精细化高铁建设,主要包括有砟到无砟的跨越,以桥代路防沉降的技术应用,
有砟到无砟的跨越
有砟还是无砟,在确定高铁建设方案之初爆发过激烈的争论。
所谓有砟,就是传统轨道在枕木下面垫石砟。而在无砟轨道上,普通铁路中常见的枕木则被混凝土枕取代,而枕木下也不再垫石砟,而是直接将铁轨铺在一个高强度混凝土板上。
这一跨越的意义在于,动车组时速达到250公里以后,在车底部会形成强烈的气旋风,如果是有砟轨道,铺设的碎石子会被掀起来,给列车运行造成极大危险。从这个方面来说,无砟轨道更适用于时速超过250公里的高速铁路。在国际范围内,无砟轨道近年来也经常被运用,例如日本就在新干线上铺设了2700多公里的无砟板式轨道。
争论的焦点在于建设成本。从有砟轨道越过有砟高速,直接建设无砟高速使得高铁建设成本大增。有砟在工程建设期能省钱,但车速越高,列车晃动就越剧烈,后期养护需大量投资。无砟可以保持列车的高速平稳,少维修。无砟成本虽是有砟的1.3-1.5倍,但运营10年左右,成本即可收回。
慎重决策之下,铁道部最终决定高铁线路使用无砟轨道技术。
这一决策的附带优势,则是伴随中国人多年的火车“咣当”声也与高铁绝缘。在京沪高铁的正线,世界最先进的中国铁路Ⅱ型板式轨道系统被采用,它可以减小高速运行下的列车振动噪声,而且轨道几何平顺性好,乘坐舒适度好。
目前既有铁路上铺设的钢轨长度均为25米,因为焊接的地方太多,所以火车在行驶过程中一到焊接处就会发出撞击声。而高铁采用500米长轨,钢轨上道后,技术人员采用目前世界上最先进的移动焊接设备,将500米的超长钢轨之间进行二度焊接,全线铺设无缝线路和无砟轨道,“咣当”声难觅踪影。
以桥代路防沉降
国外高速铁路建设一般需要8-10年的时间,而其中自然沉降的时间则至少要两年。反观京沪高铁,从2008年4月18日正式开工后,原定5年的工期,实际2年7个月完成铺轨,引发了人们对于路基是否结实、沉降发生概率的质疑,而路基一旦沉降不均匀,高速行驶的列车很可能发生严重事故。
“采用路基的形式,从开工到完工再到列车运行,一直都会伴随着路基的沉降变形。因此,目前的高铁建设多采用打桩建立在地下基岩之上的高架桥来代替路基方式,以回避路基的沉降变形”。2100433B