高铁铁轨的弯度半径应该不小于多少km?

高铁铁轨的弯度半径应该不小于多少km?,第1张

最小曲线半径是铁路上常用的技术标准,非专业的场合也称为'转弯半径',其意义等于几何学上的曲线半径。这个数字的倒数能够反映曲线的弯曲程度,即曲率。在铁路上提到这个参数时一般是指水平面上的弯道,对于竖直投影是直线而实际上铁路处于坡道上面的情形,使用坡度来衡量。

一般高铁设计时速越高,为满足列车高速运行的需要,曲线半径就应当越大。这里有个不同设计时速对应的工程技术标准,可以作为参考。按,设计速度200km/h,最小曲线半径一般3500m,困难2800m;设计速度250km/h,最小曲线半径一般4000(4500)m,困难3500m;设计速度300km/h,最小曲线半径一般4500(5500)m,困难4000m;设计速度350km/h,最小曲线半径一般7000m,困难5500m。

实际上,不同于老旧铁路受地形等因素制约不得不采用大量小曲线弯道(有些山区铁路最小曲线半径250、300m的都有),新建高速铁路一般逢山开隧遇水架桥,线路较为平直,大多数路段为直线和大半径曲线,真正按“最小”曲线半径的路段并不多。所以最小曲线半径可能是某一路段的限速因素,但只要所占比重不大,对全路段的设计速度就不至于产生根本性影响。因此有些高速铁路的最小曲线半径可能会小于上文提到的标准

因列车在高速通过弯道时由于离心力作用向弯道的外侧产生横向力,会对钢轨产生挤压,外翻。(参看:2008年胶济铁路列车相撞事故),为了保证列车的行驶安全,在铁路的设计和建造时,国家《修规》对不同速度等级的铁路规定了车辆可以安全通过的圆曲线的最小半径,就是线路的最小曲线半径。高速铁路和平原地区干线铁路一般比较平直,用较大的曲线半径山区铁路、工厂支线、车辆段道岔的咽喉区、编组站、城市地铁等受地形的制约较大的地段,只能使用较小的曲线半径,列车必须限速通过。

较大的最小曲线半径的铁路线路的例子

京津城际铁路,最小曲线半径:5500m,最大纵坡:20‰。

台湾高速铁路,最小曲线半径:6250m,最大纵坡:35‰。

较小的最小曲线半径的铁路线路的例子

阿里山森林铁路,最小曲线半径:40m。

上海轨道交通4号线,最小曲线半径:150m~300m。

广州地铁5号线,最小曲线半径:260m。

一般高铁设计时速越高,为满足列车高速运行的需要,曲线半径就应当越大。这里有个不同设计时速对应的工程技术标准,可以作为参考。按,设计速度200km/h,最小曲线半径一般3500m,困难2800m;设计速度250km/h,最小曲线半径一般4000(4500)m,困难3500m;设计速度300km/h,最小曲线半径一般4500(5500)m,困难4000m;设计速度350km/h,最小曲线半径一般7000m,困难5500m。

实际上,不同于老旧铁路受地形等因素制约不得不采用大量小曲线弯道(有些山区铁路最小曲线半径250、300m的都有),新建高速铁路一般逢山开隧遇水架桥,线路较为平直,大多数路段为直线和大半径曲线,真正按“最小”曲线半径的路段并不多。所以最小曲线半径可能是某一路段的限速因素,但只要所占比重不大,对全路段的设计速度就不至于产生根本性影响。因此有些高速铁路的最小曲线半径可能会小于上文提到的标准。

现在地形地质条件对线路走向的影响已经很小了(现在的资金和技术条件不比五六十年代那时一穷二白,万米以上的特大桥和长大隧道比比皆是),逼着高铁走“小”曲线的一般是铁路枢纽的进出站路段(城市拆迁拆不起啊),进出站本来就不会全速运行,所以对全程运行速度的影响不会很大。许多高铁新建了车站而不是利用旧有车站,在线路取直的同时也免去了进入市区的限速问题和占地、噪音问题(代价是很多高铁站跑到了荒郊野岭......)。

以沪宁城际和京沪高铁沪宁段为例——

沪宁城际虽然设计时速350公里,但最小曲线半径只有2800m——为了利用既有车站,线路不得不频繁进出沿线各城区,曲线半径自然受到很大限制。结果实际上绝大多数路段无法按350运行(甚至按300运行都很勉强),造成了“G还没有某些D快”的奇葩现象。但由于接入各城市既有车站,到市区的距离很近、通勤便利,从而吸引了大量城际客流。

而京沪高铁沪宁段最小曲线半径按一般9000~12000m、困难7000m设计,丹阳到昆山段更是完全建在长达160多公里的特大桥上,因此它的350(380)km/h设计时速是实打实的。然而为了线路取直,京沪高铁沪宁段的新建车站大多距主城区遥远,因此相比于沪宁城际,对短途城际客流的吸引力就差得多了。

随着经济和科技的高速发展,人们的出行方式发生了巨大的改变,由曾经的马车出行变成了如今的高铁,火车,飞机,轮船出行可以说非常的节约时间,并且快速也非常的便利,而火车高铁在铁路上高速的飞驰,为了考虑转弯和速度,很多的铁路都是比较笔直的,但是也有转弯的地方,此时火车和高铁在转弯时是非常危险的,因此火车车轮避孕会有一圈的凸起,会保证它卡着不会出轨。另一方面,在转弯时,由于修建转弯处会使得外轨要比内轨高一点,这样能够有效地避免火车脱轨和解决转弯的问题,增大摩擦力,这样能够有效地保持火车在转弯时正常转弯。我们都知道火车在铁轨上运行的速度是非常快的,而这个时候由于特别的快速,在转弯的过程中由于摩擦力原因会使得火车往外翻。从汽车方向盘我们都知道转弯时要相映的转动方向盘,并且要控制速度以及角度,火车也是如此,当然火车由于体积较大并且长度较长,所以在转弯的时候极其不方便,所以在修建铁路的时候尽量修得笔直,然而在有弯道的时候,弯道就特别大,尽量保证幅度特别大,以保证火车能够安全地转弯和出行,这个时候铁轨的建设也非常的有讲究,那么就是外轨要高于内轨,这样在转弯的时候就会保证正常转弯和不会脱轨。

而火车轮子与轨道是相符合的,这就保证了轮滚背扣在铁轨上,这样能够有效地保证他不会被弹飞出去。而铁轨建设方面,他并不是圆柱型,而是一个圆锥面,内侧铁轨要比外侧铁轨大一些,而外侧要比内侧高,以保证一个比较小的角度,这样能够有效地保证摩擦力和离心力的作用方向,所以有了这些保障,才能够使得火车和高铁在铁轨中实现转弯和避免脱轨。坐过火车的人都知道,在行驶过程中是非常平稳的,就连在转弯处也是特别的平稳,所以这些就是铁轨的建造以及铁轨和轮毂之间的一些构造,保证的正常转弯和避免脱轨。


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