高速铁路概论（第2版）全套教学课件

高速铁路概论主讲老师：高速铁路概论全套可编辑PPT课件1234全书目录|CONTENTS绪论项目1高速铁路线路项目2高速铁路车站与枢纽项目3动车组567项目4高速铁路牵引供电系统项目5高速铁路信号与通信项目7高速铁路前沿技术8项目6高速铁路运输组织绪论高速铁路的概念高速铁路的技术经济优势高速铁路发展史1234中国高速铁路的发展规划绪论导航|CONTENTS

学习目标知识目标①了解世界各国高速铁路的发展史，熟悉中国高速铁路的发展史②理解高速铁路的概念③熟悉高速铁路的技术经济优势主要体现在哪些方面④掌握中国高速铁路的发展规划思政目标①认识到“八纵八横”通道对助力全面建设小康社会的意义②感悟随着“一带一路”的推进，中国高铁在世界各地落地生根，促进了国家间的互联互通课程引入请问同学们有哪些既坐过普速铁路又坐过高速铁路的同学？你认为两者有着怎样的不同？VS0.1高速铁路的概念请替换文字内容请替换文字内容高速铁路（简称高铁）是指能使列车高速运行的铁路系统。目前，中国对高速铁路的定义为“新建设计开行250

km/h（含预留）及以上动车组列车，初期运营速度不小于200km/h的客运专线铁路”。0.1高速铁路的概念高铁资料库国际铁路联盟（UIC）将高速铁路定义如下：新建线路的列车运行速度达到250km/h以上，旧线路改造的列车运行速度达到200km/h以上的铁路系统。世界上常用的铁路列车运行速度等级划分如下：100～120

km/h为常速，120～160

km/h为中速，160～200km/h为准高速或快速，200～400km/h为高速，400km/h以上为超高速。0.1高速铁路的概念0.2高速铁路的技术经济优势高铁论坛思考：你对高速铁路的概念有着怎样的理解?0.2高速铁路的技术经济优势高速铁路的技术经济优势1．列车运行速度高2．正点率高3．运输能力大列车运行速度高是高速铁路最主要的标志，也是其最显著的优势。目前，很多国家高速铁路的列车运行速度都达到了300km/h。中国高速铁路平均正点率保持在97%以上，如此高的正点率是很多旅客选择高速铁路出行的重要原因之一。一条高速客运双线铁路的双向年运输能力可达2.4亿人千米（即将2.4亿人运送1

km），远高于高速公路和航空运输的运输能力。0.2高速铁路的技术经济优势高速铁路的技术经济优势4．安全性好5．舒适度好6．受气候影响小高速铁路普遍在全封闭环境中运营，并且具备一系列完善的安全保障体系，因此具有非常好的安全性。高速铁路运行平稳，列车内座位宽敞、设施先进、装备齐全，而且其减振性好，具有良好的隔声效果，可以为旅客提供安静、舒适的乘车环境。除了可能危及行车安全的自然灾害（如地震、极端暴雨等）外，高速铁路运营一般不受气候变化的影响，可以做到按列车运行图安全行车。0.2高速铁路的技术经济优势高速铁路的技术经济优势7．环境污染小8．能源消耗低汽车、飞机等交通工具会排放大量的废气（如二氧化碳、一氧化碳等），对环境造成污染。而多数高速铁路列车采用电力牵引，基本消除了粉尘、煤烟和废气等污染。另外，相对于高速公路和航空运输，高速铁路的噪声污染也是最小的。高速铁路的能源消耗量比汽车、飞机低很多。且高速铁路采用电力牵引，而电力是二次能源，汽车、飞机使用的是不可再生的一次能源。0.2高速铁路的技术经济优势0.3高速铁路发展史0.3高速铁路发展史高铁论坛请你分析一下世界各国高速铁路的发展过程有什么相同之处和不同之处?日本于1964年开通了世界上第一条高速铁路——东海道新干线。东海道新干线从东京站起始，终至新大阪站，全长515.4km。当时在该线路上，高速列车的最高运行速度为200km/h，从东京到新大阪只需要4h。1965年，该线路上高速列车最高运行速度提至210km/h，使旅行时间由原先的4h缩减为3h10min。东海道新干线的建成和运营拉动了沿线城市经济的增长，而且给世界铁路的复苏带来了生机，引发了各国修建高速铁路的热潮。1）日本高速铁路发展史0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史法国于1983年全线建成并开通了第一条高速铁路——TGV东南线。TGV东南线起始于巴黎站，终止于里昂站，全长417km。在该线路上，列车最高运行速度达270km/h。1990

年，法国修建的大西洋线全部投入运营，该线全长282km，列车最高运行速度可达300km/h。1993年，法国的第三条高速铁路——TGV北方线（也称北欧线）全线开通运营。TGV北方线是连接法国巴黎、英国伦敦、比利时布鲁塞尔、荷兰阿姆斯特丹、德国科隆等欧洲北部高速铁路的法国部分，也是法国第一条国际性的高速铁路。2）法国高速铁路发展史0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史20世纪80年代，随着欧洲国家之间的联系越来越密切，建立一个欧洲高速铁路网势在必行。为了适应国际发展趋势，德国开始修建高速铁路。1991年，德国开通了两条高速铁路线路，一条由汉诺威通往维尔茨堡，全长327km；另一条由曼海姆通往斯图加特。这两条线路上开行城际列车（InterCityExpress，ICE）高速列车，列车最高运行速度达280

km/h。此后，德国大力发展高速铁路，在1998年、2002年、2006年和2007年又分别开通了4条高速铁路。3）德国高速铁路发展史0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史德国高速铁路的特点（1）客货混运高速铁路线路上既可以运行ICE高速列车，也可以运行货物列车。（2）新旧线联运新建高速铁路线路和部分既有线路混合运行，列车在新建高速铁路线路上按高速运行，在既有线路上按普通铁路行车速度运行。0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史1992年，西班牙引进法、德两国的技术，建成了从马德里通往塞维利亚的首条高速铁路，其全长471

km。该线路上主要开行AVE高速列车（运行速度250～270km/h）和由机车牵引的中、高速Talgo摆式车体列车（运行速度160～200km/h）。4）西班牙高速铁路发展史第一条高速铁路运营成功后，西班牙继续加快高速铁路的发展。现已建成的高速铁路以马德里为中心，向南部、东南部、东北部、东部辐射，连接了马德里与巴塞罗那、瓦伦西亚、塞维利亚、马拉加等主要城市。0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史意大利于1970年正式开工建设第一条高速铁路，即罗马—佛罗伦萨高速铁路。罗马—佛罗伦萨高速铁路于1992年全线通车，全长254km，列车最高运行速度为250km/h。在修建成第一条高速铁路后，意大利没有立即继续修建高速铁路，而是密切观察第一条高速铁路的性能，总结经验，待高速铁路的优越性变得十分明显时，才于1994年开始建设高速铁路网。5）意大利高速铁路发展史0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史佛罗伦萨—罗马高速铁路罗马—那不勒斯高速铁路米兰—都灵高速铁路米兰—博洛尼亚高速铁路博洛尼亚—佛罗伦萨高速铁路目前，意大利运营中的高速铁路有：0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史高铁资料库不同于日本和法国，意大利起初修建高速铁路并不依赖于建设全新线路，而是采用倾斜列车（潘多利诺）提速。潘多利诺（意大利语：Pendolino，指“钟摆”）是一系列采用主动倾斜式技术的电联车品牌名称，运用于意大利、西班牙、葡萄牙、斯洛文尼亚、芬兰、俄罗斯、捷克、英国、斯洛伐克、瑞士、中国等国家。0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史12320世纪中叶，瑞典铁路决定在既有铁路条件下探索出一种办法来提高列车速度，以达到既能保证经济，又能缩短旅行时间的目的。20世纪70年代，瑞典国营铁路开始与ABB公司（当时称ASEA）合作研究有关摆式列车车体与径向转向架的技术。通过多年的研究试验，瑞典研究出了X2000型高速摆式列车，该列车可在改造后的线路上实现200km/h以上的高速运行。1986年，瑞典开始对西部干线（斯德哥尔摩—哥德堡）进行改造，使其适应X2000型高速摆式列车。41990年，X2000型高速摆式列车在改造后的斯德哥尔摩—哥德堡线路上开始运营，最高运行速度达到200km/h。51991年开始对南部干线（斯德哥尔摩—马尔默）、西海岸干线（哥德堡—马尔默）等线路进行改造。6）瑞典高速铁路发展史0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史高铁资料库采用摆式列车的优点：（1）列车运行速度高；（2）旅客的旅行舒适度高；（3）线路的磨损、剥离及维修量少；（4）投资小；（5）比飞机耗能小，比汽车安全；（6）污染排放量比飞机、汽车低，有利于环境保护。0.3高速铁路发展史1．世界各国高速铁路发展史0.3高速铁路发展史2．中国高速铁路发展史高铁论坛思考：你认为中国高速铁路的发展分为哪几个阶段?0120

世纪90年代，中国铁路面临着与高速公路和航空运输的竞争，为了吸引客流，提速势在必行。021991年，中国开始对广深铁路技术改造，并于1994年完工。改造后的广深铁路成为中国第一条准高速铁路，运行速度为160～200km/h。03此后，中国铁路分别在1997年、1998年、2000年、2001年、2004年、2007年进行了六次大提速。04在2007年进行第六次大提速后，“和谐号”高速动车组在既有线路上的最高运行速度可达250km/h。05中国除了进行既有线路提速外，还建设了新线路。1999年，中国第一条客运专线——秦沈客运专线开工建设，并于

2003

年正式开通运营。06该线路设计速度为200

km/h，并预留250km/h的提速条件。秦沈客运专线是中国第一条真正意义上的高速铁路。0.3高速铁路发展史2．中国高速铁路发展史1）中国高速铁路初期发展阶段知识拓展中国铁路系统的六次大提速0.3高速铁路发展史2．中国高速铁路发展史2004年，国务院通过了《中长期铁路网规划》，确定了“扩大规模、完善结构、提高质量、快速扩充运输能力、迅速提高装备水平”的铁路网发展目标。中国从此开始进入高速铁路的大规模建设时期。2）中国高速铁路高速发展阶段0.3高速铁路发展史2．中国高速铁路发展史由于经济发展迅速，为了进一步适应国民经济发展的需要，中国在2008年对《中长期铁路网规划》进行了调整，确定中国高速铁路发展以速度在200

km/h以上（部分路段160

km/h以上）的“四纵四横”客运专线为重点。0.3高速铁路发展史2．中国高速铁路发展史2）中国高速铁路高速发展阶段表0-1“四纵”客运专线的简介“四纵”客运专线全长/km设计速度/（km·h-1）全线开通

运营时间特征北京—上海客运专6月（1）贯通京津至长三角东部沿海经济发达地区（2）有提速至380km/h的预留空间（3）开通初期实行300km/h和250

km/h两种速度等级混跑的列车开行模式北京—武汉—广州—深圳（香港）客运

专线24403502018年9月（1）由京广客运专线及其延伸线广深港客运专线构成（2）连接华北和华南地区北京—沈阳—哈尔滨（大连）客运专线16123502021年1月（1）包括锦州—营口客运专线（2）连接东北和关内地区上海—杭州—宁波—福州—深圳客运专线16603502013年12月（1）连接长三角、珠三角和东南沿海地区（2）以客运为主，兼顾货运（3）客货混运线路速度为200～250km/h0.3高速铁路发展史2．中国高速铁路发展史表0-2“四横”客运专线的简介“四横”客运专线全长/km设计速度/（km·h-1）全线开通

运营时间特征徐州—郑州—兰州

客运专线1400250～3502017年7月连接西北和华东地区杭州—南昌—长沙—贵阳—昆明客运专线20803502016年12月连接西南、华中和华东地区青岛—石家庄—太原客运专线770250～3502018年12月连接华北和华东地区南京—武汉—重庆—成都客运专线1600160～2502014年7月连接西南和华东地区2．中国高速铁路发展史0.3高速铁路发展史高铁资料库《中长期铁路网规划（2008年调整）》除了规划建设“四纵四横”客运专线外，还规划在环渤海、长三角、珠三角、长株潭、成渝，以及中原城市群、武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等经济发达和人口稠密地区建设城际客运系统。目前，中国已建成的城际客运专线有京津城际高速铁路、宁杭高速铁路等。2．中国高速铁路发展史0.3高速铁路发展史0.4中国高速铁路的发展规划根据国家发展和改革委员会、交通运输部、中国国家铁路集团有限公司（原中国铁路总公司）于2016年7月联合发布的《中长期铁路网规划》，中国要在“四纵四横”的基础上，构建以“八纵八横”通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网，以进一步推动高速铁路的发展，满足快速增长的客运需求。0.4中国高速铁路的发展规划1．构筑“八纵八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划高铁论坛思考：你如何理解“八纵八横”战略?“八纵”通道大连（丹东）—秦皇岛—天津—东营—潍坊—青岛（烟台）—连云港—盐城—南通—上海—宁波—福州—厦门—深圳—湛江—北海（防城港）高速铁路连接东部沿海地区，贯通京津冀、辽中南、山东半岛、东陇海、长三角、海峡西岸、珠三角、北部湾等城市群1）沿海通道0.4中国高速铁路的发展规划“八纵”通道北京—天津—济南—南京—上海（杭州）高速铁路，包括南京—杭州、蚌埠—合肥—杭州高速铁路，同时通过北京—天津—东营—潍坊—临沂—淮安—扬州—南通—上海高速铁路连接华北、华东地区，贯通京津冀、长三角等城市群2）京沪通道0.4中国高速铁路的发展规划“八纵”通道北京—衡水—菏泽—商丘—阜阳—合肥（黄冈）—九江—南昌—赣州—深圳—香港（九龙）高速铁路及合肥—福州—台北高速铁路，包括南昌—福州（莆田）铁路连接华北、华中、华东、华南地区，贯通京津冀、长江中游、海峡西岸、珠三角等城市群3）京港（台）通道0.4中国高速铁路的发展规划“八纵”通道哈尔滨—长春—沈阳—北京—石家庄—郑州—武汉—长沙—广州—深圳—香港高速铁路，包括广州—珠海—澳门高速铁路连接东北、华北、华中、华南、港澳地区，贯通哈长、辽中南、京津冀、中原、长江中游、珠三角等城市群4）京哈—京港澳通道0.4中国高速铁路的发展规划“八纵”通道呼和浩特—大同—太原—郑州—襄阳—常德—益阳—邵阳—永州—桂林—南宁高速铁路连接华北、中原、华中、华南地区，贯通呼包鄂榆、山西中部、中原、长江中游、北部湾等城市群5）呼南通道0.4中国高速铁路的发展规划“八纵”通道北京—石家庄—太原—西安—成都（重庆）—昆明高速铁路，包括北京—张家口—大同—太原高速铁路连接华北、西北、西南地区，贯通京津冀、太原、关中平原、成渝、滇中等城市群6）京昆通道0.4中国高速铁路的发展规划“八纵”通道包头—延安—西安—重庆—贵阳—南宁—湛江—海口（三亚）高速铁路，包括银川—西安及海南环岛高速铁路连接西北、西南、华南地区，贯通呼包鄂、宁夏沿黄、关中平原、成渝、黔中、北部湾等城市群7）包（银）海通道0.4中国高速铁路的发展规划“八纵”通道兰州（西宁）—成都（重庆）—贵阳—广州高速铁路连接西北、西南、华南地区，贯通兰西、成渝、黔中、珠三角等城市群8）兰（西）广通道0.4中国高速铁路的发展规划“八横”通道绥芬河—牡丹江—哈尔滨—齐齐哈尔—海拉尔—满洲里高速铁路连接黑龙江及蒙东地区1）绥满通道0.4中国高速铁路的发展规划北京—呼和浩特—银川—兰州高速铁路连接华北、西北地区，贯通京津冀、呼包鄂、宁夏沿黄、兰西等城市群2）京兰通道“八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划青岛—济南—石家庄—太原—银川高速铁路（其中绥德至银川段利用太中银铁路）连接华东、华北、西北地区，贯通山东半岛、京津冀、太原、宁夏沿黄等城市群3）青银通道“八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划连云港—徐州—郑州—西安—兰州—西宁—乌鲁木齐高速铁路连接华东、华中、西北地区，贯通东陇海、中原、关中平原、兰西、天山北坡等城市群4）陆桥通道“八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划上海—南京—合肥—武汉—重庆—成都高速铁路，包括南京—安庆—九江—武汉—宜昌—重庆、万州—达州—遂宁—成都高速铁路（其中成都至遂宁段利用达成铁路）连接华东、华中、西南地区，贯通长三角、长江中游、成渝等城市群5）沿江通道“八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划上海—杭州—南昌—长沙—贵阳—昆明高速铁路连接华东、华中、西南地区，贯通长三角、长江中游、黔中、滇中等城市群6）沪昆通道“八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划厦门—龙岩—赣州—长沙—常德—张家界—黔江—重庆高速铁路（其中厦门至赣州段利用龙厦铁路、赣龙铁路，常德至黔江段利用黔张常铁路）连接海峡西岸、中南、西南地区，贯通海峡西岸、长江中游、成渝等城市群7）厦渝通道“八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划广州—南宁—昆明高速铁路连接华南、西南地区，贯通珠三角、北部湾、滇中等城市群8）广昆通道“八横”通道0.4中国高速铁路的发展规划0.4中国高速铁路的发展规划高铁论坛“八纵八横”通道对打造一体化综合交通枢纽、完善全国铁路网、助力全面建设小康社会具有重要意义。为了更直观地感受“八纵八横”通道的覆盖情况及其影响力，请同学们查阅地图资料，简单描绘出“八纵八横”通道，并在课堂上谈谈你对“八纵八横”通道的看法。“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称，整个路线涉及欧亚非三大洲大陆及周边海域，是中国与多边国家区域合作的平台。2．助力“一带一路”倡议0.4中国高速铁路的发展规划“一带一路”倡议是中国政府提出的跨境经济建设及合作方案，旨在借助古代丝绸之路的历史符号，高举和平发展的旗帜，积极发展与沿线国家的经济合作伙伴关系，共同打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。0.4中国高速铁路的发展规划2．助力“一带一路”倡议0.4中国高速铁路的发展规划高铁论坛思考：你如何理解“一带一路”?（1）高速铁路可作为连接中外的桥梁，能够为“一带一路”倡议的实现提供新的保障。“丝绸之路经济带”中的各板块在欧亚经济一体化进程中是相互依存的。依托洲际高速铁路建设“丝绸之路经济带”，使得东亚到欧洲成为经济大走廊，有利于增进沿线国家之间的相互交流与合作，促进文化交融。（2）基础设施是互联互通的基石。

中国高速铁路在工程建造、速度提升、列车控制、车站建设、系统集成、运营管理等领域掌握了核心技术，形成了具有自主知识产权的核心技术体系，这些独特优势使中国高速铁路成为实现国家“一带一路”互联互通的最佳载体之一。1）高速铁路建设在“一带一路”倡议中的重要作用0.4中国高速铁路的发展规划2．助力“一带一路”倡议0.4中国高速铁路的发展规划高铁论坛请同学们自己查找关于“一带一路”的相关新闻、资讯，并选择一个主题，以小组的形式展示课前准备的关于“一带一路”的相关多媒体课件。（3）欧亚高铁（1）泛亚高铁（2）中亚高铁（4）中俄加美高铁2）“一带一路”倡议中高速铁路的建设计划泛亚高铁从中国昆明出发，途经越南、柬埔寨、泰国、马来西亚等国家，终到新加坡。中亚高铁从中国乌鲁木齐出发，途经哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、伊朗、土耳其等国家，终到德国，与古老的丝绸之路在线路上基本重合。欧亚高铁从英国伦敦出发，依次经过法国巴黎、德国柏林、波兰华沙、乌克兰基辅，过俄罗斯莫斯科后分成两支，一支进入哈萨克斯坦，另一支进入远东的哈巴罗夫斯克（伯力），终到中国境内的满洲里。中俄加美高铁从中国东北出发一路往北，经西伯利亚抵达白令海峡，以修建隧道的方式穿过太平洋，抵达阿拉斯加，再从阿拉斯加去往加拿大，终到美国。0.4中国高速铁路的发展规划2．助力“一带一路”倡议思政列车共建“一带一路”，让高铁跑出新天地

中国高铁凭借拥有完全自主知识产权的多项技术成为中国新的“外交名片”。随着“一带一路”倡议的推进，越来越多的中国高铁在亚洲、欧洲、非洲等地区落地生根，促进了国家间的互联互通，也让更多地区更紧密地连接在一起。“一带一路”上的高铁走出国门的第一单思政列车雅万高铁——“我们共同的骄傲”

万隆是印尼旅游胜地。每到夏季，耐不住炎热的雅加达人涌向清爽怡人的万隆避暑，高速公路上排起长龙，150km的路程往往需要开行3～5h。2021年1月28日，中国和印尼两国共建“一带一路”倡议的标志性项目——雅万高铁的兰泽可站道岔插入顺利施工，铺轨基地联络线与印尼既有铁路线路成功“牵手”，为后续按计划焊接、铺设雅万高铁长钢轨等工作创造了条件。

思政列车雅万高铁是中国高铁全系统、全要素、全产业链走出国门的“第一单”，是东南亚第一条高速铁路，不仅将极大改善当地交通状况，也为印尼提供了大量工作岗位。

印尼国有企业部长里妮·苏马尔诺称赞道：“雅万高铁将便利民众出行，带动沿线产业发展，以可持续的方式对印尼经济和社会发展产生积极影响，雅万高铁是我们共同的骄傲。”思政列车麦麦高铁——“开启发展新篇章”

沙特阿拉伯第二大城市吉达位于红海东岸，是经道路前往麦加和麦地那的必经之地。吉达居民艾哈迈德祖上几代人都为过往旅客提供餐饮服务，见证着三城之间的交通发展，他说道：“人们最开始骑马或骑骆驼，路途艰辛；有了公路后，百万辆汽车浩浩荡荡，成为沙特独特的风景，但日益老旧的基础设施又成了新问题。”

思政列车2018年，由中国企业参与建设的麦加—麦地那高速铁路通车。这条世界上沙漠地带时速最高的双线电气化高速铁路，将麦加和麦地那两城间的通行时间由4

h缩短到2h，极大缓解了当地交通压力。

开行两年多来，麦麦高铁运行效果超出预期，列车准点率超过93%，上座率达82%，盈利水平逐渐提升。艾哈迈德说：“麦麦高铁通车后，为沙特交通开启了发展新篇章，也为地区发展注入活力，让我们的生活越来越好。”思政列车匈塞铁路——“留给子孙后代的礼物”

匈塞铁路连接匈牙利首都布达佩斯和塞尔维亚首都贝尔格莱德，全长350

km。作为中国与中东欧国家共建“一带一路”的重点项目，匈塞铁路是中国高铁进入欧洲的“第一单”，是中国高铁技术和装备“走出去”的重要组成部分。

思政列车在贝尔格莱德，中国铁路通信信号股份有限公司为匈塞铁路量身打造了一个列车运行控制系统实验室。这是中国首个海外高铁列控核心技术实验室，不仅可以大大减少现场测试工作量，未来还可作为匈塞铁路信号设备运行维护基地。塞尔维亚总统武契奇亲赴施工现场考察时，向中塞建设团队郑重致谢。他表示，匈塞铁路将大大提高民众生活水平，沿线将建起工厂、物流中心，提振塞尔维亚经济发展，匈塞铁路对塞尔维亚未来的发展意义深远，是留给子孙后代的礼物。0.4中国高速铁路的发展规划高铁论坛我国是如何共建“一带一路”，让高铁跑出新天地的?中国高速铁路的发展规划高速铁路的概念高速铁路发展史高速铁路的技术经济优势课堂小结课堂练习1．填空题（1）目前，中国对高速铁路的定义为“___________________________________________________________________________________________________________________”。（2）世界上常用的铁路列车运行速度等级划分如下：100～120

km/h为常速，120～160

km/h

为中速，160～200

km/h

为准高速或快速，____________________为高速，___________________以上为超高速。（3）中国第一条真正意义上的高速铁路是____________________。（4）“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“_________________________”。（5）中国计划建设四条世界级洲际高速铁路，分别为泛亚高铁、________________、____________________和_____________________。布置作业（1）高速铁路的技术经济优势体现在哪些方面？（2）什么是“四纵四横”？（3）请简述高速铁路建设在“一带一路”倡议中的重要作用。THANKYOU高速铁路概论主讲老师：高速铁路概论主讲老师：项目一高速铁路线路项目导读线路是铁路运输的重要技术设备之一，由轨道、路基和桥隧建筑物等组成。相对于普通铁路，高速铁路具有高速度、高密度、高安全性、高舒适度等特点，因此对线路要求更高。为了达到高速铁路的运营要求，高速铁路线路应为高速运行的列车提供高平顺性与高稳定性的轨面条件，并且要保证各组成部分具有一定的坚固性与耐久性。认识高速铁路线路的平面和纵断面了解高速铁路轨道认识高速铁路路基和桥隧建筑物123目录|CONTENTS

项目目标知识目标①熟悉高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数②掌握高速铁路轨道的类型及结构部件③了解高速铁路轨道检测与维修管理方法④掌握高速铁路路基的结构⑤

了解高速铁路对路基的要求⑥熟悉高速铁路桥隧建筑物结构及特点技能目标①能够正确区分高速铁路轨道的类型，并认识其结构部件②能够认识高速铁路的路基结构思政目标①养成脚踏实地、认真负责的工作作风②树立执着专注、坚忍不拔的工匠精神③

树立服务集体、服从纪律的团队精神1.1认识高速铁路线路的平面和纵断面任务引入中国“新四大发明”之“高铁”国际上有种说法，高铁“始于日本，发展于欧洲，格局大变于中国”。中国高铁虽然是后来者，却已成为“后发先至”的典型案例。自2008年进入高铁时代以来，从“和谐号”到“复兴号”，中国高铁发展迅速，在世界上获得了较高的声誉，被称为中国“新四大发明”之一。2017年9月21日，中国标准动车组列车“复兴号”在京沪线上以350km/h的速度开跑，正式向世界宣告，中国高铁已经走在了世界的前列，在技术上反超称霸多年的日本。中国自然环境和地质状况复杂多样，因此高速铁路纵横交错、四通八达，穿山越岭、跨江跨河。要同时满足高速和安全的要求，高速铁路就需要解决众多复杂的尖端技术。中国高铁建设者和科研人员在高铁尖端技术领域也取得了一系列重大突破。任务引入从桥梁、隧道、无砟轨道等线路工程，到牵引供电和列车运行控制系统，再到高速列车的研制，中国高速铁路走出了一条独具特色的创新之路，推动中国在这一领域占据世界领先地位。从一无所有，到构建起完备、成熟的技术体系，这一路虽坎坷曲折，但终是登上世界之巅。高速铁路不仅为人们构筑起生活新时空，也为社会提供了优质的公共产品，并成为经济发展的强大推动力。中国人以不断进取的姿态，走出了一条创新发展之路，发展起属于自己的完整、成套的高速铁路技术体系和技术标准，在人类轨道交通发展史上，打烙下清晰而深刻的中国印记。如今，很多外国政要到访中国时，都会乘坐中国高铁、感受中国速度。2018年6

月8日，俄罗斯总统普京访问中国时，就体验了中国高铁，感受到了中国高铁的快速、平稳、舒适，并称“坐火车有种浪漫的感觉”。高铁论坛请同学们分组讨论：你认为为什么高铁被称为中国“新四大发明”之一？任务工单1．任务描述学习相关知识并复习整理后，进行高速铁路平面和纵断面相关的知识竞赛。2．小组分工以3～5人为一组，选出组长并进行任务分工，制订合理的工作计划。将小组成员信息及分工情况填入表1-1（详见教材）中。3．获取信息在进行具体工作前，需要掌握高速铁路线路平面和纵断面的相关知识。请各组组长组织组员收集相关资料，回答相关引导问题（详见教材）。1.1.1高速铁路线路的平面线路中心线在水平面上的投影称为线路的平面，它能够反映线路的直、曲变化情况。1.1.1高速铁路线路的平面江阴高铁站的线路规模和平面示意图你认为高速铁路线路的平面所涉及的技术参数有哪些？1．最大超高列车在曲线上运行时会产生离心力，使外股轨道承受较大的压力，发生严重的侧面磨损，并使旅客感到不适。为了平衡这种离心力，可将外轨抬到一定高度，借助因车体内倾所产生的重力内向分力来平衡这种离心力，外轨比内轨高出的部分称为超高。s—轨距；h—超高；θ—倾斜角度；G—车厢重力；O—车厢重心1.1.1高速铁路线路的平面图1-2超高原理式中：h——超高，单位为mm；

v平——通过曲线的各次列车的平均速度，单位为km/h；

R——曲线半径，单位为m。1.1.1高速铁路线路的平面1．最大超高1．最大超高在曲线半径固定时，超高的理论值取决于通过曲线的各次列车的平均速度，但超高不能太大，否则会使内轨承受较大的横向力，不利于行车安全及养护维修，还会使旅客感到不适，因此需要设置最大超高。高速铁路线路的最大超高应保证列车在曲线上能安全、平稳地停车，列车在大风中不会倾覆，同时使旅客感到舒适。1.1.1高速铁路线路的平面高铁资料库在日本新干线中，除了东海道新干线的实设最大超高为200mm外，其余实设最大超高均为180mm。而中国线路的最大超高一般采用170mm、175mm等。1.1.1高速铁路线路的平面2．欠（过）超高超高主要是按照各次列车的平均速度设置的，但不同列车通过同一曲线的速度不一定相等。当车速大于平均速度的列车通过某段曲线时，其实际产生的超高会大于设置的超高，大于的这部分称为欠超高；当车速小于平均速度的列车通过某段曲线时，其实际产生的超高会小于设置的超高，小于的这部分称为过超高。1.1.1高速铁路线路的平面2．欠（过）超高欠超高和过超高会使内、外轨产生严重的不均等磨损，也会降低旅客的舒适度。因此，为了达到高速铁路所要求的高平顺性、高舒适度，要对欠（过）超高进行限制。以京沪高速铁路为例，其欠（过）超高最大允许值如表所示。1.1.1高速铁路线路的平面京沪高速铁路的欠（过）超高最大允许值1.1.1高速铁路线路的平面高铁论坛请同学们总结一下高速铁路欠（过）超高最大允许值在什么范围内旅客的舒适度比较适宜?3．曲线半径（1）内容曲线包括圆曲线和缓和曲线。（2）作用高速铁路线路上设置曲线可以使其更好地适应地形变化，减少工程量。（3）范围曲线半径不能过大，但也不能过小。曲线半径过大，线路设计精度和轨道检测精度便无法得到保障；曲线半径过小，会加剧钢轨的磨损，进而影响列车的安全性和稳定性。因此，应根据线路特点设置最大曲线半径和最小曲线半径。1.1.1高速铁路线路的平面3．曲线半径（4）相关概念最大曲线半径是指线路平面设计时允许选用的曲线半径最大值。参考国外经验，中国京沪高速铁路最大曲线半径一般不大于12000m，个别不大于14000m。最小曲线半径是指线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值。选定最小曲线半径时应考虑行车速度、地形条件和机车牵引种类等因素，其中行车速度是选定最小曲线半径的主要依据。1.1.1高速铁路线路的平面3．曲线半径1.1.1高速铁路线路的平面（5）计算公式①对于只运行高速或快速列车的客运专线，其最小曲线半径的计算公式为式中：Rmin——最小曲线半径，单位为m；Vmax

——最高行车速度，单位为km/h；

——实设超高与欠超高和的允许值，单位为mm。3．曲线半径1.1.1高速铁路线路的平面（5）计算公式②对于客货混跑的高速线路，其最小曲线半径的计算公式为式中：Rmin——最小曲线半径，单位为m；Vmax——客运列车最高行车速度，单位为km/h；vmin——货运列车最低行车速度，单位为km/h；

——欠超高与过超高和的允许值，单位为mm。高铁资料库在日本新干线中，除了东海道新干线，其他新干线的最小曲线半径为4000m。法国、德国高速铁路的最小曲线半径都大于4000m。中国设计速度为350km/h的客运专线的最小曲线半径取7000m，在困难条件下，经过技术、经济比选后，最小曲线半径可采用5500m。1.1.1高速铁路线路的平面1.1.1高速铁路线路的平面高铁论坛请同学们思考：为什么会有弯曲的高速铁路线路？4．缓和曲线的线型和长度（1）定义缓和曲线是指为使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线（或由圆曲线运行到直线），而在直线与圆曲线之间设置的曲率半径逐渐变化的曲线，如图所示。1.1.1高速铁路线路的平面4．缓和曲线的线型和长度（2）作用当列车由直线运行到圆曲线（或从圆曲线运行到直线）时，使列车的离心力逐渐产生（或消失），并减缓外轮对外轨的冲击，保证列车行驶平顺。1.1.1高速铁路线路的平面4．缓和曲线的线型和长度（3）参数1）缓和曲线的线型缓和曲线线型的选择，要从列车的平稳性和旅客的舒适度方面来考虑，同时还要考虑线型是否简单，是否便于铺设与养护等。各种研究和实测结果表明，只要缓和曲线长度达到一定要求，各种线型的缓和曲线都能满足列车平稳性和旅客舒适度的要求。目前，中国设计的高速铁路缓和曲线以三次抛物线型为首选线型，因为该线型简单、便于设计。1.1.1高速铁路线路的平面4．缓和曲线的线型和长度（3）参数2）缓和曲线的长度缓和曲线的长度是高速铁路平面涉及的主要参数之一，为达到列车平稳性和旅客舒适度的要求，缓和曲线应有足够的长度，但过长的缓和曲线会影响平面、纵断面设计的灵活性，增加工程投资。因此，要合理选择缓和曲线的长度。1.1.1高速铁路线路的平面②外轮升高速度不致影响旅客的舒适度①车轮在缓和曲线上不会脱轨③未被平衡的离心加速度增长率不致影响旅客的舒适度。1.1.1高速铁路线路的平面4．缓和曲线的线型和长度一般情况下，缓和曲线长度的选择应考虑以下三个因素：5．夹直线与圆曲线最小长度夹直线是指两相邻缓和曲线间的直线段，即前一缓和曲线终点与后一缓和曲线起点间的直线段。当列车的转向架由具有渐变超高的缓和曲线进入直线或圆曲线时，会因惯性和动力作用，继续振动、摆动1.5～2个周期后才能平稳运行。因此，为了防止列车在缓和曲线与夹直线或圆曲线的连接处发生振动叠加，使列车平稳地通过该区段，夹直线与圆曲线的最小长度应能使转向架运行1.5～2个周期，以便振动衰减后再进入下一个缓和曲线。1.1.1高速铁路线路的平面夹直线与圆曲线最小长度应根据下列公式计算确定，计算公式为：1.1.1高速铁路线路的平面5．夹直线与圆曲线最小长度一般条件下：困难条件下：式中：——夹直线与圆曲线最小长度，单位为m；——设计速度，单位为km/h。1.1.1高速铁路线路的平面5．夹直线与圆曲线最小长度设计速度/（km·h-1）350300250夹直线与圆曲线最小长度/m280（210）240（180）200（150）夹直线与圆曲线最小长度注：括号内为困难条件下的最小长度。6．线间距其设定标准主要受列车交会时空气动力作用的影响。在高速铁路双线路上，当两列车交会时，会引起气流的剧烈扰动，产生巨大的压力波，继而影响列车的安全性和旅客的舒适度。1.1.1高速铁路线路的平面线间距是指相邻两股线路中心线之间的最短距离，如图所示。6．线间距理论上，高速铁路线间距越大，列车交会时相互之间的空气动力作用越小，会车压力波也越小，相应地，列车的平稳性、旅客的舒适度等指标也越高。但是，高速铁路线间距与高速铁路建设成本直接相关，在很多时候还受地理环境的影响，不能无限增大，因此，要根据实际情况，选择合理的线间距。1.1.1高速铁路线路的平面世界各国主要高速铁路的线间距1.1.1高速铁路线路的平面国家日本法国德国线路东海道山阳线东南大西洋北方科隆—

法兰克福最高运营速度/（km·h-）270300270300320300线间距/m4.24.34.24.34.54.56．线间距世界各国主要高速铁路线间距如表所示。我国高速铁路的线间距（摘取《铁路技术管理规程》）1.1.1高速铁路线路的平面设计速度/（km·h-1）350300250最小线间距/m5.04.84.66．线间距我国铁路部门在《铁路技术管理规程》中对高速铁路固定设施中双线线间距也作了规定。1.1.1高速铁路线路的平面高铁论坛请同学们观察以上两个表，思考：你认为中国和世界其他国家的线间距标准有什么相似和不同之处？1．最大坡度高速铁路线路的纵断面由坡段及连接相邻坡段的竖曲线组成，其涉及的技术参数有最大坡度、竖曲线半径、最小夹坡段长度等。最大坡度是指在一个区段，决定一台某一类型机车所能牵引列车质量的坡度最大值。最大坡度的确定主要取决于机车牵引功率、牵引特性和制动特性。与普通铁路相比，高速铁路具有功率高、速度快等特点，运营时可以为机车爬坡提供强劲的动能，因此可适应较大的坡度。1.1.2高速铁路线路的纵断面1．最大坡度各国高速铁路由于采用的运输组织模式和地形条件不同，因此设计的最大坡度也不尽相同。中国高速铁路区间正线的最大坡度不宜大于

20‰，困难条件下不应大于

30‰；高速动车组走行线的最大坡度不宜大于30‰，困难条件下不应大于35‰。1.1.2高速铁路线路的纵断面2．竖曲线半径为保证列车在变坡点（两个坡段的连接点，即坡度变化点）安全平稳运行及旅客乘坐舒适，在相邻坡段的坡度差（|坡度a—坡度b|）大于一定值时，应设置竖曲线。根据中国《高速铁路设计规范》（TB10621—2014），高速铁路正线相邻坡段的坡度差大于或等于1‰时，应采用圆曲线型竖曲线连接。1.1.2高速铁路线路的纵断面①列车经过变坡点时，车钩不脱钩、车轮不脱轨②列车在竖曲线上产生的离心加速度和离心力不致使旅客感到不适2．竖曲线半径1.1.2高速铁路线路的纵断面竖曲线半径的大小主要从以下两个方面考虑：式中：Rs——竖曲线半径，单位为m；

v——列车速度，单位为km/h；

as——竖向离心加速度，单位m/s2，根据国外的取值经验一般为0.4m/s2，困难为0.5m/s2。通常，竖曲线半径的计算公式为1.1.2高速铁路线路的纵断面2．竖曲线半径根据《高速铁路设计规范》（TB10621—2014），中国客运专线正线最小竖曲线半径应根据设计速度按下表选用，但最大竖曲线半径不应大于30000m。设计速度/（km·h-1）35030025020016012080最小竖曲线半径/m250002500020000150001500010

0005000注：设计速度在200km/h及以下的为限速地段1.1.2高速铁路线路的纵断面2．竖曲线半径

最小竖曲线半径3．最小夹坡段长度夹坡段是指两竖曲线之间的坡段。为了确保列车运行平稳、旅客乘坐舒适，最小夹坡段长度应保证列车在前一个竖曲线上产生的振动在夹坡段长度范围内衰减完毕，不会与下一个竖曲线上产生的振动叠加。此外，还要考虑坡段能够适应地形，减少工程投资。中国高速铁路客运专线要求夹坡段长度不小于0.4vmax（m）。1.1.2高速铁路线路的纵断面1.1.2高速铁路线路的纵断面高铁论坛请同学们思考：你认为除了最大坡度、竖曲线半径、最小夹坡段长度等因素外，还要考虑哪些因素可能会影响高速铁路线路的纵断面？（1）以提高平稳性为主，尽可能降低列车的横向和竖向加速度，减小列车各种振动叠加的可能性，从而提高旅客的舒适度。（2）要考虑减少工程量，以降低造价，从而便于施工、运营、维修等。1.1.3高速铁路线路的平面和纵断面设计要求思政列车擘画“十四五”经济发展新蓝图当今社会，科技发展日新月异，新创意、新理念、新思路不断涌现。面对新一轮科技革命和产业变革，科技创新无疑是我们走向美好生活的必经之路。从“嫦娥五号”到“天问一号”，从“复兴号”高铁到C919飞机，再到北斗卫星系统……中国科技创新成绩斐然，整体实力持续提升，一些突出领域开始进入领跑阶段。思政列车对于铁路部门来说，中国铁路不断在高峰中再攀新高，以不可抗拒的力量推动着人类社会向前发展。在铁路的老物件里，一张张火车票留给我们的记忆是深刻的。在过去的时光里，特别是节假日期间，为了买到一张火车票，旅客需要费时耗力地彻夜排队。随着互联网快速发展，高科技广泛运用在铁路建设、铁路运营管理和铁路服务中，展示出铁路的魅力。思政列车电子客票、人脸识别、二维码扫码等服务不断创新，互联网订餐等措施更加便捷高效，站车环境和服务质量明显改善，安全出行、温馨出行在服务细节上进一步完善，正在不断适应广大旅客的出行需求，科技创新已然成为交通发展的“指挥棒”。思政列车翻开“十三五”科技成果的编年册，铁路人同心协力，谱写了新时代铁路高质量发展的新篇章。“四纵四横”提前建成运营，“八纵八横”通道建设加快推进。特别是京津城际高铁、京广高铁、京沪高铁、哈大高铁等一条条高铁线路，穿梭在中国的广袤大地上。中国高铁一路克服困难、爬坡过坎，实现了“弯道超车”，完成了由“追赶者”到“引领者”的华丽转变。截至2020年7月底，中国高铁运营里程超过3.6

万千米，位居世界第一。由此可见，科技创新的快速发展，串起了中国的大城小镇，让“流动的中国”生机勃勃，百姓出行越来越方便，人民生活更加美好。思政列车这些成绩的背后，是中国铁路坚定不移走自主创新之路，推进关键技术自主创新的彰显，也是综合国力大为增强的体现。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上，中国经济运行仍然存在不少困难和问题，很多行业或多或少面临着挑战。但我们应有信心、有能力抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇，率先建设世界领先的现代铁路强国。真正实现高水平科技自立自强，争取在“十四五”期间创出更辉煌的成绩。1.1.2高速铁路线路的纵断面高铁论坛请同学们通过阅读思政列车——擘画“十四五”经济发展新蓝图，思考并讨论：请你分析中国铁路取得了哪些成就?未来还将面临哪些挑战？任务工单4．任务实施组长带领组员复习高速铁路线路的平面和纵断面相关知识。复习结束后，由指导教师组织全体学生进行知识竞赛，每个小组作为一个参赛队伍，指导教师提出与本任务内容相关的问题，各小组进行抢答，学生将任务实施情况填入表1-2（详见教材）中。5．考核评价任务结束后，学生配合指导教师完成表1-3（详见教材）所示的考核评价表。1.2了解高速铁路轨道1蒸汽机车是世界上第一代火车。刚开始，其轨道就是在石头上用铆钉固定钢轨制成的，轨道中间还留有石块路面供人们行走。2随着蒸汽机车的进一步发展，轨道开始专供其使用，但基本结构还是用铆钉把钢轨固定在石头上。3后来，轨道用上了木轨枕，轨枕之间填充道砟，用扣件连接钢轨和轨枕，钢轨接头之间用螺丝连接。任务引入铁路轨道的发展4随着建筑材料的发展，混凝土轨枕由于其性能和价格上的优势开始代替木轨枕，被大规模应用于铁路。5随着技术的进步，无缝轨道开始出现，即钢轨通过焊接连接，没有接头。6目前，为了满足列车速度的不断提高，无砟轨道出现，并被很多国家应用在高速铁路上，开启了高速铁路轨道结构的新时代。任务引入高铁论坛请同学们分组讨论：试着总结一下铁路轨道的发展经历了哪几个阶段？任务工单1．任务描述查阅资料，制作PPT文件，进行有砟轨道和无砟轨道的对比展示。2．小组分工以3～5人为一组，选出组长并进行任务分工，制订合理的工作计划。将小组成员信息及分工情况填入表1-9（详见教材）中。3．获取信息在实施任务前，需要掌握高速铁路轨道的相关知识。请各组组长组织组员收集相关资料，回答相关引导问题（详见教材）。1.2.1高速铁路轨道的类型为了保证列车能够高速、平稳、安全、不间断地运行，同时确保旅客乘坐舒适，高速铁路的轨道应具有高平顺性、高稳定性，并具有足够的强度和较长的使用寿命，从而减少养护维修工作量。高铁论坛请同学们思考：高速铁路轨道的铺设主要有哪几种类型？1.2.1高速铁路轨道的类型1.2.1高速铁路轨道的类型有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道，通常也称为碎石道床轨道，它是一种传统的轨道。1．有砟轨道1.2.1高速铁路轨道的类型高速铁路采用的有砟轨道与普通铁路一样，主要由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分构成。1．有砟轨道1）有砟轨道的结构高铁论坛请同学们思考：你认为有砟轨道有哪些优点和缺点？1.2.1高速铁路轨道的类型2）有砟轨道的优点和缺点优点弹性好，造价低，建设周期短，更换与维修方便，吸噪性好。缺点横向抗力较小；易产生不均匀下沉；桥上道床稳定性较差；行车时，空气动力作用容易使道砟飞散，破坏轨道结构，从而加大维修工作量。1.2.1高速铁路轨道的类型1．有砟轨道高铁论坛请同学们思考：你是如何理解无砟轨道的？1.2.1高速铁路轨道的类型1.2.1高速铁路轨道的类型无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代石质散粒道床的轨道。它是一种新型轨道。2．无砟轨道1.2.1高速铁路轨道的类型无砟轨道一般由钢轨、轨枕、扣件、道床和道岔等部分构成，但有些无砟轨道是没有轨枕的。没有轨枕的无砟轨道直接用扣件将钢轨连接到预制的轨道板上。目前，国外出现了100多种无砟轨道结构形式，但只有30种得以应用。2．无砟轨道1）无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型（1）长枕埋入式无砟轨道长枕埋入式无砟轨道如图所示，它主要由钢轨、轨枕、道床板和底座等组成。道床板和底座之间可设置隔离层，使道床板可以更换或修复。隔离层上可以设置弹性垫层以增加轨道整体弹性。2．无砟轨道1）无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型（2）板式无砟轨道板式无砟轨道是应用最多、最为成熟的一种无砟轨道。中国板式无砟轨道主要有CRTS

Ⅰ型板式无砟轨道、CRTS

Ⅱ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道三种。CRTS

Ⅰ型板式无砟轨道主要由钢轨、扣件、轨道板、CA砂浆层（水泥乳化沥青砂浆层）、混凝土底座、凸形挡台等构成。2．无砟轨道1）无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型（3）弹性支撑块式无砟轨道弹性支撑块式无砟轨道由钢轨、扣件、混凝土支撑块、轨下垫层、橡胶弹性胶垫、橡胶套靴、混凝土道床板、底座等构成。其结构特点是混凝土支撑块底部铺有橡胶弹性胶垫，橡胶弹性胶垫周围有橡胶套靴，使混凝土支撑块与混凝土道床板隔离。2．无砟轨道1）无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型2．无砟轨道1）无砟轨道的结构（3）弹性支撑块式无砟轨道弹性支撑块式无砟轨道具有良好的减振性和降噪性，而且这种轨道平顺性好、耐久性强、养护方便，因此在中国应用较为广泛。高铁论坛请同学们讨论：你认为无砟轨道有哪些优点和缺点？1.2.1高速铁路轨道的类型请替换文字内容请替换文字内容无砟轨道的优点：易于保持线路的平面几何形状；稳定性较强；维修工作量小。无砟轨道的缺点：一旦出现损伤，维修成本较高；需要更高的降噪标准。1.2.1高速铁路轨道的类型2．无砟轨道2）无砟轨道的优点和缺点高铁资料库无砟轨道明显优于有砟轨道，是目前高速铁路轨道主要的发展方向。1.2.1高速铁路轨道的类型请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1．钢轨(1)定义钢轨是指安装在轨枕上的金属构筑物，由轨头、轨腰和轨底构成，如图所示。（2）作用引导车轮前进，承受车轮的巨大压力，并将压力传递到轨枕上。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1．钢轨（3）对钢轨的要求◆强度◆稳定性高速铁路钢轨的高度和轨底宽度之比控制在1.14～1.20，这样可使钢轨的强度与稳定性有最佳的匹配度。

◆柔韧性高铁论坛请同学们思考：高速铁路的轨道在质量上有哪些要求？1.2.1高速铁路轨道的类型请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1．钢轨（3）对钢轨的要求◆质量①钢轨的材质要有较高的纯净度；②钢轨的尺寸要精确；③钢轨的外形要平直。

◆抗弯性能一般可将钢轨的断面设计成“工”字形来使其具有最佳抗弯性能。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1．钢轨（4）高速铁路钢轨的断面设计还要考虑以下因素：◆轨重：影响钢轨的垂向抗弯刚度和抗横向倾覆稳定性。◆轨底宽：影响钢轨的抗横向倾覆稳定性。◆

轨头高：影响金属分配比及轨头的磨耗限值。◆

轨底高：影响金属分配比及轨底的强度。◆轨腰厚：影响轨腰部分的强度及腐蚀限值。高铁资料库钢轨的类型以每米钢轨重量的千克数表示，如60

kg/m、70

kg/m等。目前，日本采用JIS60（60

kg/m）钢轨，法国、意大利、西班牙等采用UIC60（60

kg/m）钢轨，中国采用CHN60（60kg/m）钢轨。CHN60钢轨和UIC60钢轨的断面分别如图1-14、图1-15所示（细节尺寸已省略）。从两图可以看出，中国CHN60钢轨的尺寸、轨头形式与UIC60钢轨差异不大。动力仿真计算结果表明，中国高速铁路采用CHN60钢轨和UIC60钢轨都可行，但考虑到与既有线路的兼容性，以及在钢轨生产、管理、使用、维修等方面的便利性，选择采用CHN60钢轨。1.2.2高速铁路轨道的主要部件高铁资料库CHN60钢轨断面（单位：mm）UIC60钢轨断面（单位：mm）1.2.2高速铁路轨道的主要部件请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件2．轨枕1）作用轨枕是轨道的基础部件，安装在钢轨的下面，它可将钢轨所承受的压力均匀传递到道床上，同时能有效保持钢轨的轨距、方向和几何形态。

2）特性◆坚固性：阻止钢轨被列车拖动◆弹性：在列车经过时，可通过适当变形来缓冲压力，列车经过后，还能最大限度地恢复原状。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件2．轨枕3）类型按制作材料不同划分：（1）木轨枕优点：弹性好、形状简单、加工容易、重量轻、铺设和更换方便等；缺点：需要消耗大量木材、使用寿命较短。

（2）混凝土轨枕优点：使用寿命长，稳定性能高，养护工作量小，材料来源广，可使钢轨弹性均匀、保持良好的几何形态，还可使轨面保持高平顺性；缺点：重量大、弹性较差、冲击作用也比较大，所以要求道床质量高、铺设厚度大，并需要在钢轨底部增设缓冲垫层。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件2．轨枕为了确保列车运行的平顺性，提高旅客的舒适度，世界各国高速铁路广泛采用混凝土轨枕。混凝土轨枕有整体式和双块式两类。世界上多数国家的高速铁路采用整体式混凝土轨枕，如中国、日本、德国、意大利、西班牙等；法国高速铁路则采用双块式混凝土轨枕。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件扣件是指轨道上用于连接钢轨和轨枕的零件。应用在有砟轨道上时，扣件将钢轨和轨枕连接成轨排，抵抗列车载荷；应用在无砟轨道上时，扣件是影响轨道弹性和调整能力的最主要因素。（1）可在各类运营条件下固定钢轨，维持轨道稳定性。（3）保持轨距能力强。（5）具有较大的弹性和良好的减振性。（2）具备足够的防爬能力。（4）适用于较大的运营温度范围和较大的轴重范围。1.2.2高速铁路轨道的主要部件1）扣件应具备的性能3．扣件（6）具有良好的绝缘性。（9）结构简单、使用寿命长、维修量小。（7）零部件精度高、可靠性好。（8）调整钢轨高低与左右位置的能力强。1.2.2高速铁路轨道的主要部件1）扣件应具备的性能3．扣件防爬能力是指阻止轨道爬行的能力。轨道爬行又称线路爬行，是指钢轨沿线路纵向蠕动的现象。提示德国Vossloh扣件、英国Pandrol扣件，以及中国的弹条Ⅳ型扣件、弹条Ⅴ型扣件、WJ-7型扣件、WJ-8型扣件弹条式日本直结型扣件弹片式扣件按照扣压形式不同21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类除英国Pandrol型扣件和中国的弹条Ⅳ型扣件外均是螺栓式英国Pandrol型扣件和中国的弹条Ⅳ型扣件无螺栓式扣件按照紧固形式不同21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类有挡肩式扣件需要在轨枕或轨道板上设置承轨槽，承受钢轨传递来的轮轨横向力；德国Vossloh300型扣件、日本直结4型扣件、法国Nabla型扣件，以及中国的弹条Ⅴ型扣件、WJ-8型扣件有挡肩式无挡肩式扣件不需要在轨枕或轨道板上设承轨槽，钢轨传递过来的轮轨横向力由锚固螺栓和摩擦力承受；日本直结8型扣件、英国Pandrol型扣件、德国KruppECF型扣件，以及中国的弹条Ⅳ型扣件、WJ-7型扣件。无挡肩式扣件按照承受水平力的方式不同21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类中国高速铁路有砟轨道主要采用的扣件类型有弹条Ⅳ型、弹条Ⅴ型；无砟轨道主要采用的扣件类型有WJ-7型和WJ-8型。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类（1）弹条Ⅳ型扣件。弹条Ⅳ型扣件主要由弹条、绝缘轨距块、橡胶垫板和定位于预应力混凝土无挡肩轨枕的预埋铁座构成。钢轨与混凝土轨枕承轨面间设橡胶垫板，用来绝缘、缓冲和减振。①在制造混凝土轨枕时预先埋设预埋铁座，弹条通过插入预埋铁座扣压钢轨，不需要螺栓紧固。②

预埋铁座与钢轨间设置绝缘轨距块，用以调整轨距并起绝缘作用。通过更换不同号码的绝缘轨距块可实现钢轨左右位置的调整。③

21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类（2）弹条Ⅴ型扣件。弹条Ⅴ型扣件由弹条、螺旋道钉、平垫圈、轨距挡板、橡胶垫板、调高垫板和定位于预应力混凝土有挡肩轨枕的预埋套管等构成。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类（2）弹条Ⅴ型扣件。利用工程塑料制造的轨距挡板调整轨距并起绝缘作用。①采用螺旋道钉与预埋套管配合紧固弹条，提高了扣件的绝缘性。②

可安装多种弹条，既可安装大扣压力弹条，也可安装小扣压力弹条，配合不同摩擦因数的橡胶垫板，可满足不同线路阻力的要求。③

④通过在橡胶垫板与轨枕承轨面间垫入调高垫板实现钢轨高度的调整。弹条Ⅴ型扣件结构特征如下。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类（3）WJ-7型扣件。WJ-7型扣件主要由锚固螺栓、螺母、平垫圈、重型弹簧垫圈、平垫块、铁垫板、绝缘缓冲垫板、弹条、绝缘块、橡胶垫板、T形螺栓、轨下调高垫板、铁垫板下调高垫板、预埋套管等构成。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类（3）WJ-7型扣件。①铁垫板通过锚固螺栓与预埋套管配合紧固于轨道板中。②

钢轨轨底与铁垫板间设置橡胶垫板，通过搭配不同扣压力的弹条及轨下调高垫板来获得不同的钢轨纵向阻力。WJ-7型扣件结构特征如下。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类（4）WJ-8型扣件。WJ-8型扣件由绝缘块、橡胶垫板、弹条、轨距挡板、铁垫板下弹性垫板、预埋套管、螺旋道钉、平垫圈、微调垫板、铁垫板、铁垫板下调高垫板等构成。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3．扣件2）扣件的分类（4）WJ-8型扣件。①铁垫板上的挡肩与钢轨之间设置绝缘块，可缓冲钢轨对铁垫板的冲击，还可提高扣件的绝缘性能。轨枕或轨道板设置承轨槽挡肩，钢轨传来的横向载荷通过铁垫板和轨距挡板，最后传至轨枕挡肩，降低了横向载荷对轨枕的作用。②

③

通过不同规格尺寸的轨距挡板保持和调整轨距。WJ-8型扣件结构特征如下。①支撑轨枕，将来自轨枕上部的压力均匀分布到路基面上；②依靠自身和轨枕之间的摩擦来固定轨枕，防止其纵向或横向移动；③缓和列车对钢轨的冲击。按照结构不同，道床可分为碎石道床和整体道床。（二）上下楼梯1.2.2高速铁路轨道的主要部件4．道床（1）作用21.2.2高速铁路轨道的主要部件4．道床1）碎石道床碎石道床是指铺设在路基之上，钢轨、轨枕之下的碎石层，它是有砟轨道的重要组成部分。21.2.2高速铁路轨道的主要部件4．道床1）碎石道床与普通铁路相比，高速铁路有砟轨道对道床的要求较高，主要体现在以下两方面。（1）高速铁路有砟轨道对道砟的材质要求十分严格，要求其具有良好的抗磨、抗冲击、抗压碎性能，其形状、大小也应尽量均匀。（2）高速铁路有砟轨道的道床要有足够的厚度，以减少路基所承受的压力和振动，保证路基顶面不发生永久性变形，因此一般采用双层道床。为了使道床的水能够迅速下渗，防止翻浆，垫层底部要加设塑料和沥青等材料制成的封闭层。为了增加轨道弹性、减小列车冲击、隔离振动、降低噪声，桥上的高速铁路有砟轨道也要铺设道床，但桥上有砟轨道道床容易出现道砟粉化严重的情况，从而导致道床脏污、失去弹性，影响排水性能。为了减轻道砟粉化现象，一般采取在道砟下铺设胶垫或使用弹性轨枕等措施。提示21.2.2高速铁路轨道的主要部件4．道床2）整体道床整体道床是指由混凝土整体灌筑而成的道床，道床内可以预埋轨枕，也可以直接安装扣件、弹性垫层和钢轨等。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5．道岔道岔是指使列车由一股轨道转到另一股轨道上的装置。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5．道岔道岔是轨道的重要组成部分，包括单开道岔、对称道岔、三开道岔和交分道岔等类型。其中最常见的是单开道岔，它主要由转辙器、辙叉及护轨、连接部分等构成，如图所示。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5．道岔1）高速铁路对道岔的要求道岔是线路上限制列车运行速度和影响列车运行安全的关键因素。因此，对高速铁路而言，道岔是不可忽视的一部分。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5．道岔1）高速铁路对道岔的要求高速铁路道岔在功能和构造上与普通道岔区别不大，只是由于列车运行速度高，在使用条件上与普通道岔有较大不同。（1）高速铁路的道岔要有较高的允许通过速度。（2）高速铁路的道岔要能确保高速铁路列车平稳、安全地通过，并且保证旅客具有较高的舒适度。（3）高速铁路由于行车速度高、运营密度大，只能在天窗（为施工和维修作业预留的时间）进行维护，因此高速铁路的道岔应有较长的使用寿命，以减少养护维修工作量。（4）道岔区的道床类型应尽量与区间的道床类型相匹配，避免频繁设置过渡段。2直向高速道岔是指适用于直向高速行车的道岔，多用在由普通铁路改建的高速铁路线路上。这种改建的高速铁路线路上采用直向高速道岔，可以减少车站平面布