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武 广 客 运 专 线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院(高速铁路系统试验国家工程实验室)武汉铁路局广 州 铁 路 集 团 公 司武广客运专线有限责任公司2009年 5 月武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司I目 录一、目的、区段和试验列车.11.目的.12.试验区段.23.试验列车及试验速度.24.列车运行安全评判标准.3二、联调联试.41.供变电系统联调联试.42.接触网系统联调联试.63.通信系统联调联试.124.信号系统联调联试.215.客运服务系统联调联试.386.综合接地测试.437.电磁兼容测试.458.振动噪声测试.479.路基及过渡段动力性能测试.5010.轨道动力性能测试.5111.道岔联调联试.5312.桥梁动力性能测试.5613.隧道内列车空气动力学测试.6214.隧道内气动效应测试.6415.防灾安全监控系统联调联试.6616.动车组动力学性能监测.6817.轨道、接触网、信号设备综合检测.6918.轨道与路基结构车载探地雷达测试.71三、试运行.731.试运行目的.732.试运行内容.733.试验条件.77武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司II 四、时间初步安排.781.第一段:新乌龙泉新长沙段.782.第二段:新汩罗-新耒阳.803.第三段:新衡阳新韶关.814.第四段:新乐昌新广州.835.第五段:新武汉新咸宁.846.全线拉通试验.857.试运行.85五、现场组织机构和分工.871.组织机构.872.现场有关单位的分工.873.组织实施建议.88六、联调联试前提条件.90武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司1武广客运专线联调联试及试运行大纲武广客运专线位于湖北、湖南、广东三省境内,自武汉枢纽武汉站引出,终于广州枢纽内新广州站。正线全长968.57km。设计时速 350km,线间距 5.0m;一般最小曲线半径7000m;最大坡度20;到发线有效长度650m。全线共有桥梁684 座 468.511km,隧道 226 座 177.218km,桥隧比为 66.67%;设牵引变电所20座。共设 15个车站,新武汉站、新长沙站、新广州站3 站为始发站,新岳阳、新衡阳、新郴州、新韶关4 站办理部分始发终旅客列车的作业,新咸宁、新赤壁、新汨罗、新株洲、新衡山、新耒阳、新清远、花都8 站为一般中间站,另外还有新乌龙泉、新乐昌、新英德3 个越行站。根据关于印发 的通知(铁建设函 200958 号)文件精神,武广客运专线于6 月 10 日至 10 月 31 日分五个区段进行联调联试,11 月 1 日至 12 月 20 日完成试运行、动态验收、初步验收、安全评估并达到开通试运营条件。按照部运输局客运专线技术部要求,铁科院与武汉铁路局、广铁集团公司、武广客专公司共同依次编制完成了武广客运专线联调联试及试运行大纲初稿、讨论稿和送审稿,并根据2009 年 4 月 29 日大纲审查会专家审查意见进行了修改,形成了武广客运专线联调联试及试运行大纲(报批稿)。一、目的、区段和试验列车1.目的在动车组高速运行状态下对全线各系统进行综合测试,评价供变电、接触网系统设计参数和设备选型的合理性;验证通信、信号、客服、防灾等系统的功能、性能、安全性;验证路基、轨道、道岔、桥梁、隧道等结构工程和振动噪声、电磁环境、综合接地等的安全性和适用性;检验各系统接口关系;对全线的各系统进行调试,优化各系统的状态和性能,为武广客运专线顺利开通提供科学依据。结合联调联试,同时进行京沪高速铁路相关试验研究。联调联试结果可为动态验收提供依据。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司2 试运行主要通过运行图参数测试、故障模拟、应急救援演练、按图行车,检验各系统在正常与非正常条件下运输组织的适应性,验证行车组织方式能否满足运营要求;检验模拟设备故障和自然灾害条件下的应急处理能力;为完善科学合理的运输组织方案提供技术依据。武广客运专线联调联试及试运行将为京沪高速铁路及其他客运专线(高速铁路)的设计、施工、联调联试、验收和运营等提供技术支持。2.试验区段联调联试在全线上、下行线分区段进行。第 一 段 为 新 乌龙 泉 新 长 沙(299.87km);第二 段 为 新汩 罗 新 耒 阳(270.29km);第三段为新衡阳新韶关(260.65km);第四段为新乐昌新广州(不含)(253.21km);第五段新武汉新咸宁(84.51km)。拉通试验和试运行在全线进行。3.试验列车及试验速度(1)动车组采用安装轨道检测、接触网检测、通信检测、动力学性能监测设备和CTCS-3级 ATP 车载设备的 CRH2-068C 动车组进行逐级提速试验;动车组重联和隧道交会试验,除 CRH2-068C 动车组外,另需一列350km/h 的 CRH2型动车组;CTCS-2级、CTCS-3 级列控系统功能测试,除CRH2-068C 动车组外,另需两列350km/h的 CRH2型动车组;跨线列车适应性验证试验,需要1 列 200250km/h的动车组。试运行根据内容采用不同数量的动车组。满图运行时采用配属到位的全部动车组。试运行期间同时进行供电能力试验。站前专业试验和弓网受流性能、通信系统性能试验的速度档为200、220、240、260、280、300、310、320、330、340、350km/h,在测试数据正常条件下每个速度档运行 24 个往返。正式试验前,进行地面测点的5km/h 准静态标定,运行1个往返。为进一步验证高速运行情况下轮轨和弓网关系,适时进行一次350km/h以上速度级的试验。更高速度试验,由现场指挥小组根据试验数据确定。试验进行时,在符合行车安全标准前提下逐级提速。重联试验速度档为200、220、240、260、280、300、310、320、330、340、武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司3350km/h,300km/h 以下每个速度档运行1 个往返,300km/h 及以上每个速度档运行 2 个往返,最高试验速度根据测试结果确定。隧道交会试验速度档为250/250、300/300、250/350、320/320、340/340、350/350km/h,每个速度档交会次数23次。18 号道岔侧向试验以70、80、90km/h 各运行 3 个往返,50 号道岔侧向试验以 150、180、200、210、220、230km/h 各运行 3 个往返;正式试验前,进行地面测点的 5km/h 准静态标定。信号系统功能验证试验的速度按ATP速度曲线控车。全线拉通试验动车组的速度按ATP 速度曲线控车。(2)检测列车采用 160km/h 内燃机车+电务试验车(武汉局 SY25T999255)+轨道检查车(广铁集团 WX25T999287)+接触网检查车(广铁集团 WX25k998845)组成的检测列车,对轨道、接触网和信号设备状态进行检测,检测最高速度为160km/h。试验期间,采用 CRH2-068C 动车组进行速度试验,同时对轨道、接触网和信号设备状态进行检测,检测速度依据试验速度确定。轨道状态检测结果按客运专线 300350km/h轨道不平顺管理标准建议值(科技基200865 号)进行评定,并参考客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见(铁建设 20087 号)相关规定。接触网状态检测结果按客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见(铁建设 20087 号)和相关设计文件进行评定。根据检测结果对不符合标准处进行精调和整治。4.列车运行安全评判标准(1)脱轨系数:Q/P 0.8;(2)轮重减载率:P/P 0.8;当 P/P0.8时停止提速(间断式测力轮对连续出现两个峰值减载);(3)轮轴横向力:H 10+P0/3;P0为静轴重;(4)横向稳定性:当构架加速度滤波0.510Hz、峰值有连续振动6 次以上达到或超过极限值810m/s2(与转向架构架设计相适应)时,判定转向架失稳,即停止提速。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司4 二、联调联试1.供变电系统联调联试1.1 试验目的考核动车组按设计要求的最小列车追踪间隔运行条件下的供电能力,考核单列、双列重联动车组运行工况下的供变电系统性能,评价供变电系统的安全性、稳定性和可靠性。验证供变电系统是否满足设计和运行要求,是否存在功能缺陷。检验牵引网内是否存在谐振过电压,考核变电所引入电源的电能质量,验证变电所故障状态下的越区供电能力。1.2 试验内容以武广客运专线进行接触网短路试验的供电臂为测试对象,对该供电臂内的变电所、AT 分区所、AT 所牵引供电参数进行测试。(1)供变电设备运行参数测试牵引变电所的主变压器原、次边同时连续记录测试220kv 侧母线电压 UA、UB、UC;母线电流 IA、IB、IC。227.5kv 侧母线电压 U、U;馈线电流 IT1、IF1,IT2、IF2,IT3、IF3,IT4、IF4。牵引变电所无功补偿装置测试按投入、切除两种运行状态进行测试。AT 分区所记录测试分区所两侧接触网末端27.5kv 电压;供电臂上、下行末端穿越电流;AT 分区所两侧 AT 电流。AT 所测试接触网 27.5kv 电压;AT 电流。(2)越区供电能力测试联调联试期间安排越区供电运行一天,越区供电期间,相邻变电所被试变电所方向越区供电,越区供电期间越区供电臂上下行,按越区供电模式组织列车运行。测试越区供电期间AT 分区所、AT 所的运行参数。(3)接触网短路测试武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司5测试短路状态下的变电所、AT 分区所、AT 所接触网短路电压、电流参数。(4)供电能力测试测试动车组按设计要求的最小列车追踪间隔运行条件下的变电所、AT 分区所运行参数,或重联、交会运行条件下的变电所、AT 分区所运行参数。1.3 试验方法(1)使用微机数据采集系统,对测试信号连续采样记录,对采样结果经过相关分析、FFT 计算、统计归纳取得上述各项的有效值、最大值、波形、各奇次/偶次谐波分量,变压器原次边输入输出功率、因数功率。(2)结合试验区段的列车运行图,测算牵引网末端电压水平和事故情况下的越区供电能力,测算牵引变电所不同电压侧的母线、馈线电流、功率因数、谐波、负序参数。(3)在变电所、分区所、AT 所分别测试变电所不同电压侧的母线、馈线电压、电流、功率因数、谐波及负序等参数。(4)将测试结果与设计参数及运行图进行校核。(5)应分别在列车正常和紧密运行工况下,进行试验测试。(6)越区供电能力测试时,铁科院与武广客运专线运行部门在试验计划中指定越区供电日期,由武广客运专线安排越区供电前、后相关变电所、分区所的开关操作。(7)接触网短路测试,按武广客运专线安排的短路测试日期、时间,事先安装适合测试短路电流、电压参数、波形的高速采样装置,测试短路状态下的变电所、AT 分区所、AT 所接触网短路电压、电流参数。1.4 评判标准依据 IEC 60850 铁路应用 牵引供电系统的供电电压、铁路技术管理规程、GB 12325-1990 电能质量 供电电压允许偏差以及GB 12325-1990 电能质量 三相电压允许不平衡度等标准进行评判。(1)测试运行期间,接触网电压应满足如下要求:标称电压:25kV;最高值:27.5kV;武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司6 最小值:19kV;瞬时最大值:29kV。(2)牵引负荷引起 220kV 母线电压正负偏差绝对值之和不超过10%。(3)220kV 母线的正常电压不平衡度低于2%,短时值不超过4%。1.5 试验配合要求(1)变电所、AT 分区所、AT 所已按设计文件建成,承包商对工程质量和系统功能自检合格。(2)提供工程设计图纸和技术说明,工程安装图纸、资料、手册,最终的技术文件、测试试验规格书和试验报告已整理完毕。(3)组织完成并通过各系统的静态验收。(4)提供试验期间列车运行图(5)提供被测试变电所、AT 分区所、AT 所的主接线图和二次接线图及继电保护整定值。(6)提供被测试变电所电力系统引入电源的短路容量。(7)武广客运专线运行部门派出人员配合进入变电所、分区所、AT 所接入测试设备。(8)武广客运专线运行部门安排联调联试期间一天被测试变电所越区供电。(9)提供联调联试期间动车组在试验区段的运行时分,短路试验操作程序、操作时间。2.接触网系统联调联试2.1 受电弓空气动力学调试2.1.1 试验目的通过对 CRH2-068C 动车组检测受电弓进行空气动力学调试,调整受电弓导流板的位置和角度,优化受电弓受流性能,以保证弓网受流性能满足运行要求。2.1.2 试验内容以 CRH2-068C 动车组 6 号车顶上的受电弓为测试对象,进行空气动力学调试。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司7受电弓的空气动力学调试分为两个步骤:(1)受电弓空气动力学性能测试及性能优化试验时,CRH2-068C 动车组 4 车受电弓受流,6 车受电弓升弓,用四个测力传感器拉住,使其不与接触线接触(距接触线100200mm),受电弓升弓状态见图 2-2-1。测试动车组高速运行时受电弓受到的空气动态力,测点布置见图2-2-1。同时在动车组车顶安装摄像机,监视受电弓运行状态。图 2-2-1 动车组升弓状态图 2-2-2 测力传感器布置示意图测试工况分别为无导流板和有导流板两种。受电弓供应商依据测试结果,进行导流板位置和角度调整,直至满足预期目标:z受电弓在双向运行时,两个碳滑板的测量值F1F2 与 F3F4 基本一致;z受电弓双向运行时,总的压力与F1F2F3F4一致,且受电弓在双向运行压力基本一致。(2)弓网受流性能验证及优化待受电弓弓头的导风板调整完成后,解开 6 号车受电弓的拉绳,降下 4 号车的受电弓,用 6 号车的受电弓牵引运行一个往返,利用铁科院的弓网受流测量系统测量弓网受流性能:包括:弓网接触力、离线火花等参数。如,满足要求则此次试验调整工作结束,如不满足要求进行登顶调整导风板后,再次上线进行 1 个往返的测试,根据测试结果决定是否继续登顶调整。根据实测的受流性能数据继武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司8 续对受电弓的导流板进行优化,直至受流性能满足要求。2.1.3 参考标准z高速受电弓空气动力学试验的参考标准为EN50317、EN50367。z铁道部相关标准。2.1.4 试验条件(1)受电弓每个方向应至少进行两次试验;被试受电弓的静态抬升力调至70N;(2)动车组在 250km/h 速度下保持运行距离20km30km 以上;(3)相关厂家负责导流板罩的安装和调整,武汉局进行配合。(4)铁科院负责测试设备的安装、调试、数据采集,相关厂家和武汉局进行配合。2.2 弓网受流性能试验2.2.1 试验目的测试单列、双列重联试验动车组的弓网受流性能,评价动车组的弓网适应性,并根据测试结果对接触网、受电弓进行调整。2.2.2 试验内容(1)弓网动态接触力测试;(2)离线(火花)测定;(3)硬点(受电弓所受的垂向加速度);(4)接触线动态高度;(5)受电弓运行状态图像监视弓网受流。2.2.3 评判标准客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见(铁建设 20087 号);武广客运专线接触网相关合同和技术规格书。(1)弓网动态接触力弓网动态接触力一般按一个跨距为分析单位,分析参数有:最大值、最小值、平均值和标准偏差。各参数评判标准如下:1)最大值:3max+=mFF(N)武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司92)最小值:20min=F(N)3)平均值:7000097.02+vFm(N),v:速度(km/h)4)标准偏差:mF 3.0(N)(2)离线(火花)测定离线火花的分析参数为最大火花时间、火花次数、离线火花率。评判标准如下:1)一次最大离线时间不大于100ms。2)离线火花次数不大于1 次/160m。3)离线率:0.14%(3)接触线平顺性(受电弓滑板所受的垂直加速度)表 2-2-1 受电弓滑板所受的垂直加速度限值速度等级(km/h)200 v300 300 v 350 硬点 AV(m/s2)588(60g)686(70g)硬点检测值超过标准值跨数应小于检测总跨数的0.5%。表中:AV受电弓滑板受到的垂直方向上的加速度最大值。(4)受电弓运行轨迹(动态高度)接触导线最大垂直振幅 2A 150 mm。2.2.4 试验条件(1)试验对象1)单列动车组弓网受流性能:在 CRH2-068C 动车组上分别安装一组BB 公司弓网检测设备和一组国产弓网检测设备进行试验。2)双列重联弓网受流试验:两列 CRH2-300 型动车组,其中一列动车组的受电弓安装测试设备,试验中,此列动车组总处于从控位置。(2)试验条件动车组整备场地要求:接触网应能停电作业,便于试验人员进行受电弓及测量设备检修和整备。每天试验完毕,铁科院试验人员及动车组维护单位上车顶检测受电弓状态和测试设备。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司10 动车组受电弓的性能和状态满足各试验速度等级弓网受流标准要求。被测受电弓的静态压力调至70N。试验时按试验组要求升降指定受电弓。2.3 接触网性能试验2.3.1 试验目的测试接触网悬挂的静态性能和接触网断面(跨中、定位点、线岔)的动态抬升量,评价接触网性能是否满足设计要求。2.3.2 试验内容(1)测量接触网静态弹性,计算接触网静态弹性差异系数;(2)接触线动态抬升量。2.3.3 试验方法接触网静态性能测试选择武广客运专线的两个典型锚段。接触线抬升量:跨中、定位点、线岔处,测试断面试验前另行确定。(1)接触网静态弹性试验武广线接触网建成后,施工单位提供接触网作业车配合铁科院机辆所进行测试,试验人员使用专用仪器在接触网作业车的平台上对各测点的接触网静态弹性进行测量和记录。具体地点将根据武广线的接触网竣工平面图确定。测试仪器:接触网作业车一台;接触导线静态弹性测试仪两台。(2)接触线动态抬升量选择接触网上要测量的位置,在被测的接触导线附近安装标准参照板,作为振动位移的尺寸参照物。测量时,用摄像机对准这一点,当受电弓通过这一位置时,摄像机录像,事后对所录图像进行分析处理,可计得出接触导线的振动情况,得出导线振动的最大振幅。2.3.4 评判标准(1)抬升量:接触线抬升量不大于120mm。(2)接触网静态弹性:弹性差异系数计算公式:100minmaxminmax+-=eeee%弹性链型悬挂:280 95%-92 3.3.4 GSM-R 服务质量测试(1)端到端呼叫(连接)建立时间:z铁路紧急呼叫:2s(95%),3s(99%);z同一区域内 MS 组呼:5s(95%),7.5s(99%);zMS-FT 的运营呼叫:5s(95%),7.5s(99%);zFT-MS 的运营呼叫:7s(95%),10.5s(99%);zMS 之间的运营呼叫:10s(95%),15s(99%);(2)呼叫(连接)建立失败概率:10-2。(3)越区切换成功率:99.5%。(4)越区切换中断时间:0.5s(95%)。(5)GSM-R 电路域数据传输 QoS:z连接建立失败概率:10-2;z最大端到端传输时延(30byte 用户数据块):0.5s(99%);武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司19z连接丢失概率:10-2/h;z传输干扰时间 TT1:0.8s(95%),1s(99%);z传输无差错时间 TREC:20s(95%),7s(99%)。(6)GSM-R 分组域数据传输业务QoS:zGSM-R 分组域数据传输延迟等级要求如表2-3-2;表 2-3-2:GPRS延迟等级检测标准128字节 1024字节包的大小延迟等级平均延迟 95%平均延迟 95%1 0.5s 1.5s 2s 7s 2 5s 25s 15s 75s 3 50s 250s 75s 300s)。根据客运专线综合接地系统设计原则(暂行)(工管 200618 号文通知印发),贯通地线接地电阻不大于1?。7.电磁兼容测试7.1 测试目的通过对动车组高速运行条件下外部电磁辐射的测量,验证高速铁路无线电干扰是否满足相关标准要求。通过对信号电缆干扰分量测量,分析判断其受影响程度,为优化设计和施工提供依据。同时,可为采用国际标准的可行性积累数据。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司46 7.2 测试内容(1)测量距线路外轨中心线10 m 处列车通过时电磁干扰辐射强度。(2)测量正常运行和接触网短路条件下信号电缆外皮牵引回流及芯线感应纵电动势。7.3 测试方法(1)列车通过时干扰场强测量测量接收机设置为准峰值检波方式。环天线环面平行于线路,环天线架高1.8m。201000MHz 频段双锥和对数周期天线水平极化,指向线路,架高 2.5m。图 2-7-1 给出列车通过时无线电干扰测点布置示意图。图 2-7-1 列车通过时无线电干扰测点布置示意图(2)信号电缆受影响测量信号电缆受影响测试方法的示意图见图2-7-2。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司47图 2-7-2 信号电缆受影响测试方法示意图采用(a)法,可测得信号电缆外皮双端接地时外皮上流过的电流和芯线一端接地情况下另一端的开路电压,即感应纵向电动势。采用(b)法,可测得信号电缆外皮单端接地时芯线一端接地情况下另一端的开路电压,即感应纵向电动势。7.4 评判标准IEC 62236-2 铁路应用电磁兼容性-铁路系统对外部的电磁辐射。GB6830-86电信线路遭受强电线路危险影响的允许值8.振动噪声测试8.1 试验目的测试典型桥梁、路堤、路堑区段和高架车站候车厅、站台,在高速动车组以不同速度运行时的环境噪声、振动源强,评价环境振动、噪声是否满足相关标准要求以及典型减振降噪措施的效果,为京沪高速铁路和其他客运专线的减振、降噪设施的设计及环境管理提供依据。8.2 试验内容(1)典型桥梁、路堤、路堑线路条件下,高速动车组环境噪声源强测试贯通地线测试仪1km贯通地线测试仪1km(a)信号电缆外皮双端接地电流测量(b)信号电缆外皮单端接地电压测量测试仪武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司48 测试高速动车组以不同速度通过典型桥梁线路、路堤线路及路堑线路的环境噪声源强、各列车通过时的时域、频域特性。(2)典型桥梁、路堤、路堑线路条件下,高速动车组环境振动源强测试测试高速动车组以不同速度通过典型桥梁线路、路堤线路及路堑线路的环境振动源强、各列车通过时的时域、频域特性。(3)声屏障降噪效果及气动力影响测试及评价根据工程所采用的声屏障结构形式,选择典型声屏障结构,测试其插入损失值、动应力、压力、位移及自振频率等,以了解不同声屏障结构形式的降噪效果及气动力影响。(4)减振设施对环境振动的减振效果测试及评价对设置减振设施区段,为了解该类型减振设施的减振效果,测试其环境振动水平及频率特性。(5)高架车站候车厅、站台声环境质量、振动环境影响及处理措施测试测试高速动车组以不同速度通过正线时,候车厅声场分布、混响时间、站台噪声源特性、混响时间、候车厅及站台噪声控制措施及吸声板降噪效果。8.3 评判标准(1)测量标准列车辐射噪声测量符合 声学 铁路机车车辆辐射噪声测量(GB/T 5111-2002)中 11.1或铁路车辆辐射噪声测量(ISO/DIS 3095:2004)中及声学 环境噪声测量方法(GB/T3222-94)中的规定。环 境 振动Z 振 级 的 测试 方 法 符 合 城 市 区 域环 境 振 动 测 量方 法(GB10071-88)、铁路环境振动测量方法(TB/T3152-2007)的规定。声屏障插入损失的测试及评价方法符合国家现行标准声屏障声学设计和测量 规范(HJ/T 90-2004)、铁 路声 屏障 声学 构件 技术 要 求 和 测 试 方 法(TB/T3122-2005)中的有关规定、客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见中的相关要求。(2)评判标准目前国内尚无正式颁布的针对客运专线(高速铁路)的环境噪声、列车辐射噪声及振动标准。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司49关于噪声限值,适用于既有铁路的GB12525-90铁路边界噪声限值及其测量方法,规定在距铁路外侧轨道中心线30m 处,昼夜间等效声级不得高于70dB(A)。对于 200km/h、300km/h 动车组辐射噪声限值,在有关动车组采购文件要求的技术指标中规定:通过空旷地段时,在距轨道中心线25m 和距轨面高度 3.5m处,在速度为 200km/h 时的噪声不允许超过88 dB(A);当动车组以 300km/h 速度通过空旷平直线路时,在距轨道中心线25m 和距轨面高度 3.5m 处的噪声不应超过 89dB(A)适用于既有铁路的GB10070-90 城市区域环境振动标准,在距铁路外侧轨道中心线 30m外,昼夜间最大振级不得高于80dB。综上所述,不同测量内容所对应的评判标准分别见表2-8-1表 2-8-2。表 2-8-1 列车辐射噪声及环境噪声评判标准测试项目测试参数评判标准标准号评判限值1 级TEL94 dB(A)2 级TEL92 dB(A)铁路环境噪声测量列车通过时辐射声级机车车辆及动车组运行辐射噪声限值GB/T 13669(报批稿)v=350km/h3 级TEL90 dB(A)铁路环境噪声测量运营时段昼、夜间等效连续 A声级 Leq 铁路边界噪声限值及其测量方法GB12525-90GB12525-90 中规定的铁路边界噪声限值:Leq 昼,夜 70dB(A)表 2-8-2 环境振动评判标准测试项目测试参数评判标准名称标准号评判限值要求铁路环境振动测量列车通过时最大 Z振级城市区域环境振动标准GB10070-88GB10070-88中规定的环境振动限值:VLZ,max 80dB 8.4 测试条件(1)列车通过测试断面时禁止鸣笛、车站候车环境声环境质量测试时候车武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司50 建筑物要竣工。(2)测试桥梁声屏障气动力时,需沿声屏障外测搭设脚手架。脚手架从地面向声屏障顶端搭设,脚手架沿梁纵向为2m,顶面距声屏障顶部1.2m;测试路基声屏障气动力时,需提供与路基声屏障等高的梯子。(3)在声屏障测试工点指定地点搭建工棚,工棚要求具有220V 交流电源(或 3000W 左右交流发电机),照明设备、椅子4 把,桌子 2 张;24 小时工棚及测试设备看守人员。9.路基及过渡段动力性能测试9.1 测试目的对无砟轨道的路基及过渡段动力性能进行测试,评价路基动力性能,研究无砟轨道路基动力参数的特点及分布规律,为武广客运专线铁路的运营管理提供基础数据,为今后高速铁路、客运专线无砟轨道结构进一步优化设计提供科学依据。9.2 测试内容根据武广线路基结构型式、填料性质和地基加固处理方式,主要选取高路堤(挡墙和边坡型式)、路堑和路桥过渡段进行测试,分析基床的动变形和振动特性,结合路基土自身的强度特性,评价其工程适应性。主要测试内容包括:(1)路基基床表层顶面的动变形、振动加速度;(2)路基基床底层的振动加速度;(3)挡土墙横向位移;(4)过渡段动变形及振动加速度沿纵向的分布规律;(5)不同路基结构下动力特性的对比分析。9.3 测试方法(1)路基动变形位移计+数据采集与处理系统(2)路基振动特性武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司51加速度传感器+数据采集与处理系统9.4 评判标准控制路基基床填料剪应变不超过其临界体积效应剪应变,使列车荷载作用下路基不会发生塑性累积变形。考虑轨道结构、路基型式、填料特性等方面,结合实测数据,通过数值分析确定路基及过渡段动变形限值。9.5 测试条件挡墙路堤处需要搭梯子和脚手架,用以上下路堤和横向动变形测试;各测点需要发电机。10.轨道动力性能测试10.1 试验目的通过对武广客运专线双块式无砟轨道结构及扣件进行动力性能测试,验证和评估轨道结构的安全性、平顺性和轨道部件承载强度的安全储备。10.2 试验内容不同轨下基础上的轨道结构及扣件系统动力性能试验内容:z路基上双块式无砟轨道结构的动力性能测试;z不同桥梁结构上双块式无砟轨道结构的动力性能测试;z隧道内双块式无砟轨道结构的动力性能测试;z路基-桥梁过渡段无砟轨道结构的动力平顺性测试;z路基-隧道过渡段无砟轨道结构的动力平顺性测试;z最小半径曲线无砟轨道结构的动力性能测试;z经过特殊设计的轨道结构形式无砟轨道结构的动力性能测试;z扣件动力性能试验。具体测试内容:(1)轨道结构静态测试实车试验前获得无砟轨道静态几何状态(轨距、方向、水平、高低)以及轨检车检测结果。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司52(2)轨道结构动态测试1)安全性指标测试轮轨垂直力 P和横向水平力 Q,据此计算机车车辆内外轮脱轨系数Q/P、轮重减载率 P/P及轮对横向力(Q1-Q2),判定试验列车运行的安全性;2)轨道结构部件受力测试z轮轨垂直力、水平力测试;z钢轨支点压力;z道床板的纵、横向应变;z道床板、底座钢筋应力。3)轨道结构部件与基础振动加速度测试z钢轨垂向加速度;z道床板垂向加速度;z底座、混凝土支承层、梁面垂向加速度4)轨道结构部件变形测试z钢轨与道床板间垂向相对位移;z钢轨与道床板间横向相对位移;z桥上凹槽横向、纵向相对位移。5)扣件系统测试z扣件的垂向动态变形;z扣件的垂向动刚度;z扣件轨下垫板的垂向动态变形;z钢轨侧倾;z扣件横向力;z锚固螺栓的附加上拔力。10.3 评判标准根据客运专线 300350km/h轨道不平顺管理标准建议值(科技基 200865号)、高速动车组整车试验规范(铁运200828 号)和铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005),以及国外经验和国内研究成果,形成本次测试的评判标准如表2-10-1。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司53表 2-10-1 评判标准一览表参数名称评判标准参照依据、备注无砟轨道结构变形轨道不平顺(mm)高低 3;轨向 3;水平 3;轨距+3,-2。客运专线 300350km/h轨道不平顺管理标准建议值轮轨垂直力(kN)170 动车组技术条件钢轨支点压力(kN)150 设计荷载轨道板/道床板抗拉强度(MPa)2.43 MPa(C40)2.79 MPa(C50)3.15 MPa(C60)无砟轨道结构受力轨道板/道床板抗压强度(MPa)13.5 MPa(C40)16.8 MPa(C50)20.0 MPa(C60)铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005)10.4 试验条件(1)在正式试验前 1 个月提供现场所使用的同型号轨下胶垫50 块,以便制作测力垫板;试验准备期间,配合4 人,带抬起道工具,在测试人员指导下更换测试工点处测力垫板。(2)试验前,无砟轨道线路质量应达到相关规范要求;并应对无砟轨道的扣件螺栓复拧一遍,达到规定扭矩。(3)在轨道每个测试工点搭建试验工棚1 个(共 7 个),面积为 35m2,提供 220V 交流电源(或 220V 交流发电机,功率3000W)和照明工具、桌子3 张、椅子 4 把,配备试验配合、安全防护和 24 小时设备看守的人员及防火安全设备。(4)各工点均需搭设能够方便进入路肩、桥上的梯子或脚手架。(5)每个工棚附近设置测试人员进入工棚的安全通道。11.道岔联调联试11.1 测试目的测试动车组直、侧向通过时,客运专线 18 号无砟道岔和 50 号无砟道岔及岔区板式无砟轨道结构的动力性能,验证动态轨距优化技术和关键部件的适应性,验证道岔轨道刚度设置的合理性、轨道刚度的均匀性。依据测试数据,进行道岔精调。武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司54 11.2 测试内容(1)安全性指标轮轨垂直力 P和横向水平力 Q,据此计算机车车辆内外轮脱轨系数Q/P、轮重减载率 P/P及轮对横向力(Q1-Q2),判定试验列车运行的安全性;(2)道岔平顺性指标根据列车的加速度计算列车直侧向过岔的平稳性指标,以评判道岔的平顺性。(3)道岔部件的变形z逆向进岔时尖轨尖端开口量;z逆向进岔时心轨尖端开口量;z尖轨尖端前基本轨轨头横向位移及轨距动态变化;z过渡段钢轨轨头横向位移;z翼轨横向位移。(4)轨道刚度过渡段、尖轨尖端前部、尖轨中部、尖轨跟端、连接部分支距垫板处、连接部分通用垫板处、心轨跟端、岔尾处各2 点测试钢轨的垂向位移;(5)轮轨垂直力在尖轨和基本轨上的过渡。在曲基本轨上轨头宽度20、30、40、50、55、60、65mm 处连续布置测点,测试作用在其上的垂直力变化,从而得到轮轨垂直力在直尖轨和曲基本轨上的过渡范围和过渡比例。(6)道岔区板式无砟轨道结构部件受力z道岔板的纵、横向应变;z混凝土底座板的纵向拉应变;(7)道岔区板式无砟轨道结构部件振动z道岔板的垂向加速度;z混凝土底座板垂向加速度;z钢轨振动加速度;(8)道岔区板式无砟轨道结构部件变形武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司55z道岔板与混凝土底座板间垂向相对位移;z道岔板与混凝土底座板间横向相对位移;z道岔板与混凝土底座板间纵向相对位移;测试结果应结合轨检车的轨检资料以及轨道几何形位情况进行综合分析。另外,应针对 II 型板、混凝土底座和填充砂浆的粘结进行观测。(9)转换设备动态试验测试验证道岔在多机多点方式的牵引杆件所受动态力,密贴检查器在列车通过时尖轨心轨的振动位移对接点系统及控制电路的影响,为今后维护提供技术参数。z尖轨和心轨动作杆过车动态力;z外锁闭销轴应力;z心轨一、二动锁闭杆应力;z转辙机三向振动加速度;(10)转换设备静态试验测试检测道岔实际转换阻力是否符合客专技术条件及转辙机输出力要求。z尖轨转换阻力;z心轨转换阻力;z夹异物试验。(11)轨道静态观测内容1)道岔区几何状态(轨距、方向、水平、高低),每天试验前后测量并记录上述参数;2)尖轨和心轨转换前后的不足位移,顶铁间隙,尖轨和心轨同台板的缝隙;3)尖轨和心轨在转换过程中有否卡阻现象发生,锁闭系统的实际使用效果;(12)轮对横向位移11.3 评判标准脱轨系数 Q/P、轮重减载率 P/P、横向水平力 Q、轮轴横向力 Q1-Q2的评判标准同区间轨道、尖轨、心轨开口量等其他参数参考表2-11-2 进行分析判定。表 2-11-2 测试参数限值测试参数限值依据武广客运专线联调联试及试运行大纲中国铁道科学研究院、武汉铁路局、广州铁路集团公司、武广客运专线有限责任公司56 轨道竖向位移(mm)3.0mm(客车)钢轨件横向弹性位移(通过道岔直向,mm)1.
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