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铁路运输质量安全管理-第198部分

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— 


注:表中数字为“垂向平稳性指标最大值 
)横向平稳性指标最大值”。

从表 
%&%’中数据可以看出,不同类型的车辆通过不同半径的曲线时,在欠超高为 


!!〃##时的平稳性指标大多为 
! 
5 
’10…,即属于良好状态。其中试验车因装有 
+; 
% 


’〃〃高速转向架,因而平稳性指标 
! 
5 
’1 
…,为优良状态。

综上所述,对于既有线的列车提速,将曲线欠超高允许值从 
0〃 
6 
&〃##,放宽到 
&〃 
6 


!!〃##,既可以保证列车运行安全和线路的横向稳定性,也可保证良好的旅客舒适度。

这样,在曲线半径不变的情况下,可以提高曲线的通过速度。 


)允许过超高

在客货列车混行的线路上,由于货物列车运行速度比旅客列车低,因而货物列车通过
曲线时产生过超高。过超高允许值过大,会加大内轨磨耗,严重时产生压溃现象;过超高
允许值过小,使得曲线超高设置较小,因而限制了旅客列车通过曲线的速度。我国铁路
“参考国际铁联和西德的推荐值,并考虑到我国铁路货运量较大、客货列车混行的特点,建
议过超高一般为 
〃##,最大不超过 
6 
…〃##”。实际上,德国在 
!&&年修改颁布的 
783〃〃—〃!《德国铁路工程设计——
——一般设计原则》中仅对曲线超高、欠超高有所规定,取
消了过超高条款。在实际使用中,根据线路每日的货运量大小,过超高允许值控制在 
…〃 


6 
&〃##之间。据了解,取消过超高条款的原因之一是曲线过超高的概念不明确。

过超高允许值的确定主要是由列车运行安全性和钢轨磨耗决定。为此,铁道部科学

研究院进行了不同曲线半径在不同过超高时列车脱轨系数、轮重减载率和轮对横向力的

试验。试验实测最大值见表 
%&%。 



第三章铁路运输各工种安全管理要点及非正常情况应急处理— 
〃〃! 
— 


!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!

表 
!〃#〃!不同过超高下的安全参数实测最大值

曲线半径()
过超高
()
脱轨系数轮重减载率轮对横向力(%&)
机车货车机车货车机车货车 
)’ 
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* 
/ 
;’ 
* 


从表 
!〃#〃!实测最大值可以看出,当曲线过超高为 
)( 
1 
#(时,列车运行的安全
性和轨道的横向稳定性是有充分保证的。对于 
! 
2 
+/(和 
! 
2 
!((的小半径曲线地
段,由于客货列车的速度差较小,基本没有过超高超限问题。

实际运用时,过超高值是否超过标准,是以货物列车平均运行速度计算的。我国铁路
也有过超高超过限值 
/(的情况。例如,广深准高速线货物列车运行速度一般为 
…( 
1 
)(% 
3 
4,而在 
! 
2 
’ 
;((曲线上,过超高已达到 
…! 
1 
)/,运营多年,其内轨磨耗并不
明显。其主要原因是广深线货运量较小。胶济线列车提速后,由于客货列车速差增大,有
些 
! 
2 
0((的曲线,尤其是上坡地段,按货物列车平均运行速度计算的过超高已达到 
0( 
1 
#(,内轨磨耗也不显著。不同过超高下的钢轨磨耗情况,必须经过长期的运营观
测,对不同过超高、不同的运量与内轨磨耗的关系进行系统研究,才能总结出规律。

总之,列车通过曲线的速度取决于曲线的半径超高、允许欠超高和允许过超高的合理
取值和匹配。这点对旅客列车提速、货物列车不提速或提速幅度较小,而造成客货列车速
差增大的提速线路,尤为重要。曲线超高的设置一直是基于内、外轨均匀磨耗设置的,但
实际上现场往往不是这种情况。据了解,在繁忙干线曲线半径较大的地段,外轨磨耗大于
内轨,换轨周期也短。随着我国铁路轨道结构的加强和客货列车运行速度的逐步提高,允
许欠超高在原规范的基础上可以适当放宽,一般地段 
#(,困难地段为 
’’(,允许过 



— 
〃〃! 
— 
铁路运输质量安全管理与事故处理实用手册
〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃
〃〃

超高为 
!〃##;实设最大超高,双线地段 
%〃##,单线地段 
&%##。对于具体的线路,应
根据提速旅客列车的数量、货物列车运行速度和运量,通过观测磨耗,进行技术和经济综
合比较,确定具体的超高、欠超高和过超高三者的合理取值。 


&、缓和曲线

缓和曲线的作用是使直线和圆曲线间的曲率、超高和轨距逐渐变化,以保证列车通过
曲线时的运行安全和旅客的舒适。缓和曲线的线形很多,各国铁路使用的有所不同。我
国铁路习惯使用三次抛物线形缓和曲线,拟议修建的京沪高速铁路和已开工的秦沈客运
专线采用的也是三次抛物线形缓和曲线。既然这种线形可以适应既有线提速的要求,那
么列车提速后,需要研究的仅是缓和曲线的长度标准。

缓和曲线的长度主要取决于超高顺坡率和超高时变率。缓和曲线超高顺坡率为 


#

! 
〃 

(’ 
% 
( 
% 
%)
缓和曲线超高时变率为 
& 
〃 
# 
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〃 
( 
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’ 
+ 
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# 
 
〃 
( 
#)* 
’ 
+ 
; 
) 
!(’ 
% 
( 
% 
;)
式中 
!———缓和曲线超高顺坡率,…; 
#———曲线超高,##; 
———缓和曲线长度,#; 
& 
———缓和曲线超高时变率,## 
。 
/; 


( 
#)* 
———列车通过曲线的最高运行速度,0#。 
1。

根据研究,缓和曲线超高顺坡率 
!!&2,即可保证车辆的运行安全,不会在缓和曲线

上发生脱轨事故。因此,我国《铁路线路维修规则》中规定:缓和曲线的超高顺坡“一般不

应大于 
。(( 
( 
#)*
);在困难条件下,可适当加大顺坡坡度,但不得大于 
。(! 
( 
#)*
)。。

(( 
( 
#)*
)或 
。(! 
( 
#)*
)大于 
&2时,按 
&2计算”。上述规定适用于列车最高运行速度为 
&〃 
0# 
。 
1的情形。由于既有线,尤其是繁忙干线的缓和曲线超高顺坡率远小于 
&2。因此,
列车提速至 
3〃 
4 
;〃0#。1时,决定缓和曲线长度的因素已不是安全,而是旅客的舒适
度。从式(’5(5%)和式(’5(5;)可以看出,超高时变率 
&越小,超高顺坡率 
!也小,在
相同超高情况下,缓和曲线长度,越长。各国铁路对缓和曲线超高时变率允许值的规定有
所不同。德国铁路规定,最高运行速度为 
;〃4&〃〃 
0#。1时,& 
6 
&’ 
4&7##。/,个别情况
为 
’% 
##。/;法国规定在 
3〃4;〃 
0#。1的!级干线上,& 
6 
3〃4 
;〃##。/,最大为 
!〃## 
。 
/,89:高速铁路为 
& 
6&%4&; 
##。/;英国规定一般情况为 
& 
6’% 
##。/,最大为 
%%## 
。 
/;前苏联规定速度大于 
&〃0# 
。 
1的!级线路,& 
6 
&& 
4 
’%##。/,最大为 
3;##;日本新干
线的 
&值平均为 
&7+! 
4 
’3##。/,最大为 
3% 
4 
%’##。/。从以上情况来看,虽然各国铁路
的超高时变率允许值不同,但都随着行车速度的提高而减小,以提高旅客舒适度。我国铁
路规定!、〃级铁路超高时变率一般为 
’&## 
。 
/,困难时为 
’;## 
。 
/,#级铁路困难时为 
3〃 
##。 
/。
我国铁路提高列车速度,是为了增强铁路与公路、航空运输的竞争能力。因此,列车

提速后旅客舒适度应有所改善,至少不能低于提速前。当列车最高运行速度提高到 
3〃 



第三章铁路运输各工种安全管理要点及非正常情况应急处理— 
〃〃! 
— 


〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃
〃〃

!〃# 
%& 
’(时,缓和曲线超高时变率的允许值一般为 
)* 
&& 
’+,困难条件下为 
;…&& 
’ 
+。
不同最高运行速度的缓和曲线超高顺坡率和超高时变率见表 
…。/。0

表 
…。/。0不同速度的超高顺坡率和超高时变率

列车速度
一般情况困难情况特殊困难 
(%& 
’ 
()!(1) 

(&& 
’ 
+) 
!(1) 

(&& 
’ 
+) 
!(1) 

(&& 
’ 
+) 
〃) 
 
2 
/;
(〃 
’(/ 
# 
&34)) 
; 
2 
* 
〃 
2 

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〃0 
 
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# 
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# 
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’(6 
# 
&34)) 
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2 
#
广深线(〃#) 
 
2 
*〃
( 
5 
〃 
’(6 
2 
6 
# 
&34) 
))
;# 
 
2 
*/
( 
5 
〃 
’ 
6 
# 
&34)) 
0 
— 


从表 
…。/。0的数据可以看出,列车提速到 
〃0 
! 
〃#%& 
’(,一般情况和困难情况下
的超高顺坡率和超高时变率允许值比既有线(〃) 
%& 
’()和广深线提高了一个档次。所
以,提速改造中,有些缓和曲线的长度必须延长。但是,有时受夹直线或圆曲线的最小长
度、桥梁偏心、道岔平面位置、路基宽度和线间距等标准的限制,缓和曲线无法延长或延长
后长度仍不足,从而限制了列车速度的提高。所以,在特殊困难情况下,建议个别曲线的
缓和曲线的超高顺坡率仍可维持 
〃(’6 
# 
&34)不变,此时超高时变率为 
0 
&& 
’+,与广深准
高速铁路困难情况下相同。 


;2夹直线和圆曲线

夹直线和圆曲线的最小长度的确定,采用的是车辆振动不叠加理论,即车辆在通过缓
直点或缓圆点时受到冲击所产生的振动,不能与随后通过直缓点或圆缓点时产生的振动
相叠加,以保证列车运行平稳和旅客舒适度。所以,夹直线(或圆曲线)的最小长度�
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