Жоғары жылдамдықты теміржол құрылысы: TGV желілері үшін жол төсеу, жол жатағын дайындау және рельстерді орнату. 300 км/сағ жылдамдыққа арналған жолдар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жоғары жылдамдықты темір жол құрылысы – Lignes à Grandes Vitesses (LGV, litt. "Жоғары жылдамдықты темір жол желісі") желісінде TGV пойыздары үшін қажетті жағдай жасау процесі, оған жол төсегін дайындау және рельстер төсеу кіреді. Бұл құрылыс әдісі француздық TGV желісінде де, Франциядан тысқары TGV негізіндегі басқа желілерде де қолданылады. Ол стандартты темір жол желілерін салуға ұқсас, бірақ арасында айырмашылықтар бар. Атап айтқанда, құрылыс процесі жолдың 300 км/сағ (186 миль/сағ) жылдамдықта үздіксіз пайдалануына сәйкес болуы үшін жоғары дәлдікпен жүзеге асырылады. Құрылыстың сапасы LGV Atlantique-те TGV жылдамдық рекордтарын сынақтан өткізу кезінде дәлелденді; жол 500 км/сағ (310 миль/сағ) жылдамдықпен қолданылды және айтарлықтай зақымдануға ұшырамады. Бұл 1955 жылы француздық бұрынғы теміржол жылдамдық рекордын (326/331 км/сағ) орнатуға жасалған әрекеттерден өзгеше, ол жолдың күшті деформациясына әкеп соқты.
High speed railway track construction is the process by which Lignes à Grandes Vitesses (LGV, litt. "high speed railway line"), the land on which TGV trains are to run, is prepared for their use, involving carving the track bed and laying the track. This construction technique is used both for the French TGV network and other TGV based networks outside of France. It is similar to the building of standard railway lines, but there are differences. In particular, construction process is more precise in order for the track to be suitable for regular use at 300 km/h (186 mph). The quality of construction was put to the test in particular during the TGV world speed record runs on the LGV Atlantique; the track was used at over 500 km/h (310 mph) without suffering significant damage. This contrasts with previous French world rail speed record (326/331 km/h in 1955) attempts which resulted in severe deformation of the track.
Қызмет
Жапониядан тыс алғашқы жоғары жылдамдықты темір жол желісі LGV Sud Est 1981 жылдың 27 қыркүйегінде Париж мен Лион арасында халыққа ашылды. Алдыңғы жылдам қызметтерден өзгеше, SNCF TGV қызметін барлық санаттағы жолаушылар үшін көздеді, ал бастапқы билет бағасы параллельдік дәстүрлі желідегі пойыздармен бірдей болды. TGV-нің бизнес-саяхатшыларға арналған премиум қызмет екені туралы қате түсінікке қарсы тұру үшін SNCF жылдамдыққа, жиілікке, брондау саясатына, қалыпты бағаға және қызметтің қолжетімділігіне баса назар аударған кең ауқымды жарнамалық кампанияны бастады. TGV қызметін демократияландыруға деген осы міндеттеме Миттеран дәуірінде "Прогресс бәрімен бөлісілмесе, мәні жоқ" деген ұранымен нығайтылды. TGV қалыпты пойыздарға, көліктерге немесе ұшақтарға қарағанда едәуір жылдам болды (есіктен есікке дейінгі сапар уақыты ескерілгенде). Пойыздар кеңінен танымал болды, халық жылдам және қолайлы сапарды ризалықпен қабылдады.
The first high speed railway line outside of Japan, LGV Sud Est, opened to the public between Paris and Lyon on 27 September 1981. Contrary to its earlier fast services, SNCF intended TGV service for all types of passengers, with the same initial ticket price as trains on the parallel conventional line. To counteract the popular misconception that the TGV would be a premium service for business travellers, SNCF started a major publicity campaign focusing on the speed, frequency, reservation policy, normal price, and broad accessibility of the service. This commitment to a democratised TGV service was enhanced in the Mitterrand era with the promotional slogan "Progress means nothing unless it is shared by all". The TGV was considerably faster (in terms of door to door travel time) than normal trains, cars, or aeroplanes. The trains became widely popular, the public welcoming fast and practical travel.
Жол төсенішін дайындау
Жоғары жылдамдықты желі (Ligne à Grande Vitesse, немесе LGV) жұмысы жер қазу арқылы басталады. Жол төсегі қазғыштар, бульдозерлер, грейдерлер және басқа да ауыр техникалардың көмегімен ландшафтқа ойылып жасалады. Барлық бекітілген құрылыстар салынады, оларға көпірлер, эстакадалар, дренаж құбырлары, жануарлар өтетін туннельдер және сияқты нысандар кіреді. Дренаждық жүйелер, ең бастысы жол төсегінің екі жағындағы үлкен арналар салынады. Жабдықтау базалары жоғары жылдамдықты жолдардың соңына жақын орналасады, онда бригадалар рельстер, ұйықтар және басқа да материалдарды жұмыс орнына тасымалдау үшін жұмыс пойыздарын құрастырады. Келесі кезекте, жол төсегіне ықшамды қиыршық тас төселеді. Бұл, роликтермен тығыздалғаннан кейін, дөңгелекті көліктер үшін қолайлы бет жасайды. Содан кейін ЖЖЖ (Жоғары Жылдамдықты Желі) рельстерін төсеу жұмыстары басталады. Рельстерді төсеу процесі жоғары жылдамдықты желілерге арналған емес; үздіксіз дәнекерленген рельстерді пайдаланатын кез келген жолға осы жалпы техника қолданылады. Әлемдегі қазіргі заманғы рельстерді төсеуде төмендегі қадамдар қолданылады. Дегенмен, ЖЖЖ рельстері материалдарға, өлшемдерге және қатаң толеранттылық талаптарына сай келеді.
The work on a high speed line (ligne à grande vitesse, or LGV) begins with earthmoving. The trackbed is carved into the landscape, using scrapers, graders, bulldozers and other heavy machinery. All fixed structures are built; these include bridges, flyovers, culverts, game tunnels, and the like. Drainage facilities, most notably the large ditches on each side of the trackbed, are constructed. Supply bases are established near the end of the high speed tracks, where crews will form work trains to carry rail, sleepers and other supplies to the work site. Next, a layer of compact gravel is spread on the trackbed. This, after being compacted by rollers, provides an adequate surface for vehicles with tyres. TGV tracklaying then proceeds. The tracklaying process is not particularly specialized to high speed lines; the same general technique is applicable to any track that uses continuous welded rail. The steps outlined below are used around the world in modern tracklaying. TGV track, however, conforms to stringent requirements on materials, dimensions and tolerances.
Жолды салу
Жол төсеуді бастау үшін резеңке дөңгелектермен жүретін порталды кран, алдын ала дайындалған жол панельдерін төсеуге пайдаланылады. Бұл панельдер болашақ жолдың орналасатын жеріне жуық орналастырылады (барлық LGV-де екі жол бар). Әр панелдің ұзындығы 18 метр, және олар ағаш ұйықтарға тіреледі. Бұл кезеңде балласт қолданылмайды, себебі панельдік жол уақытша. Панельдік жол төселгеннен кейін, жұмыс пойызы (дизельді локомотивтермен жетеледі) осы бірінші жолдың тұрақты бөлігі үшін қолданылатын үздіксіз дәнекерленген рельстердің бөлімдерін жеткізеді. Рельстер зауыттан 200 м (660 фут) және 400 м (1310 фут) аралығындағы ұзындықта шығарылады. Мұндай ұзын рельстер бірнеше платформа вагондарына орналастырылады; олар өте икемді болғандықтан, бұл қиындық тудырмайды. Арнайы кран рельстердің бөлімдерін түсіріп, уақытша жолдың екі жағына, шамамен 3,5 метр (12 фут) қашықтықта орналастырады. Бұл операция әдетте түнде, жылулық себептерге байланысты жүргізіледі. Рельстер стандартты UIC қимасымен, 60 кг/м (40 фунт/фут) салмағымен және 800 Ньютон/квадрат миллиметр немесе мегапаскаль (116 000 фунт/квадрат дюйм) тартылу күшімен жасалған. Келесі қадамда порталды кран қайтадан қолданылады. Бірақ бұл жолы кран уақытша жолдың қасына төселген екі рельс бойымен жүреді. LGV ұйықтарымен жартылай толтырылған платформа вагондарынан тұратын пойыз келеді. Оны арнайы дизельді локомотив итереді, ол порталды крандардың астына сыяды. Крандар уақытша жолдың панельдерін алып тастап, оларды ұйық пойызының бос жартысына жинап қояды. Содан кейін, олар 60 см (24 дюйм) арақашықтықпен орналасқан 30 LGV ұйығынан тұратын жиынтықты арнайы құрылғымен көтереді. Ұйықтар қиыршық табанына, панельдік жол болған жерге төселеді. Ұйық пойызы жұмыс алаңынан панельдік жол бөлімдерімен жүктелген күйі кетеді. Кейде екі блокты ұйықтар деп аталатын бұл ұйықтар U41 екі блокты темір бетоннан жасалған, 2,4 метр (7 фут 10 дюйм) ені бар және әрқайсысының салмағы 245 кг (540 фунт). Олар Nabla RNTC серіппелі бекіткіштерімен және 9 мм (3/8 дюйм) резеңке төсемдермен жабдықталған. (Бетон ұйықтардың астында жарылуды болдырмау үшін резеңке төсемдер міндетті түрде қолданылады). Келесі кезеңде рельс тігу машинасы рельстерді ұйықтардың үстіне, соңғы орнына көтеру үшін пайдаланылады. Бұл машина порталды крандар сияқты рельстерде жүреді, бірақ тікелей ұйыққа да сүйене алады. Осылайша, ол рельстерді көтере алады және оларды ұйықтардың шеттерінен ішке қарай жылжытып, дұрыс енге (стандартты енге) келтіреді. Содан соң ол оларды резеңке төсемдерге түсіреді, ал жұмысшылар пневматикалық машинаны қолданып, Nabla ұстағыштарын белгіленген моментпен бекітеді. Рельстер 1:20 еңіспен ішке қарай бұрылады.
To begin laying track, a gantry crane that rides on rubber tires is used to lay down panels of prefabricated track. These are laid roughly in the location where one of the tracks will be built (all LGVs have two tracks). Each panel is 18 metres (60 feet) long, and rests on wooden sleepers. No ballast is used at this stage, since the panel track is temporary. Once the panel track is laid, a work train (pulled by diesel locomotives) can bring in the sections of continuous welded rail that will be used for the permanent way of this first track. The rail comes from the factory in lengths varying from 200 m (660 ft) to 400 m (1310 ft). Such long pieces of rail are just laid across several flatcars; they are very flexible, so this does not pose a problem. A special crane unloads the rail sections and places them on each side of the temporary track, approximately 3.5 m (12 ft) apart. This operation is usually carried out at night, for thermal reasons. The rail itself is standard UIC section, 60 kg/m (40 lb/ft), with a tensile strength of 800 newtons per square millimetre or megapascals (116,000 psi). For the next step, a gantry crane is used again. This time, however, the crane rides on the two rails that were just laid alongside the temporary track. A train of flatcars, half loaded with LGV sleepers, arrives at the site. It is pushed by a special diesel locomotive, which is low enough to fit underneath the gantry cranes. The cranes remove the panels of temporary track, and stack them onto the empty half of the sleeper train. Next, they pick up sets of 30 LGV sleepers, pre arranged with the proper spacing (60 cm, or 24 in), using a special fixture. The sleepers are laid on the gravel bed where the panel track was. The sleeper train leaves the worksite loaded with sections of panel track. The sleepers, sometimes known as bi bloc sleepers, are U41 twin block reinforced concrete, 2.4 m (7 ft 10 in.) wide, and weigh 245 kg (540 lb) each. They are equipped with hardware for Nabla RNTC spring fasteners, and a 9 mm (3/8 in.) rubber pad. (Rubber pads are always used under the rail on concrete sleepers, to avoid cracking). Next, a rail threader is used to lift the rails onto their final position on the sleepers. This machine rides on the rails just like the gantry cranes, but can also support itself directly on a sleeper. By doing this, it can lift the rails, and shift them inwards over the ends of the sleepers, to the proper gauge (standard gauge). It then lowers them onto the rubber sleeper cushions, and workers use a pneumatically operated machine to bolt down the Nabla clips with a predetermined torque. The rails are canted inward at a slope of 1 in 20.
Жолдың бір бөлігімен бірігу
Рельстің бөліктері термит арқылы біріктіріледі. Дәстүрлі дәнекерлеу (күрделі жалынды пайдалану) рельстер сияқты ірі металл бөлшектерінде тиімді болмайды, себебі жылу тым жылдам тарап кетеді. Термит осы жұмысқа жақсырақ жарайды. Ол алюминий ұнтағы мен тот (темір оксиді) ұнтағының қоспасынан тұрады, бұл қоспа темір, алюминий оксиді және көп мөлшерде жылу бөліп шығарады, сондықтан рельстерді дәнекерлеу үшін өте ыңғайлы. Рельстерді біріктірмес бұрын оның ұзындығы өте дәл реттелуі тиіс. Бұл рельстер біріктірілгеннен кейін пайда болатын жылулық кернеулердің белгілі бір шектен аспауын қамтамасыз етеді, соның нәтижесінде ыстық ауа райында бүкілулер немесе суық ауа райында жарықтар пайда болуы мүмкін. Біріктіру операциясы термит дәнекерлеу процесі арқылы жүзеге асырылады, ол рельс кескіші, дәнекерлеу қиып тастау құралы және ұнтақтағыш машинамен жабдықталған. Термит дәнекерлеу процесі аяқталғаннан кейін дәнекерлеу рельстің пішініне дейін ұнтақталады, нәтижесінде рельс бөліктері арасында үздіксіз қосылыс пайда болады. Температура өзгерісінен туындаған рельстегі кернеулер бойлық деформациясыз жұтылады, тек кейбір көпірлерде ғана кеңею буыны қолданылады.
The sections of rail are welded together using thermite. Conventional welding (using some type of flame) does not work well on large metal pieces such as rails, since the heat is conducted away too quickly. Thermite is better suited to this job. It is a mix of aluminium powder and rust (iron oxide) powder, which reacts to produce iron, aluminum oxide, and a great deal of heat, making it ideal to weld rail. Before the rail is joined, its length must be adjusted very accurately. This ensures that the thermal stresses in the rail after it is joined into one continuous piece do not exceed certain limits, resulting in lateral kinks (in hot weather) or fractures (in cold weather). The joining operation is performed by thermite welding process which is equipped with a rail saw, a weld shear and a grinder. When the thermite welding process is complete, the weld is ground to the profile of the rail, resulting in a seamless join between rail sections. Stress in the rail due to temperature variations is absorbed without longitudinal strain, except near bridges where an expansion joint is sometimes used.
Баластты қосу
Келесі қадам – жаңа жолдың астына терең балласт төсеу. Баласт дизельді локомотивтер тартқан вагон-хопперлермен келеді. Бұл пойызды басқару қиын, себебі балласт бірқалыпты таралуы керек. Егер пойыз тоқтаса, балласт рельстердің үстіне жиналып, оны жолдан шығаруы мүмкін. Баласттың алғашқы қабаты тікелей рельске төгіледі, ал рельстермен жүретін тығыздау-тегістеу машинасы төсемелердің астына тастарды итеріп кіргізеді. Бұл машинаның әрбір өтуі жол деңгейін 8 см-ге көтереді, сондықтан кемінде 32 см (1 фут) қалыңдықтағы балласт қабатын жасау үшін бірнеше балласт төсеу және машинамен өту қажет. Баласт жолдың екі жағына да үйіліп, көлденең тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Машина жолдың алғашқы реттелуін жасайды. Содан кейін балласт реттегіші балласты тепе-тең таратып береді. Ақырында, динамикалық вибратор машинасы жолды дірілдетіп, соңғы тығыздауды жүзеге асырады, бұл 2500 осьтің өтуін тиімді түрде имитациялайды.
The next step consists of stuffing a deep bed of ballast underneath the new track. The ballast arrives in a train of hopper cars pulled by diesel locomotives. Handling this train is challenging, since the ballast must be spread evenly. If the train stops, ballast can pile over the rails and derail it. A first layer of ballast is dumped directly onto the track, and a tamping lining levelling machine, riding on the rails, forces the stones underneath the sleepers. Each pass of this machine can raise the level of the track by 8 cm (3 in), so several passes of ballasting and of the machine are needed to build up a layer of ballast at least 32 cm (1 ft) thick under the sleepers. The ballast is also piled on each side of the track for lateral stability. The machine performs the initial alignment of the track. Next, a ballast regulator distributes the ballast evenly. Finally, a dynamic vibrator machine shakes the track to perform the final tamping, effectively simulating the passing of 2,500 axles.
Құрылысты аяқтау
Бірінші жолдың құрылысы дерлік аяқталған соң, оған жапсарлас жолға жұмыс басталады. Бірақ бұл жолы уақытша жол төсеудің қажеті жоқ. Бірінші жолмен келе жатқан пойыздар төсектерді, содан кейін рельстерді жеткізеді, олар тікелей төсектерге түсіріледі, арнайы икемді механизмдер рельстерді дұрыс бағытта тізеді. Набла бөлшектері бекітіліп, балласт бұрынғысынша рельс астына тығылады. Екі жол да негізінен дайын, бірақ желідегі жұмыс тоқталған жоқ. Көпір тіректері орнатылып, оларға сымдар тартылуы керек. Көпірлік желі толыққан соң, жол миллиметрлік дәлдікпен соңғы рет реттеледі. Содан кейін балласт үрленіп, пойыз қозғалғанда шашырап кетпес үшін ұсақ тас сынықтары мен шаң тазартылады. Бұл әсіресе жоғары жылдамдықты жолдар үшін маңызды, себебі өткен пойыздың қысымы зор. Соңында, TGV пойыздары желіде жылдамдықты біртіндеп арттыра отырып сынақтан өтеді. Жол коммерциялық пайдалануға ашылмас бұрын, күнделікті жұмыста қолданылатын жылдамдықтан сәл жоғары жылдамдықпен (әдетте 350 км/сағ немесе 210 миль/сағ) сынақтан өтеді.
Now that the first track is almost complete, work begins on the adjacent track. This time, however, it is not necessary to lay a temporary track. Trains running on the first track bring the sleepers, and then the rail, which is unloaded directly onto the sleepers by dispensing arms that swing out to the proper alignment. The Nabla fasteners are secured, and the ballast is stuffed under the track as before. The two tracks are now essentially complete, but the work on the line is not finished. The catenary masts need to be erected, and the wire strung on them. Once the catenary is complete, the track is given final alignment adjustments down to millimeter tolerances. The ballast is then blown to remove smaller gravel fragments and dust, which might be kicked up by trains. This step is especially important on high speed tracks, since the blast of a passing train is strong. Finally, TGV trains are tested on the line at gradually increasing speeds. The track is qualified at speeds slightly higher than will be used in everyday operations (typically 350 km/h, or 210 mph), before being opened to commercial service.