Höghastighetsjärnvägsspårkonstruktion i Frankrike - High-speed railway track construction in France

Höghastighetstågkonstruktion är den process genom vilken Lignes à Grandes Vitesses (LGV, litt. " Höghastighetsjärnvägslinje "), den land som TGV- tågen ska köras på, är beredd för användning, med snidning av banbädden och lägga spåret . Denna konstruktionsteknik används både för det franska TGV-nätverket och andra TGV-baserade nätverk utanför Frankrike .

Det liknar byggandet av vanliga järnvägslinjer, men det finns skillnader. I synnerhet är byggprocessen mer exakt för att spåret ska vara lämpligt för regelbunden användning vid 300 km / h (186 mph). Konstruktionskvaliteten testades särskilt under TGV: s världshastighetsrekord på LGV Atlantique ; spåret användes vid över 500 km / h (310 mph) utan att leda till betydande skador. Detta står i kontrast till tidigare franska världshastighetsrekord (326/331 km / h 1955) försök som resulterade i allvarlig deformation av spåret.

Service

Den första höghastighetsjärnvägen utanför Japan, LGV Sud-Est , öppnades för allmänheten mellan Paris och Lyon den 27 september 1981. I motsats till sina tidigare snabba tjänster avsåg SNCF TGV-tjänster för alla typer av passagerare, med samma initiala biljettpris som tåg på den parallella konventionella linjen. För att motverka den populära missuppfattningen att TGV skulle vara en premiumtjänst för affärsresenärer startade SNCF en stor reklamkampanj med fokus på hastighet, frekvens, bokningspolicy, normalt pris och bred tillgänglighet för tjänsten. Detta åtagande för en demokratiserad TGV-tjänst förbättrades under Mitterrand- eran med den slogan "Progress betyder ingenting om det inte delas av alla". TGV var betydligt snabbare (när det gäller dörr till dörr restid) än vanliga tåg, bilar eller flygplan . Tågen blev allmänt populära, allmänheten välkomnade snabba och praktiska resor.

Förbereder spårbädden

Arbetet med en höghastighetslinje ( ligne à grande vitesse eller LGV) börjar med jordbearbetning. Spårbädden huggas in i landskapet med skrapor , väghyvlar , bulldozrar och andra tunga maskiner . Alla fasta strukturer är byggda; dessa inkluderar broar , flyover , kulvertar , spiltunnlar och liknande. Avloppsanläggningar , särskilt de stora diken på vardera sidan av spårbädden, är konstruerade. Försörjningsbaser etableras nära slutet av höghastighetsspåren, där besättningarna kommer att bilda arbetståg för att transportera järnväg, sliprar och andra förnödenheter till arbetsplatsen.

Därefter sprids ett lager kompakt grus på bana. Efter att ha kompakterats av rullar ger detta en tillräcklig yta för fordon med däck . TGV spårning fortsätter sedan. Spårningsprocessen är inte särskilt specialiserad på höghastighetslinjer; samma allmänna teknik är tillämplig på alla spår som använder kontinuerlig svetsad skena . Stegen som beskrivs nedan används över hela världen i modern spårning. TGV-spåret uppfyller dock stränga krav på material, dimensioner och toleranser .

Att lägga spåret

För att börja lägga spår används en portalkran som kör på gummidäck för att lägga paneler med prefabricerade spår. Dessa läggs ungefär på den plats där ett av spåren kommer att byggas (alla LGV har två spår). Varje panel är 18 meter (60  fot ) lång, och vilar på trä sliprar . Ingen ballast används i detta skede, eftersom panelspåret är tillfälligt.

När panelspåret har lagts kan ett arbetståg (dras av diesellok ) ta in de delar av den kontinuerliga svetsade skenan som kommer att användas för det permanenta sättet för detta första spår. Skenan kommer från fabriken i längder som varierar från 200 m (660 ft) till 400 m (1310 ft). Sådana långa rälsstycken läggs bara över flera flatbilar ; de är mycket flexibla, så det här utgör inget problem. En speciell kran lossar järnvägssektionerna och placerar dem på vardera sidan av det tillfälliga spåret, ungefär 3,5 m från varandra. Denna operation utförs vanligtvis på natten av termiska skäl. Själva skenan är en standard UIC- sektion, 60 kg / m (40  lb / ft), med en draghållfasthet på 800  newton per kvadratmillimeter eller megapascal (116.000  psi ).

För nästa steg används en portalkran igen. Den här gången rider dock kranen på de två skenorna som precis lagts längs det tillfälliga spåret. Ett tåg med flatbilar, halvfullt med LGV-sliprar, anländer till platsen. Den drivs av ett speciellt diesellok, som är tillräckligt lågt för att passa under portalkranarna. Kranarna tar bort panelerna med tillfälligt spår och staplar dem på den tomma halvan av sovtåget. Därefter plockar de upp uppsättningar med 30 LGV-sliprar, förbeställda med rätt avstånd (60 cm eller 24 tum), med en speciell fixtur. Sväljarna läggs på grusbädden där panelspåret var. Sovtåget lämnar arbetsplatsen laddad med delar av panelspåret.

De sliprar, ibland kända som bi-block-sliprar, är U41- armerad betong med två block , 2,4 m (7 ft 10 tum) breda och väger 245 kg (540 lb) vardera. De är utrustade med hårdvara för Nabla RNTC fjäderfästen och en 9 mm (3/8 tum) gummikudde. (Gummikuddar används alltid under skenan på sliprar av betong för att undvika sprickbildning). Därefter används en järnvägsträdare för att lyfta skenorna till sin slutliga position på sliprarna. Denna maskin rider på skenorna precis som portalkranarna, men kan också stödja sig direkt på en sovhytt. Genom att göra detta kan den lyfta skenorna och flytta dem inåt över sliprarnas ändar till rätt mätare ( standardmätare ). Det sänker dem sedan ner på gummisovkuddarna, och arbetarna använder en pneumatiskt manövrerad maskin för att bulta ner Nabla-clipsen med ett förutbestämt vridmoment . Rälsen är kantad inåt i en lutning av 1 på 20.

Sammanfoga spåravsnitt

Rälsdelarna svetsas ihop med termit . Konventionell svetsning (med någon typ av flamma) fungerar inte bra på stora metallstycken som skenor, eftersom värmen leds bort för snabbt. Thermite är bättre lämpad för detta jobb. Det är en blandning av aluminiumpulver och rost (järnoxid) pulver, som reagerar för att producera järn , aluminiumoxid och mycket värme, vilket gör det idealiskt att svetsa skenan.

Innan skenan sammanfogas måste dess längd justeras mycket noggrant. Detta säkerställer att de termiska spänningarna i skenan efter att den har sammanfogats i ett kontinuerligt stycke inte överskrider vissa gränser, vilket resulterar i sidovinkar (vid varmt väder) eller sprickor (vid kallt väder). Sammanfogningsoperationen utförs av termit svetsningsprocess som är utrustad med en skena sågen , en svets skjuvning och en kvarn. När termitsvetsprocessen är klar slipas svetsen till skenans profil, vilket resulterar i en sömlös fogning mellan skensektionerna. Spänning i skenan på grund av temperaturvariationer absorberas utan längsgående belastning , förutom nära broar där en expansionsfog ibland används.

Lägga till ballast

Nästa steg består av att fylla en djup bädd av ballast under det nya spåret. Ballasten anländer i ett tåg av behållarbilar som dras av diesellok. Att hantera detta tåg är utmanande eftersom ballasten måste fördelas jämnt. Om tåget stannar kan ballasten staplas över skenorna och spåra ur det.

Ett första lager av ballast dumpas direkt på banan, och en tamping-foder-nivelleringsmaskin , som rider på skenorna, tvingar stenarna under sliprarna. Varje gång i denna maskin kan höja banans nivå med 8 cm (3 tum), så det krävs flera passeringar av ballast och maskinen för att bygga upp ett ballastlager som är minst 32 cm (1 fot) tjockt under sliprarna . Ballasten staplas också på vardera sidan av spåret för sidostabilitet. Maskinen utför den första inriktningen av spåret. Därefter en ballast regulator distribuerar ballast jämnt. Slutligen skakar en dynamisk vibratormaskin spåret för att utföra den slutliga stämningen, vilket effektivt simulerar passering av 2500 axlar .

Avslutande konstruktion

Nu när det första spåret är nästan klart, börjar arbetet på intilliggande spår. Den här gången är det dock inte nödvändigt att lägga ett tillfälligt spår. Tåg som körs på första spåret tar sovhyttarna och sedan skenan, som lossas direkt på sovhytten genom att fördela armarna som svänger ut till rätt inriktning. Nabla-fästena är säkrade och ballasten är fylld under spåret som tidigare.

De två spåren är nu i huvudsak färdiga, men arbetet på linjen är inte klart. De kontaktlednings master måste uppföras, och tråden uppträdda på dem. När kedjeledningen är klar ges spåret slutliga justeringsjusteringar ner till millimetertoleranser. Ballasten blåses sedan för att ta bort mindre grusfragment och damm som kan sparkas upp av tåg. Detta steg är särskilt viktigt på höghastighetsspår, eftersom sprängningen av ett passerande tåg är stark. Slutligen testas TGV- tåg på linjen med gradvis ökande hastigheter. Spåret är kvalificerat med hastigheter som är något högre än vad som kommer att användas i vardagen (vanligtvis 350 km / h eller 210 mph) innan det öppnas för kommersiell service.

Referenser