国内外铁路工程线路标准比较范文

1概述

随着京津城际等客运专线的开通和京沪高速铁路的开工建设,在科研、设计、施工等方面取得了大量的科研成果,积累了丰富的工程建设经验。涵盖客运专线、货运专线和客货共线3种不同类型、不同等级的铁路设计规范、暂行规定等标准体系已初步形成。铁路建设理念、设计思路、施工工艺和方法、技术装备等发生了根本性的转变,为总结积累发展的成果,借鉴国内外经验,有必要对德国等先进成熟的铁路工程线路技术标准进行对比研究。

1.1我国铁路线路主要技术标准目前铁路线路专业的主要行业标准有3类6项:(1)《客运专线无砟轨道铁路设计指南》、《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》、《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》等,适用于客运专线。(2)《铁路线路设计规范》、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》等,适用于客货共线铁路的设计规范。(3)《既有线提速技术条件》,适用于既有铁路提速改造设计。(4)《Ⅲ、Ⅳ铁路设计规范》正在编制中。自建国以来,我国铁路设计规范进行了6次大的修订。2000年之前,设计规范只涵盖客货共线铁路、地方铁路、铁路专用线设计的内容。自20世纪90年代,随着高速铁路建设的兴起,我国对高速铁路、客运专线的研究工作正式起步,结合我国既有铁路6次大提速的经验,相继编制完成了客运专线设计暂行规定。而货运专线没有相应的技术规范,参照客货共线铁路设计规范技术标准执行。

1.2德国铁路线路主要技术标准(1)铁路技术管理规程DS300(EBO),内容涵盖铁路建设和运营的一般性技术规则。(2)德国铁路标准RIL800.0110(线路的线形),涵盖高速铁路、客货共线铁路、货运铁路、市郊客运铁路、短途货运及联络线等各类铁路的线路设计基础数据。该标准对线路设计有关的各个环节都作了比较明确的说明。包括概述、线路设备(车站和区间线路)设计计算的主要选线参数、道岔和交叉、线路的断面型式、其它设计原则、区间线路上的分界点(出岔点及立交疏解等)、车站设备、尽头线上的车挡、环境保护等内容。

1.3德国铁路的运输特点、组织方式及技术装备水平德国铁路的高速网是由改造后最高速度达200km/h的旧线和最高速度达250~300km/h的新建高速线混合组成,其高速铁路的建设强调扩大货物运输能力、改善运输质量和消除运输瓶颈地段,所以采用客货混运的运输方式,既要运行ICE列车,也要运行货物列车。ICE列车实行节拍运输。即按固定相等的运行间隔运营。一般间隔多为1h,运量小的区段为2h,运量大的为30min。这种运输组织方式为大多数旅客全天提供了均衡的乘车服务,节拍时间也容易记忆,便于旅客对车次的选择。其中2000年以前投入运行的第一期(汉诺威—维尔茨堡,曼海姆—斯图加特)和第二期(柏林—汉诺威)高速铁路为客货混运,最高运行速度客运为250km/h、货运为120~160km/h;2000年及以后投入运行的泛欧高速铁路和第三期高速铁路(科隆—莱茵)为纯客运,最高运行速度为330km/h,既有线客运为200km/h、货运为120km/h。第一期和第二期高速铁路机车车辆采用德国机车车辆限界EBO动力集中,第三期与泛欧高速网采用UIC505机车车辆限界动力分散,既有线采用UIC505机车车辆限界可倾式车体(摆式列车)。

2线路主要技术标准比较

经与德国旭普林公司、DE-C公司、博格公司的专家进行的咨询,参观科隆—莱茵高速铁路,并结合我国郑州—西安、哈尔滨—沈阳等客运专线的设计情况,对中德铁路线路设计标准及规定进行了对比,通过对设计参数、计算公式及方法进行的分析,我国铁路主要技术标准中与线路平纵断面设计相关的主要技术标准有:铁路类型(客货共线、客运专线、货运专线)、铁路等级、最小曲线半径(各类铁路速度目标值)、最大坡度等。而德国铁路主要技术标准中与线路平纵断面设计相关的主要技术标准有:运输类型、线路等级、指导速度、线间距、最大坡度等。

3对比分析结论

3.1技术标准体系德国铁路形成了完整的技术标准体系,涵盖了高速客运(P类)、高速客货混运(M类)、货物运输(G类)、市郊客运(R类)等4类10种线路标准及设计技术参数的技术规范体系。我国铁路规范自建国以来,进行了6次大的修订,2000年之前,规范只涵盖了客货共线铁路、地方铁路、铁路专用线设计的内容。随着高速铁路建设的兴起,编制完成了不同设计速度的设计暂行规定等。

3.2计算理论和技术参数的取值中德两国规范技术参数的计算理论基本一致,只是在某些边界条件的取值方面略有差别,如对行车舒适度、平稳性的评判条件,最小坡段长度的确定等,导致计算的技术参数值不同。德国规范技术参数的取值较为灵活,给予设计人员较大的可操作性。如参数分为:标准值、最小值、可自主确定的极限值、需批准使用的数值、例外值5级。更多的体现了设计为运输着想的理念;我国规范技术参数的取值一般为推荐值、一般困难最小值、特殊困难最小值3级,困难程度更多地体现了节约工程投资的概念。

3.2.1最小曲线半径的对比德国高速铁路的最小曲线半径值小于我国暂规的最小值。这也与德国的技术装备总体水平高于我国有关。我国客运专线运输组织模式为本线与跨线客车共线运行,以高速客车为主,故控制客运专线最小圆曲线半径的主要是“满足本线350km/h与跨线200km/h匹配的高、中速共线运行的最小圆曲线半径”。

3.2.2缓和曲线长度的对比德国规范对允许超高时变率[f]的规定与我国规范相差不大,欠超高时变率[β]相差7~22mm/s。通过比较不同曲线半径条件下的缓和曲线长度,我国规范计算的长度略长于德国。

3.2.3圆曲线及夹直线最小长度的对比圆曲线和夹直线最小长度与车辆构造及弹簧装置性能、列车振动、衰竭特性及列车运行速度有关,我国规范的取值均大于德国标准规范。

3.2.4线间距的对比我国铁路各速度目标值的线间距均大于德国标准,这是因为我国的机车车辆制造水平和德国相比,还存在差距,尤其是客运列车的车体结构、门窗气密性、抗冲击性能的技术指标还存在差距,采用的线间距稍大,符合我国目前的国情;也使我国客运专线设计暂规的数值位于更安全的范围内。

3.2.5最大坡度的对比分析德国铁路最大坡度与我国铁路的最大坡度在正线上采用相同的数值,即20‰,在个别线路的个别地段有所差别,如德国的客运专线规定最大坡度不超过40‰,但德国一般还是采用不大于12.5‰的坡度。我国规范规定的更加详细明确,便于使用。

3.2.6竖曲线的对比分析德国规范要求相邻凸形和凹形竖曲线之间不能不用夹直线连接,而我国客运专线暂规只规定竖曲线不允许重叠。

4结论

通过对比分析可知,我国铁路线路设计标准比德国铁路线路设计标准高,而且我国铁路线路设计参数选择的范围比较大,由此可得,我国铁路的行驶舒适性较好,且有发展的空间,符合发展方向,但个别设计参数还需要进一步试验优化取值。