第一章-高速铁路概论

（2）路基防护和加固建筑物：它属于路基的附属建筑物，是为确保路集体的 稳固性而采用的必要的经济合理的附属工程措施。
路基防护设备用于防止或削弱风霜雨雪、气温变化及流水冲刷等各种自然因素对 路基体所造成的直接或间接的有害影响。常用的防护设备是坡面防护和冲刷防护。 路基加固设备是用于加固路集体或地基的工程设施。 （3）路基排水设备：它属于路基的附属建筑物，路基的排水设备分地面排水设 备。
一、 高速铁路轨道 （一）高速铁路对轨道的要求 1、稳定的轨道结构：高速铁路对轨道结构的设备和材质都有 比较大的加强，轨道各部件的静力强度已不是对轨道整体结构承载 能力起控制作用的因素。 2、平顺的运行表面：为保证列车高速运行的需要，要求轨道 必须提供平顺的运行表面。 3、良好的轨道弹性：高速铁路轨道结构能否具有良好的弹性 十分重要，轨道具有良好的弹性，不仅可以使轨道具有较强的抗振 动与抗冲击能力，而且有利于减少噪声干扰，因此，轨道结构具有 良好的弹性是各国高速铁路追求的目标。 4、可靠的轨道理选用。 区间正线的最大坡度应根据地形条件和动车组功率，经牵引计算 验算并经技术经济比选分析后确定。 竖向离心力和竖向离心加速度对列车运行的安全性和旅客舒适性 有影响，因而，竖曲线半径决定于列车运行的安全性和旅客乘坐的 安全性和旅客乘坐的舒适性要求。
台湾高速铁路上的700T电联车
三、高速铁路的概念 一条铁路是否能称为高速铁路，即高速铁路的定义，它有一个产生、 发展、形成的过程。 定义:列车在主要区间能以200KM/H以上速度运行的干线铁道称为高速 铁路。
1985年，联合国欧洲经济委员会将高速铁路的列车最高运行速度规定 为：客运专线300KM/H,客货混线250KM/H。
第二节 高速铁路的技术经济特征
铁路运输包括机车车辆、线路桥隧、通信信号、牵引供电、运输组织及安全保 障等系统。 一、高速铁路是当代高新技术的集成
高速铁路的诞生是继航天事业之后，世界上最庞大、最复杂的现代系统工程。 二、高速铁路的主要技术经济特点：
（一）速度快 （二）安全性好 （三）运能大 （四）能耗低 （五）污染轻 （六）占地少 （七）造价低 （八）舒适度高 （九）效益好
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。
铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结构。
道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础。道床通常指的是铁路轨 枕下面，路基面上铺设的石碴（道碴）垫层。主要作用是支撑轨枕，把轨 枕上部的巨大压力均匀地传递给路基面，并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵 向或横向移动，大大减少路基变形的同时还缓和了机车车辆轮对对钢轨的 冲击，便于排水。
第一章 高速铁路概论
第一节 高速铁路的产生及发展
一、高速铁路的产生
1825年，英国人修建了世界上第一条铁路。铁路运输的特点：运量大、 可靠性高、全天候。 提高列车速度是铁路赖以生存和适应社会经济发展的唯一出路。 1903年，德国 时速210KM/H 1955年，法国 时速331KM/H 1964年10月1日，世界上第一条高速铁路-日本东海道新干线 20世纪80年代，世界铁路进入“第二发展期”-高速铁路的大发展期
1、繁忙干线客货分线，建设大能力客运通道
2、中心城市间建设客运专线，实现旅客运输高速化；
3、繁忙单线客货分线，全面提升旅客运输质量； 三、我国高速铁路的布局原则 四、我国高速铁路的布局规划
改革开放后我国客货列车提速：
第一次：97年4月1日，京沪、京广、京哈三大干线，列车开行最
高时速达140公里。 第二次：98年10月1日，京广、京沪、京哈三大干线,区段最高时
3、高精度、小残变、少维修：严格控制轨道铺设精度是实现轨道初始高平顺 的保证。
4、宽大、独行的线路空间
5、高标准的环境保护
6、开通运营之日，列车即以设计速度运行 7、运营中，实行科学的轨道管及严密的防灾安全监控
（二）高速铁路对线路平面的要求 线路平面是由直线和曲线组成。曲线一般能较好的适应地形变 化，减少施工工作量。 轨道的高平顺性，要求其空间线路曲线尽可能平滑，即线路平 纵断面的变化尽可能平缓。 正线线路的平面圆曲线半径应因地制宜，合理选用。优先选用常 用曲线半径，慎用最小和最大曲线半径。必要时刻采用最大与最小 曲线半径间100m整倍数的曲线半径。 注解：因列车在高速通过弯道时由于离心力作用向弯道的外侧产生横向力，会
日本新干线上的300及700系高速列车
二、高速铁路的发展
高速铁路是现代世界铁路的一项重大技术成就，它集中反映了一个国 家铁路牵引动力、线路结构、车辆技术、制造工艺、列车运行控制、运输 组织和经营管理水平等方面的发展和进步，也集中体现了一个国家科技和 工业化发展的水平以及铁路运输组织管理的水平。 在亚洲，日本，高速铁路被誉为日本“经济起飞的脊梁”。 在亚洲，台湾，2003年，台北-高雄（345KM/H)。 在亚洲，韩国，2004年，汉城-釜山（300KM/H)。 在欧洲，高速铁路建设始于法国。
高速铁路要求严格控制路基工后沉降，不均匀沉降和路基的初始不平顺。
高速铁路的高速度、高舒适性、高安全性、高密度连续运营等特点对高速铁路桥 梁结构的刚度和整体性提出了严格的要求。
二、 高速铁路线路的平面及纵断面
（一）高速铁路线路的特征
1、高平顺性：是设计、建设高速铁路的控制性条件，也是高速铁路有别于中、 低速铁路的最主要特点之一。因此，必须从线形、路基、道床、钢轨、桥梁等各 方面采取保证措施，才能实现高平顺性要求。 2、高稳定性：稳定、沉降小且沉降均匀的平顺路基是高平顺性轨道的基础。 路基的稳定性主要靠控制路基工后沉降、不均匀沉降以及路基顶面的初始不平顺 来保证。
速达到140-160公里。
第三次：2000年10月21日，重点是陇海、兰新线、京九线和浙赣 线。
第四次：2001年10月21日，重点京广通道（南段）、京九通道、
武昌－成都、重庆通道、浙赣线、哈大线。 第五次：2004年4月18日，全国铁路实施第五次大面积提速，时速 160公里及以上提速线路达到7700多公里。 第六次：2007年4月18日，中国铁路第六次大面积提速在京哈、京 沪、京广、京九、陇海、浙赣、兰新、广深、胶济等干线展开。
对钢轨产生挤压，外翻。（参看：2008年胶济铁路列车相撞事故），为了保证列 车的行驶安全，在铁路的设计和建造时，国家《修规》对不同速度等级的铁路规 定了车辆可以安全通过的圆曲线的最小半径，就是线路的最小曲线半径。高速铁 路和平原地区干线铁路一般比较平直，用较大的曲线半径；山区铁路、工厂支线、 车辆段道岔的咽喉区、编组站、城市地铁等受地形的制约较大的地段，只能使用 较小的曲线半径，列车必须限速通过。
（二）高速铁路轨道结构 高速铁路轨道结构的主要类型有有砟轨道和无砟轨道。 有砟轨道具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性 好等优点。 无砟轨道具有维修费用少、使用寿命长、线路状况良好、不易胀 轨跑到、高速行车时不会有石砟飞溅等优点。 无砟轨道由钢轨、道岔、扣件和轨下基础组成。
无砟轨道的优点和缺点： 优点：1、消除了由于散粒体道砟的破碎、粉化、道床的形变而导致轨道几何形 态恶化和日益增加的轨道维修工作量。 2、整体化轨下基础给轨道提供了更为强大的纵、横向阻力，提高了轨道的稳定 性。 3、在刚性整体混凝土底座上，安装橡胶垫板，橡胶靴套或现场浇注的CA砂浆 垫层等弹性元件提供的轨道弹性，比在土路基上的碎石道床提供的轨道弹性更 具均匀性。 缺点：1、散粒体碎石道床可通过起、拨、捣作业，方便地对轨道几何形态的变 化进行整治和修理。 2、无砟轨道为刚性基础，其轨道整体弹性差。 3、无砟轨道的基础一旦出现变形或破坏，其整治和修复相对困难。 4、无砟轨道的工程费用比有砟轨道高。 无砟轨道的类型： 1、板式无砟轨道：由钢轨、扣件，预制混凝土轨道板、乳化沥青水泥砂浆调整 层（简称CA砂浆调整层）、混凝土凸形挡台及混凝土底座等部分组成。 2、双块式无砟轨道：由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板、底座等部分组成。 3、长枕埋入式无砟轨道：由整体式混凝土枕和现场浇注的混凝土道床组成。他 包括钢轨、扣件、穿孔混凝土枕、混凝土道床和混凝土底座。
其他国家 日本：作为世界上最早开始发展高速铁路的国家，日本政 府在1970年发布第71号法令，为制定全国新干线铁路发展的法 律时，对高速铁路的定义是，凡一条铁路的主要区段，列车的 最高运行速度达到200公里/小时或以上者，可以称为高速铁路。 美国：美国联邦铁路管理局对“高速铁路”的官方定义为 最高营运速度高于145公里/小时(90 mph)的铁路。但从社会大 众的角度，“高速铁路”一词在美国通常会被用来指营运速度 高于160公里/小时的铁路服务，这是因为在当地除了阿西乐快 线(最高速度240公里/小时)以外并没有其他营运速度高于128 公里/小时(80mph)的铁路客运服务。 中国:中国铁道部对“高速铁路”的定义分为两部分：既 有线改造达到200公里/小时和新建时速达到200~250公里/小时 的线路，在这部分线路上运营的时速不超过250公里/小时的列 车称为“动车组”；以及新建的时速达到300~350公里/小时的 线路，这部分线路上运营的时速达到300公里/小时及以上的列 车称为“高速动车组”。
区间正线的最小竖曲线半径应根据所处区段设计最高速度按表2-3 选用，但最大竖曲线半径不得大于40000m。
四、高速铁路路基
（一）高速铁路路基的结构和特点
1、高速铁路路基的结构 路基是轨道的基础，也叫线路下部结构，承受轨道和机车车辆荷载，主要由 以下三部分组成。
（1）路基本体：在各种路基形式中，为了能按线路设计要求铺设轨道而构筑 的部分，称为路基本体。路基本体由路基顶面、路肩、基床、边坡、基底几部分 构成，路基本体是直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分，如路堤、路堑等。
第四节 高速铁路线路
一、概述 高速铁路线路是保证高速列车按规定的最高速度安全、平稳和 不间断运行的基础和前提。因此，高速铁路线路都应当具有一定的 坚固性和稳定性。 高速铁路要求轨道具有稳定性、可靠性、良好的弹性和便于维 修等特征，传统的砟轨道结构难以满足这些要求，因此，我国高速 铁路主要采用无砟轨道结构。 有砟轨道是指在路基上面使用石渣作为道床，石渣就是石头子， 其要求是构造均匀，坚硬，耐风化，冲击韧性好，富有弹性，有利 于排水等特点。无砟轨道是指在路基上面没有石子，而采用整体式 道床板，道床板是在后方工厂预制好的。一般是3米宽5米长。钢筋 混凝土结构。预制时会将钢轨的扣件预埋在其中。无砟轨道在中国 一般应用于客运专线。也就是高速铁路。特点是构造时速高，铺设 速度快。列车运行更平稳。但同时造价高 。