TB 10098-2017 标准规范下载简介

TB 10098-2017 铁路线路设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

本规范重载铁路最高速度100km/h，对应隧道净空面积分单 同单线、单洞双线隧道。本次修订采用铁二院、中铁西南科学研究 院，西南交通大学“隧道坡度折减”研究成果。 如前所述，由于“隧道坡度折减”研究成果的基础为隧道净空

面积52.01m²及以上隧道空气附加阻力测试数据，而重载铁路单 线单洞隧道净空面积小于52.01m²，因此研究成果中空气附加阻 力测试数据欠缺，由此得出的折减系数缺芝依据。见说明表 6.4.726~说明表6.4.730(仅以列车牵号质量8000t、10000t、 20000t予以说明）。从表中看出，坡度确定，隧道长度越长，折减 越大；隧道长度确定，坡度越大，折减越小。部分重载单洞单线铁 路隧道最大坡度折减系数低于原规范值。这也体现了线路速度目 标值（隧道净空面积）与机车技术标准的适应性差异。基于上述原 因，将隧道坡度折减研究成果部分纳规，纳入隧道净空面积 52.01m及以上重载单洞双线隧道最大坡度折减成果，重载铁路 单洞单线铁路隧道最大坡度折减系数仍沿用原规范。

续说明表6.4.727

续说明表6.4.727

新港小区82、83、104#住宅楼工程工程施工方案说明表6.4.7一29单洞双线重载铁路最大坡度折减系数（牵引质量800

续说明表 6.4.7—29

电力牵引重载铁路，在列车牵引质量为10000t，列车隧道持 续速度为65km/h，隧道净空面积为120km/h单洞单线、单洞双 线隧道最大坡度折减值分析见说明表6.4.7一31。

内燃牵引重载铁路隧道最大坡度折减值根据设计主要技术标 准，需要在测试、理论研究基础上，通过验证后确定， 5折减范围和加速缓坡。隧道内坡度的折减因素，电力机车 主要是附加空气阻力的影响，内燃机车主要是附加空气阻力、内燃 机车在隧道内的功率降和满足通过隧道最低速度要求这三项内 容。附加空气阻力s，般认为是刚进人洞内的瞬间产生对隧道 内空气的冲击作用，机车头部受到突然增大的压力，此后随列车前 进面减小，但列车侧面与隧道内壁阻力增加，列车全部进入隧道内 后阻力达到稳定值，机车出隧道时头部压力减小，然后阻力逐渐下 降至列车驶出隧道时s一0。为简化计算，折减范围只计算隧道长 度内的折减值。内燃牵引时除按规定进行坡度折减外，还应根据 牵引计算检算列车通过隧道的速度，如未达到最低速度要求，应在 隧道外设计加速缓坡，

6. 4. 8. 6. 4. 9

（1）确定纵断面连接标的理论。铁路线路纵断面莲接标准 主要包括相邻玻段坡度代数差、最小坡段长度和竖曲线半径。理 论分析和运营经验表明，相邻坡段坡度代数差和最小坡段长度主 要取决于不断钩的安全要求，即取决于车钩和连接车辆两端的前 后从板座的强度所充许的列车纵尚力。竖曲线半径不仅取决于列 车纵向力的充许值，还取决于不脱轨和不断钩的安全要求以及旅 客的舒适度要求。 实际运行的列车是由多节车辆组成的离散质量系统，连接各 车辆的钩缓装置是非完全弹性的，车钩间存在游间。因而当列车 处于非稳态运行情况下（如起动、加速、制动、通过变坡点等），各车 辆间便存在相对位移、相对速度和加速度，从而在各节车辆间产生 冲击作用，增大列车纵向力，危及行车安全。因此应取列车最不利 的非稳态运行工况通过变坡点时的列车纵向力，按车钩强度和连 接车辆两端的前后从板座所充许的纵向力确定坡度差和最小坡段 长度。车钩强度所允许的纵向力按照《铁道车辆强度设计及试验

鉴定规范》TB/T1335一1996的规定，货车在运行工况下（考虑动 态荷载)纵向拉伸力取1125kN，纵向压缩力取1400kN。在紧急 制动工况下纵向压缩力取2250kN。 （2）列车离散质量系数模型和非稳态运动模拟。根据列车 线路纵向动力学理论，假设列车是由非完全弹性元件（车钩缓冲装 置）连接多个刚体（机车、车辆）组成的离散质量系统（说明图 6.4.8一1），考虑车钩游间非线性因素的影响，忽略列车通过平面 曲线和竖曲线时各车钩间转角的影响，建立列车通过变坡点的非 稳态运动微分方程组，见式（说明6.4.8）系统的目由度等于组 成列车的机车与车辆的数量之和

(说明 6. 4. 8)

P一坡道力（包括曲线、隧道当量坡）（kN） F;一机车牵引力(kN); B，D空气制动、动力制动力（kN），与F,不能同时存在; ic, 机车或车辆的绝对位移、绝对速度、绝对加速度（m m/sm/s2); t一制动时间(s)。 编制计算程序求解上列非线性微分方程组。输入列车运行的 初始状态参数，选取不同的计算步长公，即可模拟列车运动的全 过程，计算得到不同运行工况下，不同纵断面连接条件下的最大纵 向力及其发生的位置。该数学模型和计算程序经过现场列车运行 试验的验证，得到满意的结果。因此可以用于研究确定纵断面连 接标准。 （3）列车通过变玻点的纵向力规律。理论计算和现场试验都 表明列车通过变坡点的纵向力有如下规律： 1)两相邻坡段为凹形线路纵断面对于列车制动是最不利的， 凸形线路断面对于列车缓解转牵弓是最不利的。凸形断面会加剧 列车的拉伸程度，列车纵向拉力增大，压力减小；凹形断面会加剧 列车的挤压程度，列车纵向压力增大，拉力减小。 2坡度差对列车纵向力的影响，可以看成是列车在平道上的 纵向力与列车通过变坡点时的纵向附加力的叠加。列车纵向力随 玻度差值的增大有所增大，见说明表6.4.8一1。 3坡度差小于或等于4%时，列车以各种不同的工况通对变 坡点产生的最大纵向力，与在平道上相同工况下产生的最大级纵向 方儿乎相等。说明在坡度差小手或等于4%时，可以不设置竖 曲线。 4）设置竖曲线可减小列车通过变坡点的附加纵向力。但是： 当竖曲线平径增天到20000m后（相对于牵号质量小于或等于 5000t而言），列车以不同工况通过变坡点的最大纵向力各趋于

续说明表6.4.8—1

GB／T 11024.3-2019 标称电压1000V以上交流电力系统用并联电容器 第3部分：并联电容器和并联电容器组的保护说明表6.4.8一2列车运行工况与列车纵向力关系

（4)车钩强度允许的坡度差。由上述分析可见，列车最大纵而 力主要决定于列车牵引质量、长度、机车类型、操纵工况、车辆缓冲 器和制动机特性以及线路纵断面形式。因此对列车通过变坡点的 纵向力计算，选取了上述各影响因素的最不利组合方案。 1）计算条件 牵引种类及机型：电力牵引，SS3机车；线路坡度及牵弓质量 见说明表 6.4.83。

说明表6.4.8一3线路坡度及牵引质量

竖曲线半径：10000m。 制动机类型：GK型、103型。 缓冲器型号：2号缓冲器。 运行工况：凹形断面低速缓解转牵、凹形断面低速紧急制 动、凸形断面低速紧急制动。 2）计算结果分析 按照给定的计算条件，分别考虑了设置与不设置分坡平段、缓 和坡段数种情况，共计算了38组最不利组合方案，计算结巢见说 明表6.4.84。 (DSS3单机或双机牵号4750t及其以下质量的列车，在坡度 差为两倍限坡或两部双机坡组成的凸、凹形断面上的任何工况，其 最大纵向拉、压力均未超出限值（运行工况下拉力1125kN，压力 1400kN；紧急制动工况下压力2250kN)。因此可以说，牵弓I质 量小于或等于4750t，也就是到发线有效长小于或等于1050m 的情况下，相邻坡段充许最大坡度差可以取为两倍的限坡（限坡地 段）或两倍的双机玻（双机坡地段）。 ②SS3单机牵引6500t，列车在坡度差为两倍限坡的凹形断 面上低速缓解（10km/h）转牵引工况下，设不设缓和坡段，其最 大纵向拉力均超限，若将缓解转牵引的速度提高到30km/h，则 最大纵向拉力可不超限。实际列车运行中缓解末速度通常是大 于 30 km/h的。 ③SS3单机牵引6500t，在坡度差为两倍限坡的凹形断面上 紧急制动（初速度30km/h）工况下，设不设缓和坡段，其最大纵向 压力均超限。只有改善制动特性（如采用103型制动机），最大级 尚压力才可能不超限。 4SS3单机牵6500t，在坡度差为两倍限坡组成的凸形断 面上低速（30km/h）紧急制动，设与不设分坡平段，其最大纵向压 力均超限，改善制动机性能后（如采用103型制动机），最大纵向压 力可不超限

①SS3单机或双机牵引I6500t列车，在坡度差为两倍的限坡 或两倍双机坡组成的凸、凹形断面上除上述工况外的其他工况，其 最大纵向拉、压力均不超限， 计算结果表明，列车牵引质量的大小对列车纵向力起决定作 用，故最天坡度差的充许值与列车牵引质量密切相关。在车站到 发线有效长度一定时，列车的牵弓质量与机车功率和车辆载重有 关，随着牵机车和货车车辆技术的发展，可能有所变化。因此最 天坡度差的允许值以到发线有效长度确定时应预留牵引质量发展 的余量。 3）最大坡度差充许值 鉴于客货共线铁路到发线有效长度规定为1050m及以下长 度，相应的列车牵引质量为5000t及以下，故最大坡度差的允许 值也仅考虑到发线有效长度1050m及以下的情况。 根据计算结果，单机或双机列车牵引质量4750t及其以下， 最大坡度差的允许值可以取用两倍的限制坡度或两倍的双机坡 度。但考虑到理论计算所取机车及车辆均为理想状况，与实际情 况会有差别，有可能增大列车纵向力。再者，随着货车车辆技术的 发展，列车质量在不断地发展，1998年C62A和C64型货车每延米 列车质量6.25t/m；2003年以后，相继投人23t轴重高强度耐候 钢制的C70型和25t轴重铝合金特制的C80型运煤专用货车，每 延米列车质量已分别达到6.71t/m和7.5t/m，分别增长了 7.4%和20%。由此可见，在车站到发线有效长度不变的情况下， 列车牵弓引质量的大小也可能有所变化，进而可能增大列车纵向力。 根据铁一院《相邻坡段最大坡度代数差仿真机计算分析研究 报告》的研究结论，最大车钩力随列车牵引质量及坡度差的增大而 增大；设置竖曲线或增大竖曲线半径在一定程度上减小列车纵向 冲击作用，但减小作用不明显。在任何工况下，当牵引质量小于或 等于6000t，坡度代数差小于或等于18%时，车钩力均不超限 牵引质量8000t，坡度差30%的凸形坡地段，在缓解转牵引工况

下，车钩拉力超限。 其他的一些研究成果。如西南交通大学《货运列车通过变坡 点时纵向性能研究》（2008TPI一T03）得出结论：当列车通过变坡 点时，由于变坡点两侧的坡度不一致，会导致变坡点附近的车钩力 相对于平直道有所增大。凹形线路断面会增大变坡点附近的车钩 玉力；凸形线路断面会增大变坡点附近的车钩拉力。列车制动时， 列车以受压状态为主，所以凹形线路断面是紧急制动的最不利线 路断面；列车缓解时，列车以受拉状态为主，所以凸形线路断面是 缓解工况最不利的线路断面。以列车编组为HXD3、单机牵引50 辆C80、牵质量5000t、坡度代数差20%进行真分析。最不和 工况下最大车钩拉、压力分别较平直道上增加56%和108%，但均 不超限。由此可见坡度差较大时，变坡点对列车纵向力的影响是 显著的。 铁科院利用列车纵向动力学计算模拟程序，对坡度代数差也 进行了深人的研究，并建议相邻坡段的连接宜设计为较小的坡度 差，最天不得超过重车方向限制坡度的两倍。 根据我国大秦线、朔黄线重载牵弓试验和多年实际运营的检 验，按照客货共线铁路最大坡度差标准设计的线路能保证重载列 车的安全运行。 因此，对最大坡度差的充许值应留有适当的发展余量，取值见 说明表6.4.8一5。

凤凰城河流挡土墙施工方案说明表6.4.85相邻坡段最大坡度差

(5)车钩强度允许的最小坡段长度。对最小坡段长度与列车 纵向力的相关规律的分析，同样选取了各影响因素的最不利组合 方案，考虑了设置不同长度的分坡平段及缓和坡段对纵向力的影

炯，共计算厂133组方案。 1）计算条件。同对坡度差的计算条件。 2)计算结果分析。在133组计算方案中，纵向力较大的83组 计算结果见说明表6.4.8一6。 DSS3单机或双机牵引4750t及其以下质量的列车，在最大 坡度差、设有不同长度的分坡平段或缓和坡段以及不设分坡平段 及缓和坡段组成的凸、凹形纵断面上，以任何工况通过时产生的最 大纵向力均小于限值。 2②SS3单机牵引6500t，在最大坡度差组成的凹形断面低速 缓解（10km/h）转牵号l，设置不同长度的分坡平段或不设置分坡 平段，其产生的最大纵向拉力均超限。只有将列车缓解末速度提 高到30km/h，其产生的最天纵向拉力可小于限值， ③SS3单机牵6500t（GK型制动机），在最大坡度差组成的 山形断面上低速（30km/h）紧急制动，设不设分坡平段，其产生的 最大纵向压力均超限。若采用制动特性较好的制动（如103型 制动机）则设不设分坡平段，其最大纵向力均不超限；设分坡平段 后其最大纵向力趋于稳定。 ④SS3双机牵引6500t（GK型制动机），在最大坡度差组成的 凹形断面上低速（30km/h）紧急制动，不设或设置缓和坡段（分坡 平段），最大纵向力均超限。 5SS3单机牵6500t（GK型制动机），在最天坡度差组成的 凸形断面上低速（30km/h）紧急制动，设置不同长度的分坡平段 或不设置分坡平段，其产生的最大纵向力均超限。但若采用制动 特性较好的制动机（如103型制动机），则设不设分坡平段，其最大 纵向力均不超限且差别不大。 ③SS3双机牵引I6500t列车，在最大坡度差组成的凸形断面 上低速（30km/h）紧急制动，不设或设置缓和坡段（分坡平段），最 大纵向力均超限，而当设置200m缓和坡段或分坡平段与缓和坡 段长度之和大于等于300m时，最大纵向压力反而更大。由此可说