京沪高速铁路建设总结◎技术卷
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第一篇 综 合

京沪高速铁路位于我国华北地区和华东地区,跨越海河、黄河、淮河、长江四大水系,沿线地质条件复杂。北京至济南段地层主要为第四系冲积层、冲洪积层、海积层,以黏性土、粉土、砂类土为主;济南至徐州段为鲁中南低山丘陵及丘间平原,地表剥蚀严重,主要为新黄土、黏土、碎石土、砂类土等;徐州至池河段为黄淮冲积平原及淮河一、二级阶地,主要为上更新统粉土、粉细砂、黏土;池河至丹阳段为剥蚀低山丘陵区及长江河谷阶地,主要为粉细砂岩、泥岩、白云岩、灰岩及侵入岩等;丹阳至上海段线路通过长江三角洲平原区,均为第四系地层覆盖,系江河、湖泊、海相沉积形成,为黏土、粉质黏土夹粉细砂层。全线范围尤其两端软土及松软土分布广泛,合格的路基填料需远运,且沿线交通道路和河流纵横,所以全线桥梁比例高、特殊结构桥梁多,既有深水大跨桥梁,也有深厚软土地基上的长大桥梁。

京沪高速铁路工程规模宏大,全线正线桥梁288座,计1059.7km,占全长的80.4%;隧道21座,计15.8km,占全长的1.2%;其余为路基工程,占全长的18.4%。

京沪高速铁路以无砟轨道为主,其中CRTSⅡ型板式无砟轨道1256.3km,CRTSⅠ型板式无砟轨道约42.3km,其余是有砟轨道。济南黄河特大桥、南京大胜关长江大桥主桥上均采用有砟轨道,桥上设置钢轨伸缩调节器,两端引桥铺设CRTSⅠ型板式无砟轨道。正线钢轨均采用100m定尺长60kg/m无螺栓孔新钢轨。正线高速道岔242组,站线道岔406组。

京沪高速铁路牵引供电系统采用2×25kVAT供电方式,设牵引变电所27座,分区所26处,AT所49处,开闭所2处;共设立各型接触网钢支柱59390根,架设各种规格线(索)12936条公里,接触网3800条公里。电力供电系统变配电所分别引入两路或三路外部电源,设全电缆10kV电力贯通线路两条,分接在不同的电源上,实现双向供电。所有供配电设施都可在远动监控下实现状态切换。

京沪高速铁路通信系统由光缆线路、同步传输、数据承载、GSM-R数字移动通信、调度通信、会议电视、视频监控、应急通信、电话交换、环境监控、时钟同步和综合网管等12部分组成,实现了有线通信和无线通信有机结合,除了满足全线3个调度所、1318km铁路正线、24个车站和14处保养点的通信需求外,还实现了对10条联络线以及济南、虹桥、南京动车运用所及动车组走行线的通信覆盖。同时,京沪高速铁路通信系统在北京南、天津西、济南西、徐州东、蚌埠南、南京南、上海虹桥7个车站与既有铁路通信系统互联互通,充分利用既有通信网络资源,为运输指挥和经营管理提供了稳定、可靠、畅通的通信手段。

京沪高速铁路信号系统由车站联锁、调度集中(CTC)、列车运行控制和信号集中监测子系统等部分组成,覆盖24个车站、76个中继站、8个线路所和10条联络线等。列控子系统采用基于GSM-R无线平台实现车地信息传输的CTCS-3级列控,并兼容CTCS-2级列控,CTCS-3级列控与CTCS-2级列控可不停车自动转换,满足运营速度300~350km/h动车组和200~250km/h动车组的运营需求。调度指挥以CTC为核心,由中国铁路总公司调度指挥中心和铁路局调度所(北京局、济南局和上海局调度所)及车站三级构成,其中北京南站—德州东站(含)之间6个车站由京沪高速铁路股份有限公司(京沪高铁公司)委托北京局调度所指挥,德州东站(不含)—徐州东站(不含)之间5个车站由京沪高铁公司委托济南局调度所指挥,徐州东站(含)—上海虹桥站之间13个车站由京沪公司委托上海局调度所指挥。

京沪高速铁路的客运服务由票务、旅客服务和经营管理等部分组成。票务和旅客服务按铁路局和车站两级构建,包括北京、济南、上海三个铁路局和沿线车站。票务服务在三个路局管内分别设立自动售、检票路局级管理机构,每个车站配备窗口售票、自动售票、自动检票和到站补票设备。旅客服务在三个铁路局调度所分别设置旅客服务信息集成管理平台,集中管理铁路局受托所辖车站的广播、引导、监控等业务,每个车站分别配备综合显示、广播、视频监控、时钟、自助查询、安检、门禁、求助和小件寄存等设备。综合视频监控对沿线公跨铁桥、隧道口、桥梁救援疏散通道、正线联络线接轨处、车站咽喉区、治安复杂区、通信信号机房内外、牵引供电、配电所内外等重点设施实时监视。经营管理服务包括动车运用所管理信息、公安管理信息、综合维修保养点、动力环境监控、给水集中控制信息和站房能源管理控制等方面。

京沪高速铁路基础设施按350km/h设计,设计列车运行最小间隔为3分钟,具有高速度、高密度的特点和高安全性、高舒适度的要求。为达到这些指标,对路基、桥梁工程结构的刚度和稳定性、轨道结构的铺设精度也相应提出了更高的要求和条件。为保证路基的纵向刚度均匀,在软土和松软土地基上的构筑物必须严格控制其变形和沉降。为保证桥梁结构的动力性能,必须严格控制其纵横向刚度。轨道则尽量采用维修工作量小的无砟轨道并一次铺设跨区间无缝线路。牵引供电系统要采用高安全性、高可靠性的AT牵引供电方式及具有高平顺性和良好受流特性的接触网。通信信号系统采用世界一流的列车运行控制、车站计算机联锁和调度集中技术,实现通信、信号和计算机技术一体化,使其成为集行车控制、调度指挥、信息管理和设备监控于一体的综合自动化系统。对于高速动车组,除保证高速度、高安全性和舒适平稳外,还要适合中国国情,采用能够兼容衔接线路的信号制式。

高速度、高密度、高可靠性的要求使得京沪高速铁路的设计、施工难度远大于普通铁路,且节约资源和保护环境的任务繁重,需要采取科学合理的方法处理一系列技术难题。京沪高速铁路的决策者和参建的工程技术人员,在工程建筑、机械制造、新型材料应用、电子信息、远程控制、节能环保等方面,攻克一系列技术难题,实现了京沪高速铁路建设技术的系统集成与创新。