高速铁路线路与车站;【项目描述】;任务一高速铁路线路的平面和纵断面;一、高速铁路线路的平面和纵断面设计要求
1.高速铁路线路以提高线路的平顺性为主,尽可能地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,提高旅客乘坐的舒适度。
2.在考虑安全的前提下,减小工程量、降低造价、便于施工、运营、维修等。
二、高速铁路线路平面
线路中心线在水平面上的投影称为线路的平面,反应线路的直、曲变化情况。高速铁路线路平面涉及的技术参数包括曲线半径、缓和曲线、超高、欠超高等。
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,如图2-1-1所示。;图2-1-1外轨超高原理
s-轨距;h-超高;θ-倾斜角度;G-车辆重力;O-车辆重心
计算曲线外轨的理论超高,通常采用下列公式。;从式(2-1-1)可以看出,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,否则会造成内侧钢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等。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,列车在大风的情况下不会倾覆,乘客感到舒适。有砟轨道超高最大值一般不得超过150mm,无砟轨道超高最大值不得超过175mm。;2.欠(过)超高
超高主要是按照各次列车的平均速度设置的,但通过同一曲线路段的列车速度是不一定相等的。当大于平均速度的列车通过某曲线路线时,其实际产生的超高大于设置的超高,大于的这部分称为欠超高;当小于平均速度的列车通过该曲线路段时,其实际产生的超高小于设置的超高,小于的这部分称为过超高。
外轨超高是一个定值,对于速度较高的列车,由于外轨超高不足(欠超高),会产生未被平衡的离心加速度;对于速度较低的列车,外轨超高过大(过超高),则又会产生多余的向心加速度。减少欠???高值应作为平面曲线设计的一个原则。我国客运专线采用的欠超高允许值见表2-1-1。;舒适度条件;3.曲线半径
曲线包括圆曲线和缓和曲线,设置曲线可以使线路更好地适应地形变化,减少工程量。最小曲线半径是线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值,最小曲线半径的选定主要应考虑行车速度、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。
高速客运专线最小曲线半径的选择由下式确定。
(2-1-2)
式中:Rmin——最小曲线半径(m);
Vmax——列车最大速度(km/h);
hm——实设超高值(mm);
hq——允许的欠超高值(mm)。。
;与设计速度匹配的平面曲线半径见表2-1-2。
表2-1-2平面曲线半径表(mm);4.缓和曲线
缓和曲线是在直线与圆曲线之间设置的曲率变化的曲线(如图2-1-2所示)。缓和曲线的作用是当列车由直线(或圆曲线)驶向圆曲线(或直线)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,保证行车平顺。缓和曲线线型要力求简单,便于铺设与养护。;5.夹直线与圆曲线最小长度
夹直线是指两相邻曲线之间的直线段。两相邻曲线转向相同叫作同向曲线(如图2-1-3(a)所示),转向相反则称为反向曲线(如图2-1-3(b)所示)。;一般条件下:L≥0.8V(2-1-3)
困难条件下:L≥0.6V(2-1-4)
式中L—夹直线或圆曲线长度(m);
V—设计速度数值(km/h)。
圆曲线或夹直线最小长度见表2-1-3。;6.线路间距
线间距是指相邻两股线路中心线之间的最短距离(如图2-1-4所示),线间距的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,继而影响列车行驶的安全性和旅客乘坐的舒适性。当两列车相遇时,最初的风压力使列车相互排斥,到接近列车尾部时变为相互吸引。;;三、线路纵断面
线路中心线纵向展直后在铅垂面上的投影称为线路的纵断面。反应线路的起伏变