提速线路的主要技术条件

1、1土木学院土木学院 易思蓉易思蓉20062006年年1111月月2客货共线客货共线200km/h200km/h线路的主要技术规范线路的主要技术规范各项技术标准的研究和技术发展过程各项技术标准的研究和技术发展过程提速线路工务设备主要技术条件提速线路工务设备主要技术条件3客运客运200km/h200km/h暂规暂规客货客货200km/h200km/h暂规暂规提速200km/h技术条件三种暂规的异同点三种暂规的异同点 45发布时间发布时间p19981998年年1010月月, ,铁建管函铁建管函19982791998279适用范围适用范围运行最高速度运行最高速度200200km/hkm/h的客运专线的

2、客运专线主要内容线路、轨道结构、路基、桥涵、隧道和站场67发布时间发布时间p20032003年年1010月月, ,铁建设函铁建设函20032392003239； 20052005年年4 4月月, ,铁建铁建设函设函20052852005285；适用范围适用范围旅客列车最高速度旅客列车最高速度200200km/hkm/h、货物列车最高速度货物列车最高速度120120km/hkm/h的新建客货共线铁路的新建客货共线铁路 8主要内容（2003）版：线路、轨道、路基、桥涵、隧道、牵引供电、信号（2005）版：线路、轨道、路基、桥涵、隧道、站场、牵引供电、通信、信息、信号、电力、机务、车辆、检修及运用设

3、备、铁路固定设备检测与维修、给水910发布时间发布时间p正在编写中正在编写中适用范围适用范围旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度200200km/hkm/h，货物列车设货物列车设计行车速度计行车速度120120km/hkm/h和和2525t t轴重双层集装箱运输轴重双层集装箱运输的既有客货共线铁路的改造工程的既有客货共线铁路的改造工程11主要内容正线平纵断面、正线轨道、路基、桥涵、隧道、站场、200km/h速度旅客列车、200km/h线路的其它机车车辆、牵引供电、接触网、通信信号等。12最高速度-200km/h轨道结构标准或技术条件路基结构标准或技术条件承载能力标准桥梁刚度标准隧道断面标准

4、或技术条件牵引供电标准或技术条件接触网结构标准或技术条件通信信号标准或技术条件 建筑限界最小曲线半径相同点不同点13v 不同之处不同之处建筑限界建筑限界规范名称接触导线高度建筑限界最大高度建筑限界最大宽度标准轨距铁路建筑限界（GB146.2-83） 5700 6550(桥隧限界相同) 4880 京沪高速暂规、客运200km/h暂规 5400 7000(桥隧限界相同) 4880客货200km/h暂规、提速200km/h技术条件 5700 7500(桥隧限界7300) 4880双层集装箱限界 6330(装载限界5850) 7960(桥隧限界7760) 4880不同速度等级线路的电力牵引的建筑限界尺

5、寸 mm 14v 不同之处不同之处建筑限界建筑限界电力牵引铁路基本建筑限界(单位:mm)电力牵引铁路桥涵建筑限界15v 不同之处不同之处建筑限界建筑限界内燃牵引铁路基本建筑限界 内燃牵引铁路桥隧建筑限界 16v 不同之处不同之处最小曲线半径最小曲线半径运输模式不同货物列车速度不同速差不同欠、过超高不同最小曲线半径不同17广深线建设与运营实践广深线建设与运营实践干线提速综合试验干线提速综合试验既有线五次大提速关键技术的突破既有线五次大提速关键技术的突破 秦沈客运专线建成投入运营秦沈客运专线建成投入运营200km/h综合试验综合试验18191991年开始实施年开始实施1994年双线建成通车年双线建

6、成通车20v科技开发之一科技开发之一研制准高速机车和客车，为准高速铁路提供新型运载工25Z型准高速空调列车 21v科技开发之一科技开发之一研制准高速机车和客车，为准高速铁路提供新型运载工东风11型电传动准高速内燃机车 22v科技开发之二科技开发之二合理选择线路主要技术条件，为开行准合理选择线路主要技术条件，为开行准高速列车奠定基础高速列车奠定基础v 线路平纵断面参数v 60AT12可动心轨辙叉单开道岔 v 160km/h无缝线路成套技术 v提出了广深准高速铁路不平顺限界值 23v科技开发之三科技开发之三采用先进的超速防护系统，为准高速列车采用先进的超速防护系统，为准高速列车安全运行提供保证安全

7、运行提供保证 v准高速旅客列车速度分级控制系统v该系统采用90年代微电子器件及计算技术，阶梯速度控制方式，并具有内燃牵引与电力牵引兼容、空气制动与电空制动兼容的特点，成为在广深线采用的具有我国自主知识产权的超速防护系统。 24v科技开发之四科技开发之四综合试验综合试验-为装备的研制和广深线开通提为装备的研制和广深线开通提供依据供依据v19921994年在铁科院环行基地先后进行了多次综合试验，内容覆盖了各项技术装备的主要技术参数。 v试验期间，在沿线地面及9辆试验列车上共设置了15个测试点，参试人员超过千人次，规模空前。该试验取得了数以万计的科学数据，根据这些数据，提出了广深准高速铁路试验报告，

8、为广深准高速铁路如期开通提供了科学的依据 2526v沪宁线提速试验沪宁线提速试验试验时间试验时间v1995年7月试验达到的速度试验达到的速度v客车:140km/h160km/hv货车:8090km/h试验取得的成果v1996年4月1日，“先行号”快速列车在沪宁线正式开行，303km全程运行由原来4h缩短为2h48min，取得了较好的社会经济效益。 27v沪宁线提速试验沪宁线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v线路及桥梁方面v曲线超高的设置，过渡型道岔的适应性，69型轨枕的极限强度；砖砌墩台桥、混凝土双梁、32下承式钢板梁、超低高度双筋板式混凝土梁桥等的安全性及桥梁轨排的稳定性

9、 28v沪宁线提速试验沪宁线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v信号方面v内锁闭转换装置及安装装置的安全性，三显式信号系统在未改造前适应140160km/h 运行的解决方案 29v沪宁线提速试验沪宁线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v机车车辆方面v东风11型机车牵引800t、140km/h时及牵引450t、160km/h时机车功率储备、制动距离；东风8型机车牵引4000t、80km/h，东风4E型机车牵引5000t、90km/h时在坡道上的起动性能、柴油机负荷、制动距离等 30v沪宁线提速试验沪宁线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v运行

10、系统安全评估v对线路平顺性、列车脱轨系数、轮重减载率、稳定性以及旅客安全退避距离等进行综合评估试验 31v京秦线提速试验京秦线提速试验试验时间试验时间v1996年6月1019日 试验达到的速度试验达到的速度v准高速双层客车:120km/h160km/h试验取得的成果v北京铁路局根据试验结果，对线路进行整治和桥梁加固，确定限速区段后，于1996年7月1日开行了“北戴河号”快速列车，277km全程运行由原来3h38min缩短为2h30min32v京秦线提速试验京秦线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v新研制的可动心轨提速道岔对160km/h及以上速度的适应性；v东风11型机车牵引

11、12辆双层客车，总重776.4时，紧急制动、常用制动及调速制动的制动距离验证；v京秦线48号钢桥的安全性以及北京北戴河间线路平顺性、稳定性、安全性综合评估等 33v沈山线提速试验沈山线提速试验试验时间试验时间v1996年6月307月19日 试验目的试验目的v货车转8转向架提速试验 试验取得的成果v沈阳铁路局根据试验结果，对线路、桥梁进行整治加固后，于1996年10月首次开行北京大连长距离的快速旅客列车，1138全程运行由原来1615min缩短为1158min，效果显著。 34v沈山线提速试验沈山线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v5000重载货物列车在7590速度下运行时，

12、对各种道岔、桥梁的影响；v列车在不同速度下紧急、常用制动距离；v原有转8转向架及改进后对提速的适应性；v沈山线线路平顺性、轮轨系统安全性的综合评估等。 35v郑武线提速试验郑武线提速试验试验时间试验时间v1996年11月1021日 试验目的试验目的v韶山8型电力机车牵引25型客车（209型转向架）、双层客车、准高速客车进行提速试验 试验取得的成果v这次试验取得了大量宝贵的科学数据，为今后电气化区段提速改造奠定了基础 36v郑武线提速试验郑武线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v确定电气化接触网悬挂系统及供电系统在速度提高之后的主要参数， 保证在一个供电臂内紧密运行时所必需的能

13、力以及安全性；v对韶山8型电力机车的安全性、稳定性、加速特性及阻力特性进行试验。 37v环线提速试验环线提速试验试验时间试验时间v1996年1998年 试验达到的最高速度试验达到的最高速度v进后的电力机车和车辆进行试验，最高试验速度达到了212.6km/h，最高试验速度达到240km/h。 试验取得的成果v表明我国完全有能力自己制造200kmh速度级的机车车辆和建设200km/h速度级的客运专线 38v环线提速试验环线提速试验试验解决的关键技术问题试验解决的关键技术问题v对电力机车和各型试验客车运行的安全性和平稳性，列车牵引加速和制动性能，弓网关系，道岔、路基、桥梁的动力响应，路桥过渡段轨道的

14、动力响应，噪声与振动，会车压力波等项目进行了测试 3940中国铁路提速的技术难点中国铁路提速的技术难点客货共线客货共线既有铁路设计速度基本上在120km/h以下客货共线、不同等级列车混跑、速差越大造成密度下降越多41中国铁路客货混运速度、密度、重量并重必须自主创新具有自己特点的提速模式西欧、日本模式客运为主提高速度、密度美国、加拿大模式货运重载为主提高重量42v 提速关键技术提速关键技术43v 关键技术之一关键技术之一具有自主知识产权的160200km/h快速动 车组、机车、客车v 功率大，定员多（1000人以上）v 速度高v 适应既有线，走行更平稳v 适应高密度，制动距离短441601602

15、00km/h200km/h快速机车车辆及动车组快速机车车辆及动车组与国际先进同类产品比较与国际先进同类产品比较项目中国国际先进指标机车持续功率起动牵引力主变压器容量最大脱轨系数最大轮重减载率紧急制动距离（200km/h）制动盘吸收能量防滑器反应时间列车阻力系数4800kW286kN8668kVA0.410.591800m8.2MJ0.1s0.47V24775kW 瑞士Re4/4300kN 瑞士Re4/47316kVA 瑞士Re4/40.42 瑞典X20000.59 瑞典X20001800m 德国克诺尔7.4MJ 德国克诺尔0.1s 德国克诺尔0.493V2 德国ICE-245v 关键技术之二关

16、键技术之二具有自主知识产权的快速轨道部件研具有自主知识产权的快速轨道部件研制和线路养护维修体系的建立制和线路养护维修体系的建立v 提速道岔提速道岔v 跨区间无缝线路跨区间无缝线路v 曲线欠超高、过超高设定曲线欠超高、过超高设定v 线路检测养护技术线路检测养护技术v桥梁安全评估及加固桥梁安全评估及加固v接触网技术的改进接触网技术的改进46v 关键技术之三关键技术之三四显示信号系统及列车运行运行控制系统研制开发成功47v 关键技术之四关键技术之四按照系统工程原理，研究并实施综合联按照系统工程原理，研究并实施综合联调试验，实现大系统的技术集成调试验，实现大系统的技术集成48v 关键技术之五关键技术之

17、五建立提速列车安全监测系统建立提速列车安全监测系统49 技术特点：检测时所有安全参数在10s内反应显示及记录 由于国际上尚无这种快速监测系统，我国研制开发属国际首创提速列车运行安全快速监测系统提速列车运行安全快速监测系统50主要技术特点(1)采用惯性基准原理；(2)采用半导体激光器，伺服跟踪控制技术等；(3)配置车载计算机；(4)测量项目齐全，精度高。 国内首次采用，技术水平与奥地利先进的EM250型轨检车相近，接近国际先进。51 技术特点：(1)测量原理上创新，独特地采用两套弦测法，利用轮重差异测出轨道弹性(2)已实测轨道刚度，道床、路基捣固压实状况，效果良好 此种类型的轨道弹性检查车为国际

18、上首创(美国有轨道加载试验车，但原理不一样)，测量效果良好，属国际领先轨道弹性检查车轨道弹性检查车52v 关键技术之六关键技术之六轮轨关系理论研究轮轨关系理论研究53(1)对敏感波长的不平顺进行组合、研究在组合不平顺作用下机车车辆动力学行为；轮轨关系理论研究轮轨关系理论研究(2)采用数值分叉方法，提出亚临界Hopf分叉速度，对机车车辆实际运用有重要意义；(3)引入函数型摩擦系数，研究速度对摩擦系数影响，建立函数型摩擦定律下轮轨滚动接触理论；(4)采用三次样条函数法确定踏面外形优化应与机车车辆悬挂参数，结构参数相结合。54经实践验证具有良好的符合性，处于国际理论研究的前沿。SS8001SS800

19、1号机车动力学分析结果与实测结果比较号机车动力学分析结果与实测结果比较 速度(km/h)分析与实测脱轨系数轮重减载率轮轨横向力(kN)左轮右轮180理论分析0.620.3665.460.5线路试验实测0.630.4969.065.1190理论分析0.650.4266.762.1线路试验实测0.580.4664.666.9200理论分析0.660.4464.160.3线路试验实测0.660.4878.575.555在繁忙干线上既开行160km/h最高速度的提速列车，又开行5000t以上重载列车，这是国际铁路界的首创创新点之一创新点之一56 提速前后全路客车平均旅行速度提高了25%，重载列车全面开

20、行，而每营业公里的运量密度达到3045万吨公里，这一铁路综合技术指标居世界首位在全路既有线上“速度、密度、重量”三要素共同提高。创新点之二创新点之二57 大面积提速六年多来，没有发生过大面积提速六年多来，没有发生过一起因提速而直接引发的行车事故，安一起因提速而直接引发的行车事故，安全状况居国际前列全状况居国际前列在安全环境十分艰难条件下，实现了提在安全环境十分艰难条件下，实现了提速安全管理和风险控制体系。速安全管理和风险控制体系。创新点之三创新点之三58提速延展里程：13835km，已占繁忙干线总里程75%快速机车：1290台快速25K客车：3741辆快速动车组：35列更换提速道岔：8453组

21、铺设超长无缝线路：5449km更换新型轨枕：608万根整治加固桥隧：1484座四显示自动闭塞延展：4000km安装通用式机车信号机：6809台提速工程成套技术与装备应用情况提速工程成套技术与装备应用情况59601999.8 开工建设开工建设2002.12 全面建成全面建成616263646566676869v胶新线胶新线200km/ h提速综合试验提速综合试验 试验时间试验时间v2004年9月 试验目的试验目的v研究 120km/h货物列车（K2、K4转向架）对既有线线桥设备（包括钢轨、轨枕、道岔、路基和桥涵等）的动力作用；v测试运营货物列车（速度 6070km/h）通过时对既有线桥设备的动力

22、作用，并与120km/h货物列车进行了比较。v测试了6070km/h的运营货物列车对地面测点的动力影响，以便进行对比。 70v京秦线京秦线200km/ h提速综合试验提速综合试验 试验时间试验时间v2005年4月 试验目的试验目的v200km/h列车交会综合试验 试验内容试验内容v200km/h列车与各种速度列车的交会试验v货物装载加固试验，测试了 4 种装载加固方案和集装箱在运行、交会中受力状态等情况v加固桥梁的4孔低高度混凝土T梁的动力性能进行了测试v对动车组的动力学性能和弓网受流性能、120 km/ h 货车动力学性能进行了全程监测71v遂渝线遂渝线200km/ h提速综合试验提速综合试

23、验 试验时间试验时间v2005年56月 试验目的试验目的v为既有线提速200 km/h技术条件和新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定的修订完善提供技术依据，指导既有线200 km/h提速技术改造，为第6次大提速的顺利实施提供经验。 72v遂渝线遂渝线200km/ h提速综合试验提速综合试验 试验内容试验内容v200 km/h动车组、120 km/h货物列车(K2、K4转向架)和120 km/h双层集装箱列车(25 t轴重)等3 种不同列车的动力学、气动性能、弓网受流性能、货车紧急制动和上述 3 种列车作用下的轨道、路基、路桥过渡段、桥梁的动力作用、隧道气动力、接触网静动态特性、货车振动

24、偏移量、噪声振动和轨道、接触网状态等项目测试，以及5000t 货物列车制动试验等共计25项。 73v胶济线胶济线200km/ h提速综合试验提速综合试验 74v胶济线胶济线200km/ h提速综合试验提速综合试验 试验时间试验时间v2006年812月 试验目的试验目的v为既有线提速200 km/h技术条件和新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定的修订完善提供技术依据，指导既有线200 km/h提速技术改造，为第6次大提速的顺利实施提供经验。 7576v “ “十一五十一五”目标目标 继续延长提速里继续延长提速里程，扩大提速规模程，扩大提速规模 建成三个中心建成三个中心 形成三个提速圈形成

25、三个提速圈北京上海广州77v 提速线路选择提速线路选择确定 200 km / h 提速改造的线路条件v“四纵两横”六大干线京沪、京广、京沈、京九、陇海、兰新六大干线适于提速 200 km / h 的线路 v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，总计约3290 km 。 78图例前四次提速线路第五次提速线路第六次提速线路第六次提速 200779l线路平纵断面线路平纵断面l轨道结构轨道结构l站场和道岔l安全及附属设施安全及附属设施8081圆曲线半径圆曲线半径缓和曲线缓和曲线夹直线和圆曲线最小长度线间距8283v 最小曲线半径最

26、小曲线半径最小曲线半径计算公式最小曲线半径计算公式 11.8Vmax2Rmin1= (m) 舒适度条件 hmax + hQY 11.8(Vmax2- VH2)Rmin2= (m) 磨耗均等条件磨耗均等条件 hQY + hGY84v 最小曲线半径最小曲线半径影响最小曲线取值的因素影响最小曲线取值的因素q旅客列车速度q货物列车速度q超高q欠超高q过超高85q旅客列车速度提速目的提速目的v通过缩短旅行时间，提高与其他交通工具的竞争能力，增加铁路的收入最低速度v近距离(300km以内)时，如果铁路的平均速度达不到l00km/h，则无法与汽车竞争；在中距离(500km600km)，如果铁路的平均速度达不

27、到250km/h以上，将不能与飞机竞争86q旅客列车速度最高速度最高速度 1985年5月，欧洲经济委员会(ECE)对铁路行车速度制定了国际定义，规定最高运行速度：客运高速专线为300km/h；客货混运高速线为250km/h；既有铁路改造为160km/h200km/h 1991年6月，日本运输省的运输技术审议会提出的“展望21世纪运输技术政策”中，有关既有铁路改造的速度规定：1990年2000年实现既有铁路的最高速度为160km/h左右；21世纪实现既有铁路的列车最高速度为200km/h左右。 87q旅客列车速度最高速度最高速度 前苏联研究认为，对客货混运的既有铁路，旅客列车最高速度可以规定在2

28、00km/h以内；而用有轨的机车车辆实现的客运专线上，技术上可能实现的旅客列车最高速度在350km/h的范围内。 根据美国、德国、英国和前苏联的既有繁忙干线的提速实践经验证明，目前中长距离的繁忙干线提速的目标值以140km/h160km/h为宜(采用摆式车体除外)。如果要将目标值再提高至200km/h时，需要相当大的投资。 88q货物列车速度一些国家既有铁路干线客货列车提速后的速度配置国别客运最高速度(km/h)货运最高速度(km/h)特快快车慢车特快快车慢车前苏联160200 100130 120100法国200140160100140140160 1001208090原联邦德国160120

29、14012012010080英国16090美国201130170典200160 9089q外轨超高l运营安全、舒适与平顺条件SDRVa1 6 . 32L90Shggga sin tan X（m/s2） q外轨超高91l超高计算公式（m/s2） XLaa令：即 ：ShgRV 1 6 . 32)(8 .112mmRVh q外轨超高92l最大超高安全因素安全因素舒适度舒适度 我国铁道科学研究院的试验表明，轮轨系统客运专线实设超高允许值不应大于200mm。esn21nHshm221q外轨超高93q最大超高国外实践p国外铁路的最大超高取值：150mm200mm我国200km/h

30、客货共线铁路p双线地段曲线最大超高为150 mm，单线地段为125 mm。 q外轨超高94q未被平衡的超高度95q未被平衡的超高度96欠超高计算式：hRVh2maxq8 .11q未被平衡的超高度97欠超高允许值取值依据国外经验：UIC建议为100mm,法国和德国为130mm，意大利为153mm，日本新干线为90 mm。我国线规：一般70mm，困难110mm广深提速改建：一般90mm，困难110mm，多年的运营实践证明，其取值是合理的。 提速试验：当列车通过欠超高为110mm左右的曲线时，不同半径曲线的脱轨系数、轮重减载率和轮对横向力的实测最大值均小于GB559985和TBT236093所规定的

31、安全限值。允许值：一般90mm，困难110mm q未被平衡的超高度98过超高允许值取值依据德国经验：根据线路每日的货运量大小，过超高允许值控制在5090mm之间。广深准高速线运营实践：过超高6375mm，运营多年，其内轨磨耗并不明显。胶济线实践：过超高8090mm，内轨磨耗也不显著。环线试验：过超高为7090mm时，所测安全评定值均小于有关规定标准。线规取值：一般30mm，最大50mmq未被平衡的超高度RVhh2minG8 .1199过超高允许值：为确保列车运行的安全性和轨道的横向稳定性，200km/h提速线路允许过超高一般可取50mm，困难条件下可取70mm。q未被平衡的超高度100q风力限

32、速条件 根据对客货共线200km/h铁路上将要运行的各种车辆、各种客货车最不利组合在不同风速下的动力学分析可知：无论空车还是重车，风速小于7级时，2200m半径能够满足200km/h运行速度安全行车的要求；当风速大于7级时，列车通过半径为2200m的曲线时，需要按规定限速运行。 101技术条件规定200km/h提速改造线路新建或改建地段的最小曲线半径一般可采用3500m，困难条件下可采用2800m。既有线未改造地段半径为2500m的曲线，可以200km/h的速度通过，以减少线路改造工程量，但缓和曲线长度不足须加长。102v曲线超高的允许设置范围曲线超高的允许设置范围使客车产生的欠超高和货车产生

33、的过超高不超过其相应的允许值 103v曲线超高的计算曲线超高的计算当R 时，1gy1qy2H2K1min8 .11hhVVR上界为 （mm）下界为 （mm）检算用的中间值为 （mm）minmax2K1gy2Hsup8 .11 8 .11minmaxhhRVhRVh，maxmin2H1qy2Kdown8 .11 8 .11maxminhhRVhRVh，1gy1qy1gy1qy2KH2K2K21chk/8 .118 .11hhhhVVRVRVh104v曲线超高的计算曲线超高的计算当Rmin1R 上界为 （mm）下界为 （mm）检算用的中间值为 hchk （mm） 2gy2qy2H2K2min8 .

34、11hhVVRminmax2K2gy2Hsup8 .11 8 .11minmaxhhRVhRVh，maxmin2H2qy2Kdown8 .11 8 .11maxminhhRVhRVh，2gy2qy2gy2qy2KH2K2K21/8 .118 .11hhhhVVRVRVhchk 105v最小半径取值最小半径取值 三种规范比较最小曲线半径2200m的地段，仅适用于旅客列车最高运行速度200km/h、货物列车运行速度lOOkm/h的情况。三种暂规的曲线半径最小值暂规名称设计运营速度(km/h)最小曲线半径(m)一般情况困难情况客运200km/h客车200客车120轻快货10028002200客货20

35、0km/h客车200货车120货车8035002800提速200km/h客车200货车120货车8035002800，可保留2500106v最小半径取值最小半径取值 既有线保留地段不同曲线半径下的超高设置、欠超高及过超高 曲线半径( m )实设超高( mm )客车200km/h 欠超高(mm )货车120km/h 过超高(mm )货车80km/h 过超高(mm)货车70km/h 过超高(mm)280075 / 8594 / 8415 / 2548 / 5854 / 64250080 / 90109 / 9912 / 2250 / 6057 / 672200105110 (允许值)287l791

36、07拟定依据拟定依据q国外标准 主要取决于轨检车所能达到的检测精度 q国内技术条件 轨检车检测大于8000m半径以上的曲线时，难以判断是曲线还是轨道不平顺。采取一些改进措施后，可以准确检测半径为12000m左右曲线的方向和曲率的。 q技术条件规定 不宜大于12000m108109v 缓和曲线线型缓和曲线线型我国铁路习惯使用三次抛物线型缓和曲线，我我国铁路习惯使用三次抛物线型缓和曲线，我国客运专线采用的也是三次抛物线型缓和曲线。国客运专线采用的也是三次抛物线型缓和曲线。因此既有线因此既有线200200km/h km/h 提速改造也推荐三次抛物提速改造也推荐三次抛物线型缓和曲线。线型缓和曲线。 1

37、10v 缓和曲线长度缓和曲线长度超高顺坡率应保证车辆脱轨安全性要求超高顺坡率应保证车辆脱轨安全性要求q受车辆脱轨条件限制的缓和曲线超高顺坡率为受车辆脱轨条件限制的缓和曲线超高顺坡率为22。 2:, 2,00100001hliihl则取111v 缓和曲线长度缓和曲线长度超高时变率应满足旅客舒适度要求超高时变率应满足旅客舒适度要求 flVhVlhth02maxmax026 . 3 )6 . 3/(fVhl6 . 3 max02112v 缓和曲线长度缓和曲线长度超高时变率超高时变率允许值允许值q德国铁路规定，最高运行速度为德国铁路规定，最高运行速度为160160200200 km/hkm/h时，时，

38、f=23f=2328mm/s28mm/s，个别情况为个别情况为3535mm/smm/s；q法国规定在法国规定在140140160160km/hkm/h的的级干线上，级干线上，f=40f=4060mm60mms s，最大为最大为7070mmmms s，TGVTGV高速铁路为高速铁路为f=25f=2526mm26mms s：q英国规定一般情况为英国规定一般情况为f=35mmf=35mms s，最大为最大为5555mmmms s；113v 缓和曲线长度缓和曲线长度超高时变率超高时变率允许值允许值q前苏联规定速度大于前苏联规定速度大于120120 km/hkm/h的的级线路，级线路，f=22f=223

39、5mm35mms s，最大为最大为4646mmmms s：q日本新干线的日本新干线的f f值平均为值平均为28.728.73434mmmms s，最大为最大为45455353mmmms s。q我国铁路规定我国铁路规定、级铁路超高时变率一般为级铁路超高时变率一般为3232mmmms s，困难时为困难时为3636mmmms s，级铁路困难时为级铁路困难时为4040mmmms s。广深线准高速技术改造规定一般广深线准高速技术改造规定一般3232mmmms s，困难时为困难时为4040mmmms s。q200km/h200km/h提速线路缓和曲线超高时变率一般地段为提速线路缓和曲线超高时变率一般地段为

40、2828mmmms s，困难地段为困难地段为3535mmmms s，亦即超高顺坡率亦即超高顺坡率分别为分别为1 1(10(10VmaxVmax) )和和1 1(8(8VmaxVmax) ) 114v 缓和曲线长度缓和曲线长度超高时变率超高时变率允许值允许值q200200km/hkm/h提速线路缓和曲线超高时变率一般地段为提速线路缓和曲线超高时变率一般地段为2828mmmms s，困难地段为困难地段为3535mmmms s，亦即超高顺坡率亦即超高顺坡率分别为分别为1 1(10(10VmaxVmax) )和和1 1(8(8VmaxVmax) ) 115v 缓和曲线长度缓和曲线长度欠欠超高时变率应满

41、足旅客舒适度要求超高时变率应满足旅客舒适度要求 blVhVlhth03maxqmax03qq6 . 3 )6 . 3/(bVhl 6 . 3 maxq03116v 缓和曲线长度缓和曲线长度欠欠超高时变率超高时变率允许值允许值q英国铁路建议欠超高时变率为英国铁路建议欠超高时变率为3838 mmmms sq美国为美国为4545 mmmms sq日本新干线为日本新干线为38384545mmmms sq法国铁路为法国铁路为5050mmmms sq我国广深线改造时采用一般我国广深线改造时采用一般4545mmmms s，困难时为困难时为5252mmmms s。117v 缓和曲线长度缓和曲线长度缓和曲线最小

42、长度缓和曲线最小长度bVhfVhihllll6 . 3 ,6 . 3 , max, maxmaxqmax00302010118119v 确定依据确定依据车辆振动不叠加理论车辆振动不叠加理论q考虑线路养护维修质量和车辆的技术状态影响，考虑线路养护维修质量和车辆的技术状态影响，振动消失时间取振动消失时间取1.51.5s s ，由此计算的夹直线和圆曲由此计算的夹直线和圆曲线的最小长度应不小于线的最小长度应不小于LjLj 0.4Vmax 0.4Vmax。工程实践工程实践q广深线准高速技术改造：一般地段和困难地段分广深线准高速技术改造：一般地段和困难地段分别为别为100100m m 和和7070m m

43、，相当于相当于0.60.6VmaxVmax和和0.40.4VmaxVmax 。120v 确定依据确定依据国外经验国外经验q德国铁路规定夹直线最小长度为德国铁路规定夹直线最小长度为0.4 0.4 VmaxVmax，困难时可取困难时可取为为3030m , ICE m , ICE 高速铁路为高速铁路为0.60.6VmaxVmax ；q法国规定为法国规定为0.250.25VmaxVmax，最小也为最小也为3030m, TGV m, TGV 高速铁路为高速铁路为0.67 0.67 VmaxVmax；q英国规定为英国规定为0.5 0.5 VmaxVmax；前苏联规定夹直线较长，为前苏联规定夹直线较长，为1

44、 1 5050m m ；q日本新干线则为日本新干线则为0.420.42Vmax Vmax 执行。执行。 121v规范规定规范规定改建地段夹直线及圆曲线最小长度为改建地段夹直线及圆曲线最小长度为0.70.7V Vmaxmax，困难条件下为困难条件下为0.50.5V Vmaxmax；既有线保留地段，困难既有线保留地段，困难条件下可为条件下可为0.40.4V Vmaxmax。122123v 确定依据确定依据列车交会时产生的会车压力波列车交会时产生的会车压力波q列车交会产生的会车压力波的大小，与交会列车列车交会产生的会车压力波的大小，与交会列车的运行速度、流线形程度、列车宽度、列车长度的运行速度、流线

45、形程度、列车宽度、列车长度和线间距有关和线间距有关124v 确定依据确定依据广深运营实践广深运营实践确定线间距的控制因素确定线间距的控制因素q普通客车所能承受的会车压力波普通客车所能承受的会车压力波列车速度平均压力波车窗玻璃破坏状况准高速车普通车国产玻璃进口玻璃140km/h0.9kPa无破碎无破碎无破碎160km/h1.2kPa有破碎无破碎有破碎125v 确定依据确定依据普通客车与高速动车组交汇时，线间距与平均压普通客车与高速动车组交汇时，线间距与平均压力波的关系力波的关系试验结论试验结论q线间距小于线间距小于4.44.4m m时，会车压力波不能满足安全要求时，会车压力波不能满足安全要求线间

46、距(m)平均压力波4.70.9kPa4.41.1kPa4.21.3kPa4.01.6kPa126v 确定依据确定依据京秦线京秦线200200km/hkm/h动车组交会试验结果动车组交会试验结果q动车组和动车组和140140km/hkm/h、160km/h160km/h速度的客车所受到的会车速度的客车所受到的会车压力波最大值分别为压力波最大值分别为979979PaPa和和860860PaPa、889Pa889Pa，小于广小于广深线线间距为深线线间距为4.04.0m m的测试值，也小于的测试值，也小于2525B B型、型、2525K(GK(G、Z)Z)型、型、2525T T型客车车窗玻璃能够承受的

47、压力波建议值。型客车车窗玻璃能够承受的压力波建议值。因此既有线提速采用因此既有线提速采用4.44.4m m的线间距，能够保证的线间距，能够保证200200km/hkm/h动车组、动车组、2525B B型、型、2525K(GK(G、Z)Z)型、型、2525T T型客车的型客车的交会安全。交会安全。127v 确定依据确定依据京秦线京秦线200200km/hkm/h动车组交会试验结果动车组交会试验结果q 200 200km/hkm/h动车组与动车组与120120km/hkm/h客车交会时、客车所受到客车交会时、客车所受到的会车压力波最大值为的会车压力波最大值为910910PaPa，接近或大于接近或大

48、于2222型客车型客车车窗玻璃能够承受的压力波建议值。根据五次大提速车窗玻璃能够承受的压力波建议值。根据五次大提速的经验，的经验，4.44.4m m线间距情况下，线间距情况下，2222型客车有可能发生车型客车有可能发生车窗玻璃脱落、破碎情况。窗玻璃脱落、破碎情况。q因此，需对因此，需对2222型客车的车窗结构采取措施，予以加强。型客车的车窗结构采取措施，予以加强。 128v 确定依据确定依据京秦线京秦线200200km/hkm/h动车组交会试验结果动车组交会试验结果q 在线间距为在线间距为4.44.4m m，200km/h200km/h动车组与动车组与120120km/hkm/h货物列货物列车

49、交会时，无论是裸装焦碳、双层集装箱，还是篷布车交会时，无论是裸装焦碳、双层集装箱，还是篷布敞车，会车压力波对货车运行的安全、装载状态没有敞车，会车压力波对货车运行的安全、装载状态没有明显的影响，只是篷布敞车的绳索拉力有所增加，但明显的影响，只是篷布敞车的绳索拉力有所增加，但远小于绳索的允许值。远小于绳索的允许值。129v 确定依据确定依据胶济线胶济线200200km/hkm/h动车组交会试验结果动车组交会试验结果q 在线间距为在线间距为4.44.4m m，200km/h200km/h动车组与动车组与120120km/hkm/h货物列货物列车交会时，无论是裸装焦碳、双层集装箱，还是篷布车交会时，

50、无论是裸装焦碳、双层集装箱，还是篷布敞车，会车压力波对货车运行的安全、装载状态没有敞车，会车压力波对货车运行的安全、装载状态没有明显的影响，只是篷布敞车的绳索拉力有所增加，但明显的影响，只是篷布敞车的绳索拉力有所增加，但远小于绳索的允许值。远小于绳索的允许值。130v 线间距建议值线间距建议值计算式计算式YY交会列车相邻侧壁间净距，取会车压力波最大值交会列车相邻侧壁间净距，取会车压力波最大值0.90.9 kPakPa，相应的相应的Y Y值为值为1.31.3m m。B1B1、B2B2分别为普速列车与时速分别为普速列车与时速200200 kmkm动车组的车宽动车组的车宽分别取分别取3.13.1m

51、m和和3.23.2m m代入上式，计算得代入上式，计算得D D为为4.44.4m m。区间直线地段线间距不应小于区间直线地段线间距不应小于 4.44.4m m ，曲线地段的线间曲线地段的线间距按有关规定进行加宽。线间距的变更宜利用邻近曲线距按有关规定进行加宽。线间距的变更宜利用邻近曲线完成。完成。 )(2121BBYD131132v 最大坡度最大坡度确定原则确定原则q为减少既有线改建工程的投资，世界各国对于线路纵为减少既有线改建工程的投资，世界各国对于线路纵断面都尽量避免大起大落的工程改造。为适应远期运断面都尽量避免大起大落的工程改造。为适应远期运输量的增长，或为与相邻线路统一牵引定数，应尽可

52、输量的增长，或为与相邻线路统一牵引定数，应尽可能利用牵引动力的现代化和大功率机车予以解决。能利用牵引动力的现代化和大功率机车予以解决。 133v 最小坡段长度最小坡段长度确定原则确定原则q坡段坡段长度长度应不小于远期列车长度应不小于远期列车长度规范建议值规范建议值q坡段长度一般不宜小于坡段长度一般不宜小于 600600m m ，困难条件下不应小于困难条件下不应小于400400m m ，且连续使用时不得超过且连续使用时不得超过2 2个个 134v竖曲线半径竖曲线半径确定原则确定原则q避免列车通过变坡点时脱钩，以保证行车安全避免列车通过变坡点时脱钩，以保证行车安全和平顺和平顺 q坡度差大于坡度差大

53、于11时，需设置圆曲线型竖曲线。时，需设置圆曲线型竖曲线。 车钩错动示意图135v竖曲线半径竖曲线半径确定原则确定原则q保证车轮不脱轨保证车轮不脱轨列车以速度V运行在半径为Rsh的竖曲线上时，产生的列车竖向加速度为sh，相应的竖向离心力（或向心力）为Fsh 。竖向加速度sh和竖向离心（向心）力Fsh分别由下式计算： shshRV22max6 . 32max26 . 3VRmmFshshsh136v竖曲线半径竖曲线半径确定原则确定原则假设此时列车进行制动，制动产生的列车纵向力为S，其向上的分力为Ssh，这两个力的合力W对列车有减载作用，其值按下式计算：SRlSSshshsin26 . 316 .

54、 32222SlVmRSRlVRmSFWshshshshsh137v竖曲线半径竖曲线半径确定原则确定原则由此产生的减载率为： 6 . 3122SlVmRgmWWsh根据日本资料，从运行安全考虑，列车运行在竖曲线上时产生的垂直方向的离心力使轴重减载率不大于10%，即W/W0.1。若l取25m，S取50t，则从运营安全角度考虑的竖曲线半径应不小于4000m。 138v竖曲线半径竖曲线半径确定原则确定原则q保证旅客舒适条件保证旅客舒适条件根据国外研究，当竖向离心加速度为0.3 0.6m/s2 时不致引起旅客的不舒适感觉 竖向离心加速度的允许值aSH，国外一般取0.30.6m/s2。客货共线铁路提速到

55、Vmax200km/h，若取aSH0.3m/s2，则RSH10288m (m) 6.322maxSHSHaVR139v竖曲线半径竖曲线半径设置规定设置规定q坡度代数差大于坡度代数差大于 l l 时，须设置圆曲线型竖曲线时，须设置圆曲线型竖曲线q竖曲线最小长度不宜小于竖曲线最小长度不宜小于2525m m q竖曲线半径不得小于竖曲线半径不得小于1500015000m mq竖曲线不得与缓和曲线重叠竖曲线不得与缓和曲线重叠 q竖曲线也不应设置在明桥面上竖曲线也不应设置在明桥面上q竖曲线不应与道岔区重叠竖曲线不应与道岔区重叠 140141v钢轨钢轨选型依据选型依据q铁路主要技术政策铁路主要技术政策中规定

56、中规定“高速铁路、快速铁路高速铁路、快速铁路和干线采用和干线采用6060kg/mkg/m钢轨轨道结构钢轨轨道结构”q6060kg/mkg/m钢轨已成为我国铁路的主型轨，实践证明，其钢轨已成为我国铁路的主型轨，实践证明，其垂直和横向抗弯刚度能保证轮轨相互作用荷载分布到垂直和横向抗弯刚度能保证轮轨相互作用荷载分布到更多的轨枕和扣件上，以延缓轨道结构的累积变形、更多的轨枕和扣件上，以延缓轨道结构的累积变形、减小养护维修工作量，提高无缝线路的稳定性。减小养护维修工作量，提高无缝线路的稳定性。 142v钢轨钢轨选型依据选型依据q德国、法国、日本和西班牙等国时速德国、法国、日本和西班牙等国时速160160

57、200200km/hkm/h的的铁路和高速专线规定正线轨道均采用铁路和高速专线规定正线轨道均采用6060kgkgm m钢轨。钢轨。q我国广深准高速铁路以及拟建的京沪高速铁路及其它我国广深准高速铁路以及拟建的京沪高速铁路及其它客运专线，规定正线轨道均采用客运专线，规定正线轨道均采用6060kgkgm m钢轨。钢轨。q铁路线路设计规范铁路线路设计规范中规定，速度大于中规定，速度大于140140km/hkm/h线线路上应铺设使用路上应铺设使用6060kgkgm m钢轨钢轨 143v钢轨钢轨提速规范规定提速规范规定q在既有线提速改造时，除将要考虑客车速度提速到在既有线提速改造时，除将要考虑客车速度提速

58、到200200km/hkm/h因素外，同时还要考虑货车提速到因素外，同时还要考虑货车提速到120120km/hkm/h及及货车轴重货车轴重2525t t的要求，因此，的要求，因此，提速提速200200km/hkm/h暂轨暂轨规规定，既有线提速定，既有线提速200200km/hkm/h改造时采用的轨型为改造时采用的轨型为6060kg/mkg/m淬火或微合金钢轨。应铺设跨区间无缝线路。淬火或微合金钢轨。应铺设跨区间无缝线路。 144v轨枕轨枕选型依据选型依据q型预应力混凝土轨枕是按轴重型预应力混凝土轨枕是按轴重2525t t、货物列车和旅货物列车和旅客列车的运行速度分别为客列车的运行速度分别为10

59、0100km/hkm/h、160km/h160km/h及以上的及以上的运行条件设计的，能满足既有重载和提速要求。运行条件设计的，能满足既有重载和提速要求。 q型枕的设计承载能力小于准高速线路型枕的设计承载能力小于准高速线路(160(160v200km/h)v200km/h)的轨枕荷载承载能力，不符合时速的轨枕荷载承载能力，不符合时速200200km/hkm/h的运行条件。的运行条件。 145v轨枕轨枕选型依据选型依据q京山线试验的实测值可见，京山线试验的实测值可见，型枕的纵横向阻力比型枕的纵横向阻力比型枕高出型枕高出9696和和4646，采用，采用型枕更有利于无缝线路型枕更有利于无缝线路的稳定

60、性，并保证冬天万一断轨时更小的断缝。的稳定性，并保证冬天万一断轨时更小的断缝。 q20042004年胶新线年胶新线120120km/hkm/h货物列车提速试验、货物列车提速试验、20052005年陇年陇海线海线2323t t轴重货物列车轴重货物列车120120km/hkm/h提速试验数据表明，提速试验数据表明，型枕的中间截面负弯矩接近或超过了其设计承载能力：型枕的中间截面负弯矩接近或超过了其设计承载能力：146v轨枕轨枕选型依据选型依据q20052005年遂渝线年遂渝线120120km/hkm/h货物列车货物列车(21(21t t轴重轴重) )和双层集装和双层集装箱列车箱列车(25(25t t