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高速铁路概论主讲老师:高速铁路概论主讲老师:项目一高速铁路线路项目导读线路是铁路运输的重要技术设备之一,由轨道、路基和桥隧建筑物等组成。相对于普通铁路,高速铁路具有高速度、高密度、高安全性、高舒适度等特点,因此对线路要求更高。为了达到高速铁路的运营要求,高速铁路线路应为高速运行的列车提供高平顺性与高稳定性的轨面条件,并且要保证各组成部分具有一定的坚固性与耐久性。认识高速铁路线路的平面和纵断面了解高速铁路轨道认识高速铁路路基和桥隧建筑物123目录|CONTENTS

项目目标知识目标①熟悉高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数②掌握高速铁路轨道的类型及结构部件③了解高速铁路轨道检测与维修管理方法④掌握高速铁路路基的结构⑤

了解高速铁路对路基的要求⑥熟悉高速铁路桥隧建筑物结构及特点技能目标①能够正确区分高速铁路轨道的类型,并认识其结构部件②能够认识高速铁路的路基结构思政目标①养成脚踏实地、认真负责的工作作风②树立执着专注、坚忍不拔的工匠精神③

树立服务集体、服从纪律的团队精神1.1认识高速铁路线路的平面和纵断面任务引入中国“新四大发明”之“高铁”国际上有种说法,高铁“始于日本,发展于欧洲,格局大变于中国”。中国高铁虽然是后来者,却已成为“后发先至”的典型案例。自2008年进入高铁时代以来,从“和谐号”到“复兴号”,中国高铁发展迅速,在世界上获得了较高的声誉,被称为中国“新四大发明”之一。2017年9月21日,中国标准动车组列车“复兴号”在京沪线上以350km/h的速度开跑,正式向世界宣告,中国高铁已经走在了世界的前列,在技术上反超称霸多年的日本。中国自然环境和地质状况复杂多样,因此高速铁路纵横交错、四通八达,穿山越岭、跨江跨河。要同时满足高速和安全的要求,高速铁路就需要解决众多复杂的尖端技术。中国高铁建设者和科研人员在高铁尖端技术领域也取得了一系列重大突破。任务引入从桥梁、隧道、无砟轨道等线路工程,到牵引供电和列车运行控制系统,再到高速列车的研制,中国高速铁路走出了一条独具特色的创新之路,推动中国在这一领域占据世界领先地位。从一无所有,到构建起完备、成熟的技术体系,这一路虽坎坷曲折,但终是登上世界之巅。高速铁路不仅为人们构筑起生活新时空,也为社会提供了优质的公共产品,并成为经济发展的强大推动力。中国人以不断进取的姿态,走出了一条创新发展之路,发展起属于自己的完整、成套的高速铁路技术体系和技术标准,在人类轨道交通发展史上,打烙下清晰而深刻的中国印记。如今,很多外国政要到访中国时,都会乘坐中国高铁、感受中国速度。2018年6

月8日,俄罗斯总统普京访问中国时,就体验了中国高铁,感受到了中国高铁的快速、平稳、舒适,并称“坐火车有种浪漫的感觉”。高铁论坛请同学们分组讨论:你认为为什么高铁被称为中国“新四大发明”之一?任务工单1.任务描述学习相关知识并复习整理后,进行高速铁路平面和纵断面相关的知识竞赛。2.小组分工以3~5人为一组,选出组长并进行任务分工,制订合理的工作计划。将小组成员信息及分工情况填入表1-1(详见教材)中。3.获取信息在进行具体工作前,需要掌握高速铁路线路平面和纵断面的相关知识。请各组组长组织组员收集相关资料,回答相关引导问题(详见教材)。1.1.1高速铁路线路的平面线路中心线在水平面上的投影称为线路的平面,它能够反映线路的直、曲变化情况。1.1.1高速铁路线路的平面江阴高铁站的线路规模和平面示意图你认为高速铁路线路的平面所涉及的技术参数有哪些?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。s—轨距;h—超高;θ—倾斜角度;G—车厢重力;O—车厢重心1.1.1高速铁路线路的平面图1-2超高原理式中:h——超高,单位为mm;

v平——通过曲线的各次列车的平均速度,单位为km/h;

R——曲线半径,单位为m。1.1.1高速铁路线路的平面1.最大超高1.最大超高在曲线半径固定时,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,否则会使内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,因此需要设置最大超高。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,列车在大风中不会倾覆,同时使旅客感到舒适。1.1.1高速铁路线路的平面高铁资料库在日本新干线中,除了东海道新干线的实设最大超高为200mm外,其余实设最大超高均为180mm。而中国线路的最大超高一般采用170mm、175mm等。1.1.1高速铁路线路的平面2.欠(过)超高超高主要是按照各次列车的平均速度设置的,但不同列车通过同一曲线的速度不一定相等。当车速大于平均速度的列车通过某段曲线时,其实际产生的超高会大于设置的超高,大于的这部分称为欠超高;当车速小于平均速度的列车通过某段曲线时,其实际产生的超高会小于设置的超高,小于的这部分称为过超高。1.1.1高速铁路线路的平面2.欠(过)超高欠超高和过超高会使内、外轨产生严重的不均等磨损,也会降低旅客的舒适度。因此,为了达到高速铁路所要求的高平顺性、高舒适度,要对欠(过)超高进行限制。以京沪高速铁路为例,其欠(过)超高最大允许值如表所示。1.1.1高速铁路线路的平面京沪高速铁路的欠(过)超高最大允许值1.1.1高速铁路线路的平面高铁论坛请同学们总结一下高速铁路欠(过)超高最大允许值在什么范围内旅客的舒适度比较适宜?3.曲线半径(1)内容曲线包括圆曲线和缓和曲线。(2)作用高速铁路线路上设置曲线可以使其更好地适应地形变化,减少工程量。(3)范围曲线半径不能过大,但也不能过小。曲线半径过大,线路设计精度和轨道检测精度便无法得到保障;曲线半径过小,会加剧钢轨的磨损,进而影响列车的安全性和稳定性。因此,应根据线路特点设置最大曲线半径和最小曲线半径。1.1.1高速铁路线路的平面3.曲线半径(4)相关概念最大曲线半径是指线路平面设计时允许选用的曲线半径最大值。参考国外经验,中国京沪高速铁路最大曲线半径一般不大于12000m,个别不大于14000m。最小曲线半径是指线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值。选定最小曲线半径时应考虑行车速度、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。1.1.1高速铁路线路的平面3.曲线半径1.1.1高速铁路线路的平面(5)计算公式①对于只运行高速或快速列车的客运专线,其最小曲线半径的计算公式为式中:Rmin——最小曲线半径,单位为m;Vmax

——最高行车速度,单位为km/h;

——实设超高与欠超高和的允许值,单位为mm。3.曲线半径1.1.1高速铁路线路的平面(5)计算公式②对于客货混跑的高速线路,其最小曲线半径的计算公式为式中:Rmin——最小曲线半径,单位为m;Vmax——客运列车最高行车速度,单位为km/h;vmin——货运列车最低行车速度,单位为km/h;

——欠超高与过超高和的允许值,单位为mm。高铁资料库在日本新干线中,除了东海道新干线,其他新干线的最小曲线半径为4000m。法国、德国高速铁路的最小曲线半径都大于4000m。中国设计速度为350km/h的客运专线的最小曲线半径取7000m,在困难条件下,经过技术、经济比选后,最小曲线半径可采用5500m。1.1.1高速铁路线路的平面1.1.1高速铁路线路的平面高铁论坛请同学们思考:为什么会有弯曲的高速铁路线路?为什么会有弯曲的高速铁路线路?4.缓和曲线的线型和长度(1)定义缓和曲线是指为使列车安全、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的曲率半径逐渐变化的曲线,如图所示。1.1.1高速铁路线路的平面4.缓和曲线的线型和长度(2)作用当列车由直线运行到圆曲线(或从圆曲线运行到直线)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,保证列车行驶平顺。1.1.1高速铁路线路的平面4.缓和曲线的线型和长度(3)参数1)缓和曲线的线型缓和曲线线型的选择,要从列车的平稳性和旅客的舒适度方面来考虑,同时还要考虑线型是否简单,是否便于铺设与养护等。各种研究和实测结果表明,只要缓和曲线长度达到一定要求,各种线型的缓和曲线都能满足列车平稳性和旅客舒适度的要求。目前,中国设计的高速铁路缓和曲线以三次抛物线型为首选线型,因为该线型简单、便于设计。1.1.1高速铁路线路的平面4.缓和曲线的线型和长度(3)参数2)缓和曲线的长度缓和曲线的长度是高速铁路平面涉及的主要参数之一,为达到列车平稳性和旅客舒适度的要求,缓和曲线应有足够的长度,但过长的缓和曲线会影响平面、纵断面设计的灵活性,增加工程投资。因此,要合理选择缓和曲线的长度。1.1.1高速铁路线路的平面②外轮升高速度不致影响旅客的舒适度①车轮在缓和曲线上不会脱轨③未被平衡的离心加速度增长率不致影响旅客的舒适度。1.1.1高速铁路线路的平面4.缓和曲线的线型和长度一般情况下,缓和曲线长度的选择应考虑以下三个因素:5.夹直线与圆曲线最小长度夹直线是指两相邻缓和曲线间的直线段,即前一缓和曲线终点与后一缓和曲线起点间的直线段。当列车的转向架由具有渐变超高的缓和曲线进入直线或圆曲线时,会因惯性和动力作用,继续振动、摆动1.5~2个周期后才能平稳运行。因此,为了防止列车在缓和曲线与夹直线或圆曲线的连接处发生振动叠加,使列车平稳地通过该区段,夹直线与圆曲线的最小长度应能使转向架运行1.5~2个周期,以便振动衰减后再进入下一个缓和曲线。1.1.1高速铁路线路的平面夹直线与圆曲线最小长度应根据下列公式计算确定,计算公式为:1.1.1高速铁路线路的平面5.夹直线与圆曲线最小长度一般条件下:困难条件下:式中:——夹直线与圆曲线最小长度,单位为m;——设计速度,单位为km/h。1.1.1高速铁路线路的平面5.夹直线与圆曲线最小长度设计速度/(km·h-1)350300250夹直线与圆曲线最小长度/m280(210)240(180)200(150)夹直线与圆曲线最小长度注:括号内为困难条件下的最小长度。6.线间距其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,继而影响列车的安全性和旅客的舒适度。1.1.1高速铁路线路的平面线间距是指相邻两股线路中心线之间的最短距离,如图所示。6.线间距理论上,高速铁路线间距越大,列车交会时相互之间的空气动力作用越小,会车压力波也越小,相应地,列车的平稳性、旅客的舒适度等指标也越高。但是,高速铁路线间距与高速铁路建设成本直接相关,在很多时候还受地理环境的影响,不能无限增大,因此,要根据实际情况,选择合理的线间距。1.1.1高速铁路线路的平面世界各国主要高速铁路的线间距1.1.1高速铁路线路的平面国家日本法国德国线路东海道山阳线东南大西洋北方科隆—

法兰克福最高运营速度/(km·h-)270300270300320300线间距/m4.24.34.24.34.54.56.线间距世界各国主要高速铁路线间距如表所示。我国高速铁路的线间距(摘取《铁路技术管理规程》)1.1.1高速铁路线路的平面设计速度/(km·h-1)350300250最小线间距/m5.04.84.66.线间距我国铁路部门在《铁路技术管理规程》中对高速铁路固定设施中双线线间距也作了规定。1.1.1高速铁路线路的平面高铁论坛请同学们观察以上两个表,思考:你认为中国和世界其他国家的线间距标准有什么相似和不同之处?1.最大坡度高速铁路线路的纵断面由坡段及连接相邻坡段的竖曲线组成,其涉及的技术参数有最大坡度、竖曲线半径、最小夹坡段长度等。最大坡度是指在一个区段,决定一台某一类型机车所能牵引列车质量的坡度最大值。最大坡度的确定主要取决于机车牵引功率、牵引特性和制动特性。与普通铁路相比,高速铁路具有功率高、速度快等特点,运营时可以为机车爬坡提供强劲的动能,因此可适应较大的坡度。1.1.2高速铁路线路的纵断面1.最大坡度各国高速铁路由于采用的运输组织模式和地形条件不同,因此设计的最大坡度也不尽相同。中国高速铁路区间正线的最大坡度不宜大于

20‰,困难条件下不应大于

30‰;高速动车组走行线的最大坡度不宜大于30‰,困难条件下不应大于35‰。1.1.2高速铁路线路的纵断面2.竖曲线半径为保证列车在变坡点(两个坡段的连接点,即坡度变化点)安全平稳运行及旅客乘坐舒适,在相邻坡段的坡度差(|坡度a—坡度b|)大于一定值时,应设置竖曲线。根据中国《高速铁路设计规范》(TB10621—2014),高速铁路正线相邻坡段的坡度差大于或等于1‰时,应采用圆曲线型竖曲线连接。1.1.2高速铁路线路的纵断面①列车经过变坡点时,车钩不脱钩、车轮不脱轨②列车在竖曲线上产生的离心加速度和离心力不致使旅客感到不适2.竖曲线半径1.1.2高速铁路线路的纵断面竖曲线半径的大小主要从以下两个方面考虑:式中:Rs——竖曲线半径,单位为m;

v——列车速度,单位为km/h;

as——竖向离心加速度,单位m/s2,根据国外的取值经验一般为0.4m/s2,困难为0.5m/s2。通常,竖曲线半径的计算公式为1.1.2高速铁路线路的纵断面2.竖曲线半径根据《高速铁路设计规范》(TB10621—2014),中国客运专线正线最小竖曲线半径应根据设计速度按下表选用,但最大竖曲线半径不应大于30000m。设计速度/(km·h-1)35030025020016012080最小竖曲线半径/m250002500020000150001500010

0005000注:设计速度在200km/h及以下的为限速地段1.1.2高速铁路线路的纵断面2.竖曲线半径

最小竖曲线半径3.最小夹坡段长度夹坡段是指两竖曲线之间的坡段。为了确保列车运行平稳、旅客乘坐舒适,最小夹坡段长度应保证列车在前一个竖曲线上产生的振动在夹坡段长度范围内衰减完毕,不会与下一个竖曲线上产生的振动叠加。此外,还要考虑坡段能够适应地形,减少工程投资。中国高速铁路客运专线要求夹坡段长度不小于0.4vmax(m)。1.1.2高速铁路线路的纵断面1.1.2高速铁路线路的纵断面高铁论坛请同学们思考:你认为除了最大坡度、竖曲线半径、最小夹坡段长度等因素外,还要考虑哪些因素可能会影响高速铁路线路的纵断面?(1)以提高平稳性为主,尽可能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,从而提高旅客的舒适度。(2)要考虑减少工程量,以降低造价,从而便于施工、运营、维修等。1.1.3高速铁路线路的平面和纵断面设计要求思政列车擘画“十四五”经济发展新蓝图当今社会,科技发展日新月异,新创意、新理念、新思路不断涌现。面对新一轮科技革命和产业变革,科技创新无疑是我们走向美好生活的必经之路。从“嫦娥五号”到“天问一号”,从“复兴号”高铁到C919飞机,再到北斗卫星系统……中国科技创新成绩斐然,整体实力持续提升,一些突出领域开始进入领跑阶段。思政列车对于铁路部门来说,中国铁路不断在高峰中再攀新高,以不可抗拒的力量推动着人类社会向前发展。在铁路的老物件里,一张张火车票留给我们的记忆是深刻的。在过去的时光里,特别是节假日期间,为了买到一张火车票,旅客需要费时耗力地彻夜排队。随着互联网快速发展,高科技广泛运用在铁路建设、铁路运营管理和铁路服务中,展示出铁路的魅力。思政列车电子客票、人脸识别、二维码扫码等服务不断创新,互联网订餐等措施更加便捷高效,站车环境和服务质量明显改善,安全出行、温馨出行在服务细节上进一步完善,正在不断适应广大旅客的出行需求,科技创新已然成为交通发展的“指挥棒”。思政列车翻开“十三五”科技成果的编年册,铁路人同心协力,谱写了新时代铁路高质量发展的新篇章。“四纵四横”提前建成运营,“八纵八横”通道建设加快推进。特别是京津城际高铁、京广高铁、京沪高铁、哈大高铁等一条条高铁线路,穿梭在中国的广袤大地上。中国高铁一路克服困难、爬坡过坎,实现了“弯道超车”,完成了由“追赶者”到“引领者”的华丽转变。截至2020年7月底,中国高铁运营里程超过3.6

万千米,位居世界第一。由此可见,科技创新的快速发展,串起了中国的大城小镇,让“流动的中国”生机勃勃,百姓出行越来越方便,人民生活更加美好。思政列车这些成绩的背后,是中国铁路坚定不移走自主创新之路,推进关键技术自主创新的彰显,也是综合国力大为增强的体现。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上,中国经济运行仍然存在不少困难和问题,很多行业或多或少面临着挑战。但我们应有信心、有能力抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇,率先建设世界领先的现代铁路强国。真正实现高水平科技自立自强,争取在“十四五”期间创出更辉煌的成绩。1.1.2高速铁路线路的纵断面高铁论坛请同学们通过阅读思政列车——擘画“十四五”经济发展新蓝图,思考并讨论:请你分析中国铁路取得了哪些成就?未来还将面临哪些挑战?任务工单4.任务实施组长带领组员复习高速铁路线路的平面和纵断面相关知识。复习结束后,由指导教师组织全体学生进行知识竞赛,每个小组作为一个参赛队伍,指导教师提出与本任务内容相关的问题,各小组进行抢答,学生将任务实施情况填入表1-2(详见教材)中。5.考核评价任务结束后,学生配合指导教师完成表1-3(详见教材)所示的考核评价表。1.2了解高速铁路轨道1蒸汽机车是世界上第一代火车。刚开始,其轨道就是在石头上用铆钉固定钢轨制成的,轨道中间还留有石块路面供人们行走。2随着蒸汽机车的进一步发展,轨道开始专供其使用,但基本结构还是用铆钉把钢轨固定在石头上。3后来,轨道用上了木轨枕,轨枕之间填充道砟,用扣件连接钢轨和轨枕,钢轨接头之间用螺丝连接。任务引入铁路轨道的发展4随着建筑材料的发展,混凝土轨枕由于其性能和价格上的优势开始代替木轨枕,被大规模应用于铁路。5随着技术的进步,无缝轨道开始出现,即钢轨通过焊接连接,没有接头。6目前,为了满足列车速度的不断提高,无砟轨道出现,并被很多国家应用在高速铁路上,开启了高速铁路轨道结构的新时代。任务引入高铁论坛请同学们分组讨论:试着总结一下铁路轨道的发展经历了哪几个阶段?任务工单1.任务描述查阅资料,制作PPT文件,进行有砟轨道和无砟轨道的对比展示。2.小组分工以3~5人为一组,选出组长并进行任务分工,制订合理的工作计划。将小组成员信息及分工情况填入表1-9(详见教材)中。3.获取信息在实施任务前,需要掌握高速铁路轨道的相关知识。请各组组长组织组员收集相关资料,回答相关引导问题(详见教材)。1.2.1高速铁路轨道的类型为了保证列车能够高速、平稳、安全、不间断地运行,同时确保旅客乘坐舒适,高速铁路的轨道应具有高平顺性、高稳定性,并具有足够的强度和较长的使用寿命,从而减少养护维修工作量。高铁论坛请同学们思考:高速铁路轨道的铺设主要有哪几种类型?高速铁路轨道铺设1.2.1高速铁路轨道的类型1.2.1高速铁路轨道的类型有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道,通常也称为碎石道床轨道,它是一种传统的轨道。1.有砟轨道1.2.1高速铁路轨道的类型高速铁路采用的有砟轨道与普通铁路一样,主要由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分构成。1.有砟轨道1)有砟轨道的结构高铁论坛请同学们思考:你认为有砟轨道有哪些优点和缺点?1.2.1高速铁路轨道的类型2)有砟轨道的优点和缺点优点弹性好,造价低,建设周期短,更换与维修方便,吸噪性好。缺点横向抗力较小;易产生不均匀下沉;桥上道床稳定性较差;行车时,空气动力作用容易使道砟飞散,破坏轨道结构,从而加大维修工作量。1.2.1高速铁路轨道的类型1.有砟轨道高铁论坛请同学们思考:你是如何理解无砟轨道的?1.2.1高速铁路轨道的类型“无砟”高速铁路建设1.2.1高速铁路轨道的类型无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代石质散粒道床的轨道。它是一种新型轨道。2.无砟轨道1.2.1高速铁路轨道的类型无砟轨道一般由钢轨、轨枕、扣件、道床和道岔等部分构成,但有些无砟轨道是没有轨枕的。没有轨枕的无砟轨道直接用扣件将钢轨连接到预制的轨道板上。目前,国外出现了100多种无砟轨道结构形式,但只有30种得以应用。2.无砟轨道1)无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型(1)长枕埋入式无砟轨道长枕埋入式无砟轨道如图所示,它主要由钢轨、轨枕、道床板和底座等组成。道床板和底座之间可设置隔离层,使道床板可以更换或修复。隔离层上可以设置弹性垫层以增加轨道整体弹性。2.无砟轨道1)无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型(2)板式无砟轨道板式无砟轨道是应用最多、最为成熟的一种无砟轨道。中国板式无砟轨道主要有CRTS

Ⅰ型板式无砟轨道、CRTS

Ⅱ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道三种。CRTS

Ⅰ型板式无砟轨道主要由钢轨、扣件、轨道板、CA砂浆层(水泥乳化沥青砂浆层)、混凝土底座、凸形挡台等构成。2.无砟轨道1)无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型(3)弹性支撑块式无砟轨道弹性支撑块式无砟轨道由钢轨、扣件、混凝土支撑块、轨下垫层、橡胶弹性胶垫、橡胶套靴、混凝土道床板、底座等构成。其结构特点是混凝土支撑块底部铺有橡胶弹性胶垫,橡胶弹性胶垫周围有橡胶套靴,使混凝土支撑块与混凝土道床板隔离。2.无砟轨道1)无砟轨道的结构1.2.1高速铁路轨道的类型2.无砟轨道1)无砟轨道的结构(3)弹性支撑块式无砟轨道弹性支撑块式无砟轨道具有良好的减振性和降噪性,而且这种轨道平顺性好、耐久性强、养护方便,因此在中国应用较为广泛。高铁论坛请同学们讨论:你认为无砟轨道有哪些优点和缺点?1.2.1高速铁路轨道的类型请替换文字内容请替换文字内容无砟轨道的优点:易于保持线路的平面几何形状;稳定性较强;维修工作量小。无砟轨道的缺点:一旦出现损伤,维修成本较高;需要更高的降噪标准。1.2.1高速铁路轨道的类型2.无砟轨道2)无砟轨道的优点和缺点高铁资料库无砟轨道明显优于有砟轨道,是目前高速铁路轨道主要的发展方向。1.2.1高速铁路轨道的类型请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1.钢轨(1)定义钢轨是指安装在轨枕上的金属构筑物,由轨头、轨腰和轨底构成,如图所示。(2)作用引导车轮前进,承受车轮的巨大压力,并将压力传递到轨枕上。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1.钢轨(3)对钢轨的要求◆强度◆稳定性高速铁路钢轨的高度和轨底宽度之比控制在1.14~1.20,这样可使钢轨的强度与稳定性有最佳的匹配度。

◆柔韧性高铁论坛请同学们思考:高速铁路的轨道在质量上有哪些要求?1.2.1高速铁路轨道的类型请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1.钢轨(3)对钢轨的要求◆质量①钢轨的材质要有较高的纯净度;②钢轨的尺寸要精确;③钢轨的外形要平直。

◆抗弯性能一般可将钢轨的断面设计成“工”字形来使其具有最佳抗弯性能。高速铁路的轨道都是无缝的?请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件1.钢轨(4)高速铁路钢轨的断面设计还要考虑以下因素:◆轨重:影响钢轨的垂向抗弯刚度和抗横向倾覆稳定性。◆轨底宽:影响钢轨的抗横向倾覆稳定性。◆

轨头高:影响金属分配比及轨头的磨耗限值。◆

轨底高:影响金属分配比及轨底的强度。◆轨腰厚:影响轨腰部分的强度及腐蚀限值。高铁资料库钢轨的类型以每米钢轨重量的千克数表示,如60

kg/m、70

kg/m等。目前,日本采用JIS60(60

kg/m)钢轨,法国、意大利、西班牙等采用UIC60(60

kg/m)钢轨,中国采用CHN60(60kg/m)钢轨。CHN60钢轨和UIC60钢轨的断面分别如图1-14、图1-15所示(细节尺寸已省略)。从两图可以看出,中国CHN60钢轨的尺寸、轨头形式与UIC60钢轨差异不大。动力仿真计算结果表明,中国高速铁路采用CHN60钢轨和UIC60钢轨都可行,但考虑到与既有线路的兼容性,以及在钢轨生产、管理、使用、维修等方面的便利性,选择采用CHN60钢轨。1.2.2高速铁路轨道的主要部件高铁资料库CHN60钢轨断面(单位:mm)UIC60钢轨断面(单位:mm)1.2.2高速铁路轨道的主要部件请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件2.轨枕1)作用轨枕是轨道的基础部件,安装在钢轨的下面,它可将钢轨所承受的压力均匀传递到道床上,同时能有效保持钢轨的轨距、方向和几何形态。

2)特性◆坚固性:阻止钢轨被列车拖动◆弹性:在列车经过时,可通过适当变形来缓冲压力,列车经过后,还能最大限度地恢复原状。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件2.轨枕3)类型按制作材料不同划分:(1)木轨枕优点:弹性好、形状简单、加工容易、重量轻、铺设和更换方便等;缺点:需要消耗大量木材、使用寿命较短。

(2)混凝土轨枕优点:使用寿命长,稳定性能高,养护工作量小,材料来源广,可使钢轨弹性均匀、保持良好的几何形态,还可使轨面保持高平顺性;缺点:重量大、弹性较差、冲击作用也比较大,所以要求道床质量高、铺设厚度大,并需要在钢轨底部增设缓冲垫层。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件2.轨枕为了确保列车运行的平顺性,提高旅客的舒适度,世界各国高速铁路广泛采用混凝土轨枕。混凝土轨枕有整体式和双块式两类。世界上多数国家的高速铁路采用整体式混凝土轨枕,如中国、日本、德国、意大利、西班牙等;法国高速铁路则采用双块式混凝土轨枕。请替换文字内容请替换文字内容1.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件扣件是指轨道上用于连接钢轨和轨枕的零件。应用在有砟轨道上时,扣件将钢轨和轨枕连接成轨排,抵抗列车载荷;应用在无砟轨道上时,扣件是影响轨道弹性和调整能力的最主要因素。轨道扣件系统(1)可在各类运营条件下固定钢轨,维持轨道稳定性。(3)保持轨距能力强。(5)具有较大的弹性和良好的减振性。(2)具备足够的防爬能力。(4)适用于较大的运营温度范围和较大的轴重范围。1.2.2高速铁路轨道的主要部件1)扣件应具备的性能3.扣件(6)具有良好的绝缘性。(9)结构简单、使用寿命长、维修量小。(7)零部件精度高、可靠性好。(8)调整钢轨高低与左右位置的能力强。1.2.2高速铁路轨道的主要部件1)扣件应具备的性能3.扣件防爬能力是指阻止轨道爬行的能力。轨道爬行又称线路爬行,是指钢轨沿线路纵向蠕动的现象。提示德国Vossloh扣件、英国Pandrol扣件,以及中国的弹条Ⅳ型扣件、弹条Ⅴ型扣件、WJ-7型扣件、WJ-8型扣件弹条式日本直结型扣件弹片式扣件按照扣压形式不同21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类除英国Pandrol型扣件和中国的弹条Ⅳ型扣件外均是螺栓式英国Pandrol型扣件和中国的弹条Ⅳ型扣件无螺栓式扣件按照紧固形式不同21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类有挡肩式扣件需要在轨枕或轨道板上设置承轨槽,承受钢轨传递来的轮轨横向力;德国Vossloh300型扣件、日本直结4型扣件、法国Nabla型扣件,以及中国的弹条Ⅴ型扣件、WJ-8型扣件有挡肩式无挡肩式扣件不需要在轨枕或轨道板上设承轨槽,钢轨传递过来的轮轨横向力由锚固螺栓和摩擦力承受;日本直结8型扣件、英国Pandrol型扣件、德国KruppECF型扣件,以及中国的弹条Ⅳ型扣件、WJ-7型扣件。无挡肩式扣件按照承受水平力的方式不同21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类中国高速铁路有砟轨道主要采用的扣件类型有弹条Ⅳ型、弹条Ⅴ型;无砟轨道主要采用的扣件类型有WJ-7型和WJ-8型。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类(1)弹条Ⅳ型扣件。弹条Ⅳ型扣件主要由弹条、绝缘轨距块、橡胶垫板和定位于预应力混凝土无挡肩轨枕的预埋铁座构成。钢轨与混凝土轨枕承轨面间设橡胶垫板,用来绝缘、缓冲和减振。①在制造混凝土轨枕时预先埋设预埋铁座,弹条通过插入预埋铁座扣压钢轨,不需要螺栓紧固。②

预埋铁座与钢轨间设置绝缘轨距块,用以调整轨距并起绝缘作用。通过更换不同号码的绝缘轨距块可实现钢轨左右位置的调整。③

21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类(2)弹条Ⅴ型扣件。弹条Ⅴ型扣件由弹条、螺旋道钉、平垫圈、轨距挡板、橡胶垫板、调高垫板和定位于预应力混凝土有挡肩轨枕的预埋套管等构成。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类(2)弹条Ⅴ型扣件。利用工程塑料制造的轨距挡板调整轨距并起绝缘作用。①采用螺旋道钉与预埋套管配合紧固弹条,提高了扣件的绝缘性。②

可安装多种弹条,既可安装大扣压力弹条,也可安装小扣压力弹条,配合不同摩擦因数的橡胶垫板,可满足不同线路阻力的要求。③

④通过在橡胶垫板与轨枕承轨面间垫入调高垫板实现钢轨高度的调整。弹条Ⅴ型扣件结构特征如下。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类(3)WJ-7型扣件。WJ-7型扣件主要由锚固螺栓、螺母、平垫圈、重型弹簧垫圈、平垫块、铁垫板、绝缘缓冲垫板、弹条、绝缘块、橡胶垫板、T形螺栓、轨下调高垫板、铁垫板下调高垫板、预埋套管等构成。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类(3)WJ-7型扣件。①铁垫板通过锚固螺栓与预埋套管配合紧固于轨道板中。②

钢轨轨底与铁垫板间设置橡胶垫板,通过搭配不同扣压力的弹条及轨下调高垫板来获得不同的钢轨纵向阻力。WJ-7型扣件结构特征如下。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类(4)WJ-8型扣件。WJ-8型扣件由绝缘块、橡胶垫板、弹条、轨距挡板、铁垫板下弹性垫板、预埋套管、螺旋道钉、平垫圈、微调垫板、铁垫板、铁垫板下调高垫板等构成。21.2.2高速铁路轨道的主要部件3.扣件2)扣件的分类(4)WJ-8型扣件。①铁垫板上的挡肩与钢轨之间设置绝缘块,可缓冲钢轨对铁垫板的冲击,还可提高扣件的绝缘性能。轨枕或轨道板设置承轨槽挡肩,钢轨传来的横向载荷通过铁垫板和轨距挡板,最后传至轨枕挡肩,降低了横向载荷对轨枕的作用。②

通过不同规格尺寸的轨距挡板保持和调整轨距。WJ-8型扣件结构特征如下。①支撑轨枕,将来自轨枕上部的压力均匀分布到路基面上;②依靠自身和轨枕之间的摩擦来固定轨枕,防止其纵向或横向移动;③缓和列车对钢轨的冲击。按照结构不同,道床可分为碎石道床和整体道床。(二)上下楼梯1.2.2高速铁路轨道的主要部件4.道床(1)作用21.2.2高速铁路轨道的主要部件4.道床1)碎石道床碎石道床是指铺设在路基之上,钢轨、轨枕之下的碎石层,它是有砟轨道的重要组成部分。21.2.2高速铁路轨道的主要部件4.道床1)碎石道床与普通铁路相比,高速铁路有砟轨道对道床的要求较高,主要体现在以下两方面。(1)高速铁路有砟轨道对道砟的材质要求十分严格,要求其具有良好的抗磨、抗冲击、抗压碎性能,其形状、大小也应尽量均匀。(2)高速铁路有砟轨道的道床要有足够的厚度,以减少路基所承受的压力和振动,保证路基顶面不发生永久性变形,因此一般采用双层道床。为了使道床的水能够迅速下渗,防止翻浆,垫层底部要加设塑料和沥青等材料制成的封闭层。为了增加轨道弹性、减小列车冲击、隔离振动、降低噪声,桥上的高速铁路有砟轨道也要铺设道床,但桥上有砟轨道道床容易出现道砟粉化严重的情况,从而导致道床脏污、失去弹性,影响排水性能。为了减轻道砟粉化现象,一般采取在道砟下铺设胶垫或使用弹性轨枕等措施。提示21.2.2高速铁路轨道的主要部件4.道床2)整体道床整体道床是指由混凝土整体灌筑而成的道床,道床内可以预埋轨枕,也可以直接安装扣件、弹性垫层和钢轨等。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5.道岔道岔是指使列车由一股轨道转到另一股轨道上的装置。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5.道岔道岔是轨道的重要组成部分,包括单开道岔、对称道岔、三开道岔和交分道岔等类型。其中最常见的是单开道岔,它主要由转辙器、辙叉及护轨、连接部分等构成,如图所示。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5.道岔1)高速铁路对道岔的要求道岔是线路上限制列车运行速度和影响列车运行安全的关键因素。因此,对高速铁路而言,道岔是不可忽视的一部分。21.2.2高速铁路轨道的主要部件5.道岔1)高速铁路对道岔的要求高速铁路道岔在功能和构造上与普通道岔区别不大,只是由于列车运行速度高,在使用条件上与普通道岔有较大不同。(1)高速铁路的道岔要有较高的允许通过速度。(2)高速铁路的道岔要能确保高速铁路列车平稳、安全地通过,并且保证旅客具有较高的舒适度。(3)高速铁路由于行车速度高、运营密度大,只能在天窗(为施工和维修作业预留的时间)进行维护,因此高速铁路的道岔应有较长的使用寿命,以减少养护维修工作量。(4)道岔区的道床类型应尽量与区间的道床类型相匹配,避免频繁设置过渡段。2直向高速道岔是指适用于直向高速行车的道岔,多用在由普通铁路改建的高速铁路线路上。这种改建的高速铁路线路上采用直向高速道岔,可以减少车站平面布置变动,避免较大的工程改造量,只需要从局部上改善道岔的几何形状,强化结构的强度,增强稳定性及延长使用寿命。这类道岔一般为常用号码道岔。例如,我国秦沈客运专线上采用的18号道岔就是直向高速道岔。直向高速道岔这类道岔多用在新建的高速铁路上,可满足较高的侧向速度及高速列车侧向通过时对运行安全和舒适的要求,其一般应用在区间单渡线和高速联络线上,通常为大号码道岔。例如,我国的42号、62号道岔就是这类道岔。直向和侧向都可高速通过的大号码高速道岔道岔1.2.2高速铁路轨道的主要部件5.道岔2)高速铁路道岔的分类21.2.3高速铁路轨道检测与维修1.高速铁路轨道检测用车1)高速轨道检查车高速轨道检查车可以在高速运行中检查动载荷下轨道的几何状态和不平顺状况,检查项目包括轨距、水平(超高)、两轨的前后高度、两轨的轨向、曲率(弧度或半径)、车体横向和纵向振动加速度、轴重、噪声强度等,它能及时处理数据,并在轨道变形超过规定标准的部位进行自动喷涂,在轨道上留下标记。21.2.3高速铁路轨道检测与维修1.高速铁路轨道检测用车2)钢轨探伤车钢轨在使用过程中不可避免地会受到一定程度的损伤,这些损伤会降低列车的运行质量,甚至会影响行车安全。因此,钢轨检测是高速铁路日常维护中必不可少的一项工作内容。目前,钢轨检测主要通过钢轨探伤车来完成。钢轨探伤车装有探伤器、钢轨接头检测器、里程检测器、钢轨缺陷分类器、记录器等,它主要通过超声波探伤原理进行探伤。21.2.3高速铁路轨道检测与维修1.高速铁路轨道检测用车3)综合检测车综合检测车是高速铁路配备的专用检测列车,它通常由4~6节承载转向检测设备的检测车辆组成,是一种多功能的检查列车。它不仅可以检测轨道的几何状态,还可以同步测量轴箱构架、车体加速度、钢轨表面状态、接触网及轮轨作用力等项目。21.2.3高速铁路轨道检测与维修2.高速铁路轨道检测与维修管理1)紧急补修和限速管理很多国家都根据运营经验和轨道不平顺幅值对行车安全的影响,制定了轨道不平顺紧急补修和限速等安全管理标准。当高速铁路轨道检测用车查出轨道的某部位不平顺幅值超出了紧急补修的安全管理标准时,养路工区应在限定时间内对不平顺部位做紧急补修,使其达到日常标准。当轨道的某部位不平顺幅值超出了限速的安全管理标准时,行车指挥部门应发出限速命令,以确保行车安全及线路处于良好状态。2)预防性计划维修管理高速铁路轨道不平顺的维修管理工作要坚持预防为主的原则,即要对轨道不平顺发展初期进行监管控制,在轨道出现成段不平顺之前,有计划地安排大型养路机进行综合维修,使轨道的平顺性达到作业验收标准。3)日常养护管理高速铁路只有经常保持高平顺性,才能保证旅客的舒适度,减少轨道和车辆零部件的损伤,延长轨道的维修周期,使高速铁路获得较好的综合技术和经济效益。因此,高速铁路轨道要进行日常养护,使轨道始终处于良好的状态,长期保持高平顺性。思政列车为什么中国高铁这么稳众所周知,高铁具有非常高的速度,一般是汽车的三倍多。但坐过高铁的人们都知道,高铁比汽车平稳。曾经有一名瑞典人在乘坐速度为300km/h的京沪高铁时,将一枚硬币立在窗边,硬币在列车飞速行驶过程中始终竖立不倒,他将该现象用手机录了下来,并将视频传到了网上,引起了各国网友们关于“为什么中国高铁这么稳”的热议。思政列车想要提高列车的平稳性与舒适度,第一是要保持良好的列车动力学性能,第二就是要建设高标准的高速铁路线路。中国高速铁路线路实现了毫米级的精度控制,确保了轨道几何状态的高平顺性,几何状态好,列车才能跑得更平稳。而高标准的高速铁路线路离不开高速铁路科技工作者不畏艰难、敢于创新的精神和攻坚克难的意志。

虽然高速铁路线路目前仍然存在轨道几何状态高平顺性难以保持的问题,但中国采取了严格的轨道几何状态控制与维护管理方法,并在不懈地进行这方面的理论研究。相信未来中国的高速铁路会更平稳、更舒适。任务工单4.任务实施每组学生利用所学知识及上网查询的资料,将有砟轨道与无砟轨道的特点、区别、优点和缺点等相关内容制作成PPT文件,每组派出一名代表在课堂上进行讲解。指导教师进行点评。其他学生分享自己的感受和建议,并将自己在观看过程中学到的新知识,以及对各组展示内容的感悟记录在表1-10(详见教材)中。5.考核评价任务结束后,学生配合指导教师完成表1-11(详见教材)所示的考核评价表。1.3认识高速铁路路基和桥隧建筑物任务引入国内首座跨海高铁桥全桥贯通2021年11月30日,随着引桥中跨合龙段最后25.4m3混凝土浇筑完成,国内首座跨海高速铁路桥——泉州湾跨海大桥成功实现全桥贯通,福州至厦门高速铁路(简称“福厦高铁”)的建设进入最后冲刺期,向2023年通车目标又迈进一步。福厦高铁位于福建省沿海地区,北起福州市,南至厦门市和漳州市,正线全长约277km,设计时速350km。其第6标段起于泉州市台商投资区,跨越泉州湾进入晋江市,全长约27km,为全线施工难度最大的标段。其中,全线重点控制性工程——泉州湾跨海大桥为双塔双索面钢混结合梁半漂浮体系斜拉桥,全长约20km,海上桥梁长8.96km,主桥长800m,主跨长400m,主桥已于2021年8月初实现毫米级高精度合龙。任务引入传统的钢锚梁大多采用普通钢材焊接,通过表面刷漆来防腐,但在沿海地区高盐高湿的气候条件下,光靠刷漆很难满足高速铁路工程结构抗腐蚀的标准。针对此情况,建设团队将一种免涂装的“Ni系”耐候钢材料创新使用在钢锚梁上,为钢锚梁穿上了一层“防护服”,实现了中国钢梁防腐涂装体系30年超长防腐寿命的技术突破。此外,泉州湾跨海大桥深水区引桥采用了21联无支座3×70

m连续刚构,该形式在国内铁路施工中尚属首次。为了解决传统支架现浇施工方法中支架搭设难度大且工程量大的施工难题,项目团队多次进行方案讨论、工艺细化,研发了多联无支座交接墩主梁挂篮悬臂浇筑施工技术,即依靠“挂篮”的移动,让桥梁在空中“生长”,提高了施工安全性及工效,最终顺利完成合龙施工。作为加快“一带一路”海上丝绸之路建设和福建自贸试验区建设的重要基础性、先行性项目,福厦高铁建成通车后,福州、厦门两地将实现“一小时生活圈”,对推动福州、厦漳泉两大都市区加速成长为福建发展主引擎,加快海西城市群经济社会发展步伐具有重要意义。同时,作为京福高铁的重要延伸,福厦高铁建成后将使福建6个市实现“高铁进京”,有效解决了中国东南沿海地区铁路“瓶颈”制约问题,对促进福建快速融入全国高速铁路网,发挥沿海高速铁路客运通道具有重要意义。高铁论坛分组讨论,思考:国内首座跨海高铁桥——泉州湾跨海大桥具有怎样的特点,它的建成有着怎样的意义?任务工单1.任务描述查阅资料,制作PPT文件,展示一些中国高速铁路的桥隧建筑物,展示内容包括桥隧建筑物的图片、名称、修建情况、所在线路等。2.小组分工以3~5人为一组,选出组长并进行任务分工,制订合理的工作计划。将小组成员信息及分工情况填入表1-12(详见教材)中。3.获取信息在实施任务前,需要掌握高速铁路路基和桥隧建筑物的相关知识。请各组组长组织组员收集相关资料,回答相关引导问题(详见教材)。高铁论坛请同学们思考:你认为高速铁路路基的结构由哪几部分组成?1.3.1高速铁路路基21.3.1高速铁路路基1.高速铁路路基的结构高速铁路路基一般由基床表层、基床底层和路堤等部分组成,其横断面如图所示:高速铁路路基横断面3)路堤1)基床表层2)基床底层基床表层是路基直接承受列车载荷的部分,其质量优劣对轨道的变形程度影响较大。因此,基床表层的设计是路基设计中最重要的部分。基床表层的材料应具有较高的强度、弹性模量及耐磨性等。中国高速铁路基床表层通常采用级配砂砾石或级配碎石材料。基床底层的材料应具有足够的强度和稳定性,并且不会因含水量的增加而产生强度的大幅度降低和翻浆冒泥等危害。中国高速铁路基床底层一般采用A、B组填料(由岩块和粗粒土组成)或改良土。路堤是指当线路的路肩设计标高高于天然地面时,以填筑方式修筑而成的基床以下部分。路堤由路基顶面、边坡、护道和取土坑(或纵向排水沟)等构成。1.3.1高速铁路路基1.高速铁路路基的结构21.3.1高速铁路路基1.高速铁路路基的结构路堤的材料应满足三个要求:①在自重和列车载荷作用下,路堤本体能长期保持稳定;②路堤本体的压缩沉降能很快完成;③路堤本体的力学特性不会受一些自然因素影响(如温度变化、地震、雨水等)。3)路堤高铁资料库路堑当线路的路肩设计标高低于天然地面时,路基以开挖方式构成,这种路基称为路堑。路堑由路基顶面、侧沟、边坡、隔带、弃土堆、天沟等组成,如图所示。1.3.1高速铁路路基1.3.1高速铁路路基路基是线路的重要组成部分,其稳定性直接关系到线路的质量和列车的运行安全。相对于普通铁路,高速铁路对路基有更高的要求。2.高速铁路对路基的要求高铁论坛请同学们思考:你认为高速铁路对路基有哪些方面的要求?为什么?1.3.1高速铁路路基1)对路基的变形要求2)对路基的刚度要求普通铁路路基是按破坏强度设计的,但对高速铁路而言,若路基在达到破坏强度前已经出现了变形,便会引起轨道不平顺,从而影响列车运行的平顺性和稳定性。因此,高速铁路需要对路基的变形进行严格控制。高速铁路要求路基有较大的刚度,但不能过大,因为过大的刚度会加剧列车的振动,不利于列车平稳运行。另外,高速铁路还要求路基的刚度均匀,变化缓慢,不能出现突然变化,这是因为由刚度变化引起的列车振动和速度的平方成正比,列车速度越大,刚度变化越剧烈,引起的列车振动就越强烈,从而影响列车的安全性和旅客的舒适度。为保证高速行车,高速铁路的路基除了要能承受轨道、列车和一些附属建筑物的载荷外,还要能够在气温变化、雨雪作用、地震破坏等自然因素的侵蚀和破坏下,确保强度不降低、弹性不改变、变形不加大,做到使用寿命长、维修量小。1.3.1高速铁路路基2.高速铁路对路基的要求3)对路基的抵御外力要求21.3.1高速铁路路基3.高速铁路路基排水地面水会使路基变得潮湿,影响其坚固性和稳定性,因此路基上需要设置地面排水设施,如纵向排水沟、侧沟和截水沟等。除了地面水外,地下水也是破坏路基坚固性和稳定性的重要因素,因此路基上还需要设置地下排水设施,常用的地下排水设施为渗沟。在具体设计高速铁路路基排水设施时,应综合考虑轨道形式、电缆槽、接触网立柱基础、声屏障基础、设计速度等因素。21.3.1高速铁路路基4.高速铁路路基边坡防护高速铁路路基坡面的地表水流对坡面有侵蚀作用,一段时间后会把坡面冲出纹沟,进而破坏路基边坡的稳定性。因此,路基边坡应设置防护工程,防护工程类型应根据路基工程类型、当地年平均降水量、工程及水文地质条件、边坡坡度与高度、材料来源、施工条件、环境保护要求、经济技术条件等合理选用。常见的高速铁路路基边坡防护工程包括植物防护、灌浆和砌石护坡、窗孔式护坡、设置挡土墙、铺设土工格栅等。21.3.2高速铁路桥梁1.高速铁路桥梁的结构当高速铁路线路要跨越河流、湖泊、海峡、山谷及其他障碍物,或与既有公路、铁路形成立体交叉时,就需要修建桥梁,使线路得以向前延伸。01桥面是指铺设轨道和供人行走的部分。02梁是指桥的跨越结构主体,它的作用是支撑桥面并承受桥面传来的作用力。03支座是指墩台上的支撑构件,分为固定支座和铰支座。04墩台是指支撑桥梁上部结构的部分。05桥台是指桥梁两端支撑和连接路基的建筑物。06桥梁基础是指设置在墩台和桥台下部,用以支撑墩台重量、列车重量、冲击力等的构件。1.3.2高速铁路桥梁1.高速铁路桥梁的结构高铁论坛请同学们思考:高速铁路山谷桥的建造由哪些部分组成?1.3.2高速铁路桥梁高速铁路山谷桥的建造过程(3)墩台基础具有足够的纵向刚度,以尽量减小钢轨的附加应力和梁轨间的相对位移。(1)具有足够的刚度和良好的整体性。(4)外形构造简单合理,以便检查和维修。1.3.1高速铁路路基2.高速铁路对桥梁的要求(2)跨度不宜过大,以中、小跨度为主。(6)运行噪声小。(5)结构和环境相协调。(7)注重生态环境保护。1.3.1高速铁路路基2.高

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