第2章 高速铁路线路设施(平纵断面)

最小曲线半径与运输组织模式、速度目标值、旅客乘坐舒适 度和列车运行平稳度等有关： （1）只运行高速或快速旅客列车的专线：
Rmin 11.8vmax h hq
2
（2）在客货混跑的高速线路上：
Rmin 11.8(vmax vmin )
2 2
hq hg
高 铁 设 备
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 1、最大超高
理论超高度： h 11.8
v平 R
2
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
v
2
F cos G sin
F m G v
2

G v
2
co s G sin
g R
R
g R
tan
在 5 时 ， tan sin
缓和曲线的线型有多种：
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 5、缓和曲线线型和长度
平面：
立面：
x
3
缓和曲线的线型有多种，三次抛物线线型简单，设计方便， 养护经验丰富等特点，我国客运专线铁路采用三次抛物线型：
y 6 R l0
h
h0 x l0
外轨超高
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 1、最大超高
理论超高度： h 11.8
式 中 : h— — 超 高 ， mm , v 平 — — 过 曲 线 各 列 车 的 平 均 速 度 ， k m /h , R— — 曲 线 半 径 ，m。
无砟轨道 最大半径
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 5、缓和曲线线型和长度 何谓缓和曲线？？？
F 0
F m v
2
R
直线
圆曲线
圆曲线
R
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 5、缓和曲线线型和长度 何谓缓和曲线？？？
h 11.8 v平
2
理论超高
v平 h
既定，当 v v平 时存在未被平衡的 离心加速度，即外轨超高度不足(欠超高hq)；当 v v平 时， 又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hg)。 欠超高产生离心加速度从而影响旅客舒适度；
R 一条铁路的实设 h
欠超高、过超高都会使钢轨承受走行列车的偏压，使 内外轨因过大偏载而引起严重的不均等磨耗。 限制欠超高、过超高以保证高速铁路线路所要求的 高平顺性和高舒适度。
l1 vmax h 3.6 f
设计最高时速或限制速度 超高时变率

l1
vmax hq 3.6
欠超高时变率
取整为10的倍数。
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 5、缓和曲线线型和长度
设计速度 (km/h) 曲线半径(m)
[h hq ] [h] [hq ]
根据《高速铁路设计规范（试行）》标准，实设、过超高之和允许值如下表所示： 舒适度条件 实设超高与欠超高 有砟轨道 优秀 200 220 良好 220（220） 235 一般 250（260） 265
之和允许 值 [h+hq] （ mm） 无砟轨道
高 铁 设 备
一般 180（140）
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 2、欠(过)超高
一条铁路的实设 h 既定，当 v v平 时存在未被平衡的 离心加速度，即外轨超高度不足(欠超高hq)；当 v v平 时， 又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hg)。 高速列车运行时设计超高与欠超高之和允许值 [h+hq]：
设计行车速度 （ km/h ） 有砟轨道 350/250 推荐8000～10000； 一般最小7000； 个别最小6000 推荐8000～10000； 一般最小7000； 个别最小5500 12 000 300/200 推荐6000～8000； 一般最小5000； 个别最小4000 推荐6000～8000； 一般最小5000； 个别最小4000 12 000 250/200 推荐4500～7000； 一般最小3500； 个别最小3000 推荐4500～7000； 一般最小3200； 个别最小2800 12 000 250/160 推荐4500～7000； 一般最小4000； 个别最小3500 推荐4500～7000； 一般最小4000； 个别最小3500 12 000
210 240
170
190 220
Hale Waihona Puke 150170 190
6000
450
410
370
280
250
230
5500 5000 4500
490 540 570 585*
9000
8000 7000
530
590 670 680* 670 680* 670 680* -
470
530 590 610* 590 610* 590 610* -
430
470 540 550* 540 550* 540 550* -
300
340 390
270
300 350
250
270 310
190
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求
曲线地段的特点？？？
*外轨超高 ？ *轨距加宽 ？
为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小 半径曲线的轨距要适当加宽，以使机车车辆 能顺利通过曲线，减少轮轨间的磨耗。
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
F 0
F m v
2

F m v
2
直线
缓和曲线
R
圆曲线
ρ=∞
ρ=R
为了使列车安全、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一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 5、缓和曲线线型和长度
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 4、最大曲线半径
最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要 求的精度。当曲线半径大到一定程度后，正矢值将很小，测设和 检测精度均难于保证极小的正矢值的准确性，可能反而成为轨道 不平顺的因素。因此，对圆曲线的最大半径加以限制：
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 3、最小曲线半径
线路上设置曲线是为了更好地适应地形的变化，减少工程量。曲 线包括圆曲线和缓和曲线。曲线地段会增加轮轨的磨耗，影响列车 的安全与稳定运行。最小曲线半径是限制列车最高速度的主要因素 之一，且对工程费和运营费都有很大影响，需要限制曲线的半径。
R 一条铁路的实设 h
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 2、欠(过)超高
一条铁路的实设 h 既定，当 v v平 时存在未被平衡的 离心加速度，即外轨超高度不足(欠超高hq)；当 v v平 时， 又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hg)。 高、低速列车共线允许时欠、过超高之和的允许值[hq+hg] ：
[hq hg ] [hq ] [hg ]
考虑为适应实际运营中列车运行条件发生变化而预留一定超高 调整幅度△h（20~50mm）。
根据《高速铁路设计规范（试行）》标准，欠、过超高之和允许值如下表所示：
舒适度条件 欠、过超高之和允许值[hq+hg] （mm）
优秀 100
良好 140（110）
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面(俯视)， 表明线路的直、曲变化状态,包含直线和曲线组成； 线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的纵断面 （侧视），表明线路的坡度变化，包含平道、坡道及竖曲线。
线路纵断面 线路平面
高速铁路线路平面标准包括超高（欠超高,过超高）、最 小曲线半径、缓和曲线长度等； 线路纵断面标准包括最大坡度值和竖曲线等。
高速铁路运输设备
西南交通大学峨眉校区交通运输系
2012年9月制
W.Z.L
高 铁 设 备
§2.1 概述
• 高速铁路与普速铁路相比有很大的不同，其运 营特征概括为高速度、高舒适性、高安全性、 节能环保和高密度。
• 要求高速线路具有高平顺性、高稳定性、 高可靠性及一定的耐久性。
• 高速铁路的平纵断面设计的标准要以提高线路 的平顺性为主。 • 高技术要求、高标准地建设高速铁路路基、桥 梁、隧道、轨道结构等重要基础设施设备。
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 2、欠(过)超高
h 11.8 v平
2
理论超高
v平 h
既定，当 v v平 时存在未被平衡的 离心加速度，即外轨超高度不足(欠超高hq)；当 v v平 时， 又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hg)。
v平 R
2
最大超高允许值[h]主要取决于列车在曲线上停车时的安全、 稳定和旅客乘坐舒适度要求。（我国新建客专最大超高采用170mm）
确定设计速度及运行速度 确定实设超高 （影响舒适度的参数） 与欠(过)超高