高速铁路无砟轨道曲线超高设置探究

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1、高速铁路无祚轨道曲线超高设置探究摘要：目前，我国处于高速客运专线铁路以及城际铁路建设的黄金时期，轨道结构主要铺设无祚轨道。由于无祚轨道超高可调量很小，一旦建成，重新调整超高非常困难，因此，高速客运专线铁路曲线超高设置问题为当前研究的热门课题。本文基于当前遇到的实际问题，从超高计算方法、设置原则、设置方法和方式、设置基本原理等方面进行了分析，并从满足行车安全条件和舒适条件下，对高速客运专线铁路无祚轨道曲线欠、过超高进行了深入研究，给出了详细的计算和检算方法，以供参考。关键词：高速铁路无祚轨道曲线超高设置0引言

2、列车在曲线上行驶时，由于惯性离心力的作用，会将列车推向外股钢轨，加大了外股钢轨的压力，使旅客产生不适。因此需要把曲线外轨适当抬高，使列车的自身重力产生一个向心的水平分力，以抵消惯性离心力，达到内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均等，满足旅客舒适度，提高线路的稳定性和安全性。目前，我国处于高速客运专线铁路以及城际铁路建设的黄金时期，轨道结构主要铺设无祚轨道。由于无酢轨道超高可调量很小，一旦建成，重新调整超高非常困难，超高应尽可能一次设置到位。所以，对高速铁路无祚轨道曲线超高设置进行研究具有非常重要的现实指导意义。

3、1超高计算方法当抬高外轨使车体倾斜时，轨道对车辆的反力和车体重力的合力形成向心力，如图1所示：图1中，p为车体的重力；Q为轨道反力；Fn为向心力；S1为两轨头中心线距离；h为所需的外轨超高度［2］。由二，F二，得：h=(1)取Sl=1500mm,g=9.8m/s2,代入上式并变换量纲单位得超高计算公式为：h=11.8(2)式中，V为曲线通过速度(km/h)；R为曲线半径(m)o当列车以任意速度通过曲线时，离心力J为：J=(3)2超高设置方法2.1设置位置视不同线下基础和无祚轨道结构型式，如表1所示，超高分别

4、设置在支承层或基床表层或钢筋混凝土底座上。2.2设置方式采用以内轨顶面为准，外轨抬高方式。底座最小厚度I型板约为120mm,II型板外股线约为190mm,内股线约为180mm3曲线超高设置基本原理3.1三大基本原则超高设置必须满足以下三大基本原则：安全条件、舒适条件、养路条件。一般说，只需满足舒适条件，就不必担心安全条件。3.2欠超高3.2.1基本概念。当列车以高于按均衡速度设置超高的曲线，即V>Vm时，将会产生欠超高。欠超高过大对列车通过曲线的安全性、舒适性和轨道横向稳定性都会带来影响，故应对欠超高加以限

5、制。3.2.2欠超高确定的一般原则。①修建新线时，若为客运专线，为更好地满足旅客旅行的舒适要求，未被平衡横向加速度可采用较髙标准，即较小的a值。若为客货混运线路，可用较大的a值。②既有线提速改造时，为充分发挥既有设备的效能，减少改建工程，可用较大的值，即标准稍低。在既有线改造中，对速度VW200km/h的线路，法国和德国用到a=0.85m/s2(hq=130mm),通过实践证明，不至于对行车造成妨碍。③因未被平衡横向加速度与车辆重心高度有关，故重心较低的车辆可采用较大a的值。④客运专线铁路由于采用同一类型车

6、辆又固定编组的运输模式，故可采用较小a值，以提高列车运行的平稳性和旅客的舒适性。3.2.3欠超高的检算。列车通过实设超高的曲线时，应按下式检算欠超高是否超过相关规定：h二11.8-hW[h](4)式中：V：高速列车设计速度(km/h)。其它符号同前。3.3过超高当列车以低于均衡速度的速度通过曲线，即V7算例时速300〜350km/h客运专线无祚轨道曲线超高计算，已知曲线半径R=10000m；高速列车VG1二300km/h；VG2二320km/h；VG3=350km/h,试确定该曲线实设超高并检算欠、过超高并

7、进行检算。7.1实设超高计算均衡速度Vm==324km/h；设计超高hsj二11.8二124mm,实设超高hs二125mm。7.2欠、过超高检算h=125-11.8=19mm