DOI : 10. 13238 /j . i ssn. 1004 -2954. 1996. z1. 002
高速铁 路 限 界 有 关 问 题探 讨
铁 道 部 专 业设 计 院 桥隧 处
主 要 探 讨 在研 究 和 制 仃 高 速 铁路 限 界 工 作 中 对 机 车 车辆 限 界 建 筑 限
界 及 隧 道 建 筑 限界 中应 考虑 的 几 个 问题
关键 词
限界
高速 铁路
。
研究
高 速 铁 路 限 界 是 高 速 铁路 的 重 要 基 础 标准
初步 设计 的 需要
、
,
,
运 行 也 关系 到 与线 路 相 邻 的 建 筑 物 和 人 员 的
,
安 全 并直 接 影 响 工 程投 资 及铁 路 运 输 的 效 益
。
制定 好 高 速 铁 路 限 界 是 高 速 铁 路 建设 前 期 的 重
,
要 准 备工 作 之 一 对 完 成 京 沪 高速 铁 路 这 一 跨
世 纪 的 宏 伟 工程 具 有 重 要 意 义
现 行 铁路 限 界 标 准
、
。
高速 铁路 限 界 主 要 包括 机 车 车 辆 限界 基
、
专 业设 计 院从 编 制我 国铁路第 一 个标 准 轨 距 的
机 车车辆 限 界 和 建 筑 接 近 限界 ( 国 标
5
,
9) 开 始 就 参 加 了 限界 的编 制 工 作
一
,
作 如各 种 机 车车辆 动 态包 络 图 的 优化 建 筑 限
、
.
主要 技 术 条 件 要 按
3
8
35k
0 m
、
h/ 高 速 客 运 专 线 进
,
行 预 留 因 此 必 须 尽 快 开 展 与之 相适 应 的 高速
,
,
,
、
、
铁 路 试验 段 的研 究 和 线 桥 隧 各 项 工程 与设 备
26
。
.
6 mm
3
,
此 外 吸取
,
81 十
DK
,
塌 方 教 训 提 高 了施 工 质 量 又 加 设 格栅钢
,
、
架 喷 锚 网 支 护 能 与 围 岩密 贴 与 围岩 起共 同
,
,
支 护 作用 及 时稳 定 围岩 缩小 围 岩 扰 动 范 围
,
,
,
减 少 围岩 压 力 在 拱与 边 墙 初 期 支 护 完 成 后 图
之 下 沉 曲线 各 有 一 段 相 对 平 稳阶 段 即 可 看
出
,
。
三 次 衬 砌 滞 后 在拱 部 开 挖 七个 月 后 施 作
的初 步 成 果 作 一 阐述
.
长 期 的 围 岩 压力 释 放 后 实测 围 岩 压 力 较小 是
。
二 次 衬 砌 与 初期 支 护 之 间 的 径 向
压 力 为零 也 可 说 明 这 一 点
d)我
。
。
我 国 高速 铁 路 限 界 的特 点
1
铁 路 限 界 是 显 示 一 个 国 家 铁路 运 输 综 合技
术 水平 的重 要 标 志
。
我 国 的 高速 铁 路既 要 高 起
,
该隧 道 土 工试 验 资 料 取
6 Ok p
a
压力
,
沪= 2 0
I O lk P a
,
合 ,
96k P a
。
,
夕= 10
。
右 侧为 40
76 k P a
kPa
。
,
,
了一
。
侧 向压 力 为
均 径 向压 力 为
近
,
。
案技 术 经 济 比较 等 以 下 仅 就 主 要 问题 和 调 研
铁 路 限 界 的 研究 和 制 订 工 作 以 满 足 先期 高 速
、
、
界 的 比选 正 反 三 心 圆 型 隧 道 衬 砌 断 面 轮 廓 方
,
完成 可 能 的
,
隧 建 筑 限 界 是 按 列 车最 高 时 速
4 6
,
、
近年 来
别 是 高 速 铁路 限 界 的 研 究 方 面 做 了 大 量 的 工
1B
的 高 速 铁 路 并 且 线 桥 隧等 固 定 设 备
;
G B 14
6 一
。
中 的基 本
G
25k
0 m
60
。
,
等 基本 条 件 制 定 的 现 我 国 拟 建 时速 为
计 收 敛最 大 达
、
本 建 筑 限 界 隧 道 建筑 限 界 桥 梁 建筑 限 界 等
专 业 院在 高速 铁 路 的 各 项 技 术 开 发 和 论 证 特
1 4 Ok m
。
。
、
之 一 它 关 系到 机 车 车 辆 在线 路 上 高 速 安 全 的
建筑 限 界 和 桥
、
,
要
提
郑天 中
18
sk
N
/m
3
,
。
一
计 算结 果 为 拱 部 垂 直
7k
8 P
a
。
实测 拱 部 平
左 侧 平 均 侧 向压 力 为
计 算 与 实测 结 果 比 较接
,
主 要 因 为该 处 埋 藏 较 浅 顶 板 厚 约
,
“
13m
”
,
中
·
部 有 一 层 密 实 的细 砂 层 虽 用 新奥 法 施 工 但
,
,
围 岩 扰 动 范 围 较 大 地 表 下 沉 达 60 m m 拱 顶 与
地 表 之 间 的垂 直 距 离 相 对 增 加 了
10
3m m
,
拱
,
顶 上 方 形 成 了 一 个 高 约 7m 的 围 岩 松 弛 区 附
们对 大 秦线 军 都 山 浅 埋黄 土 双 线隧 道
,
的 围 岩 压 力 按 前述 公式 进 行 了 分 析 比 较 参 照
,
近 地 表 出 现 了 裂 缝 故 实 测 压 力 已 接 近 理 论计
算 压力
。
,
,
点 又 要 有特 色 因 此 制 定 的 限 界应 符 合 我 国 国
。
跨度 桥 梁 上 的横 向 摆动 和 桥 梁 端 部转角 加大等
,
,
情 目前 全 世 界 高 速 铁 路 已 达 一 万 余 公 里 列 车
运 行 速 度 最 快 的 有法 国
、
.
度 变化 使 线 路 发 生 倾斜 等 问 题
。
。
,
/h ) 我国
根 据 我 国 的实 际 情 况 在 引进 国 外 先进 技
的
术 并制 定 相 应 的 各 类 限 界 标 准 时 要 考 虑造 价
研 究 各 国高
和 成本 也 要 考 虑 设 备和 工 程 建 设 中 的 经 济 效
速铁 路 限 界 将 为 我们 制定 此类 标 准 提 供 有价
益 问 题 使 高 速 铁 路 限 界 标 准 符 合技 术先 进 安
I C E (4 O 6 k m
/ h ) 和 日本 E I N (3
,
/h ) 德 国
T G V ( 51k
5 m
,
影 响 以 及 在 列 车作 用 下 由 于 刚 性 析 架 梁的挠
50
4k m
台湾 建设 中 的 台 北 至 高雄 ( 全 长 约
,
高速 铁路 设 计 速 度 为
35k
0 m /h
。
34k
5 m)
,
,
,
值 的 参考数据
。
、
针对拟 建 的京 沪 高 速 客 运 专 线
全 适 用 经济 合理 的 要 求
,
分 析 我 国 的 高速 铁路 限 界 又 应 与 上 述 各 国 有
。
所 不 同 京沪 高速 客运 专线全 长
列 车 最 高 速度 为
25k
0 m
,
/
h
,
132k
0 m
现 行 的 机 车 车 辆 限 界 考 虑 了 车辆 的 制 造 公
。
差 和 车 辆 因磨 耗 及 弹 簧 变 形 等 静 态偏 移 在 内 的
,
,
结 合 我 国 国 情 和 运 输特 点 高 速 铁 路 上 还 要 有
、
限 界 没 有 考虑 车辆 在 高 速 运 行条 件 下 的 动 态
,
,
从 既 有 铁路上 进 人的 中 低 速 旅 客 列 车 在 相 当
偏 移 量 将 因 车 辆 的 动 态 偏 移 量 和 线 路 等原 因
、
造 成 的 车 辆 偏 移 均 化作安 全 量 在 建筑 限 界 内考
长 的 时 期 内 高 中速客 车共 线 混 跑 的运 输 方 式
。
。
用 车辆 动 力 学 的观 点研 究机 车 车辆 限 界
2
近期
远 期 为 53 0
k m小
、
,
,
。
因 此 要 求高 速 铁 路 的机 车车 辆 限 界
虑 这 就造 成 建筑 限 界 偏大 高 速 铁路 的机 车 车
不 能小 于 现 行 的机 车车辆 限 界 同时 也要 求 进
辆 限 界 应 该 以 车辆 的 动 态 包 络线 为 基 准 除静
不可 避免
,
;
、
,
人 高 速铁 路 区 段 的 中 低 速 旅 客列 车 车 厢 的 结
、
态 情 况 下 要 考 虑 的 各种 因 素外 还 要 考 虑 车 辆
、
构 强 度 气密 性 等 设 计标 准 考 虑 因邻线 高 速 列
。
,
车 产 生 的 空 气动 力效 应 诱发 的 各 类 问 题 并 按
移 因 素最 不 利 组 合 的 一 种轮 廓线 这 样 制 定 的
。
车 辆动 力 学 的观 点研究车辆 动 态包络 限 界
,
车 辆 限 界 在 同样 车 型 的 条 件下 应 该 比静 态 的
、
。
建筑 限界 主要 不 同点在 于 要 根 据 空 气动 力学方
现 行 机车 车 辆 限 界 ( G
、
法 研 究 因 高速 列 车 带 来 的 空 气 压 力 的 波 动 瞬
。
限界 与建 筑物 之 间安 全 距离 的 大小
,
验 中 列 车 速 度达 到
这
.
国 情 拟 定 这 些 数 据 和 参 数 是 制 定安 全 经 济 的
17k
0 m
6
2
道 建 筑 限界 的 重要 因 素 同 时 也 要 考虑 运 营 保
,
的 合 理 配 置 和 维 修 养 护 问 题 牵 引供 电 接 触 网
.
3 一
1
,
mm
,
当列 车 速度达
二 系 弹 簧 动 挠 度 已 达 到
在半径
1 4 0 。 一 16 0 0 m
.
1 m m
6
。
曲线 上 运 行
大 大超过 限界 中 20
,
,
,
n n ll
机车
。
现 行 的 机 车 车 辆 限 界 是 适 用于
、
,
140
k m
h/
,
及 以 下 的 中 低 速 列 车 的标 准 使 用 十 多 年 来 发
,
现 有些 问题 如 上 部 两 肩 过 窄 顶 部 与 周 边 的 安
内 空 气 阻力 除 考 虑 衬 砌 内轮 廓 合 理 形 式 增 加
衬 砌 表 面 光 滑 度 以外 隧 道 底 部 道 床类 型 各 种
,
,
沟 槽 布 置形 式 的合理 制 定 也 是 减 小 空 气阻
,
1 4 。。
3 ~ 2 8 57 m m 通 过 半 径
车辆 限 界 下 部 的 动 挠 度 显 然 要 加 大
为 减 小隧 道
力 拟 定 限界 底部 轮 廓 尺 寸 的 重 要 因 素
时 直 线上 的 最
,
.
的 规定 如 果 车 速 达 到 25 k
0 m / h 以上时
,
、
时
,
但 在试
,
h/
,
障体 系 中隧 道 防 灾 和 沟 管 洞 槽等 各 种 设 备
,
4 mm
1
,
现 行 车 辆 限 界 中规 定 二 系 弹 簧 ( 转
时 实 测 值为 37
、
,
一 系弹 簧
曲 线 时 动 挠 度 最 大 达 18
。
h/
.
砌 轮 廓形 式 和 先 进 合 理 的施工 工 艺 是 确定 隧
的 高 度 要 求 以 及 电化 下 锚 问题 等
17 k
0 m
向架 与车 体 间 ) 动挠 度 为 20
,
。
40 m m
6
3
。
选 用 对 各种 荷载模式 适 应性较 强 的 隧 道 衬
、
,
,
1600m
~
、
、
.
大动 挠 度 达 n
根 据我 国
高 速 铁路 建筑 限 界 的重要 前 期工 作 之 一
.
4 6 1一 83 )
1
B
( 车 轮 与 转 向架 间 ) 的 动 挠 度 为 I O m m
些 都 直接 影 响线 间距 的 拟定 和 各类 限界 之 间或
。
,
限 界 要 大 根 据 广 深准 高 速客 车 的试验 资 料 按
高速 铁 路 建筑 限界 的 制 定与 中 低 速 列 车
变压 力 的 影 响 以及 空 气阻 力 的 增大 等课 题
、
在 高 速运 行 情 况 下 的 振动 侧 滚 摇 摆 等 多种 偏
,
全 余 量 分 配 不 够 均衡 限 制 了 电 力 机 车 受 电 弓
。
。
,
的 工 作范 围 机 车车 辆 下 部 因受 站 台及 建筑 物
,
,
在 桥梁 建 筑 限 界 中 要 考 虑 高 速 列 车在 大
一
的 限 制 在距 轨 面 35
5
一
0 一 1 2 5 Om m
高 度范 围 内
,
限界 宽 度 为
Z x 16o o m m
,
实 际 上 成 了 机车 车辆
,
,
设 计车 体 宽 度 的 控 制 因 素 使 上 部 限 界 的 最 大
宽度
得 不到 充 分 利 用
2 X 1 7 O0 m m
、
。
,
过 现 场实 测 与模 拟 试 验相 结合 的 方法 拟 定 符
我 国 的机
、
合 我 国 国 情 的机 车 车辆动 态 包络 限 界
车车 辆 限界 比 日 法 德 等 国 家 的 都大 由 于 上
,
述 原 因 很 难 适 用 于 高 速 铁 路 现 行 的机 车 车辆
,
系 统 动 态 仿 真 综 合 软 件 在 计算 机 上 研 究 车 辆
“
限界 比 原 有 限 界 ( G B 1 64 一 5 )9 中 规 定 的 长 计
”
算 车辆 即 车长 26
m
,
车 辆定 距
,
各 种 设 备 和 构 件 的 技 术性 能 和 可 靠 度 等 也 可
”
“
,
,
制造 和 运 行技 术 状 况 的 各项 参 数 研究 车 辆 的
等的规 定
18m
又 增 加一 些 限 制 如 引 进 了 短 计 算 车 辆 等 内
,
以 模 拟 出机 车 车辆 在 高 速 行 驶 条件 下 的 动 态 包
容 这 在某 种 程 度 上 限 制 了 新车型 的 发 展 据 部
,
,
络线 也 有 部 分 国 家 是 按静 态 限 界 加 安 全 余 量
,
机 车 车 辆 工 业 总 公 司 有 关 部 门介 绍 这一 规 定
的 办 法考 虑 动 态 环 境 下 的 车 辆 轮 廓 包 络 限 界
、
导 致 了运 用 多 年 的 2 型 客 车 已 批 量 生产 的
.
2 5 型 客 车 和 车 辆 定 距 为 1 9 Zm 和 1
8
”
“
型 双层 客 车 均 成 了 超 限 车
一 次 次下 文 处 理
时应 予 以 考 虑
。
,
.
。
,
的 我 国 这 方 面 的成 果不 多 也 可 以 在 引进 的 高
的新
sm
。
目前 有 高 速铁路 的 国家 大多 采 用 机 车车辆
。
,
,
论 证 确 定较 为 合理 的 计 算 方 法 和评 定 准 则 通
,
,
起 点基 础 上 结 合我 国 特点进 行二 次 开 发 尽快
使 铁道 部 不得 不
提 出我 们 自己 的 动态 仿 真综合 软件
这 在 研制 高速 铁 路机 车车辆
。
,
目前 我 国 的 铁路 客 车 车体 宽 度 介 于 3 0 0 4
。
,
,
一 3 1 o 6 m m 之 间 对京 沪 高速 铁 路 的 车 辆 宽 度
、
,
高速 铁路 一 般 客 货分 线 运 输 不考 虑 超 限
,
货物 我 国 京 沪 高 速客 运 专线 的 客运 量 比 日本
,
西 欧 的 都 大 一 列 车按
1 0 0。
铁 四 院有 关材 料 建议 中速 车 的 宽 度 为
、
,
人 左 右 考虑 运 距
也长 要 考 虑 旅客 的 舒 适 度 同 时也 要 考 虑 运 营
技 术 条 件 及沿 线运 营 保 障的 需 要
。
3100m m
,
一 4 4 3 3m m
4050
高度 为
3 8 5 om m
。
;
国
,
外 高速 铁路 的 车 辆 设计 参数 中 以 日本 的 车体
车辆设计 或
,
最宽 为
引进 要 与 限 界 相 匹 配 引进 车 辆 不 等 于 引进 限
,
,
3 3 8 om m
英 国 的最 小 为
,
273o m m
。
在
,
研 究 机 车车 辆 限界 之前 应 根 据 我 国 车 辆 制造
,
界 应 该 根 据 我 国 运 营特 点 和 基 础 设 施 的 不 同
而 有所 修 改 和 完善
车 顶距 轨 面 高 度 为
高速 车最大 宽度
,
,
,
31o 4m m
,
,
的 技 术 水 平 成 套 设 备 和 技 术 引 进 等情 况 确 定
。
,
,
车辆 的 技术 标准 拟 定 标 准 计算 车 的 类 型 制定
根 据 车 辆 动 力 学原 理 车辆 在 高 速 运 行 中
,
,
和 提 出 合理 的 机 车 车辆 限 界
,
要 产 生 振 动 主 要 包 含有 自由振 动 周 期 性 的 稳
。
用空 气动 力 学 的观点 研 究 建 筑 限 界
3
态强 迫 振 动 以 及 线 路 随机不 平 顺 激 发的 随机 振
动等 其合 成 的 振动 形 式 又 随线 路结 构 车辆 结
。
现 行 铁 路建 筑 限 界 标 准 是在 机 车车 辆 ( 静
、
、
,
态 ) 限 界基 础上 考 虑 各 种 因 素 用 增 加安 全 余 量
。
构 运 行速 度 的不 同 而发 生 变化 拟定 机 车车 辆
动态 包 络 限 界 时 要 根 据 车 辆 和 线路 的 技术 获
。
,
的办 法 确定 的 在 列 车 高 速 运 行情 况 下 确 定 这
,
、
、
个安 全 余量 的概 念与 中 低速 时有所 不 同 在 线
、
,
、
,
,
态 振 动和 受力 状态 的最 不 利条 件进行 组 合 进
路 桥梁 特别 是 隧 道 内 因 空 气 动 力 效应 产 生
行各 项 振 动偏 移 量 的 计 算 将 几种 主要 振型 相
的一 系 列 问 题 成 为 制 定 建筑 限 界 的 控制 因 素
,
,
,
互叠 加 按 各 控 制 振 点 的 振 谱 最不 利 组 合形 成
这 主 要 有旅 客 及 作业 人 员 的 安 全避 让距 离 线
,
的振 动 最 大 偏 移 量 轮 廓 线 依 此 作 为 确 定 机 车
车辆 动态 限界 的 主 要 依据
。
、
、
场 的 影 响 列 车 风 以及 隧 道 阻 塞 比 等
、
或科 研 教 学 单 位 对 机 车车 辆 动 态 包 络 线 的 拟
,
,
,
车头 部 以
,
350
k m
距 车 厢表 面
。
以 及 兄 弟单 位 发 表 的 资 料 分 析 出 人较 大 铁 道
流 的吸力 为
部有关领 导 部 门应 该 组 织 联 合攻 关 并 进 行专 家
2 4m
一
。
法 国 高 速 铁 路 有 关 的 试 验资 料 表 明 当列
定 办 法 各 有 不 同 计 算 车辆 振 动偏 移 量 的 方 法
,
、
间 距 允 许 最大 侧 向风 速 隧 道 内瞬变 空 气 压 力
目前 国 内 有 关 设 计
也 有差 别 按 照 我 们 自 己 的计 算 方法所 得 结 果
,
、
.
6
一
Zm
,
h/ 的速 度 通 过 时 在 线路 一侧
,
的 位 置上 模 拟 试验 测得 空 气
10 N
;
,
当 车 尾 通 过 时 在 距 车厢
的 位 置 上测 试 因涡流 效应 引起 的空 气流
,
。
吸力 增 至 约
,
,
为
6 0k
0 m
,h/
在 线 间距 为
.
,
时 压力变化在
,
~ 5 s k P a 之 间 在 隧 道 内将 增大 2 倍
,
。
4
”
旧 本 则称
“
,
列车 风
”
。
根据
,
国外 资 料 在 离 线路 一 定距 离后 列 车 对 周 围 产
的两 列 客 车交会 时 相 对 速 度
sm
“
之谓 绕 流 或 滑流
,
h/
,
”
“
压 力变 化越 大 根 据德 国 有 关 资料 当运 行速 度
30k
0 m
。
气 随 之 运 动 形 成 了压 力 很 大 的 气 流 场 西 欧 称
,
列N车 速 度 越 高 产 生 的 瞬 变
。
.
,
生 的 滑 流应 力 逐 渐 衰 减 一 般 在 距 线 路 3 m 以
5
外 其应力 最 大 值不 再 随 列 车速 度增加 而变 化
,
对这 样
,
,
。
,
大 的压 力 瞬变 如不 采取 措施 旅 客 的耳 膜 很 可
在 隧道 内则 不 同 除 这种滑流 效应 外 因 隧道 内
能 会 被 震 破 过 大 的 瞬变 压 力 还 能 使 列 车车 厢
空 间狭 小 列 车 活 塞 效 应 与 之组 合 在 列 车 通
,
“
,
,
”
,
,
板 面 发 生 超 应 力或 疲 劳而 引 起 结 构 的 破 坏 瞬
过 隧 道后 相 当 长 一 段 时 间 内 因 滑 流 效 应 产 生
变压 力造成 的 冲击 波也危 及 邻近 建筑 物 和 人 员
的 空 气压 力 变 化 仍 然 十 分显 著 这 个 紊 乱 的 气
。
,
,
流 场 不 仅 对 建筑 限 界 制定 中各 项 安全 参 数 有 影
的安 全 据有 关部 门分析 预 测 京 沪 高速 铁 路采
、
用 中 高速 车混 跑 按 高速
1 6 o km
,
2 5 o km
响 对 运 营通 风 设 计 也是 一 个 重 要 影 响 因 素
,
与 中速
h/
,
,
/ h 的两 车 交会 时 的压 力 波 强 度 计 算 即
高 速 列 车进 人 隧道后 会 在隧 道 出 口 产 生
,
,
使 两 列 车 体 均有较理 想 的流 线 型 外 表 交 会 时
.
的 压 力 波 动值也 在
2
sk
P a 以上
。
口 建 筑 物 的 安 全产 生 影
,
因此 在 研究
,
,
不 少 资 料 中有 所 阐 述
对 于 这 个 问题 在 制 定 限
,
,
锚段 的 扩 大 断面 范 围 内 组 合 气流 场会 对这 段
,
。
,
界 时应 该考 虑 在 隧道 内断面 变 化 处 如 电化 下
优化 车 头 及尾 部的流 线型 外 表 设 计 等 使 车 厢
.
。
响 这 方 面 的 研究 已 在
。
,
强 度 增 加 车 厢 的 气 密 性 尽 量 减 小 列 车 阻力
,
微 气压 波效 应 引 起 空 气 压 力变化 和 噪声 对 洞
线 间 距 的 同时 还要 研 究 增加 车 厢 的 整 体 结构
,
。
、
,
有关
的 洞 内 设 备 悬 挂 物 ( 如 接触 网 ) 影 响较大 应 该
部 门 建议 京 沪 高速 铁路 用 的 车 厢 表 面 强 度 按
采 取 结 构 安 全 措 施 尽 量 少 设 或 不 设 洞 内的 锚
内的 压力 波动 值控制在
kI aP 之 间
0 5~
,
,
士6k P a
,
,
设计 以保证 车体的 结 构安 全 可 靠 和 车
内旅 客 的 舒适 度
段 关节 扩 大 断面 以尽 量 减少 空 气 阻 力 和 气流
。
。
,
场 的 变化 对 解 决 微压 波的 问 题 日本在 隧道 口
,
,
列 车 进 人 隧道 后 与洞 外不 同 高 速 列 车 像
个大 活 塞 使 空 气在一 维 空 间内 受到 很 大压 缩
,
部 一 般 修 建 了缓 冲结 构 意 大 利 在
,
,
高速 铁路 时 因 隧 道 断 面 较 小 ( 双
.
,
产 生 很 大 的压 力 瞬变 并 迅 速 向 车 的 前 方 和 车
3
5
。
、
效应产 生 的 各类 问 题 的 有 效办 法
;
;
⑤ 隧 道 长 度与 列 车 长 度的 比值
。
。
。
另
。
,
在 研 究 建筑 限 界 时 解 决 因 空 气 动 力 效 应
;
各 国对 于 瞬 变
引 发 的 各 类 问 题 在 世 界 上 目前 主 要 有 两 种 途
”
“
线断面积
曾在洞 口 加接带孔的 明 ( 棚 ) 洞
,
的 因 素主 要 有 五 个 ① 列 车 速 度 ; ② 线 间 距 ③
列 车 头 尾 部 形 状 ④ 隧 道 断 面 积 大 小 和形 状
,
或加 大 隧 道 横 断面 积 等 都 是 解 决 因 空 气 动力
列 车 交 会 时 压力波 动 更大 影响 压 力 瞬 变 强 度
:
)
外 也 可 采 用 两 个 单 线 隧道 中间加 横洞 的 办法
,
,
2
,
厢 内部传播 使旅客 的耳朵 很 不 舒 服 双线 隧道
,
5m
年修 建
1970
,
:
压 力 的标 准不 同 法 国 国 铁用 耳 膜舒 适度 作
径 一 种是 以 日本 新 干 线 为代 表 主 要 通过 在隧
瞬变 压 力 标 准 即 变化 不 大 于
道洞
50 P a
,
感 到满 意 并按 5 0
,
拟 定 隧道 横断 面 积
s
P a/
。
s/
时旅 客
的要 求制 定线 间 距 和
口 修 建缓 冲 棚
,
扩 大 洞 口 断 面 和 提 高列 车
车厢 的 密 封 性等 来解 决 另一 种是 以德 国
;
“
N
B
S
英 国 铁路 采用 听 觉 舒 适
为代 表 主要 以加 大 隧道 断 面 和 线 间距 的 办法
”
度 标 准 是 s4 内允许 客车车厢 内气 压 变化 不 大
来解 决 在 隧道 内 用 减小 阻 塞 比 ( 列 车 横断 面 积
。
于
4k
于
a
124
2 P
aP
“
,
。
”
。
美 国 舒适 度 标 准是 3s 内变化 不 大
等规 定
此 标准 尚 无定 论
。
。
3s 内变化不 大 于 3
k
的 试 验 资料 隧 道 阻塞 比 尹 <
我 国 在高 速 铁 路论 证 中对
,
铁 科院西 南分 院曾建议采 用
aP 的 标 准
0
.
15 时 高 速 列
,
车在隧道 内 因空 气动力 效 应 产 生的 问 题基本 上
。
可 以 解决
。
,
隧道 断面 加 大 阻 塞 比减 小 但 工程
,
。
,
列 车在 线 路 上 高 速运 驶 带 动 了 周 围 的 空
一
、
/ 隧道 横断 面 积 ) 的 办法 效 果 显 著 按德 法 等 国
,
投资却提 高 了 根 据我 国 国情 拟定 合适 的线 间
7
一
,
距 和 阻 塞 比 是 建筑 限 界 研 究 中的重要 课题
。
。
隧 道 建 筑 限 界研 究 中的 几 个 问 题
4
.
。
,
,
2
(7
1 m )
.
63
4m
2
,
,
,
.
.
,
意 大 利 的 最小 为 53
2
8m
。
0
为 81
我 国 现行双
sm
,
0 0 3 0 〕标 准 图
变化 线 间 距 为
4
,
时 内 净 空 面 积 为 85 m
sm
按广深 准 高速 列 车车厢 横断面 面 积 估算 (
型 空调车
,
3 1 0 4 X 4 o 5 Om m )
犷脚
言
线路长 度
设计速 度 ( k m
/h
2 10
)
4
线间距 ( m )
隧 道 宽度 ( m )
隧道 横断 面
(m
9
“
.
.
4
60
9
.
.
4
60
9
.
.
阻塞 比
5
63
2。 一 。 2
.
沁
4
。
。
川
沁2 一
.
63
.
0
21
,
0
W
.
n
、
类围
万 元左 右
11
0
。
,
3
元/ m 考虑 每
10
时大
1c
0 m
高 速 铁 路全 线 区 间
、
车
,
。
工 程 投 资 更会增 加 很 多
,
当然 线 间 距加
大 一 些 车 辆 和 有 关设 备 的 造 价 可 能会 有 所 降
低
。
国
9
.
.
284
2 70
30
4
.
4
60
0
.
佛罗 伦萨
99
32 7
236
250
250
{
25 0
4
20
10 00
6 3 4
20
汉诺威~
维尔茨堡
.
.
4
71
.
3 1 3~
20
.
.
12
6
0
70
.
4
50
0
15
.
.
12
罗马~
。
70
.
_
4 0
.
500
9 44
.
直墙 82
曲墙 94
.
意大 利
曼 海 姆一
斯图 加特
300
20
国
德
大西 洋
426
260
4
60
.
东南
”
“
三种阻塞比 ( 月一
,
270
30
.
.
60
)
1c
0 m
上越
2 60
0
30
,
7m )
巧 ) 所 拟 定 的 不 同 建筑 限 界 按
法
4 96
6
260
20
.
4
站 内 的 直线 线 间 距 均 是 一 致 的 线 间 距 每 增 加
,
2
252
东北
554
5 15
5
、
,
本
山阳
东海道
6
几个 国家 高速 铁 路隧道 情 况
附 表
一
日
.
,
.
约增 加
阻 塞 比为 月 =
,
、
13 0
4
公 里 隧 道 综 合 造 价在 线 间 距 每 增 加
( 线 间 距 4 m ) 如 果 内轮 廓 经过 适 当
.
、
则 按 工 程 定 额 中平 均 单价
,
,
5
,
类 围岩 衬 砌 断 面 内 净 空 最 大 加 宽 时 的 面 积
,
.
.
岩 双 线 高速 铁 路 隧 道 复 合 衬 砌 断 面 计 算 概 算
5~
,
.
,
一4
法 国次之
日 本 新 干 线 隧 道 断面 积 为 6
0
线 电 化铁 路 隧道 衬 砌 [ 专 隧 ( 9 3 )
W
)
。
中 根 据 三 种 机 车 车辆动 态 限 界 三 种 线 间 距 a(
以
,
,
曲 墙 式 94 m
时 的 隧道
7m
。
费 用 加 大基 本建 设 投 资 我 们 在 研 究 建筑 限界
双 线 隧 道 为 例 德 国 的 高速 铁 路新 线 隧 道 断 面
,
.
,
,
此 基 础 上 制定 的 建筑 限 界 应 该 是 最 合 理 的
4
线 间距 和 阻 塞 比考 虑 过 大 势 必 增 加 购 地
道 最 小 断 面 和 隧 道 工 程 最 低 造 价 的 结 合点 在
2
与德 国 高速 铁 路线 间 距
阻塞 比 相 近 ( 见 附 表 )
最 优 阻 塞 比 是解 决 空 气 动 力 效 应 问 题 的 隧
较 大 ( 直 墙 82 m
,
7
4
1
53 8
:::
0
13
13
0
.
15
牵 引 供 电 接 触 网 的 结 构 高度 ( 即 承 力 索
为 设 在 车 内 监 控 信号 的 自动 控 制 列 车速 度 系
下 锚 点 处 距 接 触 导 线 的 垂 直 高 度 ) 是 影 响 建筑
统 但 高速 线 上 有 中 速 车的 情 况 下 隧道 内仍 要
,
,
限 界 高度 值 的 重 要 因 素 世 界 上 的 高速 铁 路 目
,
前大 都 采 用 电力 牵 引 其 接触 网 日 本采 用 复式
考 虑 设置 信号 机 的 位置
。
要 不 要 设 置 还 有 待 研究
。
。
,
,
重 型 悬 挂 法 国采 用 单链 式悬 挂 我 国 目前 通用
在 以 往 的 限界研 究 中 一 般 很 少 考 虑 运 营
,
,
的 全 补 偿 链 形 悬 挂 尚 不 适 用 于 高 速铁 路 应压
,
保 障 的 各 种 要 求 仅 要 求安 全 余 量 和 设 备 的 合
,
,
低 结 构 高 度 提 高材 料绝缘 性能 减少 接 触 网 导
,
,
修养护 中 的 各种 需 要 也 考 虑 较 少
,
、
、
、
、
。
如在 现 行 隧
,
技术 改 进 补 偿 机 构 ( 如并 联 下 锚 方式 ) 以 保 证
低 净 空 高速 度 条 件 下 的 安 全 稳 定受 电
,
理 布置 如 风压 限 界 等均 不 考 虑 隧道 防 灾 和 维
线硬 点 采用 高强 度接触 线 和 承 力 索 改 善受 流
,
避 车 洞 及 各类设 备 洞
道 建 筑 限 界 中下 部 两 侧 向线 路 倾斜 造 成 隧道
。
。
,
内设 双 侧水 沟 困 难 在 高速 铁路 区 段 接 触 网 维
、
,
隧道 内 沟 管 洞 槽 等 附 属 构 筑 物 与 机 车
修作 业 和 工 务 维 修 作业 的 方 式 不 同 影 响 洞 内
、
,
车辆 限 界 间 的 安全 距 离 也是 制 定建 筑 限 界 的
附 属 构 筑物 ( 如 梯 车洞 作 业 通 道 等 ) 设 置 也 有
,
。
影 响 因 素 各 类 电 缆 应 该 全 部 人 沟 ( 泄漏 同轴 除
、
所不 同 另 外消 防设 备 的位 置 照 明及 一 些 洞 内
,
,
外 ) 行 车 信 号指挥 系 统 在 高 速 铁 路 条 件 下 取
有 关设备 ( 如 运 营 通 风 射 流 风 机 位 置 ) 等 均 应
消 了 用地 面 信 号 显 示 传 递行 车 命 令 的 方 式 而 改
在制定 隧 道 建筑 限 界 时考 虑
;
一
8
一
。