单元2-高速铁路的线路和车站1

1、高速铁路概论1高速铁路概论高速铁路概论课程内容安排课程内容安排 绪论：绪论：单元单元1 1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站单元单元2 2：高速铁路车辆：高速铁路车辆 单元单元3 3：高速铁路供电系统高速铁路供电系统 单元单元4 4：高速铁路信号、控制、通信高速铁路信号、控制、通信单元单元5 5：高速铁路运输组织、客运服务：高速铁路运输组织、客运服务单元单元6 6：高速铁路安全管理：高速铁路安全管理复习与考试复习与考试2内容提要：内容提要： 高速铁路线路高速铁路线路 1.1 高速铁路线路高速铁路线路 1.2 高速铁路轨道结构高速铁路轨道结构 1.3 高速铁路路基高速铁路路基 高速铁路车站

2、高速铁路车站 2.1 概述概述 2.2 高速铁路车站布置图高速铁路车站布置图 2.3 高速铁路枢纽高速铁路枢纽 3单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站 高速铁路与普速铁路相比有很大的不同，为了高速铁路与普速铁路相比有很大的不同，为了达到安全运营要求，高速铁路基础设施既要为达到安全运营要求，高速铁路基础设施既要为高速度运行的机车车辆提供高平顺性与高稳定高速度运行的机车车辆提供高平顺性与高稳定性的轨面条件，又要保证线路各组成部分具有性的轨面条件，又要保证线路各组成部分具有一定的稳定性与耐久性，使其在运营条件下保一定的稳定性与耐久性，使其在运营条件下保持良好状态。持良好状态。4单元单元

3、1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站 高速铁路基础设施高速铁路基础设施 高速铁路总体上应符合旅行时间与最高运行速高速铁路总体上应符合旅行时间与最高运行速度、旅客舒适度、节能与环保、安全与防灾、度、旅客舒适度、节能与环保、安全与防灾、旅客列车开行原则与开行方案等目标要求。旅客列车开行原则与开行方案等目标要求。 主要技术标准包含：设计速度，正线线间距，主要技术标准包含：设计速度，正线线间距，最小平面曲线半径，最大坡度等。最小平面曲线半径，最大坡度等。5单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站2.1 高速铁路线路高速铁路线路 2.1.12.1.1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的

4、基本原则 2.1.2 2.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计 2.1.3 2.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计6单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1 高速铁路线路高速铁路线路 高速列车首先要满足安全与舒适的要求。影高速列车首先要满足安全与舒适的要求。影响列车安全和舒适的因素很多，虽然机车车辆性响列车安全和舒适的因素很多，虽然机车车辆性能及运营方式起着很大的作用，但高速铁路的线能及运营方式起着很大的作用，但高速铁路的线路参数也是重要的影响因素，在设计高速铁路时路参数也是重要的影响因素，在设计高速铁路时必须予以重视。必须予以重视。7单元单元1：

5、高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则(1)(1)效益原则效益原则(2)(2)兼容原则兼容原则(3)(3)速度原则速度原则(4)(4)安全原则安全原则(5)(5)舒适原则舒适原则8单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则(1)(1)效益原则效益原则 企业财务效益企业财务效益: :财务评价和偿还投资能力财务评价和偿还投资能力; ; 国民经济效益国民经济效益: :促进、激发沿线社会经济的进一步促进、激发沿线社会经济的进一步发展，减少依赖于能耗高和污染严重的客运量发展，减少依赖于

6、能耗高和污染严重的客运量. . 高速铁路选线应尽量短、顺、直高速铁路选线应尽量短、顺、直, , 减少工程投资减少工程投资, , 降低运营养护维修费用。降低运营养护维修费用。9单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则(2)(2)兼容原则兼容原则 线路走向线路走向 ：宜靠近既有线；：宜靠近既有线； 车站车站 ：应与接轨客运站尽量靠近；困难情况下距：应与接轨客运站尽量靠近；困难情况下距 离较远时应设联络线离较远时应设联络线 区间线路区间线路 ：应尽量取直、短捷，可远离既有线，：应尽量取直、短捷，可远离既有线， 也可靠近既有线。也可靠近

7、既有线。10单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则(3)(3)速度原则速度原则 主要考虑主要考虑平均速度平均速度与与速度目标值速度目标值的比值的比值 合理范围合理范围：一般：一般 地段地段 0.9, 困难地段宜困难地段宜0.85 以避免标准的不合理和工程投资浪费以避免标准的不合理和工程投资浪费。 因此因此，必须综合研究地形条件和工程情况确定必须综合研究地形条件和工程情况确定速速度目标值度目标值。11单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则（4 4）安全原则安全原

8、则 选线和工程措施选线和工程措施都必须考虑保证行车的安全，不都必须考虑保证行车的安全，不能遗留造成威胁安全的隐患。能遗留造成威胁安全的隐患。 线路应尽量绕避塌陷、滑坡、活动断裂带和软弱线路应尽量绕避塌陷、滑坡、活动断裂带和软弱低级等不良地质地带，避免浸水路堤和洪水冲刷低级等不良地质地带，避免浸水路堤和洪水冲刷路堤。路堤。 个别工点个别工点不能绕避时不能绕避时，需需要采取保证安全的工程要采取保证安全的工程措施。措施。12单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则（5 5）舒适原则舒适原则 高速铁路选线应尽量采用较高的技术标准高速铁路

9、选线应尽量采用较高的技术标准, , 满足满足列车运行速度和旅客舒适度的要求。列车运行速度和旅客舒适度的要求。 影响舒适度的因素影响舒适度的因素: : 1) 1)线路设计参数线路设计参数 2) 2)车辆性能车辆性能 3) 3)线路的整体刚度线路的整体刚度13单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站3.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计 平面设计的主要技术参数：平面设计的主要技术参数： (1)外轨超高 （2）最小曲线半径 （3）最大曲线半径 （4）缓和曲线 （5）夹直线及圆曲线最小长度 （6）线间距 14单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.2 高速铁

10、路线路平面设计高速铁路线路平面设计 车辆在曲线上运行时，会产生离心力，这种离心力会将机车车辆推向外股车辆在曲线上运行时，会产生离心力，这种离心力会将机车车辆推向外股轨道，加大外股钢轨的压力，不利于行车的稳定性和乘坐的舒适性。为了平轨道，加大外股钢轨的压力，不利于行车的稳定性和乘坐的舒适性。为了平衡所产生的离心力，必须把曲线的外股钢轨加高，称之为外轨超高。衡所产生的离心力，必须把曲线的外股钢轨加高，称之为外轨超高。 15单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计 实设超高、欠超高、过超高的允许值实设超高、欠超高、过超高的允许值 1 1）

11、实设超高允许值）实设超高允许值 h h 实设超高允许值实设超高允许值h主要取决于主要取决于：列车在曲列车在曲线上车时的线上车时的安全安全、稳定稳定和和旅客旅客乘坐乘坐舒适度舒适度要求要求。 在新建时速在新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂公里客运专线铁路设计暂行规定：行规定：170mm16单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计（1 1）最小曲线半径最小曲线半径 最小曲线半径是最小曲线半径是限制列车限制列车最高速度最高速度的主要的主要因素因素之一，之一，对对工程费工程费和和运营费运营费都有很大影响都有很大影响，因此，合理选

12、择因此，合理选择最小曲线半径是最小曲线半径是线路设计的线路设计的重重要任务要任务之一。之一。 最小曲线半径最小曲线半径与与铁路铁路运运输模式输模式、速度目标速度目标值值、旅客乘坐舒适度旅客乘坐舒适度和和列车运行平稳列车运行平稳有关。有关。17单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计（1 1）最小曲线半径最小曲线半径 18单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计 （2 2）缓和曲线）缓和曲线 为使列车安全、平稳、舒适地为使列车安全、平稳、舒适地由直线过渡到圆由直线过渡到

13、圆曲线曲线或或由圆曲线过渡到直线由圆曲线过渡到直线，在直线与圆曲线间必，在直线与圆曲线间必须设置一定长度的缓和曲线。缓和曲线是在直线与须设置一定长度的缓和曲线。缓和曲线是在直线与圆曲线的一段圆曲线的一段变曲率、变超高线段变曲率、变超高线段。 对于高速铁路的缓和曲线研究的重点是对于高速铁路的缓和曲线研究的重点是缓和曲缓和曲线线型线线型和和缓和曲线的长度缓和曲线的长度。19单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计 （2 2）缓和曲线）缓和曲线 20单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速

14、铁路线路平面设计 缓和曲线长度缓和曲线长度 缓和曲线长度是高速铁路线路平面设计的重缓和曲线长度是高速铁路线路平面设计的重要参数之一。要参数之一。 影响缓和曲线长度的因影响缓和曲线长度的因素：素： 车辆脱轨车辆脱轨加速度加速度 未被平衡的横向离心加速度时变率未被平衡的横向离心加速度时变率( (欠过超欠过超高时变率高时变率) )； 车体倾斜角速度车体倾斜角速度( (超高时变率超高时变率) )。21单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计 对高速铁路而言，多以根据对高速铁路而言，多以根据车体倾斜角速度车体倾斜角速度（超高时变率）（超高时

15、变率）要求确定缓和曲线长度为控制条件。要求确定缓和曲线长度为控制条件。 对某一曲线而言，设计速度为定值，故影响缓对某一曲线而言，设计速度为定值，故影响缓和曲线长度的要素只是和曲线长度的要素只是设计超高设计超高的取值问题，的取值问题，设计设计超高值越大，缓和曲线越长，反之则短。超高值越大，缓和曲线越长，反之则短。22单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计缓和曲线长度（缓和曲线长度（m m）23单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计 在在京沪高速铁路设计暂行规定京沪高

16、速铁路设计暂行规定中规定：中规定：缓和曲线长度应根据缓和曲线长度应根据曲线半径曲线半径和和地形条件地形条件按按上表上表合理选用。合理选用。 通常通常宜宜选用选用一般长度一般长度，困难条件困难条件下下不宜小于不宜小于最小长度最小长度，特殊困难条件特殊困难条件下亦不应小于个别最小下亦不应小于个别最小长度。缓和曲线长度在长度。缓和曲线长度在三档之间三档之间插值选用插值选用时，应时，应以以10m10m为单位。为单位。24单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计 纵断面设计的主要因素：纵断面设计的主要因素： （1 1）最大坡度）最大坡度

17、 （2 2）坡段长度）坡段长度 （3 3）竖曲线与缓和曲线、圆曲线和道岔重竖曲线与缓和曲线、圆曲线和道岔重叠设置问题叠设置问题25单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计 （1 1）最大坡度）最大坡度 1. 1.线路采用的坡度大小，对设计线的运营和线路采用的坡度大小，对设计线的运营和工程影响很大。工程影响很大。a.a.运营方面：限制坡度增大，牵引重量减小，列车速度降低运营方面：限制坡度增大，牵引重量减小，列车速度降低b.b.工程方面：减少工程量，降低造价工程方面：减少工程量，降低造价 最大坡度主要取决于机车的牵引功率、牵引特性

18、和制最大坡度主要取决于机车的牵引功率、牵引特性和制动特性。动特性。 客货共线客货共线的铁路，线路最大坡度是由货物列车运行的铁路，线路最大坡度是由货物列车运行要求所决定。要求所决定。 高速列车采用大功率、轻型动车组，牵引和制动性高速列车采用大功率、轻型动车组，牵引和制动性能优良，能优良，能适应大坡度运行能适应大坡度运行。26单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计 （1 1）最大坡度）最大坡度 27我国客运专线的正线最我国客运专线的正线最大坡度为：大坡度为：20，困难地段：困难地段：30，最大不超过：最大不超过：35单元单元1

19、高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计（2 2） 坡段长度坡段长度 两个坡段的连接点，即坡段变化点，即为两个坡段的连接点，即坡段变化点，即为变变坡点坡点。一个坡段两端变坡点间的水平距离称为。一个坡段两端变坡点间的水平距离称为坡坡段长度段长度。 1 1）最小坡段长度）最小坡段长度 2 2）最大坡段长度）最大坡段长度28单元单元1 高速铁路的线路和车站高速铁路的线路和车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计1 1）最小坡段长度最小坡段长度 最小坡段长度的确定既要满足列车运行的平最小坡段长度的确定既要满足列车运行的平稳性要

20、求，又要尽可能地节约工程投资，使两者稳性要求，又要尽可能地节约工程投资，使两者取得最佳的统一。取得最佳的统一。要求：两竖曲线不重叠，且两竖曲线之间 有一定的夹坡段长度。原因：保证列车在前后两个竖曲线产生的 振动不叠加，以确保高速运行的高 舒适性。高速铁路最小坡段长度的确定29单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计 我国我国高速铁路最大坡段长度建议采用：高速铁路最大坡段长度建议采用： 当采用的当采用的最大坡度最大坡度为为1212时，暂无限制时，暂无限制； 当采用的当采用的最大坡度最大坡度大于大于1212时，时， 1818时，时，

21、2.5km2.5km， 2020时，时，1km1km。30单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计 3 3）坡段间的连接坡段间的连接 相邻坡段间的坡度差相邻坡段间的坡度差允许的最大值，主要由允许的最大值，主要由保保证运行列车不断钩证运行列车不断钩这一安全条件确定。这一安全条件确定。 常规铁路常规铁路相邻坡段的坡度差主要受货物列车制相邻坡段的坡度差主要受货物列车制约。而旅客列车质量远低于货物列车，国外高约。而旅客列车质量远低于货物列车，国外高速铁路对相邻坡段的坡度差均未作规定。速铁路对相邻坡段的坡度差均未作规定。 31单元单元1：

22、高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计竖曲线竖曲线 连接方式连接方式：直接连接或竖曲线连接。：直接连接或竖曲线连接。 为保证列车在变坡点的运行安全和乘客的舒为保证列车在变坡点的运行安全和乘客的舒适性要求，参照国外有关规范，相邻坡段的适性要求，参照国外有关规范，相邻坡段的坡度坡度差大于差大于11时，应采用时，应采用圆曲线形竖曲线圆曲线形竖曲线连接。连接。32单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计 （3）竖曲线与竖曲线与竖曲线、竖曲线、缓和曲线、圆曲线和道岔缓和曲线、圆曲线和

23、道岔重叠设置问题重叠设置问题 竖曲线与竖曲线的设置：竖曲线与竖曲线的设置： 相邻的两个竖曲线重叠设置时，保证各自的相邻的两个竖曲线重叠设置时，保证各自的竖曲线形状是很难达到的，测设工作也将更加困竖曲线形状是很难达到的，测设工作也将更加困难。目前不允许竖曲线重叠。难。目前不允许竖曲线重叠。33单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.1.3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计 竖曲线与缓和曲线竖曲线与缓和曲线的设置：的设置： 不利影响不利影响：增加线路测设工作量；对行车安：增加线路测设工作量；对行车安全和乘坐舒适度有影响；增加了养护维修工作的全和乘坐舒适度有影响；增加了养护

24、维修工作的难度。难度。 另外，考虑到缓和曲线的曲线长度相对圆曲另外，考虑到缓和曲线的曲线长度相对圆曲线较短，避免重叠设置容易处理。我国京沪高速线较短，避免重叠设置容易处理。我国京沪高速铁路规定竖曲线与缓和曲线不得重叠。铁路规定竖曲线与缓和曲线不得重叠。34单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站354.界限界限1、概念为保证行车安全，凡接近线路的各种建筑物及设备，必须与线路保持一定的距离。对在线路上运行的机车车辆的横断面尺寸，也应有一定的规定。2、种类（1）机车车辆限界：规定机车车辆的高度、宽度； （2）建筑限界：对建筑物（含技术设备）作出规定； （3）超限货物最大装载限界：把超限货

25、物的长、高、宽限定在一定范围内。信号机及水鹤信号机及水鹤机车车辆限界机车车辆限界建筑限界建筑限界 超限货物限界超限货物限界单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.1 高速铁路高速铁路线路的基本分类线路的基本分类按照线路在其运营中的作用分为：正线、侧线、折返线、渡按照线路在其运营中的作用分为：正线、侧线、折返线、渡线、停车线、检修线、试验线、出入库线、联络线等线、停车线、检修线、试验线、出入库线、联络线等1.正线：正线：正向通过车站的线路为正线正向通过车站的线路为正线(铁路总公司规定：进京铁路总公司规定：进京方向或是从支线到干线被称为方向或是从支线到干线被称为上行上行,反之离京

26、方向或是从反之离京方向或是从干线到支线被称为干线到支线被称为下行下行.上行的列车车次为偶数上行的列车车次为偶数(双数双数),下行下行的列车车次为奇数的列车车次为奇数(单数单数).如如G501次是从北京开往长沙南方次是从北京开往长沙南方向向,为下行所以是奇数为下行所以是奇数(单数单数)的的;它的回头车它的回头车G502次是从长次是从长沙南开往北京方向沙南开往北京方向,为上行为上行,所以是偶数所以是偶数(双数双数)的的2.侧线：侧侧线：侧向通过车站的线路为侧线向通过车站的线路为侧线3.折返线：在终点站或者中间站，以方便列车掉头、转线、折返线：在终点站或者中间站，以方便列车掉头、转线、存车的线路存车

27、的线路4.渡线：在上下正线之间（或者其他平行线路之间）设置的渡线：在上下正线之间（或者其他平行线路之间）设置的连接线连接线37单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.1 高速铁路高速铁路线路的基本分类线路的基本分类按照线路在其运营中的作用分为：正线、侧线、折返线、渡按照线路在其运营中的作用分为：正线、侧线、折返线、渡线、停车线、检修线、试验线、出入库线、联络线等线、停车线、检修线、试验线、出入库线、联络线等38单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.1 高速铁路高速铁路线路的基本分类线路的基本分类5.停车线：场内作业停放列车的线路。停车线：场内作业停放列车的

28、线路。6.检修线：设在车辆基地检修库内，专门用于检修列车的线检修线：设在车辆基地检修库内，专门用于检修列车的线路，设有地沟、配有车架设备，检修设备的线路。路，设有地沟、配有车架设备，检修设备的线路。7.试验线：设在车辆基地，用于对检修完毕的列车进行状态试验线：设在车辆基地，用于对检修完毕的列车进行状态检测的线路。检测的线路。8.出入场线：连接车站和正线的线路。出入场线：连接车站和正线的线路。9.联络线：为调动列车作业而设置的线路。联络线：为调动列车作业而设置的线路。39单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站40单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站41单元单元1：高速铁

29、路线路、车站：高速铁路线路、车站 1.2 高速铁路轨道结构高速铁路轨道结构 1.2.1 1.2.1 高速铁路对轨道的基本要求高速铁路对轨道的基本要求、线路分类、线路分类 1.2.2 1.2.2 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型 1.2.3 1.2.3 钢轨钢轨 1.2.4 1.2.4 扣件扣件 1.2.5 1.2.5 轨枕轨枕 1.2.6 1.2.6 道床道床 1.2.7 1.2.7 道岔道岔 1.2.8 1.2.8 高速铁路其他附属设备（车档、标志、）高速铁路其他附属设备（车档、标志、）42单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站 1.2 1.2 高速铁路对轨道的基本要求高

30、速铁路对轨道的基本要求 （1 1）高平顺性高平顺性 （2 2）高可靠性、长寿命高可靠性、长寿命 （3 3）高稳定性高稳定性43单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.2 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型 (1) 高速铁路有砟轨道 (2) 高速铁路无砟轨道44单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.2 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型45单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.2 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型 有砟轨道和无砟轨道的应用范围有砟轨道和无砟轨道的应用范围 高速铁路高速铁路有砟轨道有砟轨道是指高速铁路的轨

31、下基础为是指高速铁路的轨下基础为石质散粒道床的轨道。石质散粒道床的轨道。 有砟轨道是铁路的有砟轨道是铁路的传统结构传统结构，是高速铁路轨道，是高速铁路轨道结构的结构的主要形式之一主要形式之一。它具有弹性良好、价格低廉。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。但随着行、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。但随着行车速度的提高，有砟轨道缺点也逐渐显现。车速度的提高，有砟轨道缺点也逐渐显现。46单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.2 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型 首先，由于有砟轨道不均匀下沉产生的首先，由于有砟轨道不均匀下沉产生的120Hz120H

32、z以下频率范围的激振严重，以下频率范围的激振严重，轨道破损和变形加剧轨道破损和变形加剧，从而使从而使维修工作量显著增加维修工作量显著增加，维修周期明显缩短。，维修周期明显缩短。 除此以外，除此以外，无砟轨道无砟轨道还具有使用寿命长、线路还具有使用寿命长、线路状况良好、不易胀轨跑道、高速行车时不会有石砟状况良好、不易胀轨跑道、高速行车时不会有石砟飞溅等优点。飞溅等优点。 因此无砟轨道在国外高速铁路上获得了越来越因此无砟轨道在国外高速铁路上获得了越来越广泛的应用，其铺设范围己从桥梁、隧道发展到上广泛的应用，其铺设范围己从桥梁、隧道发展到上质路基和道岔区，质路基和道岔区，无砟轨道结构在高速铁路上的大

33、无砟轨道结构在高速铁路上的大量铺设已成为发展趋势量铺设已成为发展趋势。47单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.2 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型 世界高速铁路有砟轨道和无砟轨道概况世界高速铁路有砟轨道和无砟轨道概况 日本日本除在除在19641964年开通的东海道新干线未采用年开通的东海道新干线未采用无碴轨道外，其后修建的高速铁路采用无碴轨道无碴轨道外，其后修建的高速铁路采用无碴轨道的比例逐年增加。的比例逐年增加。 德国德国在在2020世纪世纪7070年代修建的高速铁路，无碴年代修建的高速铁路，无碴轨道不足轨道不足30%30%；而；而19981998年开通的柏林汉

34、诺威高速年开通的柏林汉诺威高速铁路，无碴轨道比例达到铁路，无碴轨道比例达到80%80%以上。以上。 中国台湾中国台湾高速铁路无碴轨道高速铁路无碴轨道155 km155 km，占正线，占正线长度的长度的4545。 法国法国是以有碴轨道为主的国家，目前也在铺是以有碴轨道为主的国家，目前也在铺设无碴轨道。设无碴轨道。48单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.2 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型49 板式轨道结构：板式轨道结构： 轨道板轨道板 CACA砂浆（水泥沥青砂浆）砂浆（水泥沥青砂浆） 混泥土基础混泥土基础 单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.2

35、 高速铁路轨道结构类型高速铁路轨道结构类型50单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.3 钢轨钢轨 1.1.钢轨的功用钢轨的功用1 1）支承和引导支承和引导车轮；车轮； 2 2）为车轮滚动提供）为车轮滚动提供阻力较小阻力较小的表面；的表面； 3 3）承受车轮的作用力并传递于轨枕；）承受车轮的作用力并传递于轨枕； 4 4）在电气化铁路和自动闭塞区段，作为）在电气化铁路和自动闭塞区段，作为轨轨道电路道电路使用。使用。51单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.3 钢轨钢轨52单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.3 钢轨钢轨53 钢轨结构与纵

36、断面钢轨结构与纵断面单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.3 钢轨钢轨高速铁路对钢轨的要求：高速铁路对钢轨的要求：（1 1）高平直度、高几何尺寸精度。）高平直度、高几何尺寸精度。（2 2）高抗疲劳性能。）高抗疲劳性能。高抗疲劳性能要求钢轨钢质洁高抗疲劳性能要求钢轨钢质洁净、表面无缺陷、脱碳层浅、残余拉应力小等。净、表面无缺陷、脱碳层浅、残余拉应力小等。（3 3）安全、可靠。）安全、可靠。高安全性反映在钢质洁净、表面高安全性反映在钢质洁净、表面无缺陷、优良的韧塑性和焊接性能，以及便于生无缺陷、优良的韧塑性和焊接性能，以及便于生产、质量稳定和可靠性高等方面。产、质量稳定和可靠性

37、高等方面。54单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.3 钢轨钢轨钢轨的力学性能钢轨的力学性能残余应力钢轨力学性能抗拉强度踏面硬度延伸率裂纹扩展速率疲劳强度断裂韧性落锤性能55单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.3 钢轨钢轨 高速铁路钢轨的选材：高速铁路钢轨的选材： 钢种成熟钢种成熟 强韧匹配强韧匹配 材质洁净材质洁净 焊接优良焊接优良 适用道岔适用道岔56单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.3 钢轨钢轨 高速铁路钢轨重要参数高速铁路钢轨重要参数 标准轨距：标准轨距：1435mm1435mm 钢轨型号：钢轨型号：CNH60CNH60

38、57单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件（1 1）高速铁路对扣件的要求：高速铁路对扣件的要求： 高速铁路由于列车运行速度高高速铁路由于列车运行速度高, ,除了要求扣件的弹性除了要求扣件的弹性件具有足够的扣压力、相当的弹程以及保持轨距的件具有足够的扣压力、相当的弹程以及保持轨距的很强能力外，还必须具有以下特性很强能力外，还必须具有以下特性: : 1) 1) 扣件的少维修。要求扣件各部件有足够的强扣件的少维修。要求扣件各部件有足够的强度和耐久性。度和耐久性。 2) 2) 扣件有良好的降噪、减振性能。即要求扣件扣件有良好的降噪、减振性能。即要求扣件采用弹性更好的缓冲

39、垫板。采用弹性更好的缓冲垫板。 3) 3) 为保证高速铁路行车绝对安全为保证高速铁路行车绝对安全, ,要求扣件有要求扣件有良好的绝缘性能。两股钢轨间应有足够的阻抗良好的绝缘性能。两股钢轨间应有足够的阻抗, ,以保以保证轨道电路的正常工作。证轨道电路的正常工作。58单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件（2 2）国外高速铁路扣件国外高速铁路扣件 日本日本有碴轨道扣件有碴轨道扣件-102-102型扣件；型扣件；板式轨道扣件：直结板式轨道扣件：直结4 4型、型、5 5型、型、7 7型和型和8 8型。型。东海道新干线采用东海道新干线采用59单元单元1：高速铁路线路、车站

40、：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件 日本直结日本直结5 5型扣件：分开式扣件型扣件：分开式扣件 构造特点：构造特点：铁垫板开设长圆状的螺栓孔；轨道板铁垫板开设长圆状的螺栓孔；轨道板中预埋固定铁件和绝缘套管；轨底设置调衬垫。中预埋固定铁件和绝缘套管；轨底设置调衬垫。1一扣件螺栓2一平垫圈(A)3一主弹片4一T形螺栓5一弹簧垫圈6一平垫圈(B)7一绝缘套8一盖板9一钢垫片10一轨下胶垫11一钢轨调整衬垫12一铁垫板13一绝缘垫板60第一章第一章 高速铁路基础设施高速铁路基础设施1.2.4 扣件扣件 日本直结日本直结8K8K型扣件型扣件 与直结与直结5 5型相比，扣压钢轨的弹片作了重大改进，型

41、相比，扣压钢轨的弹片作了重大改进，在同样扣压力下在同样扣压力下弹程大大增加弹程大大增加，有效地防止轨卡，有效地防止轨卡螺栓松弛，减小维修工作量。螺栓松弛，减小维修工作量。61单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件 德国德国 Vossloh扣件扣件(带挡肩带挡肩) 组成组成: :弹条、轨距挡板弹条、轨距挡板、螺栓、塑料套管和缓、螺栓、塑料套管和缓冲垫板。冲垫板。 弹条为弹条为形形，由螺栓与，由螺栓与预埋于轨枕的塑料套管预埋于轨枕的塑料套管配合紧固弹条配合紧固弹条。 轨距挡板材料为轨距挡板材料为工程塑工程塑料料，既起到保持轨距作，既起到保持轨距作用又起绝缘作用用又起

42、绝缘作用。62单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件 英国英国Pandrol扣件扣件：70多个国家和地区使用。多个国家和地区使用。特点：无挡肩、无螺栓、少维修。我国弹条型扣件原形63单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件（3 3）我国钢轨扣件的发展我国钢轨扣件的发展 扣板式扣件；扣板式扣件； 拱形弹片式扣件；拱形弹片式扣件； I I型弹条扣件；型弹条扣件； IIII型弹条扣件；型弹条扣件； IIIIII型弹条扣件。型弹条扣件。64单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件弹条弹条II型扣件型扣件65单元

43、单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件弹条弹条II型扣件型扣件66单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.4 扣件扣件弹条弹条III型扣件（无挡肩）型扣件（无挡肩）67单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕 轨枕的作用：轨枕的作用： 轨枕在轨道结构中承担来自钢轨的压力，并轨枕在轨道结构中承担来自钢轨的压力，并将作用力传至道床；同时，有效地保持规距、方将作用力传至道床；同时，有效地保持规距、方向等轨道形位。向等轨道形位。 目前，世界高速铁路有砟轨道广泛采用目前，世界高速铁路有砟轨道广泛采用钢筋钢筋混凝土轨枕混凝土轨枕。

44、68单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕 69单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕 70单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕 71单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕 混凝土轨枕的优点：混凝土轨枕的优点： 纵、横向阻力大纵、横向阻力大, ,能提供足够的稳定性能提供足够的稳定性, ,满足满足高速铁路稳定性的要求；高速铁路稳定性的要求； 混凝土轨枕混凝土轨枕材源较多材源较多，能够保证尺寸一致，能够保证尺寸一致，使轨道的弹性均匀，可以满足高速度、大运量的使轨道的弹性

45、均匀，可以满足高速度、大运量的要求。要求。 混凝土枕不受气候、腐蚀、虫蛀以及火灾的混凝土枕不受气候、腐蚀、虫蛀以及火灾的影响，影响，坚固耐用，使用寿命长坚固耐用，使用寿命长。72单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕 世界高速铁路混凝土轨枕的类型：世界高速铁路混凝土轨枕的类型： 整体式整体式，主要代表国家：日、德、意、西班牙等。，主要代表国家：日、德、意、西班牙等。 双块式双块式，主要代表国家：法国。，主要代表国家：法国。 整体式和双块式混凝土枕都能满足高速运行在整体式和双块式混凝土枕都能满足高速运行在承载能力、耐久性和稳定性等方面的使用要求。承载能力、耐久性和

46、稳定性等方面的使用要求。 但是，双块式轨枕重量较轻，制造工艺也相对但是，双块式轨枕重量较轻，制造工艺也相对简单，生产成本和运输铺设费用也相对较低。简单，生产成本和运输铺设费用也相对较低。73单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕 我国客专主要采用的混凝土轨枕类型：我国客专主要采用的混凝土轨枕类型： 我国铁路使用的我国铁路使用的整体式混凝土枕整体式混凝土枕，基本上分，基本上分为为、型型。 型和型和型混凝土枕长度都是型混凝土枕长度都是2500mm2500mm。不能满足技术要求，在高速线路上表现。不能满足技术要求，在高速线路上表现为承载能力明显不足。因此，我国客运专线

47、线路为承载能力明显不足。因此，我国客运专线线路上采用长度为上采用长度为2600mm 2600mm 的的型混凝土枕型混凝土枕。74单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.5 轨枕轨枕型型混混凝凝土土轨轨枕枕75单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.6 道床道床 （1 1）道床的功能道床的功能 高速铁路线路的道床有足够的厚度，以减少高速铁路线路的道床有足够的厚度，以减少路基面所受的压力和振动，保证路基顶面不发生路基面所受的压力和振动，保证路基顶面不发生永久性变形。永久性变形。76单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.6 道床道床 道床道床

48、77单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.6 道床道床 道床道床 78单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.6 道床道床 （2 2）道床结构道床结构 双层式双层式 垫碴满铺式垫碴满铺式 代表国家：代表国家： 美、英、法美、英、法 垫碴覆盖式垫碴覆盖式 代表国家：代表国家： 中、前苏联中、前苏联 单层式单层式 代表国家：代表国家：日本日本、德国德国79单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.6 道床道床 （3 3）道床道床存在的一些应用问题存在的一些应用问题 桥上有砟轨道道床经常出现桥上有砟轨道道床经常出现道砟粉化道砟粉化严重，严重，导致

49、道床脏污、弹性失效，影响排水性能等现象导致道床脏污、弹性失效，影响排水性能等现象，在列车速度达到，在列车速度达到200km/h200km/h以上时，桥上有砟轨道以上时，桥上有砟轨道道砟会出现趋于道砟会出现趋于液体流动液体流动的现象，会导致轨道不的现象，会导致轨道不稳定和严重变形，稳定和严重变形，威胁高速行车的安全威胁高速行车的安全。 根据国内外经验，我国高速铁路桥上根据国内外经验，我国高速铁路桥上道床厚道床厚度采用度采用35cm35cm，同时，为了防止道砟粉化，采用道，同时，为了防止道砟粉化，采用道砟下铺设砟下铺设砟下胶垫砟下胶垫或者采用或者采用弹性轨枕弹性轨枕等措施。等措施。80单元单元1：

50、高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.7 道岔道岔机车车辆在运行过程中，常常需要由一条线路转入另一条线路，或跨机车车辆在运行过程中，常常需要由一条线路转入另一条线路，或跨越其它线路。在就需要设置线路的连接与交叉设备，即越其它线路。在就需要设置线路的连接与交叉设备，即道岔道岔。 81道岔道岔是铁路轨道的重要组成部分。由于道岔数量多、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低，与曲线曲线、接头接头并称为轨道的三大薄弱环节。单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.7 道岔道岔82转辙器部分的基本轨、尖轨连接部分的直轨、导曲线轨。辙叉及护轨部分的翼轨、护轨、岔心（心轨） 三大组成

51、部分：转辙器部分；辙叉及护轨部分；连接部分。单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.7 道岔道岔 道岔的分类道岔的分类 1.1.单开道岔单开道岔，是最简单、最常用的一种道岔，是最简单、最常用的一种道岔83右开道岔右开道岔左开道岔左开道岔单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.7 道岔道岔84单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.7 道岔道岔85单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.8 高速铁路其他附属设备（车档、标志、）高速铁路其他附属设备（车档、标志、）1.1.车档：车档：设置在尽头线末端，用于阻止由于操作不当机车车

52、辆冲出设置在尽头线末端，用于阻止由于操作不当机车车辆冲出尽头线或撞坏其他构筑物尽头线或撞坏其他构筑物86单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.2.8 高速铁路其他附属设备（车档、标志、）高速铁路其他附属设备（车档、标志、） 标志：标志：线路标志：表示线路状况和位置的一中标志性设施。线路标志：表示线路状况和位置的一中标志性设施。 信号标志：指导列车操作人员的一种标志，比如：限速标，终点停车标，警冲标等信号标志：指导列车操作人员的一种标志，比如：限速标，终点停车标，警冲标等87单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.概述概述 1.3.1 1.3.1 高速铁路车站的业务

53、特点和分类高速铁路车站的业务特点和分类 1.3.2 1.3.2 高速铁路车站的设计原则高速铁路车站的设计原则 1.3.3 1.3.3 我国高铁运输组织模式我国高铁运输组织模式 88单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站的业务特点高速铁路车站的业务特点 高速铁路车站高速铁路车站是高速铁路系统重要的基础是高速铁路系统重要的基础设施，主要完成旅客输送任务，生产活动主要设施，主要完成旅客输送任务，生产活动主要包括客运作业、行车技术作业。（基本生产单包括客运作业、行车技术作业。（基本生产单位）位） （1 1）只办理客运业务，不办理货运业务）只办理客运业务，不办理货运业

54、务 （2 2）在运行途中高速车站不办理行包、邮政托）在运行途中高速车站不办理行包、邮政托 运业务，列车停站时间短。运业务，列车停站时间短。思考小问题：为什么高铁站不办理货运、行包业思考小问题：为什么高铁站不办理货运、行包业务？务？ 89单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站 90单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站的设计特点高速铁路车站的设计特点 突出突出“以人为本，安全第一以人为本，安全第一”的设计思想的设计思想设计以方便旅客使用设计以方便旅客使用防止列车风危及人身安全（小视频切入）防止列车风危及人身安全（小视频切入） 做好与其他交通方式的协

55、调做好与其他交通方式的协调与既有线、城规、轻轨、公交、出租车的协调与既有线、城规、轻轨、公交、出租车的协调91单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站的设计特点高速铁路车站的设计特点92单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站车站线路设备：车站线路设备：1.1.站内正线：站内正线：车站正线是直股贯通车站并连同区间的线路，车站正线是直股贯通车站并连同区间的线路，主要提供列车不停车通过主要提供列车不停车通过2.2.到发线到发线车站内用于办理旅客列车到达和出发的线路（到发线有效长度车站内用于办理旅客列车到达和出发的线路（

56、到发线有效长度650m650m，其，其中包括站台长度中包括站台长度450m450m3.3.辅助线路：安全线、渡线、联络线、走行线辅助线路：安全线、渡线、联络线、走行线93单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站客运服务设备：客运服务设备：1.1.旅客站房旅客站房2.2.旅客站台旅客站台3.3.雨棚雨棚4.4.进出站通道进出站通道5.5.车站安全监控设备车站安全监控设备94单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站客运服务设备：客运服务设备：1.1.旅客站房旅客站房2.2.旅客站台旅客站台3.3.雨棚雨棚4

57、.4.进出站通道进出站通道5.5.车站安全监控设备车站安全监控设备95单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站客运服务设备：客运服务设备：1.1.旅客站房旅客站房96单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站客运服务设备：客运服务设备：2.2.旅客站台旅客站台 97站台长度：450m，困难条件下不小于430m站台高度：高出轨面1.25m站台安全线：1m单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站客运服务设备：客运服务设备：3.3.雨棚雨棚98雨棚内悬挂物下缘至站台

58、面的高度不小于2.8m单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站客运服务设备：客运服务设备：4.4.进出站通道进出站通道99单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站客运服务设备：客运服务设备：5.5.车站安全监控设备车站安全监控设备100单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站高速铁路车站主要是：高速铁路车站主要是： 为高速客流提供服务，其服务对象决定车站在功能、分为高速客流提供服务，其服务对象决定车站在功能、分类上有区别于普通铁路车站。类上有区别于普通铁路车

59、站。技术性质分类：越行站、中间站、始发终到站技术性质分类：越行站、中间站、始发终到站101单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.1 高速铁路车站高速铁路车站 （1） 越行站（只办理列车越行）越行站（只办理列车越行） 只需设只需设2 2条待避用的到发线。条待避用的到发线。 原则上可不设站台。原则上可不设站台。102单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.4 高速铁路车站高速铁路车站 （2）中间站）中间站 业务业务 列车停站或不停站列车停站或不停站通过通过； 跨线列车跨线列车待避待避高速列车高速列车； 少量列车少量列车夜间折返停留夜间折返停留； 办理停站列车的

60、办理停站列车的客运业务客运业务。 布置形式布置形式 1 1）对应式；对应式； 2 2）岛式。岛式。103单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.4 高速铁路车站高速铁路车站 1 1） 对应式对应式 优点优点：站台不靠近正线，高速列车自正线通过：站台不靠近正线，高速列车自正线通过时，不影响站台上旅客的安全，站台安全退避时，不影响站台上旅客的安全，站台安全退避距离不必加宽。距离不必加宽。 常用方式常用方式104单元单元1：高速铁路线路、车站：高速铁路线路、车站1.3.4 高速铁路车站高速铁路车站 2 2） 岛式岛式 中间站台靠近中间站台靠近正线正线； 一般不用一般不用，只有停站的