南车集团的反击 回应“高铁牺牲安全提速度”质疑

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 00:37:19
关键词: 速度;安全;南车;降速;制动安全性;疲劳强度试验;脱轨系数;动车组
[提要] 高铁最近麻烦不少,“降速运行”引来的“贬值”质疑未解,又迎来了一位前任铁道部官员的“炮轰”。“我们实际上是买时速300公里的车跑350公里的速度。”这一句话让无数的旅客心惊肉跳。眼见暑期将近,眼看武广高铁将迎来日送十余万旅客的高峰,其安全性亟待得到确认。

武广高铁开通运营前,该线路首列动车组从武汉动车基地出库。新华社发

  高铁最近麻烦不少,“降速运行”引来的“贬值”质疑未解,又迎来了一位前任铁道部官员的“炮轰”。“我们实际上是买时速300公里的车跑350公里的速度。”这一句话让无数的旅客心惊肉跳。眼见暑期将近,眼看武广高铁将迎来日送十余万旅客的高峰,其安全性亟待得到确认。

  南车集团:安全有据可查

  “我们买的车,在合同上都明确写着最高运营速度是300公里,而刘志军是想买300公里每小时的车,跑350公里每小时的速度,这将吃掉安全余量。”说这句话的人名叫周翊民,他曾任铁道部的副总工程师、科技司司长、高速办副主任,曾亲历中国高铁技术引进的人爆出这样的“担忧”,当然会引来震动。

  “老专家的担忧我们理解,但我们的车是安全的!”听到这则消息后,反应最大的莫过于中国南车集团。

  “周的解读并不全面,就CRH380A动车组而言,安全性应该涵盖:运行安全性、气动安全性、结构安全可靠性、制动安全性、故障导向安全、防火安全性等六方面。”该集团的专职技术人员对记者的质疑进行了详尽的解读,“每个方面都有据可查。”

  疾驰的高铁第一大危险莫过于“脱轨”,这也正是周担忧的重要方面。“国际标准规定脱轨系数都不得大于0.8。”这名技术人员向记者表示,“我们的CRH380A动车组实测脱轨系数小于0.13,构架横向加速度低于限度的25%,远低于限度标准。”

  “除此之外,高速运行的动车组会使尾车的上下表面产生气压差,我们通过车头头型设计实现了尾车气动升力接近于0。而且,CRH380A的车体通过了10万次的气密疲劳试验验证,构架、车轴也通过了1000万次疲劳强度试验验证,疲劳强度裕度充足。动车组更可保证任何情况下平稳停车。”他用了整一组数据来说明了车辆的安全性,“我们确实引进过日本的技术,但是已经吸收改进了”。

  高铁走下“速度”神坛

  “其实,最高时速在350公里的动车组在降速之前实际运行速度也就在270到310公里左右。”中国工程院院士、著名高铁专家王梦恕曾从事机务段工作多年,他认为当下高铁“降速”的提法并不准确,“铁道部提的350公里是说线路的设计标准能够保证最高350公里时速车辆的运行,谁也没有说过之前高铁是按照350公里来运行的。”按照车辆运行的一般原则,车辆的持续运行速度都维持在最高速度的8折左右。

  广铁的一位内部人士也向记者证实了这个观点,其实在“降速”前,高铁全路段的实际运行速度也平均在300公里左右,“从某种角度说,高铁‘降速’的说法只是把对高铁最高运行速度的强调,转到了实际运行速度上。”

  去年12月,CRH380型动车驰援广铁集团的春运,曾宣称“持续运营时速350公里,最高运营时速380公里。”不过,在设计最高时速为350公里的武广高铁上,即使是CRH380型动车的持续运营速度也只会是最高设计时速的8折。

  不过,正是许多人的学术探讨帮助刘志军时代飞奔的“高铁梦”走下了虚拟的神坛,回归了自己的“公共属性”。“7月1日,高铁将实行混跑,”广铁方面表示,“直接从广州到武汉或者长沙南的可以倾向选择最高时速300公里的车。而选择中途下站的,则可以选择250公里的。”关键词: 速度;安全;南车;降速;制动安全性;疲劳强度试验;脱轨系数;动车组
[提要] 高铁最近麻烦不少,“降速运行”引来的“贬值”质疑未解,又迎来了一位前任铁道部官员的“炮轰”。“我们实际上是买时速300公里的车跑350公里的速度。”这一句话让无数的旅客心惊肉跳。眼见暑期将近,眼看武广高铁将迎来日送十余万旅客的高峰,其安全性亟待得到确认。

武广高铁开通运营前,该线路首列动车组从武汉动车基地出库。新华社发

  高铁最近麻烦不少,“降速运行”引来的“贬值”质疑未解,又迎来了一位前任铁道部官员的“炮轰”。“我们实际上是买时速300公里的车跑350公里的速度。”这一句话让无数的旅客心惊肉跳。眼见暑期将近,眼看武广高铁将迎来日送十余万旅客的高峰,其安全性亟待得到确认。

  南车集团:安全有据可查

  “我们买的车,在合同上都明确写着最高运营速度是300公里,而刘志军是想买300公里每小时的车,跑350公里每小时的速度,这将吃掉安全余量。”说这句话的人名叫周翊民,他曾任铁道部的副总工程师、科技司司长、高速办副主任,曾亲历中国高铁技术引进的人爆出这样的“担忧”,当然会引来震动。

  “老专家的担忧我们理解,但我们的车是安全的!”听到这则消息后,反应最大的莫过于中国南车集团。

  “周的解读并不全面,就CRH380A动车组而言,安全性应该涵盖:运行安全性、气动安全性、结构安全可靠性、制动安全性、故障导向安全、防火安全性等六方面。”该集团的专职技术人员对记者的质疑进行了详尽的解读,“每个方面都有据可查。”

  疾驰的高铁第一大危险莫过于“脱轨”,这也正是周担忧的重要方面。“国际标准规定脱轨系数都不得大于0.8。”这名技术人员向记者表示,“我们的CRH380A动车组实测脱轨系数小于0.13,构架横向加速度低于限度的25%,远低于限度标准。”

  “除此之外,高速运行的动车组会使尾车的上下表面产生气压差,我们通过车头头型设计实现了尾车气动升力接近于0。而且,CRH380A的车体通过了10万次的气密疲劳试验验证,构架、车轴也通过了1000万次疲劳强度试验验证,疲劳强度裕度充足。动车组更可保证任何情况下平稳停车。”他用了整一组数据来说明了车辆的安全性,“我们确实引进过日本的技术,但是已经吸收改进了”。

  高铁走下“速度”神坛

  “其实,最高时速在350公里的动车组在降速之前实际运行速度也就在270到310公里左右。”中国工程院院士、著名高铁专家王梦恕曾从事机务段工作多年,他认为当下高铁“降速”的提法并不准确,“铁道部提的350公里是说线路的设计标准能够保证最高350公里时速车辆的运行,谁也没有说过之前高铁是按照350公里来运行的。”按照车辆运行的一般原则,车辆的持续运行速度都维持在最高速度的8折左右。

  广铁的一位内部人士也向记者证实了这个观点,其实在“降速”前,高铁全路段的实际运行速度也平均在300公里左右,“从某种角度说,高铁‘降速’的说法只是把对高铁最高运行速度的强调,转到了实际运行速度上。”

  去年12月,CRH380型动车驰援广铁集团的春运,曾宣称“持续运营时速350公里,最高运营时速380公里。”不过,在设计最高时速为350公里的武广高铁上,即使是CRH380型动车的持续运营速度也只会是最高设计时速的8折。

  不过,正是许多人的学术探讨帮助刘志军时代飞奔的“高铁梦”走下了虚拟的神坛,回归了自己的“公共属性”。“7月1日,高铁将实行混跑,”广铁方面表示,“直接从广州到武汉或者长沙南的可以倾向选择最高时速300公里的车。而选择中途下站的,则可以选择250公里的。”
高速车从火车变飞机就是0.8。
这篇报道是《南方日报》写的,显得很暧昧很古怪,南车的反击很无力。
路基的沉降
caocaobanzhu 发表于 2011-6-23 20:19
高速车从火车变飞机就是0.8。
看来你也就对UIC标准略知一二了,世界上的铁路,不是都认准UIC的。

美国、加拿大的脱轨系数标准就是1.0,人家轴重30吨的客运机车,在木枕+道钉的线路上跑160km/h也没见飞出来……
不过,正是许多人的学术探讨帮助刘志军时代飞奔的“高铁梦”走下了虚拟的神坛,回归了自己的“公共属性”。——南方系的东西,不含点私货会死吗?
把别人当傻瓜很好玩
超大高手真多。木枕与灰枕不一样。30吨轴重,好,好,好。
阴阳怪调,夹带私货
本来每啥事都能让这些媒体给忽悠出事儿来

像高铁这种专业性极强的东西,非专业的人根本就不应该乱掺和
甚至连某个子系统的专家去评价另一个子系统都缺乏说服力
主要负责线下工程的何华武总工很少说动车组的事
主要负责高速动车组的张曙光也不怎么掺乎线下的事

至于北交大经管学院的赵坚教授
还有这个前副总工周翊民
动辄大嘴一张,激昂文字
把高铁的方方面面上上下下一通乱喷
再被媒体冠以"铁路专家"之名发表出来

其可信度如何可想而知

caocaobanzhu 发表于 2011-6-24 16:55
超大高手真多。木枕与灰枕不一样。30吨轴重,好,好,好。


呵呵 乃又出来现眼了

美国一级铁路的机车轴重为31~32吨,四轴车辆一般为29.8吨或32.43吨,双层集装箱车为35.7吨。

美国是重载货运的代表国家,其铁路桥梁活载标准早期亦采用E-50,但是在20世纪初期,提到到E-72(机车轴重32.6吨、车辆每延米重10吨以上)级别,并进行了桥梁改造。到了20世纪六七十年代,标准再次提高到E-80(机车轴重36.3吨,车辆每延米重约12吨)。美国铁路常见的景象是重量180吨以上的机车多机重联、大轴重运煤列车、长大货物列车在古老的桥梁上畅行无阻,罕见“不能超过3台机车、长大列车限速通过”的事
caocaobanzhu 发表于 2011-6-24 16:55
超大高手真多。木枕与灰枕不一样。30吨轴重,好,好,好。


呵呵 乃又出来现眼了

美国一级铁路的机车轴重为31~32吨,四轴车辆一般为29.8吨或32.43吨,双层集装箱车为35.7吨。

美国是重载货运的代表国家,其铁路桥梁活载标准早期亦采用E-50,但是在20世纪初期,提到到E-72(机车轴重32.6吨、车辆每延米重10吨以上)级别,并进行了桥梁改造。到了20世纪六七十年代,标准再次提高到E-80(机车轴重36.3吨,车辆每延米重约12吨)。美国铁路常见的景象是重量180吨以上的机车多机重联、大轴重运煤列车、长大货物列车在古老的桥梁上畅行无阻,罕见“不能超过3台机车、长大列车限速通过”的事
刘的是20吨。
TG高铁列车的轴重最大的crh3也不过才17T 就是星星的机车轴重也不过19T  货车轴重标准时23T往上
20都多了,拿两根竹竿,下面垫些碎砖烂瓦就行了。
2冰,轴重对外行来说无所谓,但对干铁路的人来跟明镜一样,少一吨轴重可是N多吨黄金的价钱!!咱们论一论为什么是20而不是23或25。
怕什么!你这个大明白也怕了?人在江湖身不由己?或者自己说我什么也不知道,哈哈哈哈!

caocaobanzhu 发表于 2011-6-25 18:00
2冰,轴重对外行来说无所谓,但对干铁路的人来跟明镜一样,少一吨轴重可是N多吨黄金的价钱!!咱们论一论为什么是 ...


哎 要扯起货车轴重 那又是是一个漫长的话题了

直接转发一篇文章好了

2011年3月《铁路工程造价管理》

重载标准铁路设计对工程投资的影响分析

高天(铁道第三勘察设计院集团有限公司工经处,天津300142)

摘要:由山西中南部铁路通道工程分析入手,讨论采用重载标准设计对铁路投资的影响情况。通过分析探讨,建议以运输煤炭货物为主的铁路通道采用重载标准,因为其有利于充分发挥铁路运输效益。

关键词:铁路; 重载; 工程投资

收稿日期


1 研究背景

      2005 年国际重载运输协会(IHHA)巴西年会,对重载运输的定义作了新的修订,主要包括下面3点: 重载列车牵引质量至少要达到8000 t(以前为5000 t); 轴重(或计划轴重)为27t 及以上(以前为25 t) ; 在至少150 km 线路区段上年运量超过4 000万t(以前为2 000 万t) 。
      从20 世纪80 年代起,我国铁路为扭转运输紧张的被动局面,瞄准世界铁路科技发展前沿,学习和借鉴国外经验。根据我国铁路运营特点和实际需要,在货物运输方面把发展重载运输作为主攻方向,把研究和采取开行不同类型的重载列车运输方式作为铁路扩能提效的重要手段。笔者结合个人实践经验,分析铁路重载设计对工程建设投资的影响。

2 项目简介
      新建山西中南部铁路通道连接山西省西部和中南部、河南省北部、山东省中南部,线路全长1218km,为双线电气化Ⅰ级铁路,是以运煤为主的山西中南部地区大能力煤炭外运通道。预计最大区段货流密度: 近期1. 亿t、远期1.8 亿t。工程起点至汤阴段初步设计概算总额为568.8 亿元。此文以瓦唐至洪洞段工程为例进行分析。本段正线291.755km,桥梁长度为61.049 km,占线路比重的21%; 隧道长度为155.078 km,占线路比重的53%; 路基长度为75.628 km,占线路比重的26%。该段概算总额284 亿元,其中静态投资237 亿元。
3 重载设计对工程造价的影响分析

3.1 路基
      设计采用30 t 轴重荷载设计之后,对路基存在影响的部分主要是路基基床表层、高路基(大于30 m)本体填料部分以及高路堑(堤)挡土墙。
      (1)基床表层(0.6 m)填料由原来的A 组填料改为级配碎石或级配砂砾石,压实标准执行《重载铁路路基设计规范》(报批稿),标准较《铁路路基设计规范》有所提高,投资增加6845 万元。
      (2)该线填料为新黄土,塑性指数宜小于12,填土高大于30 m 基床以下填料用水泥改良,水泥掺入量3%。水泥采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,强度等级为32.5 级或42.5 级,初凝时间不宜小于3.0 h,终凝时间不宜小于6.0 h,不应使用快硬水泥、早强水泥,不得使用受潮变质水泥。填料由新黄土变为水泥改良土,投资增加7284 万元。
      (3)对于路肩式支挡结构应尽量改为路堤式支挡结构,以减小列车动应力对支挡结构的影响,同时根据30t 的换算土柱对支挡结构进行检算。22t 轴重调整为30 t 轴重荷载对挡土墙产生影响,投资增加100 万元。
3.2 桥梁

      对重载设计活载标准及相关参数的确定为:“中-活载(2005)ZH 标准(Z= 1.2)”能满足山西中南部铁路通道运输需求; 动力系数、牵引力和制动力系数仍按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)公式确定; 离心力按《铁路桥涵设计基本规范》公式确定,离心力的作用位置取轨顶以上2。2 m; 横向摇摆力、脱轨荷载的计算原则按《铁路桥涵设计基本规范》确定,荷载取值提高20%。
      经测算,ZH(Z=1.2)活载较普通荷载对工程投资影响主要体现在桥梁梁部、基础以及涵洞部分。
      (1)设计采用ZH(Z=1.2)活载需对桩基础、扩大基础重新检算,基础类型选取直线6 度地震区、直线8 度地震区、曲线6 度地震区、曲线8 度地震区进行检算,初步检算结果如下:
      ①直线6 度地震区桩基础工程数量增加12.5%~20%,最小配筋面积不变;
      ②直线8 度地震区桩基础工程数量增加5.3%~13.3%,最小配筋面积有增有减,总体来看基本保持不变;
      ③曲线6 度地震区桩基础工程数量增加8.5%~16.7%,最小配筋面积不变;
      ④曲线8 度地震区桩基础工程数量增加8.3%~17.5%,最小配筋面积有增有减,总体来看基本保持不变。
      随着桩基础工程数量的增加,桩基根数也发生变化,承台的工程数量也随之增加。经计算,桥梁基础按ZH(Z=1.2)活载设计,较普通荷载桩基础工程量综合增加约12%,费用增加17219.8 万元。

      (2)梁部与初步设计采用的2101梁型相比,梁高增高10 cm,混凝土增加5%左右,普通钢筋增加10%左右,钢绞线增加10% 左右。经计算,梁部因考虑ZH(Z = 1.2)活载引起工程投资增加13 971.4万元。

      (3)支座采用重载梁ZH 活载时,不大于设计采用支座容许承载力,桥梁支座型号无变化; 桥墩、桥台在30 t 轴重设计荷载条件下工程数量变化不大。

      (4)两种活载对涵洞盖板的压力随涵洞板顶填土高的增加而减小,板顶填土高为12 m 时,板顶的竖向压力差值为1.58%,差别已不大。经计算,板顶填土高小于12 m 的涵洞需要增加盖板圬工10%~15%,费用增加1189.4 万元。
3.3 轨道
3.3.1 钢轨

      对钢轨轨型的影响主要是指对其断面尺寸的影响,即钢轨截面对水平轴的惯性矩J 的影响及中性轴距轨底的距离H 对轨道受力与变形的影响。钢轨重量增加对轨道受力与变形均可予以改善,经计算,如果把60kg/m 钢轨换为75kg/m 钢轨,则钢轨弯曲应力降低15.4%。更换重型钢轨可全面改善轨道的受力与变形状况,因此重载铁路大都采用重型钢轨。此外,根据我国《铁路轨道设计规范》,对于年通过总重大于5000 万t 的线路,应采用75kg/m 轨。推荐重车线采用75 kg/m  U75V 轨,这一变化
增加工程投资9473万元。
      目前铁道部针对重载铁路有砟轨道地段的轨枕及扣件正在进行研究,由此对投资带来的影响还不能确定。

3.3.2 道床
      (1)有砟道床。对于重载线路,由于轴重、行车密度增加,将使道床的工作环境发生严重恶化:道床粉化、板结情况严重,道床积累残余下沉速率提高,而道床厚度的选择直接关系到养护维修工作量。
      目前国内尚无30t大轴重重载铁路运输的工程实践,结合不同道碴厚度对应不同基床结构的技术经济比选结论,建议土质路基铺设级配碎石地段采用单层道床,道砟厚度50cm;硬质岩石路堑、隧道内道床厚度为35 cm;桥上枕下道床厚度为35cm。由此增加工程投资446 万元。
      (2)无砟道床。道床板:采用纵向连续结构,宽度为2800mm,厚度为260mm,C40混凝土;扣件:暂按刚度50kN/mm 考虑;列车荷载:30 t 轴重;动力系数:目前对于重载铁路没有进行相关实验,对动力系数的取值仍需进一步研究,此次计算暂取2.0;温度荷载:洞口道床板整体温度变化取35 ℃,洞内道床板整体温度变化取15 ℃。混凝土收缩按降温10 ℃加以考虑。
      在重载铁路工况下,无砟轨道长期承受大轴重列车疲劳荷载,宜将道床板厚度适当加厚,以提高道床板抗弯刚度,因此道床板按加厚300mm 设计。由此增加工程投资1386 万元。
      (3)道岔。结合区间线路由60kg/m 轨调整为75kg/m 轨,道岔型号也相应进行匹配调整,由此增加投资1727 万元。3.4 隧道
      我国铁路隧道运营一定时间后,部分隧道底部出现铺底开裂、破损、下陷,向两侧外挤,以及翻浆、冒泥等病害现象。当轴重增大、运量提高后这种现象将更为明显。目前,铁路隧道设计对隧道铺底结构的计算及其受力状态也缺乏足够认识,多数认为铺底是一种受压结构,在进行隧道铺底病害整治时就一味加厚铺底混凝土的厚度。而实际调查研究发现,即使铺底混凝土厚度达到1.0 m 以上仍会出现铺底破裂、一侧明显下沉的现象。实际上,由于施工条件等因素的影响,隧道基底结构与基岩不可能很好地粘结共同变形。在大轴重、大运量的情况下,在列车动载及水的共同作用下,基底结构与基岩之间产生空洞,此时,隧道铺底结构的受力状态有所改变,其所承受的弯矩和剪力将大增,并最终导致铺底结构的开裂破坏,从而产生基底翻浆冒泥等病害。因此,对于重载铁路而言,采用何种隧道基底结构需要予以特别研究。山西中南部铁路隧道断面采用标准隧限-2B 断面,仰拱矢跨比1/10.5(按规范要求双线隧道仰拱矢跨比宜为1/10 ~1/12)满足规范要求。隧道仰拱填充厚度126 cm,隧道断面结构形式受力能满足30 t 轴重下结构承载力要求。
      重载条件下基底岩土的动力学效应对隧道底部结构受力状态影响显著。软弱围岩(尤其是土质围岩),在列车动载作用下,其物理力学性质将发生变化,加之排水不畅,岩土的物性指标和承载力将明显降低,这是引起隧道基底结构开裂、下沉以及翻浆冒泥的主要原因。因此,系统研究基底围岩在列车动载作用下的力学效应,寻找适当的处理措施和解决方法,对重载铁路而言意义重大。该线隧道区主要地层是湿陷性黄土、具弱-中膨胀性的黏土、砂岩、泥岩(或砂泥岩互层)、灰岩、粗(细)圆砾土等。针对重载设计活载由“中-活载”调整为30 轴重活载的设计标准变化,隧道结构设计原则拟采用以下工程措施。

      (1)无砟轨道地段结合轨道板加厚,隧道断面扩挖。
      (2)拟针对高等级(Ⅱ级自重及以上)湿陷性黄土,洞内外均采用灰土挤密桩(或柱捶冲扩桩)(注:中活载设计中只对洞外高等级湿陷性地段采用灰土换填或灰土挤密桩)消除湿陷性; 对低等级湿陷性黄土采用基底换填消除湿陷性。
      (3)对于富水段落的砂质、泥岩地层(或其他土质地层)应加强基底处理措施,如应采用钻孔桩或其他桩基形式,以提高围岩及基底承载力至少达到250 kPa。
      (4)对于桥隧相连地段,考虑列车动载作用,建议桥梁与隧道做成分离式结构,以避免因静、动载受力模式不同,对结构产生不利影响。
       由此增加工程投资2 000 万元。3.5 采用30 t 轴重荷载设计投资增加统计
      该项目荷载调整影响投资情况见表1。
b1.jpg
      山西中南部铁路通道瓦塘至洪洞段落工程静态投资237 亿元,由表1 可知,采用重载设计标准(Z = 1.2),工程投资增加6.36 亿元,增幅2.68%。

3.6 需要说明的问题

      (1)山西中南部铁路通道作为路内首条按重载标准进行建设的重载铁路通道,桥梁活载标准按ZH(Z = 1.2)活载设计,鉴于目前国内尚无相关的成熟设计规范可供执行,建议在此项目的基础上开展一系列有关重载铁路建设的仿真、测试及试验,以期总结一套重载铁路建设技术经验。经初步梳理,开展这些研究需要费用为2000 万元。
      (2)目前铁道部针对重载铁路有砟轨道地段的轨枕、扣配件及道岔正在进行研究,对铁路投资影响尚不确定。
      (3)上述措施是为了满足30t 轴重车辆运行的需要,若近期不开行30t 轴重列车,钢轨道岔等加强措施可暂缓实施。

4 结论

      中国铁路依靠科技进步和技术创新,不断完善和提高铁路技术装备水平,改变了铁路传统产业的形象,使铁路跻身于现代化产业行列。在客运高速化的同时,货运重载以其运能大、效率高、成本低的优势而备受关注。山西中南部铁路通道瓦塘至洪洞段落按重载设计标准设计,工程投资较原设计237亿元增加6.36 亿元,增幅2.68%。用不多的投资增加,取得巨大的经济效益,值得进一步推广使用。

(全文完)



======================无聊的分割线=================================

此文分析了山西中南部通道轴重提到30吨后相比于既有线路标准所做的改进,相信关心中国铁路重载货运发展的人都感兴趣。纵观刘跨越在铁路货运方面的成就,可书可写的也不少,但是,山西中南部通道按照轴重30吨设计,应该是最有分量的一笔。

如果不想看全文的,您只需看下面这句话就够了
“山西中南部铁路通道瓦塘至洪洞段落按重载设计标准设计,工程投资较原设计237亿元增加6.36 亿元,增幅2.68%。用不多的投资增加,取得巨大的经济效益,值得进一步推广使用。”
caocaobanzhu 发表于 2011-6-25 18:00
2冰,轴重对外行来说无所谓,但对干铁路的人来跟明镜一样,少一吨轴重可是N多吨黄金的价钱!!咱们论一论为什么是 ...


哎 要扯起货车轴重 那又是是一个漫长的话题了

直接转发一篇文章好了

2011年3月《铁路工程造价管理》

重载标准铁路设计对工程投资的影响分析

高天(铁道第三勘察设计院集团有限公司工经处,天津300142)

摘要:由山西中南部铁路通道工程分析入手,讨论采用重载标准设计对铁路投资的影响情况。通过分析探讨,建议以运输煤炭货物为主的铁路通道采用重载标准,因为其有利于充分发挥铁路运输效益。

关键词:铁路; 重载; 工程投资

收稿日期


1 研究背景

      2005 年国际重载运输协会(IHHA)巴西年会,对重载运输的定义作了新的修订,主要包括下面3点: 重载列车牵引质量至少要达到8000 t(以前为5000 t); 轴重(或计划轴重)为27t 及以上(以前为25 t) ; 在至少150 km 线路区段上年运量超过4 000万t(以前为2 000 万t) 。
      从20 世纪80 年代起,我国铁路为扭转运输紧张的被动局面,瞄准世界铁路科技发展前沿,学习和借鉴国外经验。根据我国铁路运营特点和实际需要,在货物运输方面把发展重载运输作为主攻方向,把研究和采取开行不同类型的重载列车运输方式作为铁路扩能提效的重要手段。笔者结合个人实践经验,分析铁路重载设计对工程建设投资的影响。

2 项目简介
      新建山西中南部铁路通道连接山西省西部和中南部、河南省北部、山东省中南部,线路全长1218km,为双线电气化Ⅰ级铁路,是以运煤为主的山西中南部地区大能力煤炭外运通道。预计最大区段货流密度: 近期1. 亿t、远期1.8 亿t。工程起点至汤阴段初步设计概算总额为568.8 亿元。此文以瓦唐至洪洞段工程为例进行分析。本段正线291.755km,桥梁长度为61.049 km,占线路比重的21%; 隧道长度为155.078 km,占线路比重的53%; 路基长度为75.628 km,占线路比重的26%。该段概算总额284 亿元,其中静态投资237 亿元。
3 重载设计对工程造价的影响分析

3.1 路基
      设计采用30 t 轴重荷载设计之后,对路基存在影响的部分主要是路基基床表层、高路基(大于30 m)本体填料部分以及高路堑(堤)挡土墙。
      (1)基床表层(0.6 m)填料由原来的A 组填料改为级配碎石或级配砂砾石,压实标准执行《重载铁路路基设计规范》(报批稿),标准较《铁路路基设计规范》有所提高,投资增加6845 万元。
      (2)该线填料为新黄土,塑性指数宜小于12,填土高大于30 m 基床以下填料用水泥改良,水泥掺入量3%。水泥采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,强度等级为32.5 级或42.5 级,初凝时间不宜小于3.0 h,终凝时间不宜小于6.0 h,不应使用快硬水泥、早强水泥,不得使用受潮变质水泥。填料由新黄土变为水泥改良土,投资增加7284 万元。
      (3)对于路肩式支挡结构应尽量改为路堤式支挡结构,以减小列车动应力对支挡结构的影响,同时根据30t 的换算土柱对支挡结构进行检算。22t 轴重调整为30 t 轴重荷载对挡土墙产生影响,投资增加100 万元。
3.2 桥梁

      对重载设计活载标准及相关参数的确定为:“中-活载(2005)ZH 标准(Z= 1.2)”能满足山西中南部铁路通道运输需求; 动力系数、牵引力和制动力系数仍按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)公式确定; 离心力按《铁路桥涵设计基本规范》公式确定,离心力的作用位置取轨顶以上2。2 m; 横向摇摆力、脱轨荷载的计算原则按《铁路桥涵设计基本规范》确定,荷载取值提高20%。
      经测算,ZH(Z=1.2)活载较普通荷载对工程投资影响主要体现在桥梁梁部、基础以及涵洞部分。
      (1)设计采用ZH(Z=1.2)活载需对桩基础、扩大基础重新检算,基础类型选取直线6 度地震区、直线8 度地震区、曲线6 度地震区、曲线8 度地震区进行检算,初步检算结果如下:
      ①直线6 度地震区桩基础工程数量增加12.5%~20%,最小配筋面积不变;
      ②直线8 度地震区桩基础工程数量增加5.3%~13.3%,最小配筋面积有增有减,总体来看基本保持不变;
      ③曲线6 度地震区桩基础工程数量增加8.5%~16.7%,最小配筋面积不变;
      ④曲线8 度地震区桩基础工程数量增加8.3%~17.5%,最小配筋面积有增有减,总体来看基本保持不变。
      随着桩基础工程数量的增加,桩基根数也发生变化,承台的工程数量也随之增加。经计算,桥梁基础按ZH(Z=1.2)活载设计,较普通荷载桩基础工程量综合增加约12%,费用增加17219.8 万元。

      (2)梁部与初步设计采用的2101梁型相比,梁高增高10 cm,混凝土增加5%左右,普通钢筋增加10%左右,钢绞线增加10% 左右。经计算,梁部因考虑ZH(Z = 1.2)活载引起工程投资增加13 971.4万元。

      (3)支座采用重载梁ZH 活载时,不大于设计采用支座容许承载力,桥梁支座型号无变化; 桥墩、桥台在30 t 轴重设计荷载条件下工程数量变化不大。

      (4)两种活载对涵洞盖板的压力随涵洞板顶填土高的增加而减小,板顶填土高为12 m 时,板顶的竖向压力差值为1.58%,差别已不大。经计算,板顶填土高小于12 m 的涵洞需要增加盖板圬工10%~15%,费用增加1189.4 万元。
3.3 轨道
3.3.1 钢轨

      对钢轨轨型的影响主要是指对其断面尺寸的影响,即钢轨截面对水平轴的惯性矩J 的影响及中性轴距轨底的距离H 对轨道受力与变形的影响。钢轨重量增加对轨道受力与变形均可予以改善,经计算,如果把60kg/m 钢轨换为75kg/m 钢轨,则钢轨弯曲应力降低15.4%。更换重型钢轨可全面改善轨道的受力与变形状况,因此重载铁路大都采用重型钢轨。此外,根据我国《铁路轨道设计规范》,对于年通过总重大于5000 万t 的线路,应采用75kg/m 轨。推荐重车线采用75 kg/m  U75V 轨,这一变化
增加工程投资9473万元。
      目前铁道部针对重载铁路有砟轨道地段的轨枕及扣件正在进行研究,由此对投资带来的影响还不能确定。

3.3.2 道床
      (1)有砟道床。对于重载线路,由于轴重、行车密度增加,将使道床的工作环境发生严重恶化:道床粉化、板结情况严重,道床积累残余下沉速率提高,而道床厚度的选择直接关系到养护维修工作量。
      目前国内尚无30t大轴重重载铁路运输的工程实践,结合不同道碴厚度对应不同基床结构的技术经济比选结论,建议土质路基铺设级配碎石地段采用单层道床,道砟厚度50cm;硬质岩石路堑、隧道内道床厚度为35 cm;桥上枕下道床厚度为35cm。由此增加工程投资446 万元。
      (2)无砟道床。道床板:采用纵向连续结构,宽度为2800mm,厚度为260mm,C40混凝土;扣件:暂按刚度50kN/mm 考虑;列车荷载:30 t 轴重;动力系数:目前对于重载铁路没有进行相关实验,对动力系数的取值仍需进一步研究,此次计算暂取2.0;温度荷载:洞口道床板整体温度变化取35 ℃,洞内道床板整体温度变化取15 ℃。混凝土收缩按降温10 ℃加以考虑。
      在重载铁路工况下,无砟轨道长期承受大轴重列车疲劳荷载,宜将道床板厚度适当加厚,以提高道床板抗弯刚度,因此道床板按加厚300mm 设计。由此增加工程投资1386 万元。
      (3)道岔。结合区间线路由60kg/m 轨调整为75kg/m 轨,道岔型号也相应进行匹配调整,由此增加投资1727 万元。3.4 隧道
      我国铁路隧道运营一定时间后,部分隧道底部出现铺底开裂、破损、下陷,向两侧外挤,以及翻浆、冒泥等病害现象。当轴重增大、运量提高后这种现象将更为明显。目前,铁路隧道设计对隧道铺底结构的计算及其受力状态也缺乏足够认识,多数认为铺底是一种受压结构,在进行隧道铺底病害整治时就一味加厚铺底混凝土的厚度。而实际调查研究发现,即使铺底混凝土厚度达到1.0 m 以上仍会出现铺底破裂、一侧明显下沉的现象。实际上,由于施工条件等因素的影响,隧道基底结构与基岩不可能很好地粘结共同变形。在大轴重、大运量的情况下,在列车动载及水的共同作用下,基底结构与基岩之间产生空洞,此时,隧道铺底结构的受力状态有所改变,其所承受的弯矩和剪力将大增,并最终导致铺底结构的开裂破坏,从而产生基底翻浆冒泥等病害。因此,对于重载铁路而言,采用何种隧道基底结构需要予以特别研究。山西中南部铁路隧道断面采用标准隧限-2B 断面,仰拱矢跨比1/10.5(按规范要求双线隧道仰拱矢跨比宜为1/10 ~1/12)满足规范要求。隧道仰拱填充厚度126 cm,隧道断面结构形式受力能满足30 t 轴重下结构承载力要求。
      重载条件下基底岩土的动力学效应对隧道底部结构受力状态影响显著。软弱围岩(尤其是土质围岩),在列车动载作用下,其物理力学性质将发生变化,加之排水不畅,岩土的物性指标和承载力将明显降低,这是引起隧道基底结构开裂、下沉以及翻浆冒泥的主要原因。因此,系统研究基底围岩在列车动载作用下的力学效应,寻找适当的处理措施和解决方法,对重载铁路而言意义重大。该线隧道区主要地层是湿陷性黄土、具弱-中膨胀性的黏土、砂岩、泥岩(或砂泥岩互层)、灰岩、粗(细)圆砾土等。针对重载设计活载由“中-活载”调整为30 轴重活载的设计标准变化,隧道结构设计原则拟采用以下工程措施。

      (1)无砟轨道地段结合轨道板加厚,隧道断面扩挖。
      (2)拟针对高等级(Ⅱ级自重及以上)湿陷性黄土,洞内外均采用灰土挤密桩(或柱捶冲扩桩)(注:中活载设计中只对洞外高等级湿陷性地段采用灰土换填或灰土挤密桩)消除湿陷性; 对低等级湿陷性黄土采用基底换填消除湿陷性。
      (3)对于富水段落的砂质、泥岩地层(或其他土质地层)应加强基底处理措施,如应采用钻孔桩或其他桩基形式,以提高围岩及基底承载力至少达到250 kPa。
      (4)对于桥隧相连地段,考虑列车动载作用,建议桥梁与隧道做成分离式结构,以避免因静、动载受力模式不同,对结构产生不利影响。
       由此增加工程投资2 000 万元。3.5 采用30 t 轴重荷载设计投资增加统计
      该项目荷载调整影响投资情况见表1。
b1.jpg
      山西中南部铁路通道瓦塘至洪洞段落工程静态投资237 亿元,由表1 可知,采用重载设计标准(Z = 1.2),工程投资增加6.36 亿元,增幅2.68%。

3.6 需要说明的问题

      (1)山西中南部铁路通道作为路内首条按重载标准进行建设的重载铁路通道,桥梁活载标准按ZH(Z = 1.2)活载设计,鉴于目前国内尚无相关的成熟设计规范可供执行,建议在此项目的基础上开展一系列有关重载铁路建设的仿真、测试及试验,以期总结一套重载铁路建设技术经验。经初步梳理,开展这些研究需要费用为2000 万元。
      (2)目前铁道部针对重载铁路有砟轨道地段的轨枕、扣配件及道岔正在进行研究,对铁路投资影响尚不确定。
      (3)上述措施是为了满足30t 轴重车辆运行的需要,若近期不开行30t 轴重列车,钢轨道岔等加强措施可暂缓实施。

4 结论

      中国铁路依靠科技进步和技术创新,不断完善和提高铁路技术装备水平,改变了铁路传统产业的形象,使铁路跻身于现代化产业行列。在客运高速化的同时,货运重载以其运能大、效率高、成本低的优势而备受关注。山西中南部铁路通道瓦塘至洪洞段落按重载设计标准设计,工程投资较原设计237亿元增加6.36 亿元,增幅2.68%。用不多的投资增加,取得巨大的经济效益,值得进一步推广使用。

(全文完)



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此文分析了山西中南部通道轴重提到30吨后相比于既有线路标准所做的改进,相信关心中国铁路重载货运发展的人都感兴趣。纵观刘跨越在铁路货运方面的成就,可书可写的也不少,但是,山西中南部通道按照轴重30吨设计,应该是最有分量的一笔。

如果不想看全文的,您只需看下面这句话就够了
“山西中南部铁路通道瓦塘至洪洞段落按重载设计标准设计,工程投资较原设计237亿元增加6.36 亿元,增幅2.68%。用不多的投资增加,取得巨大的经济效益,值得进一步推广使用。”
看完此文看完此文大家应该明白了轴重30吨的线路并不是什么强壮如恐龙般的东西,所以老美在古老的线路基础上稍加改造,就形成了将近20万公里一级重载线路。可惜,此文发表于跨越时代,高阻要是习惯性地一声令下——“降!那就全完了

对于普速重载而言最关键的是线路而不是机车车辆,澳大利亚FMG公司那些轴重40吨的车,就是南车长江与北车齐厂造的,但是,在我国只能装到轴重22~23吨进行出厂测试——没办法,我们的线路、涵洞和桥梁标准无法承受40吨轴重

这就是轴重40吨铁路的桥梁和桥墩(单线),看着非常单薄寒酸是吧?

但是人家是按照轴重不小于40吨设计的,我们的铁路桥,50年代初的一些老桥,至少在墩台上还能满足轴重26~30吨要求,1959年以后的包括大秦,一律只能满足轴重22~25吨。.

大秦因为重载,进行过多次桥梁加固,墩、台、梁都加固过,实际载重能力已经提高。但是,铁道部一直不提高桥梁设计荷载,所以,新建铁路照样是软骨头。

高架梁.jpg
2冰勿顾左右而言他,我提出的问题是老刘光哥为何20吨,难道他们不懂铁路?荒谬!他们是老货了。为什么?你不是认识四方包子吗?问一问他,如果不怕得罪人。我可告诉你,四方可是光哥老窝。

caocaobanzhu 发表于 2011-6-25 20:11
2冰勿顾左右而言他,我提出的问题是老刘光哥为何20吨,难道他们不懂铁路?荒谬!他们是老货了。为什么?你不是认 ...


那就别出来丢人了 你先把20吨轴重的出处搞清楚再说 怎么现在不敢说自己是四方厂的人了· 要是我跟你说株机的刘友梅在搞38T轴重的重载  你是不是要吐血
caocaobanzhu 发表于 2011-6-25 20:11
2冰勿顾左右而言他,我提出的问题是老刘光哥为何20吨,难道他们不懂铁路?荒谬!他们是老货了。为什么?你不是认 ...


那就别出来丢人了 你先把20吨轴重的出处搞清楚再说 怎么现在不敢说自己是四方厂的人了· 要是我跟你说株机的刘友梅在搞38T轴重的重载  你是不是要吐血
38太大了,又走极端了。四方,株州,大连,齐齐哈尔都不重要,重要的是四方十光哥合作毁了中国铁路的未来。而你是干什么的?别岔开话题,今后咱们就论车辆和轴重,早晚把张和四方的尾巴揪住。
caocaobanzhu 发表于 2011-6-25 23:55
38太大了,又走极端了。四方,株州,大连,齐齐哈尔都不重要,重要的是四方十光哥合作毁了中国铁路的未来。而你是 ...
等你找到证据揪住再说吧

四方&曙光怎么就毁了毁了中国铁路的未来了?

愿闻其详