发布时间 : 星期一 文章高速铁路的线路 - 图文更新完毕开始阅读b844b1047cd184254b35355b
2 高速铁路的线路
在《京沪高速铁路设计暂行规定》中规定：缓和曲线长度应根据曲线半径和地形条件按表2-2合理选用，一般宜选用一般长度，困难条件下不宜小于最小长度，特殊困难条件下亦不应小于个别最小长度。缓和曲线长度在三档之间插值选用时，应以10m为单位。
表2-2 缓和曲线长度（m） 曲线半径 14000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 缓和曲线长度 一般长度 280 330 370 430 490 570 670 最小长度 250 270 300 350 400 470 540 个别最小长度 220 250 280 330 360 410 460 3．限速曲线的缓和曲线长度标准的确定
在铁路选线定线设计时，在受地形、地物等各种条件控制的困难地段及位于大型车站两端减、加速地段，往往只能采用较小半径的曲线，曲线地段的行车速度也受到限制。同时在限速地段内，往往有小偏角的曲线需要采用较大曲线半径和较小的缓和曲线的情况，因此缓和曲线长度应与限速曲线的行车速度相适应。
2.2.4 夹直线及圆曲线最小长度
在地形困难曲线毗连地段，两相邻曲线间的直线段，即前一曲线终点（HZ1）与后一曲线起点（ZH2）间的直线段，称为夹直线。高速铁路中缓和曲线和圆曲线的最小长度主要受到列车运行平稳性和旅客乘坐舒适条件控制。
理论上列车运行平稳、旅客乘坐舒适所要求的夹直线和圆曲线的最小长度，通常按列车在缓和曲线出入口（即夹直线或圆曲线的起终点）产生的振动不致叠加考虑，与列车振动、衰减特性和列车运行速度有关。根据实验结果，车辆振动的周期约为1.0s，列车在缓和曲线出入口产生的振动在一个半至两个周期内基本衰减完毕，按两个周期计算则夹直线或圆曲线的最小长度为
Lmin?2?vmav?0.6vmax （2-31）
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式中 Lmin——夹直线或圆曲线的最小长度（m）；
。 vmax——设计最高速度（km/h）
我国既有干线一般地段夹直线长度标准约为（0.6～0.67）vmax。国外高速铁路相应最高运营速度200～350km/h的夹直线和圆曲线的最小长度大约为（0.4～1.0）vmax。
计算机模拟计算结果表明，夹直线长度为0.8 vmax时，在夹直线起终点对高速车辆产生的激扰振动不会叠加，对行车平稳和旅客乘坐舒适性没有明显的影响，所以，京沪高速铁路夹直线及圆曲线最小长度一般按0.8 vmax计算确定；困难条件下按0.6vmax计算确定，按远期速度目标值350km/h计。
2.2.5 建筑限界
建筑限界分为铁路建筑限界、隧道建筑限界和桥梁建筑限界。世界各国的高速铁路建筑限界，由于所采用的机车车辆性能、结构尺寸、最高速度以及运输模式各不相同，加之国情也不一样，所采用的研究方法和基本尺寸亦有所不同。建筑限界是高速铁路的基本技术标准之一，与设备设施的设计密切相关。通过分析，电气化铁路建筑限界的高度主要与接触网悬挂方式、结构高度、导线高度、带电体对地绝缘以及隧道、桥梁的断面尺寸和施工误差等因素有关；建筑限界的宽度主要、机车车辆限界的宽度、机车车辆运行中横向振动偏移量、轨道状态及一定的安全裕量等因素有关。
结合我国高速铁路的特点，根据各种条件的计算结果，并考虑留有一定的安全裕量，我国高速铁路建筑限界的基本尺寸取最大高度7.25m，最大宽度4.6m，即可满足高速行车安全要求。但限界宽度增大并不会增加工程量，考虑到与既有铁路建筑限界最大宽度4.88m的一致性，我国京沪高速铁路建筑接近限界基本尺寸及轮廓如图2-3所示。
我国现行的普速电气化铁路建筑限界、电气化隧道建筑限界和桥梁建筑限界三者是略有不同的，主要差别在隧道下部轮廓线根据隧道边墙形状而定，桥梁下部轮廓线根据下承式板梁角撑尺寸确定，且两者的限界上部均有用于安装照明、通信、信号等设备的空间，因此比铁路建筑限界宽。由于我国京沪高速铁路的隧道净空面积为100 m2，在建筑限界之外，有足够的空间布置照明、信号等设备，各种跨度桥梁均不采用下承式板梁，因此，建筑限界轮廓不再受桥梁结构形状的限制。所以，我国高速铁路的建筑接近限界同样适合用于隧道和桥梁，即三种限界合一。
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图2-3 京沪高速铁路建筑接近限界基本尺寸及轮廓图
曲线地段的建筑限界，应考虑因超高产生车体倾斜对曲线内侧的限界加宽。其加定量为
W?H?h/1500 （2-32）
式中 W—曲线内侧加宽值（mm）；
H—轨顶面至计算点的高度（mm）； h—外轨超高值（mm）。
曲线上建筑限界的加宽范围，包括全部圆曲线、缓和曲线和部分直线，按图2-4所示阶梯加宽方法。
图2-4 高速铁路建筑接近限界的曲线加宽方法
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2.2.6 线间距
线间距是指相邻两股道（区间正线地段实际为上、下行线）线路中心线之间的最短距离。由于高速列车运行时会产生列车风，相邻线路高速列车相向运行所产生的空气压力冲击波易振碎车窗玻璃，使旅客感到不适，甚至影响列车运行的稳定性，故高速线路的线间距较普通铁路有所增大。其大小取决于机车车辆幅宽、轨距、高速列车相遇产生的风压以及考虑将来铺设渡线道岔等条件。
高速铁路线间距标准主要受到列车交会运行时的气动力作用控制。一方面，要满足列车承受交会压力波的允许值??Pmax?；另一方面，要分析研究各种客运列车交会运行时，作用在列车上的会车压力波最大值?Pmax及其时变率?Pmax/?t，以及与交会列车相邻侧壁净间壁Y（或线间距D）的规律。
现场试验研究和数值模拟计算研究表明，列车交会时产生的会车压力波有以下几项主要特征：
（1）交会列车上的会车压力波值基本上与邻线迎面驶来的列车的运行速度平方成正比。
（2）外形相似的列车交会时，速度较低列车上受到的会车压力波比速度较高列车受到的会车压力波大，而速度相当的列车彼此交会时其会车压力波大致相当。
Y?D??B1?B2?2，（3）会车压力波值与交会列车相邻侧壁间的净距Y成反比。
式中D为线间距，B1为被交会列车宽度，B2为通过列车车头宽度。
（4）会车压力波值与列车外形（列车头部的流线程度、列车的宽度、列车长度和车体流线形程度）密切相关，其中列车头部流线程度影响最为显著。
（5）会车压力波与测点高度有关，高度越低压力波越大。
（6）一节车厢同一高度处会车压力波平均值与最大值之间存在一定的差别，表明会车压力波具有非定常性。
国外高速铁路的线间距D、交会列车相邻侧壁净间距Y和运行速度vmax之间的关系见表2-3。
表2-3 国外高速铁路D、Y与vmax的关系 国别 列车别 法国 100系 200系 300系 WIN350 STAR21 TGV 210 3.38 4.3 0.92 4.02 255 3.38 4.3 0.92 4.02 270 3.38 4.2 0.82 3.92 350 3.38 4.3 0.92 4.02 350 3.10 4.3 1.20 4.3 300 270 日本 德国 ICE 300 350 vmax（km/h） B（m） D（m） Y（m） D（B=3.1）（m） 3.02 2.805 2.905 2.905 4.5 4.2 4.5 4.8 1.48 1.395 1.595 1.910 4.58 4.5 4.7 5.0 注：B为车体宽度（m）。
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