高速铁路基础设施.ppt

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1、高速铁路基础设施 n线行n路基和轨道n桥涵n隧道一、线行 高速列车首先要满足安全与舒适的要求。影响列车安全和舒适的因素有很多，虽然机车车辆性能及运营方式起着很大作用，但高速铁路的线路参数也是重要的影响因素，在设计高速铁路时必须予以重视。1.平面曲线半径 正线的线路平面曲线半径应因地制宜，合理选用。与设计速度匹配的平面曲线半径，如表1.1所示。正线不应设计复曲线。区间正线宜按线间距不变的并行双线设计，并宜设计为同心圆。（一）线路平面2.线间距线间距设计应符合下列规定：1）区间及站内正线线间距不应小于表1.2的标准，曲线地段可不加宽。2）正线与联络线、动车组走行线并行地段的线间距，应根据相邻一侧线

2、路的行车速度及其技术要求和相邻线的路基高程关系，考虑站后设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全的作业通道等有关技术条件综合研究确定，最小不应小于5.0m。3）正线与既有铁路或客货共线铁路并行地段线间距不应小于5.3m。当两线不等高或线间设置其它设备时，最小线间距应根据相关技术要求计算确定。4）隧道双洞地段两线间距应根据地质条件、隧道结构及防灾与救援要求，综合分析研究确定。3.缓和曲线直线与圆曲线间应采用缓和曲线连接。缓和曲线采用三次抛物线线形。缓和曲线长度应根据设计速度、曲线半径和地形条件按表1.3合理选用，应选用（1）栏值，困难条件下可选用（2）栏或（3）栏值。4.

3、夹直线、圆曲线或缓和曲线与道岔间的直线段最小长度 相邻两曲线间的夹直线和两缓和曲线间的圆曲线最小长度应根据下列公式计算确定，并不得小于表1.4的规定。正线上缓和曲线与道岔间的直线段长度应根据下列公式计算确定，并不得小于表1.5的规定。（二）线路纵断面1.最大坡度 区间正线的最大坡度，不宜大于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。2.最小坡度长度 正线宜设计为较长的坡段，最小坡段长度按表1.6选用。一般条件的最小坡段长度不宜连续采用。困难条件的最小坡段长度不得连续采用。3.坡段连接坡段间的连接应符合下列规定：1）正线相邻坡段的坡度差大于或等于1时，应

4、采用圆曲线型竖曲线连接，最小竖曲线半径应根据所处区段远期设计速度按表1.6选用，最大竖曲线半径不应大于30000m。最小竖曲线长度不得小于25m。2）竖曲线（或变坡点）与缓和曲线、道岔及钢轨伸缩调节器均不得重叠设置。3）竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置，困难条件下，不应小于表1.7的要求。4）动车组走行线相邻坡段坡度差大于3时设置圆曲线型竖曲线，竖曲线半径一般5000m，困难条件3000m。二、路基和轨道（一）路基 路基是轨道的基础，也叫线路下部结构。高速铁路的出现对传统铁路的设计施工和保养维护提出了新的挑战，在许多方面深化和改变了传统的设计方法和观念。高速铁路路基主体结构应按土工结构物进行设计

5、，其地基处理、路堤填筑、边坡支挡防护以及排水设计等必须具有足够的强度、稳定性和耐久性，使之能抵抗各种自然因素作用的影响，确保列车高、速安全和平稳运行。（二）轨道高速铁路轨道设计规定1.正线及到发线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设计。2.正线应根据线路速度等级和线下工程条件，经技术经济论证后合理选择轨道结构类型，轨道结构宜采用无砟轨道。无砟轨道与有砟轨道应集中成段铺设，无砟轨道与有砟轨道之间应设置轨道结构过渡段。3.砟轨道的结构型式应根据线下工程、环境条件等具体情况，经技术经济比较后合理选择。同一线路可采用不同无砟轨道结构型式，同一型式的无砟轨道结构宜集中铺设。4.轨道结构部件及所用工程材料应符

6、合国家和行业的相关标准要求。5.无砟轨道主体结构应不少于60年设计使用年限的要求。6.轨道结构设计应考虑减振降噪要求。7.轨道结构应设置性能良好的排水系统。三、桥涵高速铁路桥涵具有以下特点：1）高度大。除控制挠度，梁端转角，扭转变形，结构自振频率，还要限制预应力徐变、不均匀温差引起的结构变形，使其满足轨道稳定性、平顺性要求，符合高速列车运行安全性和旅客乘坐舒适度的要求。2）耐久性要求高。主要承重结构按100年使用要求设计，统一考虑合理的结构布局和构造细节，强调要使结构易于检查维修以保证桥梁的安全使用（设计、施工、维护三阶段共同来保障）。3）墩台基础的沉降控制严格。4）上部结构宜采用预应力混凝土

7、结构。预应力混凝土结构刚度大噪音低，有温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小。5）大跨度的特殊孔跨结构多，跨越主要交通干线或通航河流大量采用钢混结合梁、连续梁、斜拉桥、钢桁拱等特殊结构的大跨度梁式，技术复杂、施工难度大。6）双线简支箱梁制架需特殊的大型施工装备。32m跨度的双线简支箱梁重约900t，制、运、架需专门的大型施工设施与装备。南京大胜关长江大桥是世界首座六线铁路大桥，目前世界上设计荷载最大的高速铁路大桥，京沪高铁全线重点控制性工程，其主跨336米的长度名列世界同类高速铁路桥之首。大胜关长江大桥位于南京长江大桥上游20km处，是京沪高速铁路和沪汉蓉铁路一越江通道，同时搭载双线地铁，为

8、六线铁路桥。大桥全长14.79km，跨水面正桥长1615m，通航净高32m，可以确保万吨级巨轮通过。南京大胜关长江大桥的建设，代表了中国目前桥梁建造的最高水平，标志着中国桥梁建造技术跻身于世界领先行列，创造了中国世界记录协会多项世界之最、中国之最。武汉天兴洲长江大桥是武汉的第六座长江大桥，第二座公铁两用桥，武汉三环线重点工程。于2003年12月奠基，2004年9月28日开工，并于2008年9月10日合拢，武汉天兴洲长江大桥于2009年12月26日建成通车。武汉天兴洲长江大桥是世界最大公铁两用桥，下层为可并列行使四列火车的铁道，总投资约110.6亿元人民币。四、隧道1.隧道衬砌内轮廓的确定应考虑

9、下列因素：1）隧道建筑限界；2）股道数及线间距；3）隧道设备空间；4）空气动力学效应；5）轨道结构形式及其运营维护方式。2.隧道净空有效面积应符合下列规定：1）设计行车速度目标值为300、350kmh时，双线隧道不应小于100 m2，单线隧道不应小于70 m2。2）设计行车速度目标值为250kmh时，双线隧道不应小于90 m2，单线隧 道不应小于58 m2。3.曲线上的隧道衬砌内轮廓可不加宽。4.隧道内应设置救援通道和安全空间，并符合下列规定：1）救援通道（1）隧道内应设置贯通的救援通道。单线隧道单侧设置，双线隧道双侧设置，救援通道距线路中线不应小于2.3m。（2）救援通道的宽度不宜小于1.5m，在装设专业设施处可适当减少；高度不应小于2.2m。（3）救援通道走行面不应低于轨面，走行面应平整、铺设稳固；2）安全空间（1）安全空间应设在距线路中线3.0m以外，单线隧道在救援通道一侧设置，多线隧道在双侧设置；（2）安全空间的宽度不应小于0.8m，高度不应小于2.2m。5.双线、单线隧道衬砌内轮廓如图4.14.4所示。图4.2 时速300、350km/h双线隧道内轮廓（单位：cm）图4.1 时速250km/h双线隧道内轮廓（单位：cm）图4.3时速250km/h单线隧道内轮廓（单位：cm 图4.4 时速300、350km/h单线隧道内轮廓（单位：cm）