铁路选线—既有线改造

1、既有线改造及加强既有线改造及加强 既有能力加强既有能力加强 国民经济发展 运量逐渐增长 时间价值和时间观念的增强 其它运输方式的竞争 技术改造、能力加强技术改造、能力加强 提速提速 )( )( 0 0 t giw giwPF G x xjy )()()( 1 ZZZLLLkHkHkHkkH NNNN N N )/( 10 365 6 aMt GN C jH 一、提高通过能力的措施一、提高通过能力的措施 （一）行车组织措施（一）行车组织措施 基本上不增加设备，不改建工程，采用特 殊行车方式，通常作为既有线改建前适应运量 增长的过渡措施 编制列车运行图时，使进入控制区间为上 坡方向的列车不停车，以

2、提高其行车速度，缩 短T。 当技术作业站相邻区间为控制站间时，因技 术作业时间较长，增大了运行图周期，可视具体 情况采用移动列车运行线的方法。 不成对运行图不成对运行图 当上、下行行车量不均衡时，可编制不成对运行图使重 车方向加开列车，轻车方向多余机车可挂在回程列车上折返。 )(1()( )1440( LWHBFW T Z tttttt T N （列/d） Z Q N N（列/d） 非自动非自动 闭塞闭塞 Itttt T N HBFW T Z ) 1()( )1440( （列/d） Z Q N N（列/d） 自动自动 闭塞闭塞 追踪与部分追踪运行图追踪与部分追踪运行图 单线自动闭塞区段，中间站

3、到发线数量较多，能够组织 双方向追踪列车在车站上交会和越行时。 两列车追踪运行图通过能力两列车追踪运行图通过能力 )()( 21440 IItttt N HBFW 部分追踪运行图通过能力部分追踪运行图通过能力 )()( 3 41440 IItttt N HBFW 减少旅客列车扣除系数减少旅客列车扣除系数 速度相同的同时发车 （二）改换信联闭设备（二）改换信联闭设备 先进的信联闭设备可缩短车站间 隔时间。信联闭设备改造费用低，对 正常运营干扰业交通土建工程小，这 种措施可单独使用也可和其他措施一 并进行。 半自动自动 单线 25% 双线 7090140180（对/d） （三）增设车站或线路所（三

4、）增设车站或线路所 区间能力不均衡条件下，少数控制区间距离较长，若有区间能力不均衡条件下，少数控制区间距离较长，若有 设站条件，可增设车站，缩短行车时分，提高通过能力。设站条件，可增设车站，缩短行车时分，提高通过能力。 车站距离不能太短车站距离不能太短 行车调度困难行车调度困难 交会停站次数增加，区段速度降低，影响运营指标交会停站次数增加，区段速度降低，影响运营指标 最短站间距离的确定：最短站间距离的确定： kmLLSLLL L L JZTbQRZBT L 5 2 min 线路所的设置线路所的设置:未安装自动闭塞区段未安装自动闭塞区段 （四）增建第二线及其过渡措施（四）增建第二线及其过渡措施

5、措施有效，造价高，考虑分阶段逐期加强。 适应运量增长，节约初期投资，土建工程不会造成废弃。 控制区间不易设站时，可将车站站线向控制区间延长，减少控制区间不易设站时，可将车站站线向控制区间延长，减少tB。 向控制区间延长站线向控制区间延长站线 两相邻区间都是控制区间，车站站线向两端区间延长， 车站有可能组织不停车交会。 注意要求：注意要求： 1、保证在出发信号机前能顺利起动，良好的瞭、保证在出发信号机前能顺利起动，良好的瞭 望条件望条件 2、正线道岔应在直线上，采用大号码道岔、正线道岔应在直线上，采用大号码道岔 3、延长的站线与正线相交处，应设置安全线、延长的站线与正线相交处，应设置安全线 4、

6、若两站行车时间相差较多，可将理论会车线、若两站行车时间相差较多，可将理论会车线 向控制区间移动。向控制区间移动。 修建双插段组织不停车会车修建双插段组织不停车会车 v 控制区间为持续陡坡地段，增设车站与延长站线困难。 v 延长站线后单线部分不足3km。 v 控制区间既限制通过能力又限制牵引重量。 控制站间铺设第二线控制站间铺设第二线 适 应 情 况 复线与单线相比： 通过能力34倍 区段速度提高30% 运营费降低20% 增建第二线增建第二线 二、提高牵引吨数的措施二、提高牵引吨数的措施 个别陡而短的坡段，限制牵引质量 根据列车到达坡顶的速度机车计算速度确定牵引吨数 动能闯坡不行，采用补机推送提

7、高牵引吨数和行车速度 （一）运输组织措施（一）运输组织措施 两列货车合并运行，在运行图上只占用一条列车运行 线，牵引吨数加倍 （二）增大牵引功率的措施（二）增大牵引功率的措施 F GLyx V 连续几个区间持续陡坡，加力牵引 G 、V 车站到发线有效长相应增加 牵引力大，速度高，起动与制动性能好 整备一次，作业时间长 相应建筑物改建 （三）减缓最大坡度的措施（三）减缓最大坡度的措施 五、六十年代，基本采用蒸汽牵引，F小，为提高G，一般 采用落坡改线，造成大量废弃工程。 目前采用增加牵引动力克服坡度来提高G，增建二线时， 可换边作为下坡方向，一般超限坡小于1时可考虑采用落坡改 线。 新线展线新线

8、展线 凸型纵断面以隧道代替路堑凸型纵断面以隧道代替路堑 凹型纵断面以高架桥代替填方凹型纵断面以高架桥代替填方 少量超限坡 的削坡方案 （四）延长到发线有效长度（四）延长到发线有效长度 G Lyx 相关工程较大 1、改移信号机位置，改铺咽喉区道岔和联锁设备； 2、站坪长度延长，路基、挡墙、桥涵的改建； 3、坡度较陡时，展线； 4、咽喉区坡度困难条件下，区段站 4，会让、 越行、中间站 15； 5、区段站、编组站的到发线延长 三、改善运营条件的措施三、改善运营条件的措施 （一）平纵断面的改善（一）平纵断面的改善 充分利用原有工程，结合少量改建。充分利用原有工程，结合少量改建。 q 力争保留原有力争

9、保留原有Rmin，以免造成大量废弃工程，以免造成大量废弃工程 q 改建时最小曲线半径不宜限制旅客列车行驶速度改建时最小曲线半径不宜限制旅客列车行驶速度 q 速度不高地段，可采用小于规定的速度不高地段，可采用小于规定的Rmin 。 q 有必要时改建，保留应有充分依据。有必要时改建，保留应有充分依据。 q 铁路电化铁路电化 Rmin =300500m 困难条件下，可保留原有的复曲线困难条件下，可保留原有的复曲线 根据相邻两圆曲线曲率差是否大于临界值根据相邻两圆曲线曲率差是否大于临界值K，决定是否设，决定是否设 中间缓和曲线。中间缓和曲线。 最短缓和曲线应保证超高顺坡最短缓和曲线应保证超高顺坡3.6

10、f/Vm，2 受线路条件和建筑物限制，同一曲线两端可采用长度不等的受线路条件和建筑物限制，同一曲线两端可采用长度不等的 缓和曲线缓和曲线 既有线延长缓和曲线后，中间圆曲线不宜小于既有线延长缓和曲线后，中间圆曲线不宜小于20m。 夹直线长度可缩短至夹直线长度可缩短至20m。 （1）路肩标高）路肩标高 （2）困难条件，坡段长度可采用）困难条件，坡段长度可采用200m。 （3）竖曲线）竖曲线 20000 s R （二）道口的改善（二）道口的改善 增设、完善道口设施增设、完善道口设施 平交改立交平交改立交 （三）轨道加强（三）轨道加强 四、既有线加强的总体设计四、既有线加强的总体设计 根据客货运量增长

11、的特点和既有线条件，作好总体规划，根据客货运量增长的特点和既有线条件，作好总体规划， 采取综合措施，充分利用原有设备，确定逐期加强方案，以达采取综合措施，充分利用原有设备，确定逐期加强方案，以达 到投资少、能力大、经济效益高的目的。到投资少、能力大、经济效益高的目的。 思路思路 （一）总体设计的工作内容（一）总体设计的工作内容 总体设计总体设计 综综 合合 输输 送送 能能 力力 线路通过能力线路通过能力 股道数量股道数量 有效长有效长 维修能力维修能力 解编能力解编能力 设备能力设备能力 相邻铁路能力相邻铁路能力 逐逐 期期 加加 强强 能能 力力 协调既有线的综合输送能力：点线协调协调既有

12、线的综合输送能力：点线协调拟定逐期加强措施拟定逐期加强措施 输送能力与运输送能力与运 量增长相适应量增长相适应 各期加强措施各期加强措施 相互配合，充相互配合，充 分利用既有设分利用既有设 备，不造成新备，不造成新 的废弃工程的废弃工程 （二）总体设计原则（二）总体设计原则 运输组织、运输设备、土建工程 首先改善薄弱环节，与运量增长相适应 施工便线、临时线 （三）运量适应图（三）运量适应图 横轴、纵轴、两组曲线横轴、纵轴、两组曲线 曲线的交点：该项加强措施能适应运量要求的年度曲线的交点：该项加强措施能适应运量要求的年度 改建时机：应早于铁路输送能力的饱和年度，改建时机：应早于铁路输送能力的饱和

13、年度，5年适应期，年适应期， 避免频繁改造。避免频繁改造。 线路能力线路能力 75%85% 车站到发线能力：车站到发线能力：80% 解编能力：解编能力： 85%90% （四）通过能力图（四）通过能力图 若各种加强措施的牵引质量不变，可绘制区段通过能力图若各种加强措施的牵引质量不变，可绘制区段通过能力图 来表示各期加强方案的通过能力和需要的通过能力的适应情况来表示各期加强方案的通过能力和需要的通过能力的适应情况 增设车站增设车站 控制区间修建双线插入段控制区间修建双线插入段 局部复线、自动闭塞局部复线、自动闭塞 全线复线全线复线 第二线第二线 分期过分期过 渡措施渡措施 五、既有线改建设计五、既

14、有线改建设计 既有线改建的前期工作既有线改建的前期工作 根据经济技术资料，研究提高铁路能力的根据经济技术资料，研究提高铁路能力的 措施，提出分期加强的方案。措施，提出分期加强的方案。 经济调查经济调查 地质条件地质条件改建或绕行方案改建或绕行方案 第二线边侧选择第二线边侧选择。 工程地质勘测工程地质勘测 平、纵、横断面、地形等各种调查平、纵、横断面、地形等各种调查改建改建 方案，平纵断面设计方案，平纵断面设计 线路测绘线路测绘 和调查工作和调查工作 对桥涵、隧道、路基的设计、使用情况调查对桥涵、隧道、路基的设计、使用情况调查 概预算概预算 （一）纵断面改建设计（一）纵断面改建设计 荷载作用沉陷

15、、变形荷载作用沉陷、变形 维修起道、换碴、枕等，轨面标高变化维修起道、换碴、枕等，轨面标高变化 站坪纵断面改建站坪纵断面改建 削坡，抬降路基高程削坡，抬降路基高程 洪水威胁洪水威胁 既有线标高尽可能不作过大的变动既有线标高尽可能不作过大的变动 必须变动轨道标高时宁抬勿降必须变动轨道标高时宁抬勿降 改建改建 原因原因 起道起道 100cm 普通土抬降路基面普通土抬降路基面 落道落道 允许较标准减少允许较标准减少5cm 道床厚度道床厚度25cm 既有线纵断面改建设计比新线精确细致，以轨面高程为既有线纵断面改建设计比新线精确细致，以轨面高程为 准，因此采用放大纵断面图准，因此采用放大纵断面图 距离距

16、离1：10000，高程，高程1：100或或1：200 （1）填写外业勘察资料）填写外业勘察资料 （2）求算道床底面标高和计算轨面标高）求算道床底面标高和计算轨面标高 （3）绘出地面线、既有轨面线、道床底面线、计算轨面线，）绘出地面线、既有轨面线、道床底面线、计算轨面线， 并标明建筑物里程并标明建筑物里程 （4）轨面坡度设计）轨面坡度设计 （5）坡段长度、竖曲线设置、标高衔接）坡段长度、竖曲线设置、标高衔接 （6）计算轨面标高抬降值）计算轨面标高抬降值 桥涵桥涵 有碴桥、明桥面桥、涵洞有碴桥、明桥面桥、涵洞 隧道隧道 很难抬高和降低，一般落道很难抬高和降低，一般落道40cm 车站车站 不宜变动，

17、正线抬降时，可用站线临时通车不宜变动，正线抬降时，可用站线临时通车 路基路基 不宜破坏原有防护工程不宜破坏原有防护工程 （二）平面改建设计（二）平面改建设计 曲线错动曲线错动 设计标准提高设计标准提高 裁弯取直另修新线裁弯取直另修新线 改建原因改建原因 既有线与改建线线间距较大时，采用新线方法测设既有线与改建线线间距较大时，采用新线方法测设 既有线拨动既有线拨动 计算拨动量的方法：经常维修和中修：绳正法计算拨动量的方法：经常维修和中修：绳正法 大修与改建：大修与改建： 渐深线法渐深线法 力争曲线地段改建工程量小，使曲线半径与缓和曲线长 度合理组合，才能尽量减少改建工程。 如曲线上有永久性桥、隧

18、等建筑物，宜使桥隧中线不拨 动，困难时应使其拨动量控制在5cm内。 如路基一侧有挡墙、护坡或防护工程，线路应向另一侧 拨动，以免破坏既有工程。 在深路堑、高路堤地段，拨动量宜力求减小，以免引起 大量土方工程。 如既有线路基顶面宽度不够标准，应向一侧拨动，以免 路基两侧加宽。 （三）横断面改建设计（三）横断面改建设计 纵断面改建引起轨面上下变动纵断面改建引起轨面上下变动 平面改建引起中心线侧向移动平面改建引起中心线侧向移动 横断面设计改建类型横断面设计改建类型 改建原因改建原因 抬高轨面标高抬高轨面标高 降低轨面标高降低轨面标高 用道碴抬高轨面标高用道碴抬高轨面标高,1.0m 减薄道碴层厚度减薄

19、道碴层厚度 挖切路基挖切路基 保留一侧路基边坡不改建保留一侧路基边坡不改建 在正常通车情况下抬降路基在正常通车情况下抬降路基 既有线中线侧移距离计算既有线中线侧移距离计算 hmddD 21 （四）平、纵、横断面综合设计（四）平、纵、横断面综合设计 1、设计放大纵断面图时充分考虑建筑物的影响、设计放大纵断面图时充分考虑建筑物的影响 2、根据抬降量选定横断面设计类型，计算、根据抬降量选定横断面设计类型，计算D 3、平面设计在符合标准的前提下，保证横断面必要的、平面设计在符合标准的前提下，保证横断面必要的D 4、根据纵断面设计的抬降量和平面设计中线的侧移距离，、根据纵断面设计的抬降量和平面设计中线的

20、侧移距离， 设计百米标及加标的横断面设计百米标及加标的横断面 5、综合分析，逐步完善、综合分析，逐步完善 6、改建设计完成后，编制综合性详细纵断面、改建设计完成后，编制综合性详细纵断面 第二线设计第二线设计 第二线第二线 设计原则设计原则 v 修建第二线要有充分依据修建第二线要有充分依据 v 第二线设计应结合既有线改建第二线设计应结合既有线改建 v 先修第二线，再进行既有线改建先修第二线，再进行既有线改建 一、第二线纵断面设计一、第二线纵断面设计 （一）限坡的选择（一）限坡的选择 一般与既有线相同一般与既有线相同 作为重车方向可减缓作为重车方向可减缓 （二）第二线纵断面的设计方法（二）第二线纵

21、断面的设计方法 增建第二线主要解决两线标高问题增建第二线主要解决两线标高问题 并行等高概念并行等高概念 节省工程量，增建第二线纵断面设计也在放大纵断面图节省工程量，增建第二线纵断面设计也在放大纵断面图 上按轨面标高进行上按轨面标高进行 一般情况下，两线轨面设计标高相等。即应采用相同坡度，一般情况下，两线轨面设计标高相等。即应采用相同坡度， 坡段长度，竖曲线方式坡段长度，竖曲线方式 桥梁高差不大于桥梁高差不大于30cm，道口不大于，道口不大于10cm，易受雪埋地段，易受雪埋地段 不大于不大于15cm 并行不等高概念并行不等高概念 第二线绕行概念第二线绕行概念 缺点：横向排水困难。缺点：横向排水困

22、难。 适用范围：削减超限坡度、变更限制坡度、桥隧引线地段适用范围：削减超限坡度、变更限制坡度、桥隧引线地段 并行不等高和第二线绕行纵断面设计应另绘纵断面图，基本并行不等高和第二线绕行纵断面设计应另绘纵断面图，基本 与新线相同，在起终点处注意高程相等。与新线相同，在起终点处注意高程相等。 二、第二线平面设计二、第二线平面设计 （一）并行与绕行地段选择（一）并行与绕行地段选择 单绕、双绕单绕、双绕 （二）第二线边侧的选择（二）第二线边侧的选择 对既有线建筑物稳定，第二线工程量、施工和运营干扰以对既有线建筑物稳定，第二线工程量、施工和运营干扰以 及通车后运营工作有重大影响及通车后运营工作有重大影响

23、1、既有线保留超限坡度时，第、既有线保留超限坡度时，第 二线的边侧选择二线的边侧选择 下坡运行线，上坡运行线下坡运行线，上坡运行线 2、主要货流方向对第二线边侧选择的影响、主要货流方向对第二线边侧选择的影响 第二线布置在货流大的方向有利第二线布置在货流大的方向有利 3、车站内第二线的合理边侧、车站内第二线的合理边侧 4、区间及桥隧、路基地段的边侧选择、区间及桥隧、路基地段的边侧选择 少占农田，尽可能保持原有工程，减少工程量； 以水文条件和基础地质条件来选择桥址，一般设在 既有桥梁的下游； 隧道选择在地质条件好、长度短、施工方便的一边； 不良地质，绕避或防治； 陡坡地段，路堤选上方，路堑选下方

24、路基病害地段，有利于既有线整修，结 合第二线整治病害； （三）第二线的换边（三）第二线的换边 换边地点选择换边地点选择 换边原因换边原因 浅路堤浅路堤 或浅路堑处或浅路堑处 纵断面不纵断面不 抬不降地段抬不降地段 曲线或双曲线或双 线绕行地段线绕行地段 站外曲线站外曲线 结合线间距结合线间距 加宽换边加宽换边 （四）第二线与既有线线间距离的确定（四）第二线与既有线线间距离的确定 线间距定义线间距定义 线间距加宽：线间距加宽： 1、曲线地段、曲线地段 2、桥梁地段、桥梁地段 3、隧道地段、隧道地段 4、加宽方法、加宽方法 三、第二线横断面设计三、第二线横断面设计 （一）并行等高（一）并行等高 方

25、法适用范围注意 既有线中线不移动， 路基不抬降，第二线 中线按设计位置施工 轨面抬高不多排水坡设置 既有线中线移动，保 留路基外侧边坡，第 二线按设计位置施工 保留既有线外侧路 基边坡，保证既有 线正常运营 临时线距确定 既有中线不移动，但 抬降量大，第二线中 线先按临时位置施工， 带既有线改建完成后， 第二线再拨至设计位 置。 废弃土方、重新拆铺轨道。 （二）并行不等高（二）并行不等高 在两线坡度不同的地段采用在两线坡度不同的地段采用 线间距确定线间距确定 缺点及排水沟的设置缺点及排水沟的设置 （三）第二线修建单独路基与新建双线路基（三）第二线修建单独路基与新建双线路基 四、第二线平面计算四

26、、第二线平面计算 线间距计算线间距计算 三角分析法三角分析法 客运提速客运提速 一、概述一、概述 提高铁路客运速度是科技发展的必然趋势，也使铁提高铁路客运速度是科技发展的必然趋势，也使铁 路现代化的主要标志。路现代化的主要标志。 （一）我国客运速度的发展动向（一）我国客运速度的发展动向 1、19491970 28.2km/h42.1km/h 2、19711985 42.1km/h43.9km/h 3、19851994 43.9km/h48.3km/h 4、1994至今至今 机车、行车组织、摆式列车机车、行车组织、摆式列车 铁路的提速进程 1997年年4月月1日日，第一次大面积提速，以沈阳、 北

27、京、上海、广州、武汉等大城市为中心，京 沪、京广、京哈三大干线全面提速，开行最高 时速达140公里，平均旅行时速90公里的40对 快速列车和64对夕发朝至列车。 1998年年10月月1日日，铁路第二次大面积提速，京 沪、京广、京哈三大干线的提速区段最高时速 达到140-160公里，广深线采用摆式列车，最 高时速达到200公里，全路旅客列车平均时速 上升到5516公里。 2000年年10月月21日日，铁路第三次大面积提 速，重点是欧亚大陆桥、陇海、兰新线、 京九线和浙赣线。 2001年年11月月21日日，铁路第四次提速，提 速范围超过13万公里，基本覆盖全国 较大城市和大部分地区。对武昌至成都，

28、 京广线南段、京九线、浙赣线、沪杭线和 哈大线等进行了大面积的提速。 2004年4月18日，京沪、京广、京哈等 干线部分地段线路基础达到时速200公里 的要求。直达特快列车在京广、京沪等 繁忙干线以160公里/小时速度长距离运 行。全路旅客列车平均旅行速度65.7公 里/小时，直达特快列车旅行速度129.2公 里/小时，特快列车旅行速度92.8公里/小 时。 2007年4月18日，全国铁路正式实施第六次大 面积提速，时速达到200公里以上，其中京哈、 京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到 时速250公里。 这次铁路大提速涉及京哈、京九、京广、京沪、 陇海、兰新、浙赣、胶济等主要干线，提速后

29、 时速两百公里以上的铁路线超过6000公里，时 速160公里以上的铁路线达到14000公里。主 要城市间的列车运行时间进一步缩短。其中， 京哈线北京到哈尔滨的运行时间为7小时58分， 比目前最快的列车缩短2小时32分钟，北京到 沈阳运行3小时59分，缩短1小时33分；京沪线 北京到上海运行9小时59分，缩短1小时59分， 北京到济南运行3小时25分，缩短43分钟，京 广线，北京西到郑州，只用4小时52分，缩短 50分钟。 （二）提高铁路客运速度是适应运输需求的重要方面（二）提高铁路客运速度是适应运输需求的重要方面 旅行时间缩短的要求旅行时间缩短的要求 其它运输方式竞争的要求其它运输方式竞争的要求 （三）铁路建设要客货并重（三）铁路建设要客货并重 二、既有铁路提速的设计要求二、既有铁路提速的设计要求 （一）提高客运速度的基本策略（一）提高客运速度的基