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《城際鐵路設計規范》專家解讀

  ◆《城際鐵路設計規范》有什么作用和意義?

  ◇ 一是實施新型城鎮化戰略,推動區域經濟和城鄉一體化發展的需要。改革開放以來,我國城鎮人口迅速增加,城鎮化率大幅提高,城市數量和規模不斷擴大。據相關資料統計,從1978年到2013年,我國城鎮人口從1.7億人發展到7.3億人,城鎮化率從17.9%提升到53.7%,城市數量從193個增加到658個,建制鎮數量從2173個增加到20113個。隨著城鎮化的快速推進,形成了京津冀、長三角、珠三角等若干具有國際影響力的城市群。國家“十二五”規劃《綱要》明確提出推進城際快速交通網絡建設。建設城際鐵路可充分發揮其運能大、占地少、污染小、安全舒適、準時等比較優勢,使之成為城際居民出行的骨干交通方式,增強城市群綜合承載能力、實現城市群可持續發展。

  二是適應鐵路投融資體制改革,加快推進鐵路建設的需要。國務院2013年發布的《關于改革鐵路投融資體制加快推進鐵路建設的意見》,明確按照“統籌規劃、多元投資、市場運作、政策配套”的基本思路,鼓勵地方政府和社會資本投資建設城際鐵路。地方政府和社會資本法人的話語權顯著增強,以較小的經濟投入獲取較大的效益回報也是其追求的重要目標,這就需要制定有較強適用性和經濟性的城際鐵路建設標準。

  三是進一步豐富和發展我國鐵路工程建設標準體系,引導城際鐵路健康發展的需要。構建體系完整、組成合理、分類明確、協調配套的鐵路技術標準體系,是實現鐵路建設科學化、規范化管理的重要保障,對提高鐵路建設的社會經濟效益具有重要促進作用?!冻请H鐵路設計規范》是我國第一部全面反映城際鐵路功能需求和技術特點,系統體現各專業技術要求的綜合性鐵道行業標準,與近期發布的《高速鐵路設計規范》全面覆蓋了不同速度等級的客運專線技術標準,進一步豐富和發展了我國鐵路工程建設標準體系。

  ◆ 城際鐵路的概念和功能定位是什么?

  ◇ 在大量理論研究和深入論證分析的基礎上,明確界定了城際鐵路是指專門服務于相鄰城市間或城市群,旅客列車設計速度200km/h及以下的快速、便捷、高密度客運專線鐵路。其內涵主要體現在以下三個方面:

  一是區域性特點。與以往鐵路建設項目中的名稱和叫法不盡相同,城際鐵路是指連接相鄰城市或城市群的客運專線鐵路,包含了距離的概念,從已建成及規劃建設的城際鐵路看,其線路長度一般介于50~200km之間。在此距離范圍以外的鐵路,短距離的一般屬于市域或市郊鐵路,長距離的則一般屬于干線鐵路,其建設標準和運輸組織模式等與城際鐵路不同。

  二是速度目標值范圍。城際鐵路是城市綜合交通運輸系統的重要組成部分,主要承擔區域內相鄰城市間或城市群內的通勤客流,車站間距一般為5~20km。從列車最高運行速度與站間距的匹配關系分析,其合理速度目標值不宜高于200km/h。對于速度目標值為250~350km/h的鐵路,是典型的高速鐵路,不屬于城際鐵路的范疇,應按照《高速鐵路設計規范》進行設計。

  三是運輸組織模式要求。由于城際鐵路的服務對象是以中短途旅客為主,客流具有明顯的時段高峰特點,且單程旅行時間通常較短,特別強調旅客出行的快速和便捷。所以城際鐵路的運輸組織模式具有典型的“高密度、小編組、公交化”特點。

  ◆《城際鐵路設計規范》編制遵循了哪些原則?

  ◇ 珠三角、武漢都市圈、中原城市群等城際鐵路相繼開工建設并陸續投入運營,積累了豐富的工程實踐經驗,為城際鐵路功能定位的確定和技術標準的選擇奠定了堅實的基礎?!冻请H鐵路設計規范》的編制突出了安全可靠、先進成熟、經濟適用、方便快捷的總體目標,并遵循以下原則:

  一是堅持安全優先原則,強化有關安全保障功能設計,確保標準的安全可靠性。

  二是貫徹落實全面深化改革、鐵路投融資體制改革的精神,提高標準的經濟適用性。

  三是把握城際鐵路的功能需要,提高標準的系統性和先進性,強化綜合交通設計,車站與站區內城市交通設施協調布局,有機銜接,突出方便、快捷、高效等技術特點。

  四是注重城際鐵路在節地、節能、節水、節材和環境保護方面的設計要求,適應國家可持續發展戰略要求。

  五是充分借鑒我國高速鐵路、普速鐵路以及城市軌道交通工程經驗,系統總結城際鐵路建設和運營實踐經驗以及相關科研成果。

  ◆《城際鐵路設計規范》主要技術標準的適用性和經濟性有哪些?

  ◇ 根據城際鐵路的技術特征,在保證安全且鐵路等級、設計速度、輸送能力、運輸效率相同條件下,合理確定了適用性技術標準,并充分體現經濟性特點。經測算,采用新發布《城際鐵路設計規范》的工程靜態投資較原客運專線標準節省投資達10%以上。

  一是建筑限界縮小。城際鐵路建筑限界的最大半寬采用2200mm,普速鐵路、高速鐵路建筑限界的最大半寬均采用2440mm,有效改善工程條件的同時,節約了用地。

  二是設計活載降低。城際鐵路僅運行動車組列車,列車設計荷載采用ZC活載(相當于0.6 UIC),而高速鐵路采用ZK活載(相當于0.8 UIC),普速鐵路采用“中-活載”(相當于1.0 UIC)。設計活載降低可有效減少線下工程量。

  三是線路的平縱斷面優化。設計速度等級200km/h、160km/h的最小線間距分別采用4.2m、4.0m,相應縮減0.2m;縱斷面坡段長度由800m減小到400m。較小曲線半徑及較短坡段長度有利于繞避或跨越居民點、環境敏感點、地面構筑物等,大大增加了線路選線的經濟性。

  四是路基面寬度和基床厚度減小。以設計速度200km/h的鐵路為例,城際鐵路與以往客運專線鐵路相比:路基面寬度單線有砟軌道減小0.4m、無砟軌道減小1.6m;雙線有砟軌道減小0.4m、無砟軌道減小1.2m?;埠穸扔许能壍罍p小0.5m、無砟軌道減小0.7m。城際鐵路路基工程的用地數量和工程數量明顯降低,其中無砟軌道路基面的用地減少11.9%。

  五是橋梁結構選擇適用的梁型。根據設計荷載,不同速度目標值等條件,對橋梁結構進行了全面優化,設計速度200km/h的城際鐵路常用跨度簡支梁可采用箱梁,設計速度160km/h及以下時宜采用T梁。對多為高架的城際鐵路而言,橋梁工程的投資可大幅下降。

  六是隧道斷面優化。設計速度200km/h城際鐵路的雙洞單線隧道斷面采用48m2(250km/h高速鐵路為58m2,200km/h客貨共線鐵路為52m2),設計速度160km/h采用35m2(客貨共線鐵路為 42m2)。設計速度200km/h城際鐵路的單洞雙線隧道斷面采用72m2(250km/h高速鐵路為90m2,200km/h客貨共線鐵路為80m2),設計速度160km/h采用64m2(客貨共線鐵路為 76m2線)。

  七是站場和車站建筑設計優化。城際鐵路最多采用8輛列車編組,車站到發線有效長度一般采用400m,比高速鐵路縮減250m,且部分中間站可不設置到發線;站臺長度采用220m,比高速鐵路縮減230m,且可采用站臺候車的模式,城際鐵路的站場和車站規模大幅降低,對于人員密集地區的城際鐵路,可有效減少征拆工程,工程實施性顯著提高。

  八是供電電壓等級降低。城際鐵路采用直接供電方式,供電電壓等級為110kV及以上;高速鐵路采用AT供電方式,電壓等級采用220kV及以上,滿足技術要求的同時,投資顯著降低。

  ◆《城際鐵路設計規范》在安全方面的主要技術標準有哪些體現?

  ◇ 主要體現在以下幾方面:

  一是明確城際鐵路按全封閉、全立交進行設計,避免平交道口以及人、畜誤入線路帶來的行車安全隱患。

  二是為防止和減少自然和人為致災因素對城際鐵路行車安全的影響,將安全設計、風險管理貫穿于設計全過程,以工程主動防護為主,同時根據速度等級設置相應的災害監測系統。

  三是提出了城際鐵路與其他鐵路、公(道)路及重要管線、高壓電力線、易燃易爆危險處所等設施交叉、并行、鄰近的有關技術要求。強調了區域地面沉降以及鄰近線路抽取地下水、深基坑開挖和堆載等外部環境變化對線路影響的措施。

  四是路基工程按土工結構物進行設計,提出了強度、剛度、穩定性、沉降變形等控制要求,加強系統排水設計,保證線路基礎長期穩定安全。

  五是橋梁結構明確了梁體、墩臺的剛度及變形等控制限值標準和動力學參數指標,保證橋梁結構具備足夠的強度、剛度、穩定性和耐久性。

  六是隧道內明確規定要設置貫通的防災救援通道,充分體現以人為本、應急有備、方便自救、安全疏散的原則。

  七是根據城際鐵路車站特點,明確了站房及跨線設施結構的相關安全標準,并提出建立結構安全健康監測體系的要求。

  八是牽引供電和電力系統明確要求具備一定的抗風、雨、雪、冰、雷等自然災害的能力,并對電源的可靠性提出了相應技術要求。

  九是強調信號系統及電路設計必須符合故障導向安全的基本原則。故障后不允許出現進路錯誤解鎖、道岔錯誤轉換或錯誤表示、信號錯誤開放或升級顯示,確保信號系統的安全性。

  ◆《城際鐵路設計規范》編制有哪些創新?

  ◇ 主要體現在以下幾方面:

  一是系統總結了我國城際鐵路勘察設計、工程建設、運營管理和安全防護等積累的系統、成熟、經濟、適用的技術和經驗,與《高速鐵路設計規范》一起,形成了具有中國自主知識產權的客運專線鐵路技術體系。既滿足了城際鐵路建設需求,又規范和引導了行業技術發展,對于推動我國城鎮化發展戰略具有重要意義。

  二是針對城際鐵路僅運行動車組的特點,在滿足安全可靠要求的前提下,優化了建筑限界、設計活載、線間距、路基面寬度、隧道斷面積、列車編組等主要技術標準。

  三是規定了城際鐵路可自成體系,相對獨立運營,大型車站、樞紐等重要節點應考慮與鐵路網互聯互通或換乘條件,各車站均應與城市軌道等公共交通系統順暢銜接、便捷換乘。

  四是提出了城際鐵路采用“高密度、小編組、公交化”的運輸組織模式,其最大編組為8輛,也可采用6輛、4輛等其他編組方式,并據此優化了車站到發線有效長度、站臺長度等技術標準。

  五是首次納入了城際鐵路地下車站的荷載類型與計算原則,明確了地下車站結構的構造要求、防水設計原則以及與相關專業的接口內容等。

  六是充分體現了城際鐵路快進快出的客流特點,提出了城際鐵路可采用站臺候車的模式,部分車站可不設到發線。

  七是采用國際標準通用的性能/接口設計方法,規定通用性的理論方法、計算公式和基本原理,具體工程取值依照不同建設項目的工況而定,既保障技術進步,有利于發揮設計人員創造性,又能夠促進中國鐵路標準國際化。

  ◆ 城際鐵路與高速鐵路網能互聯互通嗎?

  ◇ 城際鐵路服務于區域性城市群內部,具有相對的獨立性,可采用獨立運營的運輸組織模式。城際鐵路運行列車與高速鐵路一樣,均采用CRH系列動車組,軌距、限界、活載和站后設施的主要技術標準均與高速鐵路相協調,與高速鐵路具備互聯互通的基礎條件。另外,規范規定在大型車站、樞紐等重要節點均應考慮與鐵路網的互聯互通或換乘條件。

  ◆《城際鐵路設計規范》是否有配套的標準設計?

  ◇ 標準設計是工程建設標準化的重要組成部分,是貫徹執行工程建設標準、促進科技成果轉化和推廣的重要手段和工具,對保證和提高工程質量、合理利用資源、推廣先進技術都具有重要作用。依據城際鐵路的主要技術標準,對影響投資較大的橋梁、無砟軌道結構進行相關研究,配套開展相關標準設計圖紙編制工作,為城際鐵路建設實現簡統化創造條件,有利于標準的技術經濟性在具體實施中得到體現。

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