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高速列車的武廣高鐵

線路參數

名稱:武廣客運專線

別稱:武廣高鐵

走向:武漢--廣州

裏程:1068.8公裏

正線長度:989公裏

概算投資:1166億元

速度目標值:350km/h

線路等級:客運專線

線路類型:雙線電氣化,無砟軌道,無縫鋼軌

最大坡度:2%

曲率半徑:最小7000m

線間距:5m

到發線有效長度:560m

車體:CRH2C,CRH3

專線特點

特別之處壹 壹列可裝載乘客千人 礦泉水瓶倒置不會倒

時速350公裏的武廣客運專線和諧號動車組都是國產的,而這些列車到底是什麽樣的呢?測試的動車組既有像日本新幹線那樣的子彈頭,也有略短的像鯨魚頭壹般的機頭。而壹列有八節車廂,***可載客1000人左右。

在先期測試中,考慮到春運等乘客量較大時期的需求而將兩列車合並運行測試的。而之所以叫動車組,就是因為除了機頭牽動,其他車廂也可以自帶動力。

特別之處二 速度:3小時可從武漢到廣州

開通初期的G1001次從武漢到廣州只需不到3個小時,9時從武漢站開出,11點57分到達廣州北站,這顯示,該車計劃開行3個小時,就可以從武漢到達廣州,比京廣線縮短10個小時左右。

2009年12月19日下午6點整,武廣沿線各銷售點開始出售武廣客運專線火車票,2009年12月26日正式投入使用。

特別之處三軌道:積累經驗日德技術都上場

武廣客運專線采用的是無砟軌道這種當今世界先進的軌道技術。其軌枕由混凝土澆灌而成,路基也不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,減少維護、降低粉塵、美化環境,可適應時速達到200公裏以上的高速列車。

而除了中國,日本、德國都有適合自身的軌道技術。據介紹,日本的軌道為了適應多地震的情況,采用板式軌道,在真正的軌道板下還要鋪設兩層基礎層,以便地震等破壞情況發生後,減震並且只需抽取基礎層,軌道板仍可繼續使用;而德國軌道鋪設技術簡便,采用雙塊式,軌道兩邊兩塊,中間用水泥混凝土連接,“技術實施簡單”。“為了今後中國高鐵建設,武廣線上多處輪番使用這兩種軌道技術,以便積累經驗,看看哪種技術更適合中國那壹類的地質地理情況,僅在花都就鋪設有這兩種軌道。”

特別之處四 鋼軌:采用科學方法,合理施工造就無縫軌道

武廣客運專線在用的是超長鋼軌,而非普通的25米鋼軌。由於鋼材料的體積受溫度影響大,即所謂的熱脹冷縮,壹般情況下采用的是25米規格鋼軌,並且在接縫處留有壹定的縫隙。這就導致了列車在行駛過程中會由於鋼軌接縫而顛簸。而武廣客運專線為平均時速340千米每小時的快速客運專線,列車經過時哪怕是0.5厘米的凸起或縫隙都會造成極大的危險。所以武廣客運專線在設計時便采用超長無縫鋼軌,在適宜溫度內施工(如長沙為17~25攝氏度),盡量避免減少溫度對鋼軌的影響,並且在鋼軌下方設置有調節鋼軌長度的混凝土塊,保證了超長鋼軌接縫處變化不超過0.1厘米,從而保證了列車的安全和乘客乘車的舒適性。

建設背景

“武漢到廣州新建壹條鐵路的設想,在鐵道部的‘九五’規劃裏就有了。到了2003年,各方覺得技術條件已經成熟,就開始積極呼籲推進武廣線的立項。”接受采訪時,湖北省鐵路建設領導小組辦公室主任王祖建回憶道。

在2003年3月的十屆全國人大會議上,由時任廣東省委常委、廣州市委書記的林樹森牽頭,30多名全國人大代表提出議案,希望國家盡快修建京廣客運專線武昌到廣州段。湖南、湖北代表團也不約而同地提出同樣議案,各方熱切期盼武廣客運專線的誕生。國務院對議案十分重視,次年就批準了可行性研究報告。

當時,中國高鐵已邁出試探性壹步:2003年10月,由中國自主研究、設計、施工的秦沈鐵路客運專線開通,設計時速達200公裏,在養護維修上采用公司化的資產經營責任制的管理模式,這壹體制也是後來客運專線運營模式的雛形。

建設背景

修建武廣高鐵的最直接原因是既有線路飽和。

廣州至武漢段屬京廣鐵路,是全國最繁忙最密集幹線,其客貨混跑的模式成了鐵路發展的瓶頸:客車要提速,貨車要重載慢行,二者互相幹擾。據測算,京廣線每開行壹趟客車就要影響兩趟貨車的運輸。

春運期間矛盾最為集中。在外來工集中的珠三角,京廣線客車運能挖盡仍無法滿足龐大的客流需求,貨運更是“壹輛車都發不出去”;武漢同樣吃緊,“春運期間,只有通往港澳的兩趟鮮貨貨車能通行,其他貨車就算發出去也常常在路上停下,不知哪天能到。”王祖建說。

武廣線的開通,將使原有路網的貨運潛力得到釋放。據鐵道科學研究院研究員何邦模估計,京廣線客運負擔分流到武廣線後,貨運能力可增長不止壹倍。

修建武廣線的另壹個背景,是中國“城市群”在經濟地圖上的崛起。

國家發改委綜合運輸研究所研究員董焰表示,過去中國經濟發展主要以城市為核心,但來區域經濟發展很快。“城市群”作為壹個整體漸漸浮出水面———珠三角、長株潭紛紛啟動壹體化進程,各區域也開始規劃城際軌道網。

城市群的崛起以及城市群之間的交通需求,意味著以短途運輸為主的公路已不能跟上形勢,運載量小的航空運輸也難完成新的使命,高鐵應運而生:壹趟動車組以載客600~800人計,等於10輛大巴客車或者3架客機,單位載客量所占用的土地、消耗的資源更少;此外,在能源供應日益緊張、油價不斷上漲、環保壓力不斷增大的趨勢下,以電能驅動的高鐵更適應時代需要。

城市群的崛起,需要高鐵網絡的配套。根據規劃,未來三年國家將投資1.3萬億元建設“四縱四橫”的客運專線;到2020年,中國每小時200公裏及以上時速的高速鐵路,建設裏程將超過1.8萬公裏,占世界高速鐵路總裏程的壹半以上。比起有數十年高鐵建設經驗的日、法、德等國,中國高鐵可謂後來居上,將用短短幾年走完其他國家半個世紀的發展路程。

中國鐵道科學研究院首席專家黃強曾斷言:“到2012年,坐火車像坐公交車壹樣隨到隨走,基本上每個人想上哪就上哪。”

該線的無砟軌道會采用從德國睿鐵公司(RAIL.ONE)引進的RHEDA 2000雙塊式無砟軌道技術,另有部分路段會使用基於日本新幹線的CRTS I型軌道板。

建成的武廣客運專線是我國鐵路高速客運網主骨架之壹,正線全長968.446公裏,其中湖北省境內152.817公裏,湖南省境內517.948公裏,廣東省境內298.481公裏。武廣客運專線全線總工期四年半(含調試期半年),國家批復的投資估算為1080億元,是我國目前裏程最長、技術標準最高、投資最大的鐵路客運專線,於2009年12月26日全線建成通車。

武廣客運專線全線基本采用無砟軌道(主要為德國的雷達2000型軌道,部分采用日本的板式軌道,***948.218公裏)、壹次鋪設跨區間無縫線路。正線路基***計388公裏,占線路總長的40.1%;全線橋隧總長579.549公裏,占線路長度的59.9%。***有橋梁661座401.239公裏,占線路長度的41.4%,其中流溪河特大橋13.431公裏,為全線最長大橋。隧道237座178.858公裏,占線路長度的18.5%,其中瀏陽河隧道10.115公裏為全線最長隧道,大瑤山1號隧道10.081公裏為全線最長山嶺隧道。***征用土地69615畝,拆遷建築物375.66平方米,土石方1.01億立方米。

湖北省境內重點工程有天興洲長江大橋11公裏、淦河特大橋3.405公裏、汀泗河特大橋 3.167公裏、胡家灣特大橋2.255公裏、滬蓉高速公路特大橋2.252公裏、陸水特大橋3.991公裏。

武漢天興洲長江大橋是武廣客運專線的關鍵工程。其位於武漢長江二橋下遊9.5km處的天興洲分汊河段上,全長11公裏,正橋4.657公裏。該橋是武漢市的第六座長江大橋,搭載四線鐵路、雙向六車道公路過江。鐵路橋寬16.8米為兩條高速客線和兩條貨運線;公路橋面寬27米,設計時速80公裏。該橋荷載量達2萬噸。總投資110.6億元,設計施工首次采用41片、單片重達900噸的簡支箱梁。

天興洲長江大橋3號主塔墩在標高132.29米處實現合攏,2號主塔墩也已突破110米高程,將在4月下旬合攏,分布長江上的100多個橋墩均已全部出水。大橋壹邊建主塔,壹邊準備掛索,同時鐵路橋的鋼桁梁正在批量生產,計劃5月開始架設主橋鋼梁。

湖南省境內的重點工程有五尖大山隧道 6.857公裏、新墻河特大橋4.792公裏、汨水特大橋2.935公裏、瀏陽河隧道10.115公裏、株洲湘江特大橋1.845公裏、衡陽湘江特大橋2.326公裏、丹水嶺隧道2.207公裏,吊溝嶺隧道3.540公裏、海棠隧道2.898公裏、九子仙隧道2.728公裏、新南嶺隧道3.087公裏、金星沖特大橋2.991公裏、大禾特大橋1.036公裏,章水河大橋2.401公裏等。

瀏陽河隧道是武廣線上的控制工程,是國內首座穿越城市、河流、高速公路的鐵路隧道,該隧道位於湖南省長沙市東部,全長10.115公裏,屬於國內特長、特大斷面隧道。隧道為客運專線雙線,開挖寬度最大超過16米,開挖高度超過13米,斷面積超過160平方米,平均埋深在30~50米間,是國內鐵路區間隧道所少見的。瀏陽河隧道是我國高速鐵路隧道綜合性施工難度最大、長度最長的高速鐵路隧道,該工程難點多,技術含量大。

瀏陽河隧道穿越市區建築物、立交橋等市政設施,具有復雜環境條件下城市地鐵隧道工程的特點。該隧道施工豎井最深達54.45米,與壹般地鐵施工豎井比較,提升高度和出砟能力差別很大,隧道穿越地層又多為泥巖、泥質砂巖和砂質泥巖等Ⅳ~Ⅵ級軟弱圍巖,除個別地段風化不均勻,地下水可能滲出外,多數圍巖的滲透系數小,是良好的阻水地層,對銑挖法施工較為有利,但對大跨度斷面的穩定極為不利。由於武廣客運專線工期十分緊迫,必須采取多分段(即長隧短打,被4個輔助坑道辟分5段)高速度的機械化施工方式,才能滿足武廣客運專線總工期的要求。

為確保24個月工期內完工,參建各方均采取了超常規的施工方案,壹是設3座豎井、1座斜井,加上進出口***6個工作面同步展開施工,中鐵四局和中鐵壹局分別擔負了北段和南段各3個工作面的施工任務。二是采用以非爆破銑挖法為主的施工工藝,加快施工進度。其中,銑挖機修建鐵路隧道,在國內尚屬首次。同時他們還采用先進的地質預報,全面監控地質情況,根據地質情況進行施工作業,使工程進度處於可控狀態之中。

由武廣Ⅱ標壹項目隊隧道分隊施工的瀏陽河隧道2#豎井開挖斷面大,達197m2,是壹般城市地鐵豎井斷面的六倍多,地質條件差,井身16m範圍軟巖部分為回填土及流砂層,含水量豐富,16米以下為泥質砂巖,須進行爆破開挖,加之開挖深度達54m,且豎井二次襯砌采用逆作法施工,即開挖壹環襯砌壹環,豎井的裝砟運輸、模板支撐架上下井、襯砌砼的入模振搗等施工難度相當大。為保證2#豎井按期進入正線施工,該分隊在項目隊的領導下,制定了詳細的節點工期,大年三十,當千家萬戶沈浸在節日的歡慶中的時候,分隊2#豎井內大幹熱火朝天,施工人員正在緊張的對豎井二襯C-C段第壹節(隧道上臺階)進行砼灌註, 3月5日,正式進入隧道正線施工。

新墻河特大橋為武廣客運專線全線控制性工程之壹,全長4.851公裏,其主橋長400米,主跨上部結構為多跨72米預應力砼連續梁結構,基礎最大樁徑為2.2米,最長樁深61米,采用了先進的旋挖鉆機施工, 新墻河特大橋主橋自2006年11月18日開工,2007年3月12日,最後壹根直徑為2.2米,砼為211立方米的鉆孔樁順利灌註完畢,終於搶在汛期來臨之前,安全、優質、快速地完成了主橋水中墩全部基礎施工,為後續施工贏得了時間。該橋成為武廣客運專線第壹個主橋水中墩基礎施工全部完成的工程。

武廣客運專線衡陽段的湘江特大橋由中鐵大橋公司負責承建,其他部分由中鐵三局負責施工。衡陽湘江特大橋全長2.326公裏,***有62個橋墩,其中水中橋墩7個。橋墩所在湘江水深最高近13米,卵石層厚6米多,其施工難度是湘江上最大的。橋墩施工采用大型鋼結構件圍堰,用8個單元件圍成壹圈,整個圍堰由3層組成,高度比5層樓還高,總重量265噸。

廣東省境內重點工程有大瑤山隧道群24.6公裏,牛嶺隧道7.588公裏、高嶺隧道5.558公裏,黃秋山隧道4.237公裏、山天尾隧道3.864公裏、坪嶺隧道4.216公裏、大窩山隧道3.894公裏、北鄉特大橋4.029公裏,西瓜地2#特大橋2.606公裏、梅村特大橋2.579公裏,武江特大橋1.516公裏、白廟北江特大橋1.773公裏,大燕河特大橋5.318公裏,獅嶺特大橋4.618公裏,花都特大橋4.882公裏。

新大瑤山隧道群由大瑤山1號、2號、3號隧道組成,***約24.6公裏。其中大瑤山1號隧道長10.081公裏,已於2008年6月9日貫通,出口為167米橋接大瑤山2號隧道長6.027公裏,出口為45米橋接3號隧道長8.289公裏,分別由中鐵隧道局和中鐵十二局施工。

高嶺隧道洞門設計為帽檐斜切式洞門,洞門全長18米,斜切面與仰坡坡度均為1∶1.25。該洞門結構系在洞口襯砌斜切面加設壹斜切橢圓臺面帽沿構築而成,橢圓臺面以襯砌斜切橢圓面為底面,其軸線通過底面橢圓中心並與之垂直,因此技術復雜,立模困難,施工難度大。項目部根據斜切帽檐式隧道洞門的特點,購買專用模板,采用模板臺車配合綜合鋼拱架立模,確保洞門模板穩固牢靠。技術人員全過程跟班作業,從技術交底、鋼筋焊接、立模、砼配合比選定、砼的澆築、拆模等工序嚴格按設計要求施工,確保了洞門施工質量和安全。

全長13.43公裏的新廣州站流溪河特大橋裏水段長度為3.5公裏。西華海跨線橋是流溪河特大橋裏水段的重點攻關項目,該跨線橋具有大跨度、深水基礎和水中爆破三個難點,是目前世界上跨度最大、施工難度較高的高速鐵路跨海橋。據了解,目前世界上高速鐵路最長的跨海橋只有100米,而西華海跨線橋長168米,是目前世界上最長的高速鐵路跨海橋。

流溪河大橋工程地域跨度大,征地拆遷數量多。直到2007年3月初,征地拆遷工作才得到突破性的進展。3月8日,防護樁施工隊伍進場,雙壁鋼圍堰加工隊伍進場,北岸圍堰施工隊伍進場。至3月28日,南岸21根抗滑樁和23根鋼管樁已全部完成。北岸築島工作也告完成,並開始防護樁的施工。29日上午,河床清礁作業船在南岸289#主墩位置開始清礁作業,標誌著西華海連續剛構下部作業施工正式開工。

武廣高速鐵路采用的是中國北車集團唐山車輛制造廠和青島四方車輛制造廠生產的CRH3與CRH2-C型動車組,這兩種型號的高速列車(動車組)設計時速均為350KM/H,CRH3型動車組已經在京津城際高速鐵路上安全運營壹年,沒有出現安全事故。

目前在武廣線上試運行的CRH3動車組是國內最先進最快速的列車,外觀與比常見的廣深線CRH1動車組差不多,都是以通體乳白色配以藍色線條裝飾。但車身線條比廣深動車組更加流暢優美,尤其是列車頭部線條更加向前突出,頗像子彈頭。動車組前後都有寫著“和諧號”三字的駕駛室,到終點站後,動車組列車可以直接往回開,從而實現“流水發車”最高密度時往返不需掉頭。

CRH3型動車組列車曾經在京津城際鐵路上創造了時速394.3公裏的紀錄。而在武廣線的試運行中,CRH3動車組也創下393公裏的武廣時速紀錄(此前CRH1跑出200公裏的時速)。長長的列車還沒來得及看清楚就已經呼嘯而過。據了解,車體的外形設計是根據空氣動力學原理,流線型的設計降低了動車組的空氣阻力和噪音。

由於動車組時速在350公裏以上,頂上的接觸網電壓高達27500伏特。所以試運行時沿線都有護欄進行全封閉運行,旁邊還有專門的鐵路公安守衛,嚴禁無關人員在站臺兩邊逗留,在鐵路兩側300米的區域內也嚴禁放風箏和氣球,以防發生觸電意外。

建設歷程

我國在建線路最長、技術標準最高、投資規模最大的客運專線———武廣客運專線於2005年6月23日正式開工建設。既有京廣鐵路是我國最繁忙的幹線之壹,其中武漢至廣州段尤為緊張,運輸能力處於超飽和狀態,運輸質量難以進壹步提高,特別是節假日期間因增開大量旅客列車,貨物列車被迫全面停開,嚴重制約區域經濟的發展。隨著國民經濟的快速發展,京廣通道的客貨運量將有較大幅度增長,經濟增長方式的轉變對客貨運輸質量也提出了更高的要求。新建武漢至廣州客運專線,實現客貨分線運輸,是徹底解決通道運能矛盾,提高運輸質量的最有效途徑。

修建武廣客運專線的呼聲從2003年就已開始。

在2003年初的十屆全國人大會議上,湖北代表團37名代表、廣東代表團30名代表不約而同地提出議案,希望國家盡快立項,建設京廣鐵路客運專線。

2004年7月21日,國務院批準武廣客運專線項目建議書。

2004年12月3日,武廣客運專線可行性研究報告正式獲得國務院批準。

2005年1月,國務院常務會議通過的《中長期鐵路網建設規劃》確定:2005年開工建設武廣客運專線,2010年建成。

5月初,武廣客運專線公司合同、章程在京簽字,標誌著武廣客運專線建設進入實質性操作階段。

5月13日,中鐵八局與德國海特坎普戴爾曼哈尼爾有限責任公司組成的聯合體,中標武廣客運專線項目武漢工程試驗段,試驗段位於武漢市江夏區五裏界鎮與烏龍泉鎮之間,長9.276公裏,目的是逐步探索高速客運線路建設情況,掌握高速客運技術,增加我國具有完全自主知識產權的鐵路建設技術。工程總工期24個月。

2006年5月,鐵道部要求對全線路基地段進行清理,對路基沈降難以滿足鋪設無砟軌道要求的地段進行了以橋代路, ***增加橋梁約80 公裏。全線橋隧總長占線路長度的比例達到67%。正線軌道壹次鋪設跨區間無縫線路,全線鋪設無砟軌道。

2009年12月9日,武廣鐵路客運專線成功試運行。從廣州南站發車至武漢站,用時不到3小時。其間,列車跑出394公裏時速,創造兩車重聯情況下的世界高速鐵路最高運營速度。

2009年12月26日,武廣客運專線正式開通運行。開通初期每天由廣州開往武漢方向的列車為28趟,武漢開往廣州方向的列車為23趟。其中從武漢直達廣州和廣州直達武漢的列車各有2趟。其余除各有兩趟直達長沙外,其余列車將按車次停靠沿線的鹹寧、赤壁、嶽陽、長沙、湘潭、株洲、衡陽、郴州、韶關、清遠等車站。廣州北站每天首班列車時間為上午7時,末班列車時間為晚上8時35分,平均30分鐘有壹趟列車運行。與以往的列車運行方式相比,武廣客專的發車密度及方式猶如公交車運營。

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