城市轨道线路平面曲线最小半径选择

城市轨道线路平面曲线最小半径选择 1 最小曲线半径标准选择的主要因素a 曲线半径对行车速度的影响列车运行速度的平方与曲线半径成正比 b 曲线半径对运营费的影响曲线半径越小 钢轨磨耗越严重 钢轨更换周期越短 根据国内对铁路曲线磨耗的研究结果推算出200m半径曲线的换轨周期大约比400m半径曲线换轨周期约缩短40 钢轨磨耗h与曲线半径R的关系曲线 c 曲线半径对工程的影响较小的曲线半径 能够较好地适应地形 地物 地质等条件的约束 缩小曲线半径可减少的工程拆迁量 有时 一处曲线采用大 小半径引起的拆迁工程费差异达数千万元甚至上亿元 d 曲线半径对换乘站设计方案的影响当曲线半径大于300m时 线路走向调整的余地较小 从而大大限制了设计者所能够提出的可行换乘设计方案数量及质量 而当半径降至200m或以下时 交叉线路 尤其是交角小于六十度时 设置平行换乘方式及其他较短换乘路径的换乘方案的可行性将大大提高 e 车辆对曲线半径的制约对于大运量或高运量的轨道交通车辆 其轴距制约了其在一定速度下所能通过的最小曲线半径 轴距越小 在一定曲线半径下允许通过的最大速度越高 f 旅客舒适度对曲线半径的要求在曲线地段 由于速度v而产生了离心加速度 需要通过设置相当于11 8 R 其中 v和R的单位分别为km h和mm 的外轨超高进行平衡 一般情况下允许欠超高为60 75mm 困难情况下不超过90mm 对于以60km h行驶在200m半径曲线上的列车 如果设置150mm的外轨超高 则欠超高为62mm 列车上的乘客感觉是舒适的 2 国外城市轨道曲线半径的选取美国 日本 法国等国家为了降低工程造价而采取较为灵活的最小曲线半径标准值 主要线路上的曲线半径比我国的标准小得多 纽约地铁的最小曲线半径为107m 芝加哥和波士顿地铁为100m 东京 大阪等城市的地铁线路的最小曲线半径大部分不足200m 巴黎地铁的最小曲线半径仅为75m 3 最小曲线半径的合理选择随着城市空间密度不断加大 城市轨道交通的最小曲线半径标准将会对工程造价和换乘设计方案等方面产生越来越大的影响 400m以下的小半径曲线具有限制列车速度 养护比较困难 钢轨侧面磨耗严重及噪声大等缺点 因此 曲线半径宜按标准半径系列从大到小合理选用 在实际工作中 最大曲线半径一般不超过3000m 在困难地段 站台段线路也可设在曲线上 为了保证行车安全和合理的踏步距离 其半径不应小于800m 4 中低速磁悬浮交通线路平面最小曲线半径选择磁悬浮列车与普通轮轨列车相比 具有低噪音 无污染 安全舒适和高速高效的特点 大力发展城轨磁悬浮交通对解决我国大城市交通问题有重要意义 线路所允许的最小曲线半径主要由安全条件 舒适条件确定 磁浮铁路系统从构造上采取了避免列车脱轨和倾覆的措施 列车环抱线路 而电磁力会随着间隙的减小而成几何级数增大 几乎排除了列车脱轨和倾覆的可能性 因此 城轨磁悬浮交通的平面最小曲线半径主要由舒适条件确定的 HSST曲线线路 在线路纵坡度为零时 未平衡的侧向离心加速度为线路中通过限制侧向离心加速度的最大允许值来保证旅客舒适度 当平曲线半径 横坡角等线路设计参数一定时 保证侧向离心加速度不超过允许的最大值的平曲线半径 根据旅客列车通过曲线的最高速度用下式计算 因此 当速度一定时 选定曲线半径的关键是确定曲线地段轨道梁最大横坡角和未被平衡的侧向加速度 a 舒适条件所确定的最大横坡角磁浮车辆在曲线上停车或低速行驶时 由于设置横坡角 旅客会有车辆翻过来的感觉 横坡角的设置应该不影响旅客和让旅客没有明显感觉为宜 考虑磁浮列车重心低 采用相同的横坡角 重心低的车辆要更稳定 产生翻转倾覆的趋势小 旅客所能承受的侧向向心加速度要大于普通轮轨列车 因此应该相比我国地铁选用更大的横坡角 可以根据国内外在轮轨系统上所作的相关实验结果 取未被平衡的侧向向心加速度为1 0米 平方秒 满足安全舒适的条件 综合考虑舒适条件和合力偏心矩条件 建议最大横坡角选用6 b 允许未被平衡的侧向离心加速度中低速磁悬浮列车以最大速度通过小半径曲线时 因设置的最大横坡角不能完全平衡列车曲线运动产生的侧向离心力 从而产生未被平衡的的侧向离心加速度 该加速度是影响乘客舒适度的主要因素之一 它不应导致乘客感到不舒适 根据国际铁路联盟 UIC 有关资料 当未被平衡的侧向离心加速度达到0 118g时 绝大多数乘客没有不舒适的感觉 对于其限值 欧美国家一般规定不超过0 1g 约1米 平方秒 我国试验资料表明未被平衡离心加速度为0 4一0 8米 平方秒时 旅客无不良感觉 德国试验表明 当未平衡离心加速度值为0 65米 平方秒时 旅客无不良反应 英国试验表明 未平衡离心加速度值为1 1米 平方秒时 旅客已有明显感觉但没有不良反应 美国试验表明 当未被平衡离心加速