最小曲线半径
最小曲线半径是铁路上常用的技术标准,非专业的场合也称为‘转弯半径’,其意义等于几何学上的曲线半径。这个数字的倒数能够反映曲线的弯曲程度,即曲率。在铁路上提到这个参数时一般是指水平面上的弯道,对于竖直投影是直线而实际上铁路处于坡道上面的情形,使用坡度来衡量。
基本信息
- 中文名
最小曲线半径
- 外文名
Minimum curve radius
- 适用学科
交通工程
- 其他制约
缓和曲线、夹直线的长度
- 特点
由于离心力作用向弯道的外侧产生
- 性质
常用的技术标准
高速铁路的最小曲线半径
因列车在高速通过弯道时由于离心力作用向弯道的外侧产生横向力,会对钢轨产生挤压,外翻。(参看:2008年胶济铁路列车相撞事故),为了保证列车的行驶安全,在铁路的设计和建造时,国家《修规》对不同速度等级的铁路规定了车辆可以安全通过的圆曲线的最小半径,就是线路的最小曲线半径。高速铁路和平原地区干线铁路一般比较平直,用较大的曲线半径;山区铁路、工厂支线、车辆段道岔的咽喉区、编组站、城市地铁等受地形的制约较大的地段,只能使用较小的曲线半径,列车必须限速通过。
较大的最小曲线半径的铁路线路的例子
京津城际铁路,最小曲线半径:5500m,最大纵坡:20‰。
台湾高速铁路,最小曲线半径:6250m,最大纵坡:35‰。
较小的最小曲线半径的铁路线路的例子
阿里山森林铁路,最小曲线半径:40m。
上海轨道交通4号线,最小曲线半径:150m~300m。
广州地铁5号线,最小曲线半径:260m。
城市地铁车辆段的最小曲线半径
既有车辆段内最小曲线半径设置情况
车辆段内设置曲线的地方主要在咽喉区岔群、试车线、灯泡线等,分析国内外车辆段最小曲线半径的选择,对车辆段最小曲线半径并无统一的标准。
1992、1999年地铁设计规范及建设标准中关于车辆段最小曲线半径的标准主要是以北京地铁1号线的建设、运营经验和数据分析为基础的,反映了我国20世纪七八十年代的城市建设、车辆及钢轨发展水平的综合结果。20世纪七八十年代,我国地铁工程借鉴国外建造经验,选取的曲线半径较小,车辆段制造水平低,钢轨材质较差,对钢轨磨耗影响评估不足。随着经济技术水平的不断提高,如今车辆段最小曲线半径标准提高,主要因为考虑列车通过曲线带来的噪声和磨耗,适当提高曲线半径有助于降低营运成本。
美国、日本、法国等国地铁车辆段并无统一的最小曲线半径标准。纽约地铁最小曲线半径为107 m,芝加哥和波士顿地铁为100 m;东京、大阪等城市地铁最小曲线半径大部分不足200 m ;巴黎地铁最小曲线半径仅为75 m 。
车辆段最小曲线半径影响因素
车辆段最小曲线半径的确定,是综合考虑车辆的转向架型式、工程的可实施性,工程与运营的经济性、环境影响等各个方面平衡的结果。主要包括以下几个方面:
1)车辆的转向架型式
转向架是地铁车辆的重要技术部件,它除了发挥支承、导向和隔振等重要作用外,还要起传递牵引力和制动力的作用,对车辆的运行性能起着决定性的作用。
转向架本身的结构、悬挂参数等对地铁车辆系统的轮对横移量、轮对摇头角、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率等有很大的影响。也就是说转向架的型式制约着地铁车辆所能通过的最小曲线半径。