

(1)精确的定时控制

由统一的计算机来负责处理数据内部交换的定时控制,并且以数据包的形式有序地送至网内的各装置。(2)环形结构

为了防止网路上设备发生故障,或传递信息的链路出现中断或短路,以确保网络的可靠性而采用了环形结构,一旦出现故障,此种环形结构可重新组合成有双向收、发的总线;这和法国TGV高速铁路沿线电缆系统配置所采用的结构一致。

(3)网络具有可扩充性

TGV大西洋列车组单个或成对编组运用。当两个列车组挂接在一起时,它可以打开每个列车组上两个独立的网路,并把它们联结在一起,以构成单一的车载网路。(4)采用了HDB3传输码型

为防止铁路环境的电磁干扰和振动影响,TGV大西洋采用了高密度双极性3码型。理论分析表明,该码型是一种窄频谱线码,能量相对比较集中,定时提取也十分方便,具有较好的抗干扰性能。(5)采用大规模集成电路

为保障设备重量轻、体积小和耗电省,采用了大规模集成电路,选用的是HCMOS(高密度互补金属氧化物半导体器件)军用逻辑门阵列电路的集成电路。(6)按HDLC帧结构同步方式发送信息

高级数据链路控制规程HDLC(High Data Link Control)是ISO的标准。分组交换网所使用的X.25规程,仅仅是HDLC中的一个子集(LAMP—B),两者的重要区别之一是:X.25规程中的地址字段为2bit,而HDLC的地址字段可以扩展,对无线组网时要求地址较多的车载通信网十分方便。有关信息格式如表2—7—5所示。

由表可见,法国铁路利用HDLC规程,但又不完全一致,而是根据其实际需要来灵活使用。表2—7—5 每个信息组构成HDLC的帧结构

〖BHDFG3,WK7,K7。3,K8。3W〗消息开始收信人消息形式发送器地址信 息误码检验消息终止8bit8bit8bit8bit最大120字16bit8bit7.5 高、中速信号设备兼容技术 铁路信号系统的结构与配置取决于运输组织。就高速铁路来讲,有3种运输组织模式:一是普通列车与高速列车在高速线上混跑,这是意大利和德国高速线的情况。二是将高速旅客动车组延伸到普通线路上去,这是法国的模式。三是高速线上只跑停站不同的高速列车,运输组织与其他线路完全分开,这就是日本新干线高速铁路的模式。

TGV列车在普通线路上运行,速度只能按既有线具体情况考虑,通常为160~220km/h。以TGV东南线为例,全长417km,但包括延伸到普通线路的TGV列车通达里程达到2 560km;大西洋线全长280km,而包括延伸的高速列车通达里程达到2 380km;这种运输组织模式对缩短旅行时间和吸引客流具有明显的好处。

在考察了世界各国高速铁路的运营情况之后可以发现,几乎大部分高速铁路均组织混跑,法国TGV高速线虽是客运专线,但TGV高速列车也延伸至普通线路运行;法国为韩国设计的高速线,也考虑了混跑的需求。(1)法国TGV高速线出入口信号设置

假定普通列车的最高允许速度不超过160km/h(中速),并且在区段内安装有自动闭塞传统制式的色灯信号,那么不大于160km/h速度的普通列车司机应按地面信号来驾驶运行。TGV线路列车的驾驶应按速差式机车信号来进行。在高速线路与常规线路相连之处要建立速差式机车信号与色灯信号系统之间的过渡区。在进入和驶出TGV高速线路的过渡区的前“过渡点”与后“过渡点”,要设置进入或驶出TGV线路的点式信息传输设备,以使能及时打开或关闭TGV机车信号。列车进入和驶出TGV高速线的速度控制及信号系统(含点式信号)的配置,分别示于图2—7—23和图2—7—24。

〖TPTIET2723,+30mm。68mm,BP#〗图2—7—23 列车进入TGV线路

Ar—进入TGV线路信息定点传输设备; v—速度,km/h;

LBA—色灯信号控制的最后一个闭塞分区;

EBA—使用机车信号的TGV线路的第一个闭塞分区; KS—传统信号系统的色灯信号机;

S—带有TGV字样的信号标记,或其他意义。(2)法国铁路为韩国汉城—釜山线设计的混跑信号配置方案

韩国这条高速线路是引进法国TGV高速线TVM430系统,为了适应韩国的特殊要求,特将TVM430做了适当的修改。

〖TPTIET2724,+42mm。70mm,BP#〗图2—7—24 列车驶出TGV线路(单位:km/h)FS—带有“TGV结束”字样的信号标记; DE—驶出TGV线路信号的定点传输装置; VL—允许以最高速度运行;

VA—提醒下一个色灯信号机是关闭显示,或者是其他意义。①考虑到韩国的牵引电力系统频率为60Hz,因此将上下行轨道电路的载频选择进行了调整:

轨道Ⅰ(下行线)2 040Hz 2 760Hz 2 040Hz 2 760Hz 轨道Ⅱ(上行线)2 400Hz 3 120Hz 2 400Hz 2 130Hz 27bit编码分配不变,仍然是: 6bit用于校验(核)码; 4bit用来传输16种坡度; 6bit用于64种距离的传输;

8bit用于256种可能的速度组合的传输; 3bit用于8种可能的操作方式等。

②根据韩国既有信号的具体情况,对TVM的信息做了必要的调整,以便与现存信号相适应。有关现存信号与TVM信息间的对比,示于表2—7—6。

③进入高速线和离开高速线的过渡区示意图如图2—7—25和图2—7—26所示。

在图2—7—25中,在LGV相对于TGV高速的普通列车进入方向,TVM430必须递送大量供路旁信号使用的ATC系统与既有线关联的命令。

在图2—7—26中,在LGV离开方向,接存既有线路侧的有关信号指示(或许通过自动停车系统传递),以便TVM系统利用。

在上述两种情况下,其目标是从一种类型的信号过渡到另一种类型,应保证信号相互间的连续性。

表2—7—6 韩国既有信号与TVM信息的对比图〖BHDFG16/7,WK16,K10,SK16,K10W〗既有信号TVM信息既有信号TVM信息〖BHDG16/7,WK5,K11,K5。2,SK5,K11,K5。2W〗信号方式自动停车速度控制VcTVM信号方式自动停车速度控制VcTVM〖BHDG32,WK26,SK26W〗〖BHDG152,WK5,K11,K5G(绿)150km/h300V270V270A230A230E170A170E130A110A100A90A80A170 170 170 170 170 170YG(黄绿)105km/h130E 110A 110E 100A 100A 90A 90A 80A 80A 60A(1)60A。

〗 60A 30A(1)130130110130110130110130110170130110170〖BHDG64,WK5,K11,K5。2W〗YG(黄绿)105km/h30A 30A 0(1)

0 0130110170130110T(黄)65km/h90A 90E 80A 80A 80E 60A 60A 60A 30A 30A 30A 0 0 0100901009080100908010090801009080YY(黄黄)25km/h60E 30A 30E 0 06060306030R(红)0km/hR0 注:表中有(1)的信息,是通过信号的YG方式进行预告,来对司机告警。

〖TPTIET2725,+60mm。70mm,BP#〗图2—7—25 进入高速线(单位:km/h)〖TPTIET2726,+60mm。70mm,BP#〗图2—7—26 离开高速线(单位:km/h)7.6 法国TGV高速铁路在通信信号方面的特点 法国TGV高速铁路在通信信号等方面的特点有:

(1)法国采用“人控优先”的控制原则。列车正常运行由司机驾驶,只有在司机失误并可能出现危险的情况下列控设备才强迫列车制动。法国铁路认为这种人机关系有利于发挥司机的技术能力,加强其责任感。日本新干线ATC系统采用“设备优先”的控制原则。列车减速一般由设备完成,当列车速度减到30km/h以下需要在车站停车时,才需要由司机操纵以保证列车停在正确位置。

列控设备制动后,当列车速度低于目标速度后只给出允许缓解的表示,由司机进行缓解操作。日本新干线ATC当列车速度低于目标速度后自动缓解,这种方式要求列车制动系统连续多次制动后制动力不衰竭。

(2)为确保高速列车的运行安全,以“人控优先”为原则,广泛采用了冗余(多重)技术,发送设备双套,而接收设备也是双套,但采取双套接收系统比较后相互一致才输出。在技术实施上是将一路输出传送至二路输入,进行比较后再输出。

(3)轨道电路内传送的ATC信息,经信源编码和调制后,在发送侧经富氏变换处理后,再进行发送;在接收侧,车载接收系统采用快速富氏变换进行接收,即采用了频谱识别技术,来确认不同的信息。(4)法国高速铁路站间距长,每隔25~30km设置了区间渡线。法国列控系统具有完善的区间渡线安全防护功能,在特殊情况下允许列车像单线自动闭塞那样组织反向行车。

(5)法铁十分注重工程实际需求,他们认为:工程与科研密切相关,但又有所区别,满足工程设计和使用方便是首要的问题。因此,他们的综合调度中心无论在房屋建筑空间方面,还是在设备配置上均没有日本铁路那么“富丽壮观”。

(6)重视既有系统的充分利用,也是法铁的独特之处。以TGV高速线无线系统来说,法国采用450~470MHz系统,并采用多种措施,使铁路无线与法国国家公用无线网相兼容,实现了旅客与公用电话用户直接进行通话。

第五篇:高速铁路隧道工程质量缺陷整治技术

高速铁路隧道工程质量缺陷整治技术

冀光华

(中国中铁隧道集团路桥工程处,安徽黄山 245000)

【摘要】 由于国内目前参建隧道工程施工的队伍施工能力及技术水准层次不齐,已完成并投入运营的隧道存在诸多质量问题或缺陷,给人民群众的生命及财产安全带来了极大的安全隐患,2013年中国铁路建设总公司、京福高速铁路安徽段有限责任公司先后就正在施工的京福高速铁路隧道工程质量问题专项整治工作下发了近15个管理文件,目的在于采取科学合理的技术方案或措施,把隧道工程质量问题或缺陷消灭在施工过程中或交付正式运营前,从而从真正意义上实现百年大计、质量第一的质量管理目标,本文以京福高速铁路安徽段站前各标段隧道工程为工程实例,通过对缺陷分类、整治工法的研究、探索与工程实践,总结出一套较为系统和成熟的经验,希望能为国内后续类似工程项目提供有益的技术借鉴。

【关键词】隧道工程;质量缺陷;整治技术 1 前 言

京福高速铁路安徽段站前八个标段累计承担了总计52.5座隧道约66.5KM的施工任务,截至2013年底,所有隧道将全部建成,隧道施工过程质量控制总体评价较好,各单位﹑分部﹑分项以及检验批质量满足国家现行高速铁路隧道施工技术规范﹑质量验收标准﹑基本实现施工设计文件意图;然而在施工过程中由于诸多因素影响,也产生了一些质量缺陷,为保证高标准的竣工交验,需要对隧道质量缺陷进行梳理和分类并采取针对性的措施认真进行整治。2缺陷分类

根据全线施工现场排查结果统计,52.5座隧道的缺陷分类大致分为以下十八种情况:

⑴干湿裂纹:系指大于0.3mm的施工缝部位收缩性单、双月牙形裂纹;拱墙45°不规则收缩裂纹;仰拱或底板施工缝裂纹﹑专业配电或综合洞室构造物裂纹; ⑵二次衬砌板间施工缝错台:系指大于0.5mm~10 mm的错台;

⑶二次衬砌拱墙背后脱空:分防水板后初期支护脱空及防水板前二次衬砌脱空两种情况;

⑷拱墙衬砌表面残留后置件或凸出尖锐物:系指悬挂风水及电力管线的后置钢筋或锚栓等;

⑸二次衬砌拱墙表观缺陷:系指砼冷缝﹑蜂窝麻面﹑砂化﹑离析面﹑面渗﹑违规面状修补等;

⑹接触网槽道安置错误或破损:分型号或规格使用错误;安置结构位置不准确;施工操作误损三种情况;

⑺边墙或拱部板间施工缝止水带外露;

⑻二次衬砌钢筋砼表面露筋或钢筋保护层厚度不足; ⑼隧底存在虚渣或结构砼不密实;

⑽拱部及边墙孔洞处理不规范:包括二衬背后回填压浆孔、二衬灌注孔、实体检测取芯孔、墙脚泄水孔缺失或堵塞、隧道口横向排水管漏孔等;

⑾二次衬砌结构钢筋缺失或初支钢架间距超标;

⑿不稳定块处理不到位:泛指隧道拱墙板间施工缝及孔洞周边崩边、掉角、掉砟等;

⒀接地端子缺失或安设标识错误:含综合接地和防闪络接地两种; ⒁垃圾或灰尘清理不到位:主要指通信信号及电力沟底、隧道拱墙表面、中心水沟底等施工垃圾;

⒂二次衬砌结构厚度不满足规范要求:包括仰拱、填充层及隧道底板三部分; ⒃初期支护及二次衬砌砼结构强度不满足规范要求;

⒄二次衬砌结构筑物周边轮廓棱角缺失或线型不美观:主要是隧道洞门轮廓、沟槽、专业配电和综合洞室轮廓线形等;

⒅洞外其它缺陷:系指隧道弃渣场防护绿化不规范、截水天沟施做不规范、隧道洞门或明洞背后回填质量不规范、隧道进出口洞顶上方危石未清理等。3处置工法 3.1干湿裂纹

⑴拱墙湿裂纹采取沿裂纹两侧(距离裂缝5cm)交叉斜向45°打孔(孔间距20cm)+清理裂缝和钻孔孔内灰尘+封闭裂缝+安装灌注针头+留置出气孔及观测孔+压注改性环氧树脂或其它高分子化学浆液材料进行封堵处理;边墙底部与沟槽盖板结合部需机械开槽埋管(∮50软式透水管),槽宽不小于5cm;槽深不小于10cm,最终将渗漏水引排至侧沟。

⑵隧道仰拱或底板裂纹渗漏水处理分两种情况:①隧道底板未施做前采取首先沿隧道纵向在每一条仰拱填充顶面横向施工缝处切V型槽→安设∮50软式透水管→将原设计用来排泄防撞墙侧槽水的横向∮50PVC管自弯头以下更换为∮50软式透水管→沿防撞墙底部(内测),沿隧道纵向布设通长∮50软式透水管并与横向软式透水管T接→最终将水引排至中心水沟;②隧道底板施做以后采取沿隧道横向中心水沟方向在渗漏水处用切割机和手持电搞开正梯形槽(槽宽顶15cm,底宽20cm,槽深至原隧底一铺填充层顶面)→槽底布设∮100PVC半管→管顶填筑5cm透水材料(砂或碎石),→高标号微膨胀(C30)砼封顶→最后再拉毛整体道床板区域,最终将水引排至中心水沟;③上述两种工艺结束后沿隧道中心水沟纵向中心线5m间距用手持风钻垂直钻孔,孔径42mm,孔深至仰拱底以下10cm。

⑶专业配电或综合洞室漏水

原则上采取洞顶手持电钻打孔(∮20)+安管(∮20钢管,长度大于拱顶二衬结构厚度,外露10cm 连接压浆管连接件)+螺杆压浆泵压注C30水泥净浆(水灰比C/W控制在1:1~1:2),采用注浆量及注浆压力双指标控制,注浆量控制在每个洞室0.2~0.3t水泥;注浆压力控制在小于0.4Ma 为宜,注浆记录表需严格履行施工单位负责人、现场技术员、作业队和现场监理四方签认手续。另外结合在内壁棱角部位埋管(∮50软式透水管),最终将水引排至通号及电力沟槽间侧沟。

⑷小于0.3mm的干裂纹原则上不做处理。3.2二次衬砌板间施工缝错台

大于0.5mm小于1cm的错台采用电动手砂轮45°斜切2cm缝宽打磨处理,然后用钢丝刷清理松动颗粒,表面涂刷水泥基渗透结晶防水涂料即可,小于0.5mm的错台采用电动手砂轮90°直切0.5mm缝宽打磨处理,然后用钢丝刷清理松动颗粒,表面涂刷水泥基渗透结晶防水涂料即可。3.3二次衬砌拱墙背后脱空

采取在隧道拱部手持电钻打孔(∮20)+安管(∮20钢管,长度大于拱顶二衬结构厚度,外露10cm 连接压浆管连接件)+螺杆压浆泵压注C30水泥净浆(水灰比C/W控制在1:1~1:2),采用注浆量及注浆压力双指标控制,注浆量控制在每延米0.3~0.5t水泥;注浆压力控制在小于0.3Ma 为宜。注浆记录表需严格履行施工单位负责人、现场技术员、作业队和现场监理四方签认手续。3.4拱墙衬砌表面残留后置件或凸出尖锐物

大多集中在大跨和轨面线位置,采取电动手砂轮切除并涂刷防锈漆及水泥基结晶涂料覆盖处理。3.5二次衬砌拱墙表观缺陷

对于砼表面砂化﹑离析﹑蜂窝麻面和违规面状修补采取高压风﹑水清洗砼表面,人工规则涂刷水泥基渗透结晶防水涂料进行渗透和覆盖处理;局部面渗或二衬不密实采取表面梅花形布孔﹑高压控制灌浆﹑人工规则涂刷水泥基渗透结晶防水涂料进行表面恢复;拱墙局部砼冷缝原则上不做处理。3.6接触网槽道安置错误或破损

对于现场埋置型号错误,按照以大带小原则进行现场确认和处理;对于破损错误,采取按设计图进行外置更换处理。3.7边墙或拱部板间施工缝止水带外露

该缺陷为不稳定块高发区,采取手持电钻适量开槽,电动手砂轮清除不稳定块,然后用裁纸刀割除外露止水带即可,如果割除止水带后槽洞较大(宽度大于5 cm,长度大于50 cm),需采取手持电钻打孔植筋并用环氧砂浆或水泥聚合物灌浆料进行封堵处理,植筋直径不得小于HPB12。3.8二次衬砌钢筋砼表面露筋或钢筋保护层厚度不足

⑴依据检测结果,对于钢筋保护层厚度大于等于2cm的原则上不做处理; ⑵依据检测结果,对于钢筋保护层厚度小于2cm的或钢筋彻底外露锈蚀的必须采取结构耐久性补强措施处理。

⑶对于钢筋保护层厚度大于1cm,小于2cm的区域采取表面凿毛→高压水水枪冲洗→涂刮特种加固装修胶泥(渗透性改性环氧胶泥)→水泥基渗透结晶涂料封闭表面的方法进行处理。

⑷对于钢筋彻底外露锈蚀的情况必须采取人工搭设简易门式脚手架或汽车作业平台→手持电钻剥离钢筋→钢筋重置或复位→凿毛钢筋间衬砌砼5cm 深→涂刷钢筋防锈剂→涂刮特种加固装修胶泥(渗透性改性环氧胶泥)→水泥基渗透结晶涂料封闭表面的方法进行处理。3.9隧底存在虚渣或结构砼不密实

⑴对于隧道底板存在虚渣的区段,采取手持风钻打孔(∮42)+安管(∮32钢管,长度大于隧道底板二衬结构厚度,外露10cm 连接压浆管连接件)+螺杆压浆泵压注C30水泥净浆(水灰比C/W控制在1:1~1:3),采用注浆量及注浆压力双指标控制,注浆量控制在每延米0.1~0.3t水泥;注浆压力控制在小于0.3Ma 为宜。注浆记录表(详见附件)需严格履行施工单位负责人、现场技术员、作业队和现场监理四方签认手续。

⑵上述注浆参数适用于虚渣厚度大于10cm小于30cm的工况;虚渣厚度大于30cm的工况除采取压注C30水泥净浆外还需采取打设锚杆进行结构补强;虚渣厚度小于10cm的原则上不做处理。3.10拱部及边墙孔洞处理不规范

对于边墙取芯孔洞采用结构同标号(M30)砂浆进行封堵处理;对于拱部二衬压浆孔深度超过10cm采用手持电钻打孔植筋,环氧砂浆或水泥聚合物灌浆料进行封堵处理;孔洞表面规则涂刷水泥基结晶涂料;对于遗漏泄水管采用取芯机45°取芯补孔;对于二次衬砌回填压浆管及时进行切除和封堵;对于堵塞的泄水管采用人工配合机械疏通孔洞内杂物或砼浆(块),保证排水通畅。3.11二次衬砌结构钢筋缺失或初支钢架间距超标

⑴ⅳ级围岩衬砌钢筋缺失长度小于6米的,实测二衬混个凝土强度、厚度满足设计要求,表面无裂纹,可以不处理;ⅴ级围岩衬砌施工缝两侧缺失钢筋连续长度小于3米的也可以不处理。

⑵级围岩段钢筋缺失长度大于6米小于10米的,按实际砼强度、结构厚度进行结构安全检算,不满足规定的可采用锚杆进行结构补强,长度大于10米的必须采取返工处理方案。

⑶断层带或岩溶较发育地段衬砌砼缺失钢筋的均应返工处理。

⑷ⅳ级围岩衬砌钢筋实测间距小于30cm、ⅴ级围岩衬砌钢筋实测间距小于或等于25cm的经结构安全检算,满足有关规定的可不处理。

⑸ⅳ级围岩衬砌钢筋实测间距大于30cm、ⅴ级围岩衬砌钢筋实测间距大于25cm的,根据衬砌砼实际厚度、强度,围岩级别、监控量测等情况综合分析,可采用锚杆补强处理。3.12不稳定块处理不到位

⑴对于施工缝错台周边月牙形或双裂纹块采取手持电动砂轮进行规则切缝或结合部打磨处理;

⑵对于止水带外露形成三角形不稳定快,采用手持电动砂轮适量开槽清除三角形不稳定快;对已剥离外露止水带用刀具切除处理;如果割除止水带后槽洞较大(宽度大于5 cm,长度大于50 cm),需采取手持电钻打孔植筋,利用环氧砂浆或环氧胶泥进行封堵处理。

⑶对于拱部素凝土不规则闭合裂纹独立成块,先采用手持电钻钻孔探测二次衬砌结构厚度及空腔范围,若结构厚度满足设计要求,无空腔或空腔面积小于0.3平米时,用电镐凿除不稳定快后比照空腔处理原则进行处理;若结构厚度不满足设计要求,空腔面积大于0.3平米时,比照二次衬砌背后空洞方法进行处理。

⑷对于违规修补的蹦边或干裂块,采取手持电镐凿除修补区域比照第2条处理原则进行处理。

3.13接地端子缺失或安设标识错误

一是严格按规范在现场具体部位对综合接地和防闪络接地端子进行标准符号标识,二是施做沟槽时手持电钻打孔预置∮16钢筋及桥隧型接地端子。3.14垃圾或灰尘清理不到位

隧道拱墙灰尘用高压水枪冲洗;通信信号及电力沟底的杂料或垃圾采用人工清理后安装沟槽盖板;中心水沟底杂物垃圾采用人工配合机械(挖机及自卸汽车)进行清运后安装中心水沟盖板,清理工作需专人负责,务求一次到位,隧道静态验收前需安排专人进行全隧道清洗。3.15二次衬砌结构厚度不满足规范要求

⑴Ⅱ、Ⅲ级围岩衬砌厚度大于等于25 cm的可不处理;小于25 cm的根据砼实际强度、厚度缺陷段纵向长度等情况进行结构安全检算,确定处理方案,一般可采用锚杆补强措施,且要保证锚杆灌浆质量。

⑵ⅳ级围岩衬砌厚度大于设计值80%,混凝体强度满足设计要求,连续长度小于6米经结构安全检算满足有关规定的可不处理;小于设计值80%或连续长度大于6米,经结构安全检算不满足有关规定的,根据砼实际强度、围岩条件、地下水发育情况、缺陷范围、钻孔探查验证等进行综合判断,可采用锚杆进行补强处理。⑶Ⅴ级围岩衬砌厚度不满足设计要求的必须返工处理。

⑷二次衬砌拱部局部厚度不足,可采用螺杆泵回填压注同标号水泥砂浆进行结构补强,注意注浆量及注浆压力双指标控制。

⑸根据仰拱取芯情况,仰拱填充层厚度小于设计值30cm以内,基底围岩整体性较好地段,可以进行隧底锚杆加固处理;仰拱填充层厚度小于设计值30cm以上的需进行微震静态爆破拆除,人工配合机械清理后返工处理。3.16初期支护及二次衬砌砼结构强度不满足规范要求

经取芯验证衬砌砼强度不小于设计值90%的,衬砌厚度满足要求的可以不处理;衬砌砼强度小于设计值90%,应按砼实际强度、厚度进行结构安全检算,不满足有关规定的必须返工处理。

3.17二次衬砌结构筑物周边轮廓棱角缺失或线型不美观

对洞内沟槽、专业配电和综合洞室优先安排专业工人进行技术修饰处理。3.18洞外其它缺陷

严格按施工设计文件、施工规范和验收标准精心施做。4保证措施

⑴成立隧道工程质量缺陷整治工作领导小组,负责消缺工作的整体部署及计划安排、负责整治方案、工法固化及施工现场的总体安排、负责缺陷整治工作任务的资源配置及监督和实施。

⑵按隧道单位工程建立和完善隧道问题库台账并及时进行更新,对照问题库台账,制定隧道消缺总体整改推进计划和月度具体消缺整治计划。

⑶建立质量问题销号验收台账,对问题库及时进行更新和消号。5结语

施工企业应当严格按照设计文件、施工规范和验收标准组织施工,缺陷整治终归是被动的质量补救工作,施工企业真正遵循和恪守“有法可依是前提,执法必严是过程,违法必究是结果,总结和提高是目的”的原则,才能真正意义上的做强做大。

参考文献:

⑴ 国家现行隧道施工规范及验收标准;

⑵ 中国铁路总公司和京福公司隧道施工质量专项整治相关文件。

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