_时速300_350km客运专线铁路设计暂行规定_上册_编制介绍

时速300350KM客运专线铁路设计暂行规定上册编制介绍胡叙洪铁道第三勘察设计院,天津300142摘要京沪高速铁路设计暂行规定上、下已经于2004年12月以铁建设2004157号颁发执行。但是,随着各条客运专线建设步伐的加快,原针对京沪高速铁路具体特点编制的京沪高速铁路设计暂行规定上、下,其适用范围已显不足同时,随着我国对客运专线研究的不断深入,部分条款需要补充、修改和完善。因此,在京沪高速铁路设计暂行规定上、下的基础上,编制时速300350KM客运专线铁路设计暂行规定显得非常重要,必将对促进各条客运专线的建设产生积极的影响。对本次编制情况进行了总结,与国外同类标准进行了对比分析,阐述本次编制的依据及其各项标准的科学性和合理性。关键词客运专线设计暂规编制经明朗的内容不再修改,但在新的认识基础上,对于确实存在问题的内容,进行了认真研究并进行适当修改。既有规范和新编规范之间的关系关于客运专线,目前有许多技术条件已经颁布或正在编制。本次编制主要纳入与速度关系密切的部分内容,对于与速度关系不大或专业性非常强的内容,尽量反映在有关专业性技术条件中。2本次编制主要修改的内容1对总则部分的主要技术标准条款进行了适当修改,与其他新编暂规进行了协调统一。2平面圆曲线半径增加了“常用曲线半径”的内容。3缩短了部分缓和曲线长度标准。4放宽了正线最大坡度的使用范围,即“正线的最大坡度,一般条件下不应大于20,困难条件下,经技术经济比较,不应大于30。”“动车组走行线的最大坡度不应大于35。”5最小坡段长度的表达方式进行了修改,即“满中图分类号U238文献标识码C文章编号100429542006030001101概述本次编制是根据经规标准200530号“关于编制新建时速300350KM客运专线铁路设计暂行规定的通知”要求进行编制的。编制过程中,遵循了以下原则。1以京沪高速铁路设计暂行规定为基础,以适用于有碴轨道设计为主要编制范围。2在维持既有章节划分和组成内容基本不变的前提下,对京沪高速铁路设计暂行规定中的核心内容予以保留,以保持该规定的完整性和延续性。3要提高本暂规的普遍性,使之普遍适用于中长期铁路网规划中新建时速300350KM的各客运专线。4编制过程中注重了以下几大关系。有碴道床与无碴轨道之间的关系关于无碴轨道,部已经单独安排了无碴轨道设计技术指导原则,因此,本暂规重点从无碴轨道的选择、无碴轨道的应用范围以及其他普遍性问题上进行了必要的规定,处理好与“指导原则”的协调和统一。与原京沪暂规的延续性及与时俱进的关系本次编制原则上对京沪高速铁路设计暂行规定中已足公式L2I/2R014V的计算要求”,主要PSHMAX体现满足夹直坡段最小长度的概念。6增加了黄土路基和岩溶、人工洞穴路基的一般规定和处理措施。7过渡段增加了二次填料过渡等措施。8基床表层填料明确为级配碎石,取消了级配砂砾石。基床底层中填石路堤的填料粒径规定最大不得大于10CM。9硬质岩路堑将路基面以下012M岩石挖除换填级配碎石。10软土路堤考虑列车荷载作用时的稳定安全系数由1115调整到1125。11结合无碴轨道技术条件的编制,对有关无碴轨道的条款进行了适当简化。12对原条文中与速度关系不大的桥梁附加力进行了整合,合并为一条。13增加了无碴轨道桥梁梁端竖向转角的要求不应大于1。14明确了有关舒适度指标的要求。15增加了无碴轨道地段涵洞工后沉降的要求1收稿日期20051228作者简介胡叙洪1966,男,高级工程师,1987年毕业于上海铁道学院铁道工程专业。铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN20063胡叙洪时速300350KM客运专线铁路设计暂行规定上册编制介绍线路/路基不应大于30MM的规定。16结合无碴轨道技术条件的编制,修改完善了无碴轨道桥面布置图。17对原钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计方面的有关内容进行了适当简化。水沟,并增加了严寒地区隧道排水方面的有关要求。22增加了有关运营通风和防灾通风的内容。23根据最新通道及有关设备的设计情况,调整了通道、站台宽度设计标准。24增加了有关引入既有站改建的原则意见。25调整了站场部分的文件编制结构。18对隧道主体结构明确了应满足年限的要求。100年使用3主要技术标准与国外对照情况19增加了湿陷性黄土隧道底部加固处理措施方面的有关内容。20对洞门结构,增加了加强隧道洞门基础处理方面的内容。21对于隧道防排水,明确双线隧道应设置中心311线路31111线路平、纵断面关于线路平、纵断面有关技术参数的取值及与国外主要技术标准的对照情况,见表1。表1各国高速铁路线路平纵断面技术条件及参数对比最小坡段内平均不35001KM小1400016000210001215HH取28335016000货8040000从表1可以看出,我国客运专线的最小曲线半径略大于国外。这主要是因为我国幅员辽阔,既有路网范围大,跨线列车多,而跨线列车短期内还难以达到本线列车的运营速度要求,考虑350、300KM/H高速列车与250KM/H或200KM/H跨线列车的混合运行,引起曲线半径增大。关于实设超高允许值,采用180MM这一标准,与国外高速铁路采用的标准基本一致。至于设计超高,当考虑350KM/H列车与200KM/H列车混合运行时,7000M半径地段的超高选用范围为上限170MM、下限135MM。选用上限的目的主要是考虑适当加长缓和曲线长度,为今后运营中速度的提高留有余地。实际使用中,超高设置值可在以上范围内根据实际运营情况合理调整。当设计超高采用实设超高上限值时,欠超高为37MM,小于40MM,说明速度为350KM/H的本线高速列车乘坐舒适度“良好”曲线半径为9000M时,过超高为73MM,小于80MM,说明速度为200KM/H的跨线旅客列车乘坐舒适度“一般”当曲线半径为7000M时,过超高为103MM,说明速度为200KM/H的跨线旅客列车乘坐舒适度有轻微不舒适感。但由于远期本线旅客列车速度提高到350KM/H时,速度为200KM/H的跨线旅客列车将为数不多,大部分跨线旅客列车预计能够达到250KM/H及以上,其过超高检算值为65MM,即乘坐舒适度仍可达到“较好”水平。当设计超高采用实设超高下限值时,欠超高为72MM,小于80MM,说明速度为350KM/H的本线高速列车乘坐舒适度可满足“一般”水平以上过超高为68铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN200632国别线路类别运输模式设计速度/KM/H最小曲线半径/M实设超高允许值/MM欠超高允许值/MM过超高允许值/MM超高时变率/MM/S欠超高时变率/MM/S夹直线及圆曲线最小长度/M最大坡度/竖曲线半径/M竖曲线间长度/M日本东海道新干线客运专线25025002001104537014V1510KM超过12延长不足于2010000山阳新干线客运专线26040001809015000东北新干线客运专线26040001806015000上越新干线客运专线26040001806015000北陆新干线客运专线2604000180603015000法国东南线客运专线2703846322018010013010011050标准30困难50015V3519000014V大西洋线客运专线30045454000180851001001102525000北方线客运专线30025地中海线客运专线3507143625018065851001103525000德国汉诺威维尔茨堡曼海姆斯图加特客货共线客250货80700051008590250KM/HV300KM/H取23,160KM/HV80M的大跨度桥梁竖向刚度限值的确定对于L80M的大跨度桥梁,竖向挠跨比的限值要求则是参考UIC规范的规定,挠跨比不大于1/800。鉴于中国的设计活载ZK活载与UIC荷载接近,故建议挠跨比限值原则上按UIC规定取值,因ZK活载相当于018UIC荷载,故将挠度限值取为L/1000。根据以上研究,确定了客运专线梁体的竖向挠度限值,见表8。表8梁体的竖向挠度限值图33跨及3跨以上铁路桥梁最大容许弯曲值表9梁体的竖向挠度限值注在给与轨道面预拱度与挠度相抵消这样的有利场合,可稍放宽采用。41312梁端转角1中国的相关规定梁部结构,在列车竖向静活载作用下,有碴轨道桥梁端竖向转角不应大于2,无碴轨道桥梁梁端竖向转角不应大于1。这样既保证了列车运行安全性和舒适性的要求,同时对于有碴轨道可以减少道碴的扰动,对于无碴轨道减小梁体竖向转动造成的轨道的上拔力。京沪高速铁路在设计中实际采用的20、24、32M跨度简支梁有碴桥梁,在考虑冲击系数的荷载作用下的挠度比,分别为1/10714、1/6792、1/5285,对应的端转角均小于2并对24、32M简支梁进行了仿真计算,计算得跨中最大动挠度比分别为1/23737、1/17403,对应的梁端转角均小于015。2德国规范图4德国规范DIN2FACHBERICHT101AUSGABEMARZ2003附录G13111213给出了适用于有碴轨道桥梁梁端转角的限值。在考虑动力系数的UIC71荷载和温差作用下,线路中心处的梁端最大转角不应超过下列值单线桥2德国规范德国铁路规范DINFACHBERICHT101AUSGABEMA2RZ2003G3111312检测运行舒适度的弯曲标准中,为限制车体的垂直加速度以保证乘坐舒适度,规定了铁路桥梁在实际动荷载的最大允许挠度限值。双线桥和多线桥均单线加载并考虑动力系数。见图3。3日本规范日本规范有关列车活载产生的竖向变形限值变位、变形量的检算中,一般取单线列车活载,必要时考虑冲击力在新干线荷载作用下竖向挠度限值见表9。经对比可以看出,3个国家对梁的竖向挠度的规定略有差别,但相差不大,德国更注重对动力作用下挠度的控制,以保证列车运行的舒适性。铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN20063361510RAD桥台与桥梁之间121010双线梁3相邻两片梁之间RAD331510桥台与桥梁之间RAD312510RAD相邻两片梁之间图4梁端转角示意3日本规范日本规范有关列车活载作用下轨道面的变位量折角和错位应不小于表10。对于有碴桥面,一般不7跨度L24M24M80M单跨L/1300L/1000L/1000多跨L/1800L/1500L/1000跨度02008018018固有频率由55L,增加到80L,亦即300KM/H的桥梁刚度是210KM/H时的21116倍。我国规范与德国规范基本一致。为避免车桥谐振,梁的竖向自振频率应大于N0111VMAX/L的计算值。考虑客运专线铁路车辆的动力作用较大,故建议客运专线铁路简支梁跨度1240M梁的竖向自振频铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN20063速度范围/KM/H最大折角变化/RAD最小水平半径/M单线上部结构多线上部结构V120010035170035001202000100151400017500变位方向最高速度/KM/H错位/MM折角1/1000平行移动折角弯折L330KTOTL20/3330适合单轨道适合双轨道式中TOTL跨度或联长,MK下部刚度,KN/CM20KN/M作用于结构上的制动力330KN/M最大牵引力1000KN/3CM330KN/M3CM当桥梁两端设置钢轨伸缩调节器时,允许钢轨与桥面的相对位移。3中国的相关规范是综合考虑轨道的受力变形,对下部结构刚度作出规定。而德国首先规定下部结构的变形要求,然后反算刚度。以下是对我国常用跨度桥梁下部结构刚度计算的对照表,见表13。表13墩顶纵向水平线刚度双线对照铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN20063跨度/M中国暂规按照德国规范思路计算下部结构桥墩刚度/KN/CM刚度/KN/CM说明202401414不设或一端设钢轨伸缩调节器243001494324001654224450参考1960324800参考2635232650参考23393321450参考973两端设钢轨伸缩调节器墩台顶跨度/M最小水平线刚度/KN/CM附注桥墩12120不设钢轨伸缩调节器16200不设钢轨伸缩调节器20240不设钢轨伸缩调节器桥墩24300不设钢轨伸缩调节器32400不设钢轨伸缩调节器40700不设钢轨伸缩调节器481000不设钢轨伸缩调节器桥台3000不设钢轨伸缩调节器项目ABCD高低日法德日法德日法德日法德AAAAAAAAAAAA43665101471020151535轨向BBBBBBBBBBBB326461014482091235胡叙洪时速300350KM客运专线铁路设计暂行规定上册编制介绍线路/路基需的。较有碴轨道而言,无碴轨道突出的优点之一就是轨道的高平顺性,采用该标准是必要的,也是能够达到的,更高的精度标准会增加施工难度。参照国外高速铁路无碴轨道铺设精度标准,提出了本暂行规定的建议标准,见表15表17。健全防灾设施和消防系统,将灾害减少到最低程度。我国客运专线规定,隧道内应设置贯通整个隧道的救援通道,单线隧道应单侧设置,双线隧道应双侧设置长度大于1000M的隧道,有条件时宜设置紧急出口救援通道的宽度不宜小于115M,净高不应小于212M。由于隧道是一个半封闭空间,出入口和疏散通道较少,因此,隧道内发生灾害后如何尽快把旅客疏散到安全地带是隧道防灾救援需要解决的重要问题。近年来,随着高速铁路和客运专线的发展,客运专线隧道内的防灾救援问题越来越引起重视,发达国家基本上都根据各自国家的特点制定了各自的隧道内防灾救援标准。虽然客运专线隧道内火灾发生的几率很低,但是危害极大,而防灾设施的建设和维护所需要的资金较大。因此,各国所制定的客运专线隧道防灾救援标准也不相同,甚至差异很大。在防灾救援问题上,日本和德、法等欧洲国家的标准相差较大,主要是救援方式的区别。日本认为可不设置救援通道,发生火灾时采用隧道外停车灭火。个别特长隧道内设置消防段和紧急疏散通道。法国认为应该设置救援通道,但目前法国超过1000M的隧道趋向设成2座单线隧道,每隔400M必须设置联络通道以作为应急出入口。德国高速铁路双线隧道内均设置了双侧贯通的救援通道。德国认为大于1000M的隧道应设置紧急出口,到达紧急出口或隧道口的最大距离不得大于500M。表15有碴轨道平顺度铺设精度标准表16无碴轨道平顺度铺设精度标准表17道岔直向平顺度铺设精度标准6隧道611隧道断面内净空1双线国外客运专线双线铁路的隧道断面情况见表18。表18国外客运专线双线铁路隧道断面面积2507站场711到发线有效长度到发线有效长度除满足列车长度要求外,还需要另考虑安全保护距离的要求。日本新干线信号为ATC非连续曲线速度控制模式,车站的到发线有效长为列车长度、安全余量和安全保护距离的总和。新干线列车长度为400M,余量为30M,安全保护距离为50M,到发线有效长度计算范围自信号机或信号标志牌到警冲标。因此,新干线车站的到发线有效长度为480M,考虑双方向使用,两警冲标之间距离为530M。法国和德国的安全保护距离为100M。我国客运专线按旅客列车最大编组辆数为16辆,列车长度为1626416M,取420M,另每侧考虑15M的停车余量,确定到发线有效停车长度为450M。同时,考虑紧急制动曲线的过岔速度为80KM/H、开口速度采用35KM/H时,列车测速和测距误差均为1,铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN20063从国外发展情况来看,300350KM/H双线隧道断面内净空有效面积趋向于采用100M2。我国客运专线推荐为100M2。2单线西班牙MADRID2VALLADOLID高速铁路GUADARRAMABASETUNNEL2813KMV350KM/H,单线隧道净断面积为52M2。我国广深港客运专线盾构隧道,V350KM/H,单线隧道净断面积为65M2。本次暂规单线隧道断面内净空推荐70M2。612防灾与救援隧道防灾应贯彻“以防为主,防消结合”的原则,10设计速度/KM/H法国德国意大利北方线300地中海线350科隆法兰克福300曼海姆斯图加特300350线间距/M41541841541755隧道内净空面积/M2100100928282100设计速度/KM/H西班亚日本韩国中国台湾350山阳新干线300汉城釜山350台北高雄350线间距/M4174155415隧道内净空面积/M21006410790项目高低轨向水平扭曲6125M轨距幅值/MM22221弦长/M10项目高低轨向水平扭曲6125M轨距幅值/MM22121弦长/M10项目高低轨向水平扭曲6125M轨距幅值/MM22222弦长/M10线路/路基铁路轨道设计规范编制的主要内容及特点刘华,韩启孟铁道部经济规划研究院,北京100038摘要铁路轨道设计规范为首次编制,为使广大设计人员更好地理解和应用,针对规范编制的主要特点、主要条文的制定原则、重要参数的取值方法进行重点说明。关键词铁路轨道设计规范编制特点轨道技术向现代化迈进的一个重要标志。规范按照安全适用、经济合理、技术先进的要求,在认真总结我国铁路轨道工程研究、设计、施工、验收及轨道部件相关技术条件与应用的经验和教训的基础上,科学地借鉴了国内外有关标准的规定,参考国内外轨道工程最新实践,广泛征求研究、设计、施工及运营部门的意见,经多次审查编制而成。规范编制中始终本着“以人为本,服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的建设理念,以实现轨道质量均衡、弹性连续、结构等强、合理匹配为原则,达到均衡提高轨道整体结构承载能力之目的,确保列车按规定的速度不间断地安全平稳运行。规范共分13章,主要内容包括总则、术语和符号、基本规定、轨道类型、钢轨及配件、轨枕及扣件、有碴道床、无碴道床、道岔、钢轨伸缩调节器、无缝线路中图分类号U21312文献标识码C文章编号100429542006030011041概述铁路轨道设计规范是我国铁路第一部关于铁路轨道的专业性设计规范以下简称规范。规范的编制是为满足铁路运输发展的需要,也是铁路收稿日期20060111作者简介刘华1965,女,高级工程师,1986年毕业于北方交通大学,工学学士。列车车载设备触发常用制动和紧急制动模式曲线的延误时间均为016S,计算的高速列车安全保护距离为每也是如此,如日本中小站一般设24条到发线,作业量大的车站根据需要确定。根据京沪高速铁路设计暂行规定国际咨询情况,日本、德国、法国在车站设计中,均考虑了高峰时段列车到发对车站规模