高速铁路路基面宽度优化研究

研究目的:确定能够满足高速铁路运营及养护维修功能的路基面基本宽度,对于减少高速铁路土地占用、节省工程成本具有重要意义。本文通过与国外高速铁路相关标准的比较,旨在提出改变电缆槽设置位置的优化技术方案。研究结论:(1)减小路基面宽度需重视路堤边坡土体压实质量控制,避免质量安全风险;(2)高速铁路单线基本路基面宽度,采用有砟轨道时可由8.8 m优化至7.4 m,采用无砟轨道时可由8.6 m优化至6.1 m;(3)高速铁路双线基本路基面宽度,采用有砟轨道时可由"8.8 m+线间距"优化至"7.6 m+线间距",采用无砟轨道时可由"8.6 m+线间距"优化至"7.2 m+线间距";(4)从技术可行性角度,路基面宽度仍有压缩空间,特别困难条件下,可依据建筑限界确定路基面宽度;(5)本研究成果可用于指导我国高速铁路设计标准的优化。     

线路关键点对400km/h高速铁路纵断面参数设计影响

研究目的:400 km/h等级高速铁路的规划设计是我国现阶段高速铁路建设与发展的重要目标。目前,尚未有400 km/h高速铁路纵断面参数设计标准的研究。在满足高速列车行驶安全与旅客乘坐舒适条件下,本文对400 km/h等级高速铁路纵断面参数进行了设计与验证,为后续工程应用提供理论依据。研究结论:(1)相同坡度差、夹直线长度条件下,列车垂向振动加速度最大值随竖曲线半径的增加而减小,建议400 km/h高速铁路最小竖曲线半径取值为30 000 m;(2)当竖曲线半径≥20 000 m,车体垂向振动加速度最大值数值受坡度差值影响很小;(3)车体垂向振动加速度随着夹直线长度的增加而逐渐消散,叠加振动减小,建议400 km/h高速铁路夹直线长度最小取值为200 m;(4)本文研究可为400 km/h高速铁路纵断面参数设计提供技术支撑。     

《市域铁路设计规范》主要技术标准

研究目的:市域铁路是介于城际铁路和城市轨道交通之间的一种交通方式,最高设计速度160 km/h,技术标准侧重国铁制式,运营管理侧重地铁模式。车辆选型采用宽体车和窄体车两种,设计活载采用ZS荷载。各专业技术标准围绕市域铁路功能定位、车辆选型及设计活载进行了专题研究,编制形成《市域铁路设计规范》,为推动我国城镇化发展和满足市域铁路建设需求提供良好条件。研究结论:(1)建筑限界最大高度为宽体车(5 650+Y) mm、窄体车(5 500+Y) mm,最大宽度为宽体车2 200 mm、窄体车2 000 mm;(2)市域铁路设计活载采用ZS活载;(3)市域铁路列车运行控制可采用国铁CTCS制式,也可采用城市轨道交通ATC制式;(4)宽体车线间距采用4. 0 m,窄体车线间距采用3. 8 m;(5)隧道净空有效面积双洞单线时宽体车设计速度140～160 km/h为39 m~2、窄体车设计速度140 km/h为35 m~2,设计速度120 km/h及以下宽体车为35 m~2,窄体车为28 m~2;单洞双线时宽体车为64 m~2,窄体车为60 m~2;(6)本研究结果可用于指导市域铁路的设计和建设。     

高速铁路桥梁四线并行段线间距研究

连镇高速铁路引入淮安地区采用四线并行方向别引入车站方案,并行段线路长度23 km,主要为桥梁工程,线间距方案直接影响工程设计、施工及运营管理。结合国内外技术标准,比较同向运行不同线路间最小线间距方案,确定最小线间距5.3 m;分析5.3 m非标线间距桥梁上部、下部结构尺寸,确定双线并置桥梁间最小间距为8 m,最终确定四线并行段线间距总体设计方案采用5.3 m+8 m+5.3 m。通过四线并行段线间距设计方案研究,提出多线并行段线间距技术标准优化建议。     

350 km/h高铁32 m简支箱梁提速至400 km/h适应性分析

研究目的:高速铁路列车速度是衡量国家铁路发展水平的重要指标之一,时速400 km是目前多个国家追求的目标或发展方向。中国国家铁路集团有限公司于2021年组织实施“CR450科技创新工程”。本文基于京沪高速铁路32 m简支箱梁在动车组420 km/h速度范围内的试验数据,从桥梁结构自振频率、竖向刚度、动车组作用下的动力响应方面分析其对动车组400 km/h运行的适应性。研究结论:(1)32 m简支箱梁梁体竖向自振频率实测值为6.68～7.03 Hz,大于相关文献按440 km/h仿真计算确定的基频限值5.1 Hz;(2)32 m简支箱梁梁体竖向刚度能够保证动车组400 km/h运行的安全性和乘坐舒适性;(3)32 m简支箱梁结构承载力满足动车组400 km/h的运营荷载要求;(4)32 m简支箱梁实测梁体竖向振动加速度最大值为0.27 m/s²,小于《高速铁路设计规范》规定的限值5.0 m/s²;(5)在动车组420 km/h速度范围内,正线轮轴横向力实测值一般小于20 kN,实测梁体跨中和桥墩墩顶横向振幅数值均较小,实测无砟轨道相邻梁端两侧的...     

市域铁路线间距标准研究

研究目的:市域铁路设计速度100~160 km/h,是快速、高密度、公交化的客运专线铁路。随着我国城市化进程的发展,对市域铁路建设的需求越来越大,但是已开通运营的市域铁路采用的标准规范均不统一。基于此,本文通过分析市域铁路和城际铁路、城市轨道交通的技术差异性,结合车辆选型,对线间距标准进行研究,旨在为市域铁路设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)市域A型车直线地段最小线间距为3.8 m,市域D型、市域CRH型车直线地段最小线间距为4.0 m;(2)当外侧线路实设超高等于或小于内侧线路实设超高时,在平面曲线半径400 m及以上地段可以不考虑加宽;(3)本文确定的线间距标准较我国现行《城际规范》、《线规》规定标准略低,较《地铁规范》略大;与日本、法国规定标准相当,较德国规定标准低;(4)本研究成果对市域铁路线路标准确定及规范编制具有参考价值。     

高速铁路到发线有效长度优化研究

研究目的:世界各国高速铁路对车站到发线有效长的规定各不相同,含义也有所区别。我国高速铁路到发线有效长度同时包含安全防护距离和过走防护距离,而国外铁路没有两者叠加的做法,功能上有些重复,因此具备进一步优化的空间。本文通过对国内外高速铁路车站到发线有效长度进行分析,提出我国高速铁路车站到发线有效长度的优化方案,以期为指导高速铁路设计提供借鉴。研究结论:(1) 16辆编组情况下,到发线有效长可由650 m优化为600 m,而650 m有效长可满足约480 m长动车组停靠要求;(2)到发线出站信号机设于距顺向道岔警冲标5 m或对向道岔尖轨尖端轨缝处,出站应答器组设于距出站信号机65 m处,到发线两端分别设置一个60 m长分割区段;(3)到发线增设分割区段有利于降低侧面冲突风险,提高绝缘破损防护效果,提高高铁列车运行安全性;(4)高速铁路出站信号机设置位置与运行动车组的城际铁路、客货共线铁路保持一致,实现技术标准的简统化;(5)本研究对高速铁路设计具有借鉴意义和指导作用。     

无砟轨道长波高低不平顺管理标准的研究

研究目的:高速铁路要求轨道具有高平顺性,需要关注的波长也越来越长。目前,轨道长波高低不平顺的管理和评价还存在不足。因此,本文基于多体动力学理论和综合检测列车实测数据,初步探讨300~350 km/h高速铁路轨道长波高低不平顺管理标准和评价方法建议。研究结论:(1)综合分析仿真和实测数据波长和幅值的关联关系,建议300～350 km/h无砟轨道长波高低不平顺管理波长应扩展到150 m;(2)基于惯性测量原理,设计优化了综合检测车轨道检测滤波算法,实现了150 m截止波长高低不平顺的动态检测;(3)建议300～350 km/h高速铁路无砟轨道用70～150 m带通滤波不平顺方式来评价长波高低不平顺,使现场养修更有针对性;同时,提出了相应的幅值和均值管理标准建议值;(4)本研究结论可为后续轨道检测设备研发和工务养护维修等提供参考。     

珠三角城际轨道交通正线线间距研究

研究目的:由广东省单独投资建设并负责运营管理的珠江三角洲地区城际轨道交通网,运行车辆选用与地铁A型车外形尺寸相同的城际动车组,但运行速度大大高于一般地铁,现行有关轨道交通方面的设计规范均不能完全适用于珠三角城际轨道交通项目。为了使工程设计既能实现运营速度目标,保证运营安全,又尽量节省工程投资,因此需要对珠三角城际轨道交通正线线间距进行研究确定。研究结论:珠三角城际轨道交通正线直线地段最小线间距可按下列标准采用:设计速度为140km/h及以下时采用3.8m,160km/h时采用4.0m,200km/h时采用4.2m。曲线两端直线地段的线间距为3.8m时,曲线地段应加宽线间距;曲线两端直线地段的线间距≥4m时,曲线地段线间距可不再加宽。     

高速铁路路基边坡防护形式优化研究

研究目的:基于稳定可靠的前提,研究确定植物防护面积更大、投资更省的高速铁路路基边坡防护解决方案,对于提高我国高速铁路建设品质具有重要意义。本文通过分析我国高速铁路通常采用的路基防护形式的相关参数及经济性,结合植物防护临界高度的研究成果及工程实践,针对稳定边坡提出优化方案,以大幅度增加植物防护面积,显著减少路基防护工程投资。研究结论:(1)路基防护的镶边及基础具有较大的优化空间,混凝土镶边优化后的截面积为0. 10 m~2,基础优化后截面积为0. 12～0. 32 m2;(2)混凝土骨架厚度可优化至0. 3 m,宽度可优化至0. 3～0. 4 m,骨架间距可优化至5 m;(3)基础、镶边、骨架尺寸及间距优化后,坡面植物防护面积可提高21. 4%～38. 7%,防护工程投资可节省55. 0%～58. 8%;(4)降低边坡分级高度的优化方案,可扩大植物防护的适用范围,进一步提高植物防护面积,降低工程投资;(5)本研究成果可用于指导我国高速铁路路基防护设计,并可作为防护标准修改的参考。     

200km/h线路线间距改造拨道施工的几项关键点控制

沪宁线南翔至昆山间因受4.0米线间距制约而限速100km/h,为了实现沪宁线开行200km/h准高速列车的目标,对线间距为4.0m的区段进行线间距改造,使其达到4.4m线间距以适应200km/h提速的需要.本文就线路轨道部分拨道施工中如何控制几项关键点以实现改造后的线路快速优质稳定作一简要论述.……     

中俄高速铁路有砟道床技术条件分析——时速350 km高铁设计参考与借鉴

为厘清中俄高速铁路有砟道床技术条件差异及其内在原因,通过对两国不同轨距高速铁路有砟道床设计规范及技术条款进行分析,针对莫喀高铁和京张高铁(350 km/h)运营要求,考虑到轨距、温度变化不同因素影响,所得主要结论如下:(1)道床砟肩宜采用无堆高形式,道床边坡宜采用1∶1.75,加强道床夯实。道床厚度宜采用35 cm,如在桥隧地段、路基基床表层采用沥青层、弹性轨枕可降低为30 cm;(2)结合欧洲高铁经验,道床纵向阻力不应小于14 kN/枕,横向阻力不应小于12 kN/枕,可满足时速350 km要求;(3)时速350 km及其以上必须进行飞砟设计和措施研究;(4)时速350 km须进行轨枕设计,可通过形状和尺寸方式。由于轨距不同,建议莫喀高铁轨枕长度采用2.7 m、京张高铁采用2.6 m。     

不同刚度的32m简支箱梁动力性能试验分析

研究目的:为研究不同刚度的高速铁路32 m简支箱梁在动车组列车作用下的工作状态,本文对6个图号的简支箱梁(优化前后的250 km/h有砟轨道、250 km/h无砟轨道、350 km/h无砟轨道)的实测梁体竖向挠跨比、自振频率及动车组作用下的动力响应数据进行分析。研究结论:(1) 32 m箱梁自振频率和挠跨比实测值大于设计值,截面优化后的竖向刚度与优化前相比均有所降低;(2)在同一型号动车组作用下,箱梁振动数值大小与梁体刚度大小呈反比;(3)设计速度250 km/h无砟轨道箱梁横向和竖向振动实测值最大,350 km/h无砟轨道箱梁刚度大于250 km/h有砟轨道箱梁但竖向动力响应数值相当,无砟轨道箱梁振动数值大于有砟轨道;(4)同一图号的32 m简支箱梁,当动车组轴重增大、桥上线路不平顺时,桥梁竖向动力响应与线路平顺状态时相比明显增大,会发生超过通常值的现象;(5)本文研究可为桥梁车桥耦合仿真计算、设计优化、运营性能评估提供参考。     

城市轨道交通市域快线节能坡参数研究

研究目的:随着地铁对节能要求和运营服务水平的提高,列车牵引能耗占总系统能耗的1/2,地铁线路纵断面坡度设计对列车牵引能耗影响尤为明显。本文通过研究各种最高速度(100 km/h、120 km/h、140 km/h)下市域快线节能坡的坡长与坡度,并分析V型坡与W型坡以及单面坡与多段坡运行能耗,最终得出经济适用的节能坡设置参数。研究结论:(1)节能坡设置长度:100 km/h为460 m,120 km/h为580 m,140 km/h为660 m;(2)长大区间下,结合适宜的站间距,W型坡较V型坡能耗更低,且随着缓坡坡度的增加,节能趋势更加显著;(3)两车站平均坡度大于10‰时,采用多段坡比采用单面坡能耗更低,且采用缓坡+陡坡的方案节能效率更加明显;(4)两车站平均坡度10‰～20‰时,随着单面坡平均坡度值的增加,多段坡节能效率逐渐降低;(5)本研究成果可为长大区间下市域快线线路纵断面设计提供参考。     

高速铁路道岔与曲线间夹直线优化研究

研究目的:世界各国对于高速铁路正线道岔与相邻曲线间直线段长度的规定各不相同,中国高速铁路的该项标准偏高,具备进一步优化的空间。本文通过对国内外高速铁路正线道岔与相邻曲线间直线段长度进行分析,提出中国高速铁路正线道岔与相邻曲线间直线段长度的优化方案,以指导高速铁路设计。研究结论:(1)对于高速铁路正线道岔与相邻曲线间的直线段长度,日本规定为20 m以上,德国没有明确的规定,法国也没有明确的规定,但在具体项目设计中规定岔前为0. 5Vd(Vd为列车侧向过岔速度),岔后为50 m;(2)中国高速铁路正线道岔与相邻曲线间的直线段长度建议优化为:一般条件下L≥0. 4V(V为道岔允许通过速度),困难条件下不应小于25 m;(3)建议对优化后的正线道岔与相邻曲线间的直线段长度标准进行实车验证;(4)本研究成果对高速铁路设计具有借鉴意义和指导作用。     

200km/h线路线间距改造拨道旋工的几项关键点控制

沪宁线南翔至昆山间因受4.0米线间距制约而限速160km/h,为了实现沪宁线开行200km/h准高速列车的目标,对线间距为4.0m的区段进行线间距改造,使其达到4.4m线间距以适应200km/h提速的需要。本文就线路轨道部分拨道施工中如何控制几项关键点以实现改造后的线路快速优质稳定作一简要论述。     

《城际铁路设计规范》主要技术标准

研究目的:城际铁路是介于高速铁路和城市轨道交通之间的一种交通方式,最高设计速度200 km/h,技术标准采用国铁制式,运营管理借鉴地铁经验。本文通过对城际铁路的功能定位、定义进行阐述,对城际铁路设计规范的主要技术标准进行说明,并与200～250 km/h客运专线进行技术经济对比分析,充分体现城际铁路服务于区域性城市和"高密度、小编组、公交化"的技术特点,突出《城际铁路设计规范》的经济性。研究结论:(1)城际铁路是指专门服务于相邻城市间或城市群,旅客列车设计速度200 km/h及以下的快速、便捷、高密度客运专线铁路;(2)城际铁路仅服务于区域性城市群内部,具有相对的独立性,可单独制定相应的技术标准;(3)城际铁路可自成体系,相对独立运营,重要节点应考虑与铁路网互联互通或换乘的条件;(4)本文对城际铁路的建设和设计具有借鉴意义和指导作用。     

石太客运专线概况

线路技术条件(1)线路等级:客运专线,近期兼顾货运(2)正线数目:双线(3)速度目标值:平面条件250km/h,线上按200km/h配套(4)最小曲线半径:一般4500m,个别3500m(5)正线线间距:4.6m(6)最大坡度:12‰(7)到发线有效长:850m,双机地段880m(8)牵引种类:电力(9)机车类型:高速列车:动车组;中速列车:SS9;货运SS4(10)牵引质量:高速列车400~800t,中速列车900~1000t,货运4000t(11)列车运行方式:自动控制(12)行车指挥方式:调度集中线路起讫点和经由石太客运专线起点为京广线石家庄站,终点为既有石太线北营站。线路自石家庄站中心沿京广线向南过平南站,上跨…     

高速铁路40 m与32 m箱梁振动噪声对比研究

研究目的:40 m标准跨径高速铁路箱梁是我国未来高铁建设的重要技术之一,为研究高速铁路40 m箱梁结构振动与噪声特性,本文基于车辆-轨道耦合动力学理论,利用有限元和边界元法分析40 m箱梁结构动力特性、局部振动和结构噪声特点,并与32 m箱梁进行比较分析。研究结论:(1)在高速列车的主要运行速度范围内,40 m箱梁动力系数小于32 m箱梁;(2)40 m与32 m箱梁各测点加速度振级峰值均在40～63 Hz范围内,除底板振动加速度级相当外,40 m箱梁顶板、腹板和翼缘板振动加速度级峰值均小于32 m箱梁对应位置振动测点;(3)对于40 m箱梁,20 m范围内沿水平方向各测点峰值声压级变化不大,竖向测点沿高度方向逐渐变小,沿高度方向每上升2 m,其声压级降低约2 dB;选取空间关键点比较分析可知,40 m箱梁峰值声压级略低于同等空间位置32 m箱梁;(4)本研究成果可为40 m高速铁路箱梁的设计、环境噪声评估及降噪方案提供一定参考。     

新建包头至银川铁路速度目标值方案研究

速度目标值是高速铁路核心技术指标,从包银铁路项目的功能定位、客流特点、与相邻路网的协调匹配性、工程条件和投资等方面,采取技术经济比选等方法研究该项目的速度目标值方案。研究结果:(1)包银铁路采用250 km/h速度目标值方案符合项目的功能定位;(2)适应项目的客流特点;(3)与京兰通道其他段落标准相协调匹配;(4)技术可行经济合理;(5)推荐采用250 km/h速度目标值方案。