CRH380B转向架实物。西南交通大学的一份实验显示,在394公里时,列车脱轨系数为0.13。
京沪高铁脱轨系数小,但该系数不足以衡量高铁安全
京沪列车青岛四方公司设计师介绍,国际上高铁安全指标为脱轨系数,中国的动车CRH380A脱轨系数小于0.13,远低于国际标准的0.8。其中,高铁运行的平稳主要看它的转向架(相当于汽车的底盘,这是连接列车车厢和铁轨的部件),对于京沪高铁的高速转向架,高铁建设方曾希望有较高的临界速度,比如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里。对于这个数字,西南交通大学在实验阶段做到了410公里,而最后的实验没有做下去。这份实验的结果显示,在394公里时,脱轨系数为0.13。
这个系数的确是比较低,不过高速列车的脱轨系数是从静态力学推导出来的参数,适用低速火车,对高铁未必适用。且有实验发现如果超过一定速度,列车脱轨系数不足以衡量高铁安全性。铁道部铁科院研究员,高铁轮对(机车车辆上与钢轨相接触的部分)专家臧其吉说,虽然人类可以在实验室中准确地模拟航天器飞行状态,但还无法模拟火车在轮轨上的运行状态:"我带博士研究了30年,还没有答案,全世界也没有突破,我们只能凭借经验,留下足够的安全冗余来提高安全系数。"
尽管跑丢受电弓的事情非常少见,但对于高铁列车来说,任何一点细小的差池都会被速度放大。
高铁无重大事故记录,但小问题小故障并不少发
尽管中国高铁运营确实没有出过灾难性事故,不过铁道部原副总工程师张曙光在全国动车组质量安全会议上的讲话曾透露,仅在2009年上半年,全国高铁就曾发生影响行车20分钟以上、更换车底的动车组行车设备故障达数十件。在武广高铁在运营的前3个月内,仅媒体公开披露的因设备故障而导致列车晚点事件共有5次。据《河南商报》2010年2月8日报道,2010年2月7日,因设备故障,从郑州开往西安的最高时速为350公里的G2003次、G2007次和西安开往郑州的G2006次动车组列车全部停运;据《安徽商报》2010年8月16日报道,8月15日,合武客运专线上,汉口至上海D3001次等多趟动车,由于机车接收不到信号,只能在原地停车,经过两三个小时的抢修,这些列车才陆续恢复运行。
其中最为严重的一次发生在2009年3月27日。当时,一辆行驶在胶济客运专线上的CRH2动车组突然失去动力停车,后来发现,6号车车顶的受电弓已经丢失。事故发生时,这辆动车的运行速度,接近胶济客运专线设计的最高时速250公里。尽管"跑丢受电弓,这样的事情非常少见",但对于时速高达300公里的高铁列车来说,任何一点细小的差池都会被速度放大,电弓丢失严重者会导致列车脱轨
从最初的五年工期到实际两年7个月完成铺轨,京沪高铁再改高铁建设速度记录这个时间,在国外建设高铁时,还不足留给路基自然沉降。
路基沉降:高铁长期运行不降速的建设挑战
高铁轨道的路基沉降,是影响列车安全运行的重要因素,如何按时速380公里的设计要求,在建成百年内把沉降要控制在5毫米以内?京沪高铁建设方的回应是:京沪高铁80%的线路是以桥代路,用很深的、坚固的桥墩来规避可能的沉降。但即便高铁有这样的预防沉降的方案,也不可避免在环境中出现很多不可控变量,例如在高铁试跑的前期,已经发现部分地段有挖砂取土、打井取水现象,这些都会损坏线路基础,造成铁路路基、桥墩沉降,危及桥梁安全。在1998年德国埃雪德高铁事故发生时,让事故恶化的原因就是脱轨的列车再一次撞在路桥支柱上。京沪高铁为保障稳定快速的时速,又因要避让土地、避免轨道沉降,而要行驶过244条高架桥,则为其安全增加一道风险。
为控制高铁轨道桥梁稳定,京沪高铁地基处理采用水泥粉煤灰碎石桩处理方法,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。这种桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样,由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小。据《纽约时报》今年2月一篇报道指出,一位业内人士指出高铁轨道架设高架桥所用的材料中,需要大剂量使用一种粉煤灰的物质让高架桥的混凝土硬度提升数倍。据中国一家铁路设计院2008年进行的研究,铁路建设速度远远超过粉煤灰的供应速度。假如相关设施质量不能达到350公里的要求,高铁的速度将因此逐年下降,最终将会因为轨道不够直、桥墩质量变化,速度降低到300公里以下。该报道披露,若建同样长度和质量的轨道在美国成本为4000-8000万美元。
高速铁路的安全保障是一个综合系统,对于轮和轨接触时的安全性,气流影响引起的安全性,火灾等事故引起的安全性,系统出现故障引起的安全性等等,每一个环节都必须做系统的考虑,以做到万无一失。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/