时速公里铁路的设计标准PPT课件

1、 中长期铁路网规划到20202020年，我国铁路将修建“四纵四横”客运专线、城际快速客运通道、新的客货运输通道。同时，加强对既有线的改造。既有线要进一步提速，有条件的繁忙干线旅客列车提速到200km/h200km/h，货物列车提速到120km/h120km/h。 第1页/共105页我国时速200200公里等级的铁路将有三种类型： 新建200km/h200km/h客运专线； 新建200km/h200km/h客货混运线路； 既有线提速200km/h200km/h线路。 第2页/共105页一、既有线提速一、既有线提速200km/h200km/h技术经济分析技术经济分析( (一) )既有线提速200k

2、m/h200km/h的必要性1构建铁路快速客运网的捷径 建设我国铁路快速客运网必须采取加快建设客运专线和既有线提速改造相结合的方针。客运专线受建设工期和资金的限制，难以很快达到规模效益。而将客流量较大、线路条件较好、并与客运专线相连接的既有线进一步实施提速，可以尽快适应当前旅客运输的需要。同时又可与逐步建成的客运专线连网，实施跨线运输，发挥网络规模效应。第3页/共105页2 2世界铁路既有线改造的共同趋势 世界发达国家在建设高速铁路的同时，都对既有线进行了必要的技术改造，将列车时速提高到200公里，并且与高速铁路连接成网，扩大高速列车的服务范围，吸引更多的旅客，从而充分利用和发挥既有线的潜力，

3、减少投资费用，降低运输成本，提高经济效益，实现旅客运输快速化和高速化。将既有线提速到200km/h，是世界铁路既有线发展的共同趋势。 第4页/共105页3 3提高铁路运输市场竞争力的重要手段 四次大提速的实践证明，提速是提高运输质量、优化运输组织、增强竞争能力、扩大市场份额的有效途径。既有线提速到200km/h，大城市间旅行时间将进一步缩短，使得铁路列车“朝发夕归”、“夕发朝至”、“一日到达”三个服务圈的范围进一步扩大，铁路竞争力进一步得到提高，更好地满足旅客出行需求，确保铁路在市场竞争中占据主动地位。第5页/共105页4 4提升铁路整体技术水平的重要途径 列车速度的提高是铁路技术进步的重要标

4、志。我国既有线最高速度目前只有160km/h，这一速度水平落后于世界发达国家。将既有线列车速度提高到200km/h，对跟踪世界铁路先进技术发展，系统提升我国铁路既有线的技术装备水平，尽快形成我国的快速客运网技术体系有着重要意义。 第6页/共105页（二）既有线提速200km/h200km/h技术可行性和安 全可靠性 1 1提速200km/h200km/h技术上是可行的 （1 1）四次大提速提高了铁路技术装备水平我国铁路顺利实施了四次大提速，取得了明显的社会效益与经济效益。并且掌握了时速160公里铁路的成套技术，使我国铁路技术装备水平得到很大提高，为进一步提速打下了坚实的基础。 第7页/共105

5、页（2 2）时速200200公里的秦沈客运专线建设成功 秦沈线是我国建设的第一条客运专线，全线的基础设施按200km/h速度设计，是我国铁路速度最高的线路。铁道部的三次综合试验证明：秦沈客运专线的线桥设备、接触网及通信信号等工程质量能够满足200km/h速度的安全平稳运行要求，表明我国已初步掌握了建设时速200公里速度等级铁路的技术。第8页/共105页(3)(3)京秦线200km/h200km/h的提速改造顺利完成 在秦沈客运专线建设的同时，铁道部决定对京秦线进行提速改造，以形成进出关的京沈快速客运通道。其中，北京丰润的145.3公里按200km/h的标准改造。整个改造工程已于2003年顺利完

6、成，从而与秦沈客运专线构成京沈快速客运通道，可以开行200km/h的旅客列车。 第9页/共105页 广深线采用引进的X2000摆式列车和国产动力集中型动车组“蓝箭”、动力分散型动车组“先锋号”已经实现了200km/h旅客列车的运营。 第10页/共105页 通过上述实践，我国对200km/h铁路的技术条件或标准进行了较深的研究，已具有一定的技术储备和较高水平的固定设备。并且已有京秦线200km/h提速改造的设计和施工经验。我国已经具有建设时速200公里铁路的技术和经验，既有线进一步提速到200km/h，在技术上是可行的。 第11页/共105页2 2提速200km/h200km/h安全上是有保障的

7、(1)(1)执行提速技术条件、保证提速运行安全 为指导既有线提速200km/h的技术改造，铁道部正在组织制定既有线提速200km/h技术条件(试行),以确保提速后的客货列车运行安全和旅客的舒适度，适用于旅客列车最高速度200km/h，货物列车平均速度80km/h、最高120km/h。同时，还将组织进行既有线提速200km/h的关键技术的研究、试验，对其进一步修改、补充和完善，从而其技术上更为科学、改造上更为方便、经济上更为合理。第12页/共105页(2)(2)采用先进的安全监测装备、提供必要的安全保 障手段 由多项“车对车”、“车对地”、“地对地”、“地对车”等车载和地面安全监测设备构成的行车

8、安全综合监测系统，可以对固定设备和移动设备的安全状态进行实时监测，将为保障既有线提速200km/h的安全提供强有力的技术手段，从而真正实现行车安全“基本稳定、有序可控”和“预防为主”的目标。 为确保既有线提速200km/h的运行安全，应将安全技术设备的配备和安装，纳入提速改造工程，同步设计、建设和使用。第13页/共105页( (三) )既有线提速200km/h200km/h改造的经济合理性1 1提速200km/h200km/h的社会效益 既有线旅客列车速度提高至200km/h，可以进一步提高整个社会效率；可以有效地加强了城际间、城乡间的交流和联系，促进了人员流动和物资、信息的流动，推进了我国城

9、市化发展进程，带动了各经济区域内的产业发展； 可以扩大铁路市场份额，有利于对土地资源的节约，有利于节约能源； 为铁路与其他运输方式之间的合理分工、互补合作，创造了条件，从而优化了交通运输结构，对促进交通运输业迅速发展有重要影响。 第14页/共105页2.2.提速200km/h200km/h的经济效益 有利于增强铁路的竞争能力，扩大铁路运输市场份额; ; 有利于充分发挥路网规模效益; ; 有利于节约人们的旅行时间; ; 有利于减轻对环境的污染; ; 有利于提高铁路系统管理水平; ; 有利于铁路运输装备业发展。第15页/共105页 综上所述，既有线提速200km/h，能够充分发挥网络规模效益，实现

10、企业效益最大化，更为重要的是能创造更多的国民经济和社会外部效益。因此，实施200km/h的提速改造是经济合理的。 第16页/共105页( (四) )具备提速200km/h200km/h条件的线路 选择提速到200km/h的线路，必须综合考虑沿线地区经济发展水平、人口密度、客流量的大小、运输能力、线路平面条件和实施改造的难易程度及其在快速客运网的作用等因素。 经调查研究，“四纵两横”六大干线中，有些线路或区段的平面条件较好，适量技术改造就可满足200km/h运行的需要；有些线路则可结合电化扩能、增建二线等工程，改善线路平面条件，使其适应200km/h要求。 第17页/共105页 根据对运输需求和

11、线路条件的分析，以“四纵两横”六大干线为主的既有线具备200km/h条件的线路有12条，分别是京沪线、京广线、京哈线、京九线、陇海线、浙赣线、胶济线、武九线、沪杭线、兰新线、沟海线和宁西线等，共27个路段，总计 6570多延长公里。第18页/共105页( (五) )需要进一步研究的有关技术问题1 1急需研究的关键技术问题 既有线进一步提速不仅是将旅客列车提到200km/h，货物列车还将提到120km/h。因此，急需对一些关键的技术问题进行系统的试验研究。主要有：(1)(1)既有转8A8A转向架货车改进方案的研究(2)120km/h(2)120km/h货物列车对线桥设备动力作用的试验研究(3)(

12、3)列车运行控制系统关键技术的研究第19页/共105页 此外，还应对200km/h列车交会时的安全性(特别是200km/h客车与货车交会时的安全性)及相应的安全措施、既有单双线隧道的列车通过速度、既有路基和路桥(涵)过渡段强化的加固技术及设备、200km/h速度级动车组的总体技术方案及既有线动车组的维护运用管理方式、以分散自律为特点的新一代调度集中系统和防灾报警系统等等进行研究，以保证既有线提速200km/h的顺利实施。第20页/共105页2 2修改相应的规章制度 对不适应既有线旅客列车提速到200km/h、货物列车提速到120km/h的规章制度，如铁路技术管理规程、铁路线路维修规则、固定设备

13、和移动设备的修程修制及检测周期等等，必须及时修改。 第21页/共105页根据上述的技术经济分析，可以得出如下结论： 既有线提速到200km/h，是世界铁路既有线改造的共同趋势，是我国社会经济发展和人民的迫切需要，也是构建我国铁路快速客运网、实现铁路跨越式发展的重要举措，十分必要和非常紧迫。 我国铁路已具有建设时速200公里的技术和经验，同时以“四纵两横”六大干线为主的一些既有线的现状也具有进一步提速的条件。因此，将符合条件的既有线经过一定的技术改造或结合电化技改、增建二线等工程，有计划、有步骤的提速到200km/h，技术是可行的、经济是合理的、安全是有保障的。 第22页/共105页 通过对既有

14、线200km/h200km/h的提速改造，可以使既有线列车速度达到发达国家水平，并与新建的客运专线、高速铁路尽快形成快速客运网，发挥规模效益，满足建设小康社会的需要。 第23页/共105页二、时速二、时速200200公里铁路的设计标准公里铁路的设计标准( (一) )三种设计暂规或技术条件 新建200km/h客运专线、新建200km/h客货混运线路和既有线提速200km/h线路等三种类型的200km/h铁路，其设计标准或技术条件既有相同之处，又有不同之处。相同，是因为最高速度都是200km/h；不同，则是因为运输模式、新建改造而不同。为此，铁道部组织制定了相应的设计暂行规定或技术条件。第24页/

15、共105页1 1。时速200200公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定( (以下简称客运200200暂规) ) 该暂规由铁道科学研究院主编，于1997年1998年，根据“八五”、“九五”国家重点科技攻关项目高速铁路线桥结构与技术条件(标准)的研究和广深准高速铁路试验研究等成果编制的，主要用于秦沈客运专线等运行最高速度200km/h旅客列车的客运专线(以下简称“客运200铁路”)的设计。 内容仅包括线路、轨道结构、路基、桥涵、隧道和站场等六个专业，于1998年10月以铁建管函1998279号文发布执行。 第25页/共105页2 2。新建时速200200公里客货共线铁路设计暂行规定( (以下简称客货2

16、00200暂规) ) 该暂规由铁道科学研究院主编，于2003年3月9月，根据秦沈客运专线的建设和既有线四次大提速的经验，参考国外相关标准而编制的。主要用于旅客列车最高速度200km/h、货物列车最高速度120km/h的新建客货共线铁路(以下简称“客货200铁路”)的设计。 内容包括线路、轨道、路基、桥涵、隧道、牵引供电、信号等七个专业，于2003年10月以铁建设函2003439号文发布执行。 第26页/共105页3.3.既有线提速200km/h200km/h技术条件( (以下简称提速200200技术条件) ) 该技术条件由铁道科学研究院根据已颁布的160km/h的既有线提速技术条件(试行)、四

17、次提速经验、秦沈线综合试验成果和京秦线200km/h提速改造经验，并参考国外有关技术标准、条件于2003年9月开始进行编制。适用于运行最高速度200km/h旅客列车和最高速度120km/h货物列车的既有线提速改造(以下简称“提速200铁路”)。 内容包括线路、路基、轨道、桥涵、隧道、站场、机车车辆、牵引供电、接触网和通信信号等10个专业的技术条件。 第27页/共105页( (二) )总则部分1.1.编制的指导思想 客运200暂规是1998年编制完成的，客货200暂规和提速200技术条件则是2003年完成的和开始编制的。因此，三部暂规或技术条件的主导思想有所不同。客货200暂规和提速200技术条

18、件的编制坚持“以人为本”的科学发展观，贯彻“强本简末”的原则，除了保证行车安全外，还必须保证良好的旅客舒适度，因而提高了某些专业的技术标准或条件。 第28页/共105页2.2.线路的设计速度 表21 三个暂规的设计速度(km/h) 暂规名称客车最高速度客车最低速度或货车最高速度货车平均速度客运200暂规 200 客120轻快货100客货200暂规 200 货120100(80检算)提速200技术条件 200 货120 80第29页/共105页3.3.建筑限界(1)客运200暂规的建筑限界 “客运200铁路”采用的是京沪高速铁路的建筑限界，其最大宽度和站台限界都有所变化。但客运200暂规还没有随

19、之改变。实际上，秦沈客运专线的站台限界也未按客运200暂规执行，高度为500mm。 客运200暂规中曲线地段建筑限界的加宽方法和京沪高速铁路的一样，仅对曲线内侧进行加宽。第30页/共105页轨面高程区间及站内正线(无站台)建筑限界有站台时建筑限界轨面以上最大高度接触网立柱中利用承力索驰度时的轨面以上高度站内侧线股道中心至站台边缘的宽度图21 高速铁路建筑限界示意图 700067005500400024401700轨面高程区间及站内正线（无站台）建筑限界有站台时建筑限界轨面以上最大高度接触网立柱中利用承力索驰度时的轨面以上高度站内侧线股道中心至站台边缘的宽度1200180012001700650

20、86025第31页/共105页(2)(2)客货200200暂规的建筑限界 制定“客货200铁路” 建筑限界时，电力牵引的建筑限界高度有所增加，以保证良好的弓网受流性能；其宽度仍为4880mm；并且将桥隧限界统一，简化了限界种类。电力牵引和内燃牵引的建筑限界分见图2-2、图2-3和图2-4、图2-5。实际上，内燃牵引的建筑限界与GB146.2-83基本相同。 此外，站台高度也采用了1200mm，考虑站内轨道的下沉量20m，确定限界高度为1220mm。 第32页/共105页图22 电力牵引铁路基本建筑限界 R230017607220520075002000244023701875172515001

21、4002000150017251220140025237024402150175017601100110066804900备注： 信号机建筑限界（正线不适用） 站台建筑限界（正线不适用） 各种建筑物的基本限界 - - - - - 困难条件下，跨线桥等建筑物的最小高度4500300012101100轨面350200第33页/共105页图23 电力牵引铁路桥隧建筑限界 2250244012107300648050002440轨面R2300125055046801760176024002400第34页/共105页图24 内燃牵引铁路基本建筑限界 550045003000187523701220350

22、2002523701400150017251875172514001500121011002150244020002440200014001400备注： 信号机建筑限界（正线不适用） 站台建筑限界（正线不适用） 各种建筑物的基本限界 第35页/共105页图25 内燃牵引铁路桥隧建筑限界 6000R24403560225012102440第36页/共105页(3)(3)提速200200技术条件的建筑限界 由于主要用于既有线200km/h的提速改造，而且大多为电气化改造，因而“提速200铁路”中电力牵引线路可以采用标准较高的建筑限界，采用了客货200暂规的建筑限界。 客货200暂规和提速200技术

23、条件的建筑限界与现行的GB146.283相比，内燃牵引的限界基本相同，曲线地段的加宽方法相同，电力牵引的限界和站台限界有所不同。 第37页/共105页 客货200暂规和提速200技术条件都没有考虑双层集装箱的运输。双层集装箱装载限界的高度为5850mm(标准箱2591mm +超高箱2896mm)，内燃牵引的基本建筑限界高6050mm，电力牵引的基本建筑限界高7960mm(接触导线高度为6330mm)。今年4月的第五次提速，首先在京沪线开行标准箱叠装半高箱的过渡方案双层集装箱运输，装载限界的高度为5350mm。第38页/共105页4.4.牵引种类 客运200暂规当时主要用于秦沈客运专线，故明确规

24、定采用电力牵引，而不用比选； 客货200暂规和提速200技术条件则规定应根据具体情况，牵引种类应进行技术就经济比选。我国铁路技术政策要求大力发展电力牵引，实际上正在进行200km/h提速改造的既有线，如胶济线、浙赣线和陇海线郑徐段等也都是利用电化改造完成的。 第39页/共105页5.5.线路的全封闭、全立交和安全监测设备 为保证行车安全，三个暂规都规定线路要全封闭、全立交。 为保证客货混运线路的安全，特别是在大量运行的转8A转向架货车的情况下，必须对其运行状态和轨道状态进行实时监测。因此，客货200暂规和提速200技术条件中还规定“应根据需要设置安全监测设备”。安全监测设备应与工程同时设计、施

25、工、使用。 第40页/共105页 安全监测设备包括用于监测轨道状态的“机车晃车仪”、监测客车运行状态的“客车行车安全监测诊断系统(客车黑匣子)”、监测货物列车运行状态的“车辆运行状态地面安全监测系统”、监测货物装载状态的“货运安全检测门”、“红外线轴温探测系统”、 “800兆列尾和列车安全预警系统”、“车轮轮对故障检测装置”、“桥梁安全自动监测装置”和轨道检查车、钢轨探伤车等等。第41页/共105页( (三) )线路平纵断面1.1.最小曲线半径、推荐曲线半径和最大曲线半径(1)最小曲线半径最小曲线半径计算公式 (m) 式2-1式中 vmax-旅客列车最高速度，km/h； vh 货物列车平均速度

26、，km/h； hq+hg欠、过超高之和的允许值，mm。gqhhhvvR+-=)(8 .112max2min第42页/共105页表22 超高参数标准和最小曲线半径 超高参数标 准 hq(mm)hg (mm)hq+hg (mm) Rmin (m)一般个别一般个别一般个别一般个别客运200暂规608060货7580货9011014028002200客货200暂规70 90 40货4360 10013035002800提速200技术条件901105070110140160 2500秦沈客运专线的最小曲线半径为3500m、困难条件下为3000m。 第43页/共105页 提速200技术条件与客货200暂规

27、的不同之处是既有线改造的标准可略低于新建线路。但为防止大量采用较低标准，提速200技术条件明确规定“改建或新建地段最小曲线半径3500m、困难条件下2800m；既有线保留地段半径2500m的曲线通过速度可为200km/h。”亦即，只要改造就按新标准，保留地段即个别情况可按较低标准，以节约投资。 第44页/共105页(2)(2)推荐曲线半径 在近些年所编制的线路设计规范中，建立了“推荐曲线半径”的概念，主要是希望设计单位在设计时，“以人为本”，优先采用所推荐的曲线半径，防止大量采用最小曲线半径。推荐曲线半径的欠、过超高值都较小，与客、货列车运行品质有良好的匹配关系，能够保证良好的旅客舒适度。 客

28、运200暂规的推荐曲线半径为35006000m，客货200暂规因其速差比客运专线大，推荐曲线半径为45007000m。 第45页/共105页(3)(3)最大半径 最大半径的建议值取决于线路铺设、检测、养护维修能力能否达到所要求的精度，将直接影响到轨道的平顺状态和养护维修工作的难度。 提高轨检车检测系统的处理功能后可以准确检测12000m左右半径曲线的方向和曲率。但更大的半径曲线，由于曲率太小，外界干扰信号可能大于测试信号，不能准确得到真实信号。因此，近年来许多设计暂规，包括京沪高速铁路设计暂规都建议最大曲线半径为12000m。 第46页/共105页2.2.线间距(1)(1)影响会车压力波的主要

29、因素 列车交会时会产生作用于车厢侧壁的会车压力波，其大小与线间距、交会列车的头部流线型程度(头形系数)、列车宽度、列车长度、列车运行速度以及两列车的车厢侧壁间净距等因素相关。根据运行的各种列车车窗结构的情况，确定允许的会车压力波值，以保证交会时的列车安全；再根据允许的会车压力波值和各种列车的形状、宽度，再确定合理的线间距标准。 第47页/共105页(2)(2)会车压力波允许值 通过试验得出4.0m线间距时，钝型列车120km/h交会时的会车压力波最大值的平均值为0.7kPa ；140km/h交会时为0.9kPa； 160km/h交会时的平均值约为1.2kPa，但测试到的最大值为1.5kPa；

30、200km/h流线型列车与160km/h钝型列车交会时，160km/h钝型列车所受到的会车压力波最大值的平均值与钝型列车160km/h交会时的值基本相同，约为1.2kPa。 第48页/共105页实测160km/h交会时的会车压力波 第49页/共105页 由于，动车组的车窗结构较强，会车的安全性主要取决于大量运行的车窗结构较弱的22型绿皮车。因此，确定以140km/h160km/h会车压力波最大值的平均值0.91.2kPa作为会车压力波允许值。 第50页/共105页(3)200km/h(3)200km/h地段的线间距 按200km/h列车都为流线型和最大车宽可能3.4m考虑，通过气动力计算得出1

31、60km/h列车受到的会车压力波最大值的平均值。 表23 不同线间距下的会车压力波 线 间 距 (m) 40 42 44会车压力波(kPa) 16 13 11 统筹考虑不同速度等级线路的线间距标准配套，规定200km/h地段的线间距为4.4m。 秦沈客运专线的线间距实际为4.6m，是按速度250km/h考虑的。 第51页/共105页3.3.缓和曲线长度 缓 和 曲 线 的 长 度 主 要 根 据 超 高 时 变 率 或 超 高 顺 坡 率 来 确 定 。 三 种 类 型 的200km/h铁路的最高速度都是200km/h，因此，确定缓和曲线长度的标准一致。缓和曲线长度 式22超高顺坡率 式23超

32、高时变率与超高顺坡率的关系 式24fvhl=6.3/vKvflhi=10006 . 3Kf=6 . 3/1000第52页/共105页表24 超高时变率与超高顺坡率的关系 超高时变率f (mm/s) 25 28 31 35 40K值 11 10 9 8 7表25京沪高速与200km/h铁路的超高时变率标准 暂规名称推荐长度最小长度个别最小长度 京沪高速暂规 25mm/s 31mm/s 客运200暂规和客货200暂规 25mm/s 31mm/s 35mm/s提速200技术条件 28mm/s困难35mm/s第53页/共105页 从客运200暂规和客货200暂规的缓和曲线长度表可以看出，相同半径的缓和

33、曲线长度，客货200暂规规定值较短。其原因在于客运专线的所允许的过超高要大于客货混运的过超高，也就是说，在相同曲线半径条件下，客运专线的曲线设计超高大于客货混运的。第54页/共105页4.4.夹直线及圆曲线最小长度 夹直线和圆曲线的最小长度的确定，采用的是车辆振动不叠加理论，即车辆在通过缓直点或缓圆点时受到冲击所产生的振动，不能与随后通过直缓点或圆缓点时产生的振动相叠加，以保证列车运行平稳和旅客舒适度。所以，夹直线(或圆曲线)的最小长度，应保证旅客列车以最高速度运行的时间不小于车辆转向架弹簧振动消失的时间。 第55页/共105页 根据我国既有车辆的性能，弹簧振动周期一般为1.12s，由于车辆弹

34、簧的减振作用，可以认为车辆振动在一个周期内基本可以消失。适当考虑线路养护维修质量和车辆的技术状态影响，振动消失时间可取1.5s。由此计算的夹直线和圆曲线的最小长度应不小于0.4Vmax。 第56页/共105页 为提高旅客舒适度、便于线路养护维修，确定新建200km/h铁路的夹直线(圆曲线)最小长度不小于0.7Vmax、困难条件不小于0.5Vmax，即分别不小于140m、100m。而既有线改造时，保留地段则允许不小于0.4Vmax。第57页/共105页5 5最小坡段长度 根据秦沈线的经验，为提高列车运行的平稳性和旅客舒适度，最小坡段长度除应满足两竖曲线不重叠外，还应考虑两竖曲线间有一定的夹坡长度

35、。 表26 最小坡段长度客运200暂规最小坡段长度不应小于400m。京沪高速暂规最小坡段长度不宜小于900m，困难条件下不应小于600m，且不得连续使用。客货200暂规最小坡段长度不宜小于600m，个别最小坡段长度不应小于400m，且均不得连续使用2个以上。提速200技术条件最小坡段长度不宜小于400m，且不得连续使用2个以上第58页/共105页( (四) )轨道1.1.钢轨和跨区间无缝线路(1)钢轨 三种类型的200km/h铁路采用的都是60kg/m钢轨。客运专线的列车轴重较轻、曲线半径大，钢轨的磨耗和伤损将较轻，且非淬火轨利于进行钢轨打磨，保持轨道的良好平顺度，故采用非淬火轨。秦沈客运专线

36、采用的是国产非淬火PD3钢轨。 客货混运200km/h线路有货物列车运行，应根据实际的运输情况，进行技术经济比选后再确定是否采用淬火轨。 第59页/共105页(2)(2)跨区间无缝线路 跨区间无缝线路可以消除包括道岔区在内的钢轨接头冲击振动，减少钢轨接头部件的伤损，降低养护维修工作量，提高运行安全性和平稳性，延长钢轨使用寿命。 一次铺设跨区间无缝线路，可以避免二次铺设的短轨过渡期所造成接头处路基病害。暂规或技术条件都提高了路基的强度、密实度，严格控制工后沉降，为一次铺设打下良好基础，应积极采用一次铺设跨区间无缝线路技术。 第60页/共105页2.2.轨枕表2-7 轨 枕 设 计 承 载 能 力

37、(kNm)轨枕类型型新型型轨下截面(正向)19.0514.0013.30中间截面(负向)-17.30-12.55-10.50表2-8 轨 枕 设 计 荷 载(kNm)速度范围(km/h)V 120160 200轨下截面(正向)12.4015.0016.80中间截面(负向)-9.69-11.61-13.00第61页/共105页表2-9 道床纵横向阻力实测值比较 轨枕类型纵向阻力横向阻力单枕阻力(kN) 单位阻力(kN/m)单枕阻力(kN)单位阻力(kN/m)19.2033.6814.4525.409.8017.209.8617.30/1.961.46第62页/共105页 型预应力混凝土枕是按轴重

38、25t、货物列车和旅客列车的运行速度分别为100km/h和160km/h的运行条件设计的，能满足重载和提速要求。同样也适用于客运专线及高速铁路。 客运200暂规和客货200暂规都规定应采用型轨枕，提速200技术条件则规定“应采用型预应力混凝土轨枕。既有型轨枕应逐步更换为型枕。” 第63页/共105页3.3.无碴轨道 无碴轨道与有碴轨道相比，具有维修工作量少、轨道稳定性与耐久性好、平顺性高的优点，已成为世界高速铁路的主要轨道结构型式。 客运200暂规和客货200暂规都规定“正线轨道以铺设有碴轨道结构为主。有条件的隧道、高架线路、(桥梁)等地段，可(宜)铺设无碴轨道”。(括号内为客货200暂规的规

39、定) 第64页/共105页 秦沈客运专线首次在桥上铺设了长枕埋入式和板式无碴轨道，取得了经验。秦岭隧道采用了弹性支承块式无碴轨道，正在修建的渝怀铁路在隧道内也采用了长枕埋入式无碴轨道。但是，我国铁路至今还未在路基上铺设无碴轨道，还需要进行研究试验。第65页/共105页4.4.道岔 由于直向速度为200km/h，因此表210中不同位置的道岔都应是可动心轨道岔。括号内数字为侧向允许速度。表2-10 道岔位置到发线道岔车站渡线道岔区间渡线道岔客运200暂规18号（80km/h）1 8 号 或 3 0 号（120km/h）30号秦沈线18号38号（140km/h） 无京沪高速暂规18号43号（160k

40、m/h）联络线：43号或58号（220km/h）客货200暂规18号 根据需要确定 比选确定提速200技术条件18号困难12号 根据需要确定 比选确定第66页/共105页5.5.正线轨道铺设精度 三种类型的200km/h铁路的最高速度都相同，因而轨道的铺设精度也一样，都采用秦沈线经过验证的标准。表211 有碴轨道平顺度铺设精度(mm)(静态) 项目高低轨向水平扭曲轨距幅值33332测量弦长(m)10-基线长6.25m-第67页/共105页 由于速度的提高，为保证列车运行的平稳和舒适，必须对轨道不平顺提出更高要求。因此，提速200技术条件中还提出了焊接接头不平顺验收限值，轨道静态、动态不平顺容许

41、偏差管理值和道岔静态不平顺容许偏差管理值等要求。秦沈客运专线在验收时，也采用这些标准。 第68页/共105页6.6.线路的养护维修方式 三个暂规或技术条件都明确规定线路的养护维修应采用“综合维修天窗”进行，并规定了天窗时间。客货200暂规比照秦沈客运专线，规定天窗时间不少于240min，提速200技术条件则规定不少于180min。 提速200技术条件明确提出采用大型养路机械进行养护维修；而客运200暂规和客货200暂规由于是设计规范，因而没有明确。第69页/共105页 秦沈客运专线在施工中已经采用了大型养路机械，否则达不到要求的铺设精度和线路稳定性。正在修改的铁路主要技术政策已明确提出“客运专

42、线和新建级干线正式运营时应达到设计速度”和“客运专线和级干线应采用大型养路机械施工和养护维修”。因此，采用大型养路机械是今后的发展方向，也是保证运营达到设计速度的必要手段。 第70页/共105页( (五) )路基1.1. 路基横断面 客货200暂规在客运200暂规的路基横断面尺寸基础上进行了修改，路肩宽度两侧统一为1.0m，单线则为1.1m。因而规定“路肩宽度应不小于1.0m。布置有接触网支柱时，支柱内侧到线路中心距离不小于3.1m。路基面宽度双线应不小于12.1m，单线应不小于7.7m。” 提速200技术条件只规定“路肩宽度应不小于0.8m。路基面宽度应根据线间距、道床实际厚度以及曲线轨道超

43、高等参数计算确定。”第71页/共105页图27客货200暂规的双线路基横断面示意图 1.90.64%1:1.751:1.751:m1:m4%12.10.451.34.41.30.45基床表层路堤本体基床底层1.01.11.11.00.3第72页/共105页2.2.基床(1) (1) 基床厚度和基床表层基床厚度 计算结果说明，当深度在2.42.5m时，动应力与自重应力比。因此规定基床厚度为2.5m。第73页/共105页基床表层的作用 1) 增强线路强度，使路基更加坚固、稳定，并具有一定的刚度； 2) 扩散作用到基床土面上的动应力，不超出下部基床土的容许动强度； 3) 防止道碴压入基床及基床土进入

44、道碴层； 4) 防止雨水浸入使基床土软化，防止发生翻浆冒泥等基床病害； 5) 防冻等特殊要求。第74页/共105页 基床表层厚度根据下述三个条件确定为0.6m0.6m。 1)为保证列车的平稳运行，列车荷载作用下路基顶面变形量不大于 0.35cm； 2)作用在基床表层下填土的动应力不大于其允许应力，以保证填土的长期稳定； 3)特殊地区的防冻和防水要求。第75页/共105页 客运200暂规规定“基床由表层和底层组成。表层厚度为0.50.7m，底层厚度为1.82.0m，总厚度为2.5m。” 实际上，秦沈客运专线的基床表层厚度统一采用为0.6m，能够满足设计要求。因此，客货200暂规改为“表层厚度为0

45、.6m，底层厚度为1.9m”。两个暂规都规定基床表层可采用级配砂砾石或级配碎石。第76页/共105页 提速200技术条件主要用于既有线改造，因而规定“既有路基的基床表层应设有厚度不小于0.2m、孔隙率小于18%的级配砂砾石或级配碎石填筑的面层”， 表层其余部分不得含有易产生病害的C、D组填料，其和基床底层应满足一定的要求，否则应进行改良或加固处理。第77页/共105页2.2.严格控制路基工后沉降 减少路基工后沉降是保持线路稳定平顺，保证列车高速、平稳、安全运行的基础。允许工后沉降量应根据以下两条原则确定： 1) 保证列车按设计速度安全、平稳地运行； 2) 经济合理，即因减少工后沉降需增加的工程

46、投资与因工后沉降而需增加的养护维修费用的总和最小。 第78页/共105页 国家“九五”攻关课题“高速铁路软土路基工后标准的研究”提出路基工后沉降建议值。 表212 不同速度线路的路基工后沉降建议值 路速度(km/h)140及以下重载160200300及以上允许工后沉降(cm)3030201510沉降速率(cm/年)-105423线路类别允许工后沉降(cm)沉降速率(cm/年)台后沉降(cm) 秦沈客运专线 15 48 京沪高速铁路 原10 / 现5 原3 /现 2 原5 / 现3第79页/共105页 为严格控制路基的工后沉降，三个暂规或技术条件都采用地基系数K30和压实系数或孔隙率双指标作为评

47、价、控制基床和路堤的压实标准。第80页/共105页3.3.过渡段(1)(1)设置过渡段的必要性 由于桥涵与路堤、路堤与路堑的动静刚度相差较大，列车通过时会对轨道结构产生较大的冲击，从而降低列车运行的平稳性、舒适度，加快结构物和车辆的损坏。为此，需要在这些刚度变化处设置过渡段，使刚度变化平缓，以减小冲击。第81页/共105页(2)(2)过渡段的结构形式和长度 过渡段的结构形式 客运200暂规规定路桥过渡段的两种形式：正梯形和倒梯形。通过总结秦沈客运专线的经验，客货200暂规规定采用正梯形，如图26。根据理论分析，该过渡方式可使轨道基础的动态不平顺减小到1mm以内，动力不平顺坡度降低到0.01%以

48、下。对路涵、路堤与路堑的过渡段形式也有规定。 第82页/共105页图26 台尾过渡段 第83页/共105页 过渡段长度 过渡段长度的计算公式 式25式中 L过渡段长度，m；h路堤高度，m； A常数,可取35m。 根据秦沈线试验的结果，动应力、动位移及加速度的极大值，均出现在设计范围内。因此，所规定的长度是合适的。 AhL+= 2第84页/共105页 过渡段填料主要采用级配碎石或级配砂砾石，但对其级配要求可比基床表层稍宽一些，也可掺入适量结合料，如水泥。位于软土地区的路桥过渡段，还可以考虑采用轻质填料，如二灰土、EPS等其他填料。 软土地基地段的路基在运行期间还会持续产生少量的沉降，从而使桥路分

49、界处不仅产生动态不平顺，还存在静态的不平顺，将大大恶化车辆的运行品质。可考虑在台后设置钢筋混凝土搭板，搭板长度一般与路堤高度相等。第85页/共105页4 4既有线的路基改造 首先要进行彻底的病害整治和处理，在此基础上根据既有线路基的薄弱环节加强路基基床、改善路桥路涵过渡段特性并作好边坡防护。 根据国外的经验，在设置垫层(类似于基床表层)后才可彻底消除基床病害。德国既有线改造要求基床上部至少有不小于0.2m的强化上面层，故建议既有路基的基床表层应有至少0.2m厚的级配砂砾石或级配碎石。由于面层较薄，不采用基床系数K30进行控制，取孔隙率小于18%。第86页/共105页 参照新建铁路的有关规定，既

50、有基床底层应满足比贯入阻力1.2MPa或允许承载力0.15MPa。对于基床表层，结合京秦线提速改造试验和设计，承载力应达到0.18MPa。 既有软土地基的沉降一般会趋于稳定，但对于尚未稳定的年沉降量大于4cm/年的路基路段和年沉降量大于2cm/年的路桥路涵过渡段应进行加固。 既有线有许多未经专门设计和特殊填筑施工的过渡段，应作加固处理。第87页/共105页( (六) )桥涵1.1.梁体的竖向挠度限值和竖向自振频率限值 客货200暂规规定梁体的竖向挠度限值比客运200暂规更为严格。表213 客运200暂规梁体的竖向挠度限值 跨 度 L (m) L 24 24 L40 40 L 96挠 度限 值单

51、跨 L / 1100 L / 1000 L / 1000多跨 L / 1500 L / 1500 L / 1000表214 客货200暂规梁体的竖向挠度限值 跨度L(m)L 4040 L 96挠度限值单跨L /1000L /900多跨L /1400L /900第88页/共105页 客货200暂规考虑到列车运行的安全性、舒适性以及桥上线路的长期稳定性，梁体的允许挠度与原普通铁路桥梁设计规范相比，有了更严格的限制，目的是能起到实际提高新设计桥梁刚度的作用。 我国按现有桥梁规范设计的桥梁，由于允许挠度标准太低(L/800)，既有桥梁的竖向刚度一般偏低。但实际弹性模量一般比设计计算高，轨道的约束作用和挡碴墙的辅助作用，使得梁体的实际挠度比设计计算值小，因此对一些计算挠度略大于限值的梁，可以通过试验确定其实际刚度。如果由实际刚度折算出在考虑动力系数的中活载作用下梁体的实际竖向挠度不大于L/1400,提速200技术条件规定也满足要求。第89页/共105页竖向自振频率限值的规定都一致，为不小于 当设计出的梁体竖向自振频率大于n0，且竖向挠度满足要求时，200km/h的客车及120km/h货车不会产生超过规范容许的振动；当设计出的梁体竖向自振频率小于n0时，有可能产生共振或过大振动现象，但并不一定如此。因此对于梁体竖向自振频率小于n0的梁体要求进行车桥