时速250的铁路怎么升级为300

如题所述

目前国内250km/h高速铁路大致可分两类:1.设计速度250(200)km/h、预留300(250)km/h提速条件的有砟客货两用线,主要是一些较早建成的“四纵四横”主干线路,如秦沈、沪汉蓉、沿海等,现运营速度已基本降至200km/h;2.最初规划350(300)km/h,后由于铁路建设环境变化、下调设计标准至250km/h或初期按250km/h运营速度开通的无砟客运专线,主要是一些设计建设恰逢2011年高铁建设受到重挫、全路大规模降速降标的“四纵四横”以外的非主干线路,如兰新第二双线、大西、贵广、南广等。

关于不同设计时速高速铁路对应的工程技术标准,大致可参照这张表。这些标准大致可分两类:一类是线上技术标准,主要是信号系统和列车;另一类是线下技术标准,包括最小曲线半径、缓和曲线、超高、线间距、隧道横截面积等。

线上标准是比较容易调整的:更换一条铁路的信号系统、重新安排运营列车都不是太麻烦的问题。国内目前投入运用的铁路信号系统主要包括LKJ2000、CTCS-2和CTCS-3三种。简单地说,LKJ2000只适合160km/h及以下速度列车的行车调度,因此只用于普通铁路(速度不超过160的既有线动车也可以LKJ2000控车);C2系统适合250km/h及以下速度,一般适用于200~250km/h动车线路,同时往下可兼容普通客货列车,往上也兼容高速动车组(但速度限制在250以下);C3系统则适合350km/h及更高速度,一般适用于300(350)G字头列车,往下也能兼容200/250D字头,但不兼容动车组以外的普通列车。

如果250线路要提速到300,信号系统必须由C2升级至C3,同时意味着这条线路上所有的普通列车必须改线(信号系统不兼容了)。但如今铁总决定在一些高速铁路上实行普铁高铁混跑(悲催的兰新第二双线,差一点上普铁的大西),信号系统也就只能按C2,最高运营速度也就限制在了250。

列车方面只要安排380高速动车就行了,差不多是最容易调整的。不过目前全路动车组普遍短缺,于是成绵乐城际铁路不幸躺枪——设计250、却因初期运用CRH1A而不得不按200开通,好在最近要换250km/h的CRH2A了。

最头疼的是线下技术标准:铁路一旦建成,再想调整线路基础条件无异于砸烂了重建。但是,线下标准也并非毫无调整的余地。只要铁总有足够的提速意愿(虽然我们很怀疑目前它是否有这种意愿),通过一些技术手段来修改线下标准还是具备可行性的。

有砟无砟——

首先通俗地解释下:有砟与无砟的区别在于一个路基铺设“石子”(专业术语叫道砟),另一个路基铺设水泥轨道板。现在新建高速铁路多以无砟轨道为主,但较早的客运专线(胶济、石太、沪汉蓉、沿海等)里有不少是有砟客货两用线。因为列车高速运行会导致道砟粉化乃至飞溅,国内目前的有砟铁路最高设计速度不超过250km/h,运营速度目前下调至200km/h。如果为了提速到300而重新铺设无砟轨道,那差不多等于砸烂了重修。不过其实有个看上去很天真的解决方案——喷专用道胶使道砟固化就行了(用胶水黏上!)。觉得很不可思议?国外有砟线路提速就是这么干的,国内据传今年计划在大西高铁原平-太原段做提速实验,预计速度能达到300甚至更高。如果成功的话,对广大250有砟线路来说将是一个福音。

(其实,日本的有砟轨道还有跑270的,法国甚至还有350的有砟线路——当然法国高品质花岗岩道砟比较丰富,这是个具体国情的问题......国内有砟轨道最高试验速度也达到过292km/h。因此有砟线路并不是提速不可逾越的障碍。)

不过,那些原本就是无砟轨道的线路就没什么关系了......

最小曲线半径&超高——

说起来云山雾绕,其实也可以通俗理解:车辆过弯时弯道越急速度越快,越有一种往外“甩”的感觉,一不小心玩大了就直接甩出去了......对火车也同理。为了抵消这种往外“甩”的趋势,铁路外轨需要比内轨略高,从而使列车向内侧倾斜,产生向心力,这就是外轨超高。

可以推知:列车运行速度越快、弯道越急(曲线半径越小),为了产生足够的向心力,外轨超高就必须设计的越大(也就是倾斜的越多。坐高铁过大弯道时是否感到车身往一侧倾斜呢?那就是超高在起作用)。具体的超高值计算比较繁琐,不提。

实际上近年来被降标的高速铁路,基本上都是超高设置标准被下调导致设计时速也随之下调——曲线半径不变,超高值减小,按原先设计速度过弯时就会“欠超高”(损伤外轨);反之为“过超高”(损伤内轨)。“均衡超高”则是按设计速度通过时对内外轨均无过载。

至于最小曲线半径虽然是个限制因素,但考虑到新建高速铁路以长直线和超大半径弯道为主,真正压着最小曲线半径的弯道占线路总长的比重很低,再不济也可以在少数几处弯道设置限速点。因此提速的关键在于调整超高值。

对于有砟轨道反而比较轻松:外轨超高不足的话通过铺设道砟把外轨垫高一些就行了。但无砟轨道一旦铺设轨道板完成超高值就几乎定死,除非砸掉轨道板重做。不过同样地,也有工程上的解决方法——外轨加装垫片、或者通过灌浆使轨道板外侧抬升,从而弥补欠超高。考虑到之前所说的最小曲线半径路段占线路总长的比重很低,因此只需要调整那一小部分路段的超高就足以满足提速要求了。

另外有人提议仿效国外采用摆式列车进行提速(超高是路轨往内倾斜,摆式列车就是列车自主向内倾斜以弥补超高不足,故名)。不过之前说过,新建高速铁路小曲线弯道其实很少,摆式列车并无太多用武之地,另外这玩意貌似伤铁轨,而且国内在摆式列车技术方面几乎一片空白......

线间距、隧道横截面积及其他——

解决了超高这个头疼的问题,其他问题其实不算太麻烦。例如线间距,虽然很难通过工程手段调整,但国内目前的线间距标准相对欧洲日本其实要严格许多,如4.6m的线间距在国内是250线路的标准,在欧日可能300km/h都敢上......好吧,往坏处想是我们的技术与世界先进水平还有差距,往好处想也能理解为我们的安全冗余比较大......因此线间距也不构成提速不可逾越的障碍。

至于隧道横截面积、路基宽度等其他标准,本人不太了解,这方面的网上探讨也不多(在铁路有关论坛的探讨几乎都集中在超高方面),也许可以认为这些并不是至关重要的限制因素吧......

另外一个比较棘手的是梁型——目前国内高速铁路建设普遍采用箱梁,其中又分700t、900t等等,分别对应不同设计标准,比较繁琐,不过总体上不影响运行速度。最大的问题是T梁路段——按国内现行技术标准,T梁路段最大限速220。虽然理论上也有工程手段对T梁进行加固,通常采用T梁的线路也只好乖乖按200km/h运行了,兰新第二双线就很不走运地在兰州附近有一段T梁路段。好在如果只是一小段的话,可以通过单独设置限速点解决,其他路段还不打紧。

总结:

如前所述,线上技术标准不难调整,线下技术标准也有工程上的补救措施。而且根据现有数据,即使兰新二双、大西、南广、合福之类的降标线路也降得不是那么“彻底”,很多指标还保留着当初设计300甚至350运行的标准。

但是,铁总是否有提速的意愿呢?至少目前并不明显。近期网上又流出了合宁合武新建350客运专线、东南沿海远期规划平行的350客运专线(福厦350高铁已开始规划)的消息,似乎说明铁总无意对既有的250客货两用线进行提速,虽然它们的技术标准里有“预留300km/h提速条件”一项。至于降标线路,兰新二双的200km/h令人大跌眼镜,提速250理论上完全没有问题(除了那一小段不争气的T梁);南广、贵广初期250,远期似乎也有提速至300的条件。但铁总真的有意愿在消费能力和客流量都不是那么强劲的西部地区提速吗?也不好说。也许今年的原平-太原段提速实验能反映出某种程度的提速意愿,但是否实行是另一回事了。

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第1个回答  推荐于2018-12-08
时速为250km/h的铁路有可能是有砟轨道多半属于客货混跑的;但300km/h的铁路正常条件下都是无砟轨道称之为高速无砟铁路
升级的话比较麻烦,除了铁路沿线的信号控制系统,自动区间塞闭系统,供电系统外,包括铁路建设时最小曲线半径、缓和曲线、超高、线间距、隧道横截面积都是提速升级的硬伤。
有砟与无砟的区别在于一个路基铺设“石子”(专业术语叫道砟),而路高速无砟轨道基铺设水泥轨道板。
目前开工建设的新建高速铁路多以无砟轨道为主,只有一些较早的客运专线/客货混跑专线(胶济、石太、沪汉蓉、沿海铁路等)里有不少是有砟客货两用线。
有砟轨道在动车组高速运行会导致轨道旁边的道砟粉四处飞溅打坏机车发动机或者齿轮车轮的风险,国内目前的有砟铁路最高设计速度不超过250km/h,部分有预留300km/h的改造条件,但现在运营速度目前下调至200km/h左右。
简而言之,如果原先线路建修时是按照300km/h以上标准修建的,虽然现在铁轨上有石砟,但控制系统和建设标准是满足无砟条件的,简单,全线清砟就可以跑300公里时速的高速列车。例如武汉到合肥间的武合客专。
如果原先线路设计就是200~250km/h标准设计的,沿线的信号控制系统和铁路本身的建设标准就是不符合300km/h以上时速的,要提速的话铁路本身要改造和升级,如果线路本身就除在山区和江河地带,改造的成本不低,比开新线省不下来多少钱,这个时候多半会考虑新建新建,原来的250km/h铁路随着时代变迁可能就专门预留给普快客运和货运使用了。本回答被网友采纳
第2个回答  2015-02-11
信号系统升级、动车组升级、线路升级
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