客运专线高速铁路与既有线站场设计技术条件的区别概要.docx

1、客运专线高速铁路与既有线站场设计技术条件的区别概要客运专线（高速铁路）与既有线站场设计技术条件的区别摘 要：高速铁路除了列车在营运达到一定速度标准外，车辆、路轨、操作都需要配合提升。本文分析了客运专线（高速铁路）与既有线站场线间距的差别；通过分析影响客运专线车站到发线有效长的因素，提出客运专线到发线有效长理论分析及计算；并且对二者线路路基设计与排水要求作了对比分析。关键词：高速铁路；线间距；到发线长度；路基；排水1 概述 中国新建高速铁路的基础设施设计速度至少达到250公里/小时，经升级改造（直线化、轨距标准化）的高速铁路，其基础设施设计速度达到200公里/小时，甚至达到220公里/小时。如此

2、高的运营速度，为了保证其行车安全和舒适性，高铁无论是在信号控制系统、车辆以及线路条件上都与既有线有很大不同。本文着重分析的是一些线路相关的技术条件。2 客运专线与既有线线间距2.1客货共线既有线线间距2.1.1 客货共线正线与到发线间 在客货共线区段， 为了减少正线通过货物列车时产生的噪声对站内旅客的影响， 需在正线与到发线间设隔声屏障； 同时为增加自然采光， 正线上部设计为敞开式， 正线与到发线间需设置排水沟。由于客货共线铁路正线为有砟轨道， 设置防撞墙时针对排水沟的设置形式， 线间距的计算方法也不同。2.1.1.1 立柱的正线与到发线间（1）正线侧设沟(线间纵向排水槽靠正线一侧布置)正线与

3、相邻到发线的间距为7 600 mm ( 2 500 mm(砟脚) + 1 000 mm(水沟) + 1 200 mm (柱体宽度) +1 700 mm (车体半宽) + 1 200mm(人员走行) )。图1 相邻正线与到发线间( 正线侧设沟)设柱体时线间距( 单位: mm )（2）到发线侧设沟(线间纵向排水槽靠到发线一侧布置)一般情况下: 正线与相邻到发线的间距为7 500mm。 3100 mm (大养通道) + 1 200 mm (柱体宽度) +1 000 mm(水沟) + 1 950 mm (砟脚) + 250 mm (富余量)； 困难条件下大型养路机械通道3 000mm， 富余量为50m

4、m， 正线与相邻到发线的间距为7 200 mm。图2 相邻正线与到发线间(到发线侧设沟) 设柱体时线间距(单位: mm )（3）两侧均设沟(线间纵向排水槽两侧布置方案)一般情况下: 正线与相邻到发线的间距为7 900mm。 ( 2 500 mm (砟脚) + 1 000 mm (水沟) + 1 200 mm(柱体宽度) + 1 000 mm (水沟) + 2 200mm(砟脚) ；困难条件下缩小水沟为800mm， 正线与相邻到发线的间距为7 400 mm。图3 相邻正线与到发线间( 两侧均设沟)设柱体时线间距( 单位: mm )（4）综上所述， 立柱的正线与到发线间以到发线侧设沟的线间距最小，

5、 其中正线侧考虑了大型机械化养护的需要， 为了进一步缩小线间距， 立柱的正线与到发线间可以采用较小值7. 2 m， 不考虑人员通行时为6 500 mm。图4 相邻正线与到发线间设柱体时线间距( 单位: mm )（5）若正线为无砟轨道， 两线间距可以为6 700mm( 2 500 mm ( 2 440 mm 限界考虑取整) + 1 200mm(柱体宽度) + 1 000 mm (水沟) + 1 950 mm ( 砟脚) +50 mm (富余量 ) )。接触网在雨棚和站房部分为悬挂方式。 图5 相邻正线与到发线间( 正线为无砟轨道)设柱体时线间距( 单位: mm )2.1.1.2 无立柱的正线与到

6、发线间（1）正线侧设沟a.只设接触网不设隔声屏(客运专线)正线与相邻到发线的间距为6 400 mm 2 500 mm(砟脚) + 1 000mm(水沟) +700mm(接触网基础宽)+ 2 000mm+ 200 mm(限界留出余量) 。图6 相邻正线与到发线间( 正线侧设沟)设接触网柱时线间距( 单位: mm )b. 同时设接触网和隔声屏正线与相邻到发线的间距为6 950mm 2 500mm(砟脚) + 1 000 mm (水沟) + 350 mm (接触网基础半宽) + 200mm(接触网上部半宽) + 1 700 mm (车体半宽) + 1 200 mm (人员走行)。图7 相邻正线与到发

7、线间(正线侧设沟) 设接触网和隔声屏时线间距(单位: mm )(2) 到发线侧设沟a.只设接触网不设隔声屏正线与相邻到发线的间距为6 500mm 3 000mm(大型养路机械通道) + 400 mm (接触网上部宽) +150mm + 1 000mm(水沟) + 1 950 mm(砟脚) 。图8 相邻正线与到发线间(到发线侧设沟) 设接触网柱时线间距(单位: mm )b. 同时设接触网和隔声屏同上， 线间距采用6 500 mm。(3) 线间纵向排水槽居中(接触网基础留排水孔)接触网立柱边缘距正线3. 0 m， 与线间纵向排水槽(壁厚0. 3m、沟宽0. 6 m )共一个纵轴线居中布置。接触网立

8、柱基础需作特别设计， 有/中0字形、/回0字形等结构型式。正线与相邻到发线线间距为5. 9 m。图9 相邻正线与到发线间( 沟居中)设接触网柱时线间距( 单位: mm )2.1.1.3 小结 综上所述， 在正线为有砟轨道的情况下， 无立柱的正线与到发线间采用6. 5 m可以满足各项技术要求。若正线为无砟轨道， 考虑到雨棚外还有相当长度的路基需要设排水沟和接触网立柱， 故6. 5 m 的线间距是合适的。因此， 无立柱的正线与到发线间采用6. 5m可以适应各种形式。2.1.2 到发线与到发线间到发线停靠旅客列车的运行速度均在60 km /h以下， 且均为客车， 牵引质量小， 发生事故对柱体的威胁小

9、， 可以考虑不设防撞墙， 实际运营中雨棚立柱没有防护也是可行的。（1）有站房柱的到发线的线间距采用6. 0 m， 保证了到发线中心至站房柱边缘的距离为2. 2 m， 大于规范所要求的2. 15m， 故有站房柱的到发线采用6. 0 m的线间距。6 000mm= 1 700mm(道床顶半宽) + 500mm(水沟半宽)+1 600 mm (柱体宽度) + 500 mm (水沟半宽) + 1 700mm(道床顶半宽)。图10 相邻到发线间(沟居中)设站房柱时线间距(单位: mm )（2）由于接触网支柱的设计在站房范围内是考虑与在高架站房下利用站房支柱安装旋转腕臂和安装吊柱旋转腕臂； 高架站房外采用在

10、雨棚柱和线间立柱安装旋转腕臂， 客场到发线布置均是两台夹两线， 故在相邻的到发线间(中间无站台时)均设有接触网柱， 其线间距考虑如下:6 000 mm= 1 700 mm (道床顶半宽) + 1 200 mm(水沟) + 300mm(柱体基础边缘距柱体边缘宽度) +300mm (柱体宽度) + 2 500 mm(限界)。图11 相邻到发线间设接触网柱时线间距(单位: mm )综合以上分析， 到发线间有无柱体的线间距均采用6. 0m， 有客车上水的到发线线间距设计为6 300 mm(上水管管径250mm+ 50 mm富余量)。2.2 客运专线线间距2.2.1 时速200-250公里客运专线铁路新

11、建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定中关于线间距的规定：3.2.8条 区间正线按线间距不变的并行双线设计，曲线地段应以左线（下行线）为基准，右线设计为左线的同心圆。3.2.9条 区间及站内正线线间距应按表1选用表1 区间及站内正线线间距设计最高行车速度（km/h）200200v250区间及站内正线线间距（m）4.44.6正线与联络线、动车组走行线并行地段的线间距，应根据相邻一侧正线的行车速度及其技术要求和相邻线的路基高程关系，考虑站后设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全的作业通道等有关技术条件综合研究确定，最小不应小于5.0m。正线与新建普速铁路、既有铁路

12、并行地段线间距不应小于5.3m。当线间设置接触网杆柱等设备时，最小线间距应根据有关技术条件综合研究确定。7.1.3条 在线路的直线地段，站内两相邻线路中心线的线间距应符合表的规定。 表2 车站线间距序号线别线间设施线间距(mm)1正线间（200km/h-250km/h）无4400/46002正线与相邻到发线间无5000声屏障5940+结构宽接触网支柱5200+结构宽雨棚柱4590+结构宽有站台3530+站台宽3到发线间或到发线与其他线间无5000有站台3500+站台宽接触网支柱5000+结构宽雨棚柱4300+结构宽4正线与其他线间无50005正线与动车走行线无5000注：当线间有多项设施时，线

13、间距应通过计算确定。2.2.2 时速300-350公里客运专线铁路新建时速300350公里客运专线铁路设计暂行规定中关于线间距的规定：3.2.3条 区间正线宜按线间距不变的并行双线设计，曲线地段应以左线（下行线）为基准，右线设计为左线的同心圆。3.2.4条 区间及站内正线线间距应按表3选用，曲线地段不应加宽表3 区间及站内正线线间距设计最高行车速度（km/h）350300区间及站内正线线间距（m）5.04.8 位于车站两端减、加速地段，可采用与设计速度相适应的线间距。正线与跨线旅客列车联络线、动车组走行线并行地段的线间距，应根据相邻一侧正线的行车速度及其技术要求和相邻线的路基高程关系，考虑站后

14、设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全的作业通道等有关技术条件综合研究确定，最小不应小于5.0m。正线与新建客货共线铁路、既有铁路并行地段线间距不应小于5.3m。当线间设置接触网杆柱等设备时，最小线间距应根据有关技术条件综合研究确定。8.2.9条 在线路的直线地段，站内两相邻线路中心线的线间距应符合表4的规定。 表4 车站线间距序号线别线间设施线间距(mm)1正线间无同区间正线线间距2正线与相邻到发线间无5000声屏障5940+结构宽接触网支柱5500+结构宽雨棚柱4590+结构宽有站台3530+站台宽3到发线间或到发线与其他线间无5000有站台3500+站台宽接触网

15、支柱5000+结构宽雨棚柱4300+结构宽4正线与其他线间无50005正线与动车走行线无5000注：当线间有多项设施时，线间距应通过计算确定。3 客运专线与既有线到发线有效长对比3.1既有铁路到发线长度普速铁路车站到发线有效长，一般根据货物列车的长度确定，由于旅客列车长度一般小于货物列车长度，所以根据货物列车长度确定的到发线有效长也同时可以满足旅客列车对有效长的要求。根据铁路车站及枢纽设计规范( GB50091-2006) ， 货物列车到发线的有效长度应根据输送能力的要求、机车类型及所牵引列车的长度， 结合地形条件， 并与相邻各铁路到发线有效长度的配合等因素确定。、级铁路应选用1 050、85

16、0、750m 或650m； 级铁路应选用850、750、650m或550m， 有特殊需要时也可选用1 050 m。开行组合列车为主的铁路可采用大于1 050m的到发线有效长度。根据铁路技术管理规程， 区段内各站到发线的有效长应根据列车长度以及停车时的附加距离组成。货物列车到发线有效长根据以下公式确定：式中 ；。式中为列车长度，受设计路段的牵引机车类型、车辆类型、限制坡度以及空车率等因素影响。与列车牵引质量有关，牵引质量越大，其长度越长，目前采用30m。客货共线铁路上旅客列车到发线有效长度主要是根据旅客列车长度确定，其计算公式为：式中 编挂车辆的长度，m。鉴于目前我国既有铁路主要线路的旅客列车编

17、挂辆数已增加到16-20辆，并且25型车（长26.6m）将逐步取代其他各型客车，现行站规规定旅客列车到发线有效长不应小于650m，接发短途、小编组旅客列车和节日代用旅客列车的到发线有效长度可根据需要计算确定，可在650m基础上适度缩短。3.2 客运专线（高速铁路）到发线有效长高速铁路车站到发线有效长是指到发线两个警冲标间的长度。由于客运专线只运行客车，其信号制式、列车控制方式、运营方式等相对于普速铁路都发生了巨大的变革，影响到发线有效长的因素多、条件复杂，所以确定过程也比普速铁路复杂。3.2.1 影响客运专线车站到发线有效长(L效)的因素 影响客运专线车站到发线有效长的因素有列车长度、停车余量

18、、进口速度及动车组制动性能、安全防护距离、到发线的进路设置方式和警冲标与绝缘节间距离等。（1）列车长度(L车) 客运专线车站到发线有效长首先必须满足所有办理列车中最长列车的长度的要求。客运专线运行本线及跨线两种列车， 列车采用动车组， 最大编组16辆， 最大长度为213.5x2= 427m。 （2）停车余量(L余)除列车最大长度外， 列车两侧需各考虑10m的停车余量。（3）进口速度及动车组制动性能进口速度是指车站最外方道岔的侧向限速。高于允许速度会危及行车安全， 低于允许速度会影响效率。不同的进口速度条件下有效长不同， 进口速度越高， 相对的停车制动距离越长， 有效长越长。动车组的型号、制动性

19、能、技术参数等决定列车的制动距离。若动车组制动性能良好， 则制动距离短， 反之则长。（4）安全防护距离考虑测速、测距误差、司机确认停车点距离及动车组过走防护距离， 确定安全防护距离95m。（5）进路设置方式客运专线车站到发线考虑使用的机动灵活性， 一般按双进路设计。所以， 为满足双方向停车需要， 需在两侧设计安全防护距离， 特殊情况下按单进路设计时，可以减少一端的安全防护距离。（6）警冲标与绝缘节间距离根据目前第一轮对距离车头的距离最长为4.85m， 确定警冲标至绝缘节的距离为5m。客运专线到发线有效长的构成示意见图12。图12 高速铁路车站到发线有效长示意( 单位: m)3.2.2 中国高速

20、铁路车站到发线有效长列控系统设计要求 根据目前客运专线CTCS- 2级列控系统按不设开口速度的方式在侧线股道停车。列车进侧线接车进路参数是由进站口有源应答器提供， 此时无法提前生成一次模式侧线停车曲线， 即列车从区间至进站停车采用一次制动方式实际是无法实现的， 因此应采用分段(二次)制动模式计算。如图13所示。图13 进侧线控车模式3.2.3 车站到发线有效长的确定 影响客运专线到发线有效长度的因素与既有铁路有本质上的区别， 实际相应到发线有效长度的概念已经发生了变化， 需要根据各型动车组牵引特性参数、CTCS-2 级列控系统技术条件， 在计算安全防护距离后， 考虑上述影响因素综合确定国内颁布

21、的新建时速200 250公里客运专线铁路设计暂行规定、京沪高速铁路设计暂行规定均规定: “客车到发线有效长度应为700 m。困难情况下， 单方向使用的到发线有效长度可采用575 m。”双方向接车车站到发线有效长可按下列公式计算：式中 根据列车最大编组确定的列车长度，； 司机停车时的控制余量，m；列车超速触发紧急制动条件下列车制动距离与列车进站采用制动距离的差值，m；警冲标至绝缘节之间的距离。 单方向接车车站到发线有效长可按下列公式计算：则不同情况下到发线有效长的计算见表5。表5 不同情况下到发线有效长进路最大动车组长度（m）安全防护距离（m）停车余量（m）警冲标至绝缘节间距离（m）计算到发线有

22、效长（m）采用到发线有效长（m）双向42795105647650单向42795105537575 通过分析影响客运专线车站到发线有效长的因素， 经过理论计算客运专线车站到发线有效长可采用650m。与原确定的700m 到发线有效长度相比， 缩短车站到发线长度， 可减少追踪列车的到达间隔时分， 提高客运专线的通过能力，降低工程造价。4 客运专线与既有线路基排水对比4.1既有线路基与排水4.1.1 路基设计 路基面形状应设计为三角形路拱，由路基中心线向两侧设4%的人字排水坡。曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。路肩宽度路堤不应小于0.8m，路堑不应小于0.6m。图14 既有线路基示意图直线地段标准路基

23、面宽度见表6。表6 直线地段标准路基面宽度项目单位级铁路级铁路特重型重型次重型次重型中型轻型旅客列车设计行车速度Vkm/h160120V160160120V16012012080V12080V10080双线线间距m4.24.04.24.04.04.04.04.04.0道床顶面宽度m3.53.53.43.43.43.33.33.02.9基床表层类型土质道床厚度m0.50.50.50.50.50.450.450.400.35单线路堤m7.97.97.87.87.87.57.57.06.3路堑m7.57.57.47.47.47.17.16.65.9双线路堤m12.312.112.2121211.71

24、1.711.210.5路堑m11.911.711.811.611.611.311.310.810.1硬质岩石道床厚度m0.350.350.350.350.350.30.30.30.25单线路堑m6.96.96.86.86.86.56.56.25.7双线路堑m11.311.111.2111110.710.710.49.9级配碎石或级配砂砾石道床厚度m0.30.30.30.3单线路堤m7.17.177路堑m6.76.76.66.6双线路堤m11.511.311.411.2路堑m11.110.911.010.8注：1 特重型、重型轨道的路基面宽度为无缝线路轨道、型混凝土枕的标准值。对重型轨道，当采用

25、型混凝土枕时，路基面宽度应减小0.1m；当采用有缝线路轨道标准时，路基面宽度应减小0.3m。2次重型轨道的路基面宽度为无缝线路轨道、型混凝土枕的标准值。当采用有缝线路轨道时，路基面宽度应减小0.2m。3中型、轻型轨道的路基面宽度为有缝线路轨道、型混凝土枕的标准值。4采用大型养路机械的电气化铁路，当接触网的立柱须设在路肩上时，直线地段路基面宽度应满足以下标准：单线铁路不小于7.7m；双线铁路160km/h不小于11.9m（其它不小于11.7m）。表中宽度不满足该标准时应采用该标准。 区间单、双线曲线地段的路基面宽度，应在曲线外侧按表7的数值加宽，加宽值在缓和曲线范围内线性递减。表7曲线地段路基面

26、加宽值铁路等级旅客列车设计行车速度曲线半径R（m）路基面外侧加宽值（m）级铁路160km/h1600R20000.42000R30000.33000R100000.2R100000.1140km/h1200R14000.41400R20000.32000R60000.2R60000.1、级铁路120km/h800R12000.41200R16000.31600R50000.2R50000.1级铁路100km/h600R8000.4800R12000.31200R40000.2R40000.180km/h500R6000.3600R18000.2R18000.1注：无缝线路R800m、有缝线路R

27、600m的曲线外侧路基面应在上表加宽基础上增加0.1m。 当地基条件良好，边坡高度不大于下表范围时，其边坡坡率和形式应按表8设计。表8路堤边坡坡率和形式填料名称边坡高度（m）边坡坡率边坡形式全部高度上部高度下部高度全部坡率上部坡率下部坡率细粒土、易风化的软块石土208121:1.51:1.75折线型粗粒土（细砂、粉砂除外）、漂石土、卵石土、碎石土、不易风化的软块石土201281:1.51:1.75折线型硬块石土81:1.3直线型201:1.5直线型4.1.2 排水设计侧沟、天沟、排水沟的横断面，应有足够的过水能力。（1）当不需按流量计算时，可采用以下措施路堑地段的侧沟底宽0.4m、深度0.6m

28、，干旱少雨地区或硬质岩石地段的侧沟可减少至0.4m；侧沟靠线路一侧沟壁的边坡坡率可采用1:1。当侧沟外侧与加固防护工程相连时，侧沟外侧沟壁的边坡与加固防护工程的胸坡相同；当有侧沟平台时，外侧沟壁的边坡坡率采用1:1。在砂类土中的两侧沟壁的边坡坡率采用1:11:1.5。天沟、排水沟的尺寸为底宽0.4m、深度0.6m。干旱少雨地区或硬质岩石路堑地段，深度可减少至0.4m。天沟、排水沟沟壁的边坡坡率一般采用1:1，细粒土和砂类土地段宜采用1:11:1.5。 边坡平台截水沟的尺寸可采用底宽0.4m，深度0.20.4m。 位于反坡排水地段或小于2坡道的路堑侧沟、天沟、排水沟，其分水点的沟深可减少至0.2m。（2）需按流量设计的侧沟、天沟、排水沟，其横断面应按1/50洪水频率的流量进行计算，沟顶应高出设计水位0.2m。 （3）对路基有危害的地下水应根据地下水类型、含水层埋藏深度、地层的渗透性等条件及对环境的影响，选用适宜的排除地下水设施。当地下水埋藏浅或无固定含水层时，可采用明沟、排水槽、渗水暗沟、边坡渗沟、支撑渗沟等当地下水埋藏