客运专线线路设计暂规概述

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1、客运专线线路设计暂规概述铁道科学研究院黄建苒一．客运专线的设计速度及其性质   世界社会与经济的发展，对铁路运输的量与质的需求不断提高，使得世界各国铁路积极研究并采用现代高新技术，加强铁路技术装备和现代化管理，向着客运高速化、快速化，货运重载化、快捷化两个方向发展。在客货运输繁忙地区，实现客货分流。此外，国外经验表明，在客货并重的、中长距离的既有繁忙干线上，试图通过改造提速到160km/h以上实现与航空和公路的竞争，是困难又不经济的，不如修建客运专线。   客运专线的设计速度，从1964年日本建成世界上第一条时速210公

2、里的高速客运专线后，法、德、西、意、韩、中国台湾等国家和地区纷纷修建高速客运专线，设计速度从210km/h到270、300、350km/h。1985年5月欧洲经济委员会(ECE)对铁路最高运行速度的观点是：高速客运专线为300km/h，既有线提速改造为160—200km/h。国际铁路联盟(UIC)高速部，在“速度320—350km/h的新线设计科技发展动态(第一部分)”(2001年10月25日版本)资料中的观点：新建高速铁路的速度目标值是320~350km/h。随着世界经济和技术的发展，高速客运专线的最高设计速度还会有所

3、改变。客运专线的性质，日本政府1970年第71号法令中曾有过规定：列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁路为高速铁路。   此外，从对轨道的平顺度要求来看，时速达200公里的铁路实际已属于高速铁路的范畴(见表1)。国外对时速200公里轨道铺设精度的要求与对时速300公里的要求相当接近。   综上所述，可以认为：客运专线的设计速度应在200km/h以上，其性质应该说是属于高速铁路的范畴。此外，笔者认为：在经济最为发达，人口最为稠密，客运量很大的地区，修建中长距离的客运专线，其设计行车速度宜选择在300~350

4、km/h；修建城际间短距离的客运专线，其设计行车速度宜选择在250~300km/h。   为给旅客提供直达运输的条件，新建客运专线还应考虑跨线列车的运行，因此存在本线与跨线列车的速度匹配问题。根据我国目前的研究情况，暂取350/200、250/140和200/120/lOOkm/h的匹配关系。   表l   国外200km/h以上高速轨道的铺设精度标准(动态)不平顺种类瑞典国铁前西德联邦铁路法国国铁西班牙铁路日本铁路最高行车速度(km/h)200～210250(280)300(320)300210(280)水平(mm)2

5、2342扭曲(三角坑)(mm)2 1‰(每3米测量基线)1.3‰1.5/2.5m高低(mm)22/5m332轨向(m)22232轨距(mm)±2  ±3     “最高行车速度”栏中数值为设计速度，括号中数值为提速后速度。二．客运专线线路的特征   由于客运专线实际已属于高速铁路的范畴，因此客运专线线路的特征也就是高速铁路线路的特征。1.高平顺性   轮轨相互作用的理论研究指出，轨道不平顺所引起的轮轨动力响应及其对行车安全性、平稳性和乘车舒适性的影响，均随行车速度的提高而显著增大。   高速铁路的理论研究和实践表明，在平

6、顺的轨道上，车辆处于稳态运行状态，列车速度低于临界速度时，即使速度很高，轮轨动力附加荷载也很小。反之，即使轨道、路基和桥梁结构在强度方面完全满足要求，而平顺性不良时，列车运行虽未接近临界速度，但由线路引起的车辆振动和轮轨动作用力将大幅度增加。   表2表明了不同列车速度对轨道不平顺动态响应的比较，从中可以看出为什么高速线路需要具有高平顺性。   对于数量较少，而幅值较大的局部轨道不平顺，为保障旅客阅读、书写、餐饮等不受干扰，不受到，惊吓，不产生反感，日、法、德等国规定，局部轨道不平顺引起的瞬时作用的垂向加速度不得大于0.

7、12-0.15g，横向加速度不大于0.10-0.12g。再如，一个微小的0.2mm的迎轮台阶形焊缝不平顺，在300km/h行车速度下，引起的冲击性轮轨高频动作用力P1达720kN，低频轮轨附加力P2达320kN，可导致轨道破坏，路基产生不均匀沉陷。各种微小的短波不平顺，都是恶化轨道几何状态的根源，可能引发轮、轨、轴断裂，也是产生噪音的根源之一。   因此，高速铁路要求高平顺性的轨道。而高平顺性的轨道是依托在高平/顷性的线路空间曲线、路基、桥梁等基础之上的。高平顺性是设计、建设高速铁路的控制性条件，也是高速铁路有别于中、低

8、速铁路的最主要之点。必须从线形、路基、道床、钢轨、桥梁等各方面采取保证措施，才能达到高平顺性要求。表2   不同行车速度对轨道不平顺的动态响应比较轨道不平顺动态响应及管理IS02631国际振动环境控制标准普速300km/h连续高低不平顺波长40m、幅值10mm  不予管理产生频率2Hz、半幅有效值0.13g的持续振动