《高速铁路线》PPT课件

第二章高铁线路、2-1高铁选线的基本原则2-2高铁线路平面设计2-3高铁线路纵向设计、2-1高铁选线的基本原则、舒适原则、安全原则、速度原则、兼容原则、利益原则、企业财务利益：财务评价和偿还投资能力国民经济效果：促进了沿线社会经济的进一步发展投资和利益是权衡的关系。 在利益原则下，仍然要追求顺直、短捷。 1利益原则，1 )昆山、丹阳两站，2 )镇江站，3 )设宿州站，例如站，线路延长13km，地方要求很强，但采用直方案。 最初是越行站，之后的调查发现两市的经济发展很快。 如果设定为中间站，预计设计年度内两站各有200万人的运输量，运输收入将增加8亿元/年。 开设高速公共汽车，需要增加站台、地道、小型站台，每站增加投资的仅约2000万元。 设置车站后，铁路迂回增长，投资需要增加1亿元以上。 镇江能吸引扬州客流，因此预测旅客运输量将达到700万人/年，高铁运输收入可增加到14亿元/年。 2兼容原则：尽可能笔直且短，即使远离电缆，也请靠近电缆。 线路的方向，车站，区间线路，应该接近现有的有线，必须尽可能接近靠岸巴士时，距离远时请设置联络线。 3速度原则主要考虑v平均/Vmax值的合理范围：一般地段0.9的困难地段为0.85，以避免标准的不合理性和工程投资的浪费。 因此，Vmax必须综合研究地形条件和工程情况。 4安全原则、运行的第一保证。 选线和工程措施都要保证行车的安全，不能留下威胁安全的危险。 线路要尽量避免塌陷、滑坡、活动断裂带和松软低水平等不良地质地带，避免浸水路堤和洪水冲走路堤。 个别车间无法避免的情况下，必须采取保证安全的工程措施。 5舒适原则、目的：有效地吸引客流。 影响舒适性的因素：1 )线路设计参数2 )车辆性能3 )线路整体刚性、平面：曲线半径、缓和曲线、剪裁直线、线间距离等。 纵断面：坡度代数差、坡度段的连接、纵断曲线等。 减振、密闭性等主要表现在桥梁等结构和堤坝、堤防和路堑的协调中，避免频繁交替设置，减少不同刚性的变化。 在不同刚度之间，必须设置一个过渡段以避免突变。 1、最小曲线半径、2-2高铁线路平面设计、线路设计的重要任务之一。 与限制列车最高速度的要因工程费和运营费有很大影响的运输模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度、列车运行的稳定有关。 高速列车设计最高速度vmax、超高和超高不足之和的容许值h hq； 高速列车的最高运行速度vg、跨线旅客列车的正常运行速度vk、不足高和超过高之和的容许值hq hg等。 影响因素：1.1速度目标值、速度越大能量消耗量计算得越大，350km/h和300km/h必须行驶等距离40km下运行时间相差1min，但增加的电力消耗量急剧增加，减少的运行时间短而增加的能量消耗量大dx，速度和能源消耗量的关系，轨道高铁的速度目标值最大300km/h和经济的350km/h和300km/h的基础设施基准一样，因为工程成本的差异很小，增长的高铁地形适合地区的基础设施，是以350km/h设计的) VMAX=350公里/h。 初期，高中速混合运输，从300和200km/h一致的长期来看，以高速车为主，最高350km/h，同时搭配跨线旅客列车(250km/h )和不同的速度列车运行。 Rmin首先满足Vmax的要求，其次满足不同v匹配条件下的要求。 京沪铁路：1.2实现了超高、超高、超高的容许值，一般路线：影响因素： (1)列车在曲线上停车时的安全稳定性，(2)旅客的舒适性。客运专线：(1)超高容许值h，试验研究： h=200mm停车时，部分旅客站不起来，走路困难，头晕等。 国外资料：日德和法均为180mm。 单线125毫米，双线150毫米。 170毫米，普通线路：一般75毫米，困难90毫米； V120km/h线路的个别特殊状况在110mm以下。 影响因素：高速：舒适性好： 40mm好： 60mm一般： 70mm差： 100mm，(2)允许值高hq，30mm，良好； 55毫米，优选80毫米，有点不舒服108毫米，不舒服。 1993、铁科学院、乘客舒适线路养护保养。 普通线路：货物列车轴重大，曲线内轨道磨损和线路破坏作用大。 京沪高速：客运专线客车行驶性能优于卡车。 必须以高速为主，重点保证高速车的舒适性，(3)超高容许值hg、hg=50mm，同hq，4 )主线、跨线旅客列车的共用线运行时超高和超高之和的容许值hq hg、 HQ Hg = Hg -h、h在线路开通后超高的调整超高和超高之和的容许值不足hq hg，其理由与hq hg的分析相同。 (5)单一高速列车运行时的超高和不足超高之和的容许值h hq， HQ = HQ qqh，海外的值参照下页，东海道新干线的一般条件为210mm，个别条件为240mm； 山阳和之后的新干线一般为180mm，个别为210mm。 法国TGV-SE线一般为215mm，个别为269mm的TGV-A线一般为177mm，个别为266mm的TGV-N线一般为214mm。 国外高速客运铁路取值情况：1.3最小曲线半径的确定，1 )客户专用设计速度要求Rmin，式中，vmax设计速度目标值，300，350 km/h。 2 )高低速列车共线运行条件下Rmin，式中，VG-高速列车速度值VD-跨线旅客列车的正常运行速度值，2 .最大曲线半径，一般不得超过12000m，个别不得超过14000m。 根据：线路铺设、养护、保养精度(1毫米)。 曲线的线性平滑主要基于基桩控制曲线的正矢量值保持。 当R=12000、l=10m时，正矢量值为f1mm。 3、曲线半径的选定、曲线半径系列、选定原则、优先选定推荐半径，慎重地使用最小半径和最大半径。 根据土地条件，从大到小，合理地选择。 如果需要的话，曲线半径可以是数列之间的100m的整数倍。 正线不能设计复线。 区间的正线是线的间隔不变的并行双线设计，双线设计是同心圆。 限速区间必须根据不同地区的行驶速度选定合适的曲线半径，大型站的两端减少或加速，需要限速的车站外导线，由于行驶速度低，为了减少施工，可以选择符合实际行驶速度的小曲线半径，在地形、地质条件困难、施工困难的地区4、缓和曲线、4.1作用、4.2要求、平滑性、行驶安全性、乘客舒适性、三次抛物线型三次抛物线馀弦改善型七次四项式半波正弦型一波正弦型，4.3线性、1 )三次抛物线直线正斜面型，平面：1 )三次抛物线直斜面型，立面：2 )三次抛物线馀弦改善型，平面：立面：3 三次抛物线圆改善型，平面：立面：4 )七次四项式类型：平面：立面：5 )半波正弦型：平面：立面：6 )一波正弦型：平面：立面：中国高速铁路采用三次抛物线曲线半径困难的条件标准时或缓和曲线不能保证足够的长度时，三次抛物线改善型缓和影响缓和曲线最小长度的因素：车辆脱轨； 不平衡的横向离心加速度时的变化率(过高时的变化率)车身倾斜角速度(超高时变化率)。4.4最小长度，式中，h0-实际超高度(mm) l0-缓和曲线的长度(m) imax最大超高顺坡率(2)，(1)根据车辆的脱轨条件决定缓和曲线长度，(2)根据不平衡的横向加速度时变化率(过高的时变化率)决定缓和曲线长度-不平衡的横向加速度时变率(m/s3)g重力加速度(9.81m/s2) v-设计最高速度(m/s) s1-一轮对两轮接触点的间隔(m )。 关于直线型超高顺坡的三次抛物线及其改善型缓和曲线，vmax设计最高速度(km/h )。 根据国内外的研究，过高时的变化率23mm/s，95%的旅客有“轻微的感觉”，过高时的变化率38mm/s，20%的旅客有“明显的感觉”，过高时的变化率51mm/s，50 、对客运专线高铁，考虑到更高旅客舒适条件的要求，建议：从而确定缓和曲线长度：一般条件、困难条件、困难条件，(3)根据车身倾斜角速度(超高时变率)的要求来确定缓和曲线长度、-允许的车身倾斜角速度(rad/s )。 为了保证、舒适性，车身倾斜角速度应该满足，I的关系如下：直线超高顺坡的情况下，喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓地应根据曲线半径和地形条件合理地选择在表2-8中， 一般在最大长度和一般长度之间应该选择的困难条件下，在一般长度和最小长度之间可以选择的3速之间进行插值时，请以10m为单位进行选择。 取(4)值的话，在表2-8缓和曲线的长度(m )、5 .缓和曲线出入口(也就是缓和曲线的起点)列车发生的振动不重叠。 与列车的振动、衰减特性和速度有关。 实验表明，夹着(，1 )圆曲线最小长度，2 )直线最小长度，HZ，ZH，YH，HY，HZ，5 .直线最小长度，车辆的振动周期约为1.0s，衰减时间为1.5到2个周期。 5 .直线与圆曲线的最小长度相夹，干线：0.60.67vmax海外高速铁路：0.41.0vmax中国客人专用：一般：0.8vmax； 困难： 0.6vmax。 1 )影响电气化铁路建筑极限高度的因素：接触网悬挂方式的结构高度、导线高度、带电体的对地绝缘及隧道桥梁的截面尺寸、施工误差等；6 .建筑极限；2 )影响建筑极限宽度的因素：机车极限宽度、机车车辆运行中的横向振动偏移轨道状态和一定的安全馀量等直线区间曲线区间； 6、建筑界限、6.1直线区间建筑界限、最大高度7.25m、最大宽度4.88m，还有3种界限合为一。 6.2曲线区域的建筑界限，式中，w-曲线的内侧加宽值(mm) h-轨道上表面到计算点的高度mm； h-外轨的超高值(毫米)。 必须考虑、曲线内侧的极限会扩大。 包括所有的圆曲线、缓和曲线和部分直线，采用台阶的加宽方法。 扩大范围，7 .线间距离(5m，5.3m )，影响因素：仪表机车车辆宽度高速列车遇到的风压(会车压力波)车体密闭性能窗玻璃受压性能铺设道岔的道岔等，(1)与对面列车的速度平方成比例(2)速度低的列车受力大(外形相似)。 (3)与交叉列车相邻侧壁之间的净距离y成反比。 (4)与列车外形密切相关(5)关于测量点的高度，高度越低波值越大(6)某车辆在同一高度下的平均波值和最大值有一定的差异，有非稳定性。 会车压力波的主要特征：8 .安全退避距离，研究内容：制定列车风对人体的受力情况和列车风速和压力分布对人体安全性的判别标准。 日、英速度标准：日9m/s英11、17m/s。 法国和德国的空气动力标准： 100N。 我国：空气动力100N、130N； 风速14m/s。 安全退避距离：站台2m、轨道侧3m。2-3高铁线路纵断设计，1 .最大坡度，法国TGV东南线：35，22喀喀喀喀喀喀喀喀喀地德国客户共通线：12.5，客户专用线40，2222222226日本高铁33366 我国客人专用：一般为20，困难情况不得超过30。 列车行驶线的最大坡度在35以下。 不考虑坡度的减少。 有关规定：2坡的长度、影响因素、地形、工程费用和运营费用、列车的稳定性和乘客的舒适性、要求：两纵断曲线不重叠，并且有一定的坡长。 原因：保证列车在前后两条纵断曲线上产生的振动不重叠。 计算式：2.1最小坡段长度，普通线路：两纵断曲线不重叠，列车不断挂钩。 高铁，其中0.4vmax是夹坡的最小长度。 2.1最小梯度段长度，一般最小长度为30000m，个别最小长度为25000m。Rsh、计算结果为50的整数倍。 一般900m以上困难的情况下为600m以上。 不能连续采用n坂段邻接的大坂段不要采用v坂段。 最小坡度长度计算图，i1，Rsh，i3，i1-2，Rsh，i2、i1-2=|i1-i2|i2-3=|i2-i3|、i2-3、S1、S2、S3、s1=rshI1-2/2s3=rshI2-3/2s2=0.4VMAX，影响因素：坡度值，地形(1)最大坡度12？ 2.3.1相邻法面展开间的坡度差普通线路：避免列车挂钩的高速铁路：无规定2.3.2连接方式：直接连接或纵向曲线连接。 2.3.3高铁纵断曲线的设置条件：普通线路： I，II级3，III级4，高铁：坡度差为1，2222222