资源描述
1图21 路基横断面宽 路基(lj)横断面上距外轨半个轨距的铅垂线AB与路肩水平线CD的交点O在纵向上的连线，称为线路中心线。第1页/共188页第一页，共188页。2轨距加宽时线路(xinl)中心线示意第2页/共188页第二页，共188页。3线路(xinl)位置示意图第3页/共188页第三页，共188页。4 二、线路(xinl)中线 第4页/共188页第四页，共188页。5 三、线路平纵断面设计的基本(jbn)要求 (1)必须(bx)保证行车安全和平顺。 (2)应力争(lzhng)节约资金。 (3)既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理。第5页/共188页第五页，共188页。6绕避障碍沿路爬行以桥代路第6页/共188页第六页，共188页。7四、认识(rn shi)线路平、纵断面图第7页/共188页第七页，共188页。8第8页/共188页第八页，共188页。9我国铁路曲线(qxin)的基本形式是：直线缓和曲线(qxin)圆曲线(qxin)缓和曲线(qxin)直线线路平面直线曲线圆曲线缓和曲线第9页/共188页第九页，共188页。10OZYYZRQZLyJDTyEy/2(m) (m) (m) 12secRE180RL2tanRTyyy 二、平面曲线要素 1概略(gil)定线时未加设缓和曲线平面曲线要素计算K1212345679ZYYZK=0K=1/R第10页/共188页第十页，共188页。11OYZZYRJD 平面简图中曲线偏向的判断(pndun)： 顺里程增大方向来看，曲线开口向左即为左偏，曲线开口向右即为右偏。98234567K23YZZYK=0K=1/R第11页/共188页第十一页，共188页。12 2详细(xingx)定线时加设缓和曲线平面曲线要素计算ZYYZQZJDTEORQZZHHYYHHZ0020PLm(R+P)tg(/2)RPRElRlRLmPRT2sec)(180218022tan)(000 第12页/共188页第十二页，共188页。13ZYYZJDTEORQZZHHYYHHZ0020PLm(R+P)tg(/2) RPRElRlRLmPRT 2sec)(180218022tan)(000 RlP2420式中：缓和(hunh)曲线角：切垂距：内移距：)(9000Rl ZHHZK=0K=1/RHYYHK12 1234567989K1320lm第13页/共188页第十三页，共188页。14ZYZHHYYHHZYZmmmm第14页/共188页第十四页，共188页。15线路(xinl)纵断面图平面曲线表示示意图左偏左偏右偏右偏右偏右偏左偏左偏第15页/共188页第十五页，共188页。16第16页/共188页第十六页，共188页。17 曲线(qxin)各起讫点(主点)里程可按下列方法推算： (1)由各交点坐标计算(j sun)交点间间距； (2)计算各曲线要素，由切线长T 在图中标出各曲线主点位置，在顺线路下行(xixng)方向曲线内侧画一垂直线路的线段。 (3)根据交点间距和T，得到曲线起点至线路起点距离，从而计算出曲线起点里程，字头向左朝向起点方向标出里程；交点间距1T1ZH +257.63交点间距2T1第17页/共188页第十七页，共188页。18交点间距1TZH +257.63交点间距2 (4)根据曲线(qxin)长度L和曲线(qxin)起点里程，由公式HZ=ZH+L计算出曲线(qxin)终点里程，同时标出里程； (5)其他(qt)主点(HY、YH)里程，由公式HY=ZH+l0、YH=HZl0 ，计算后用尺量得；HZ +874.56HY +407.63YH +724.56 (6)下一曲线计算同前，只是要计算出曲线起点至前一曲线终点的距离，得到曲线起点的里程，以后(yhu)方法同前。T11T2ZH +*.*第18页/共188页第十八页，共188页。19夹直线(zhxin)同向曲线反向曲线 较长的直线(zhxin)段，较小的曲线偏角，缩短线路长度，改善运营条件，降低运营支出。要求：第19页/共188页第十九页，共188页。20 1夹直线(zhxin)长度的确定最小长度(chngd)应满足： 夹直线长度(chngd)应力争长 表21 夹直线及圆曲线最小长度（m）路段旅客列车设计行路段旅客列车设计行车速度车速度(km/h)35025020016014012010080圆曲线或夹直线最小圆曲线或夹直线最小长度长度(m)280(210)200(150)160(120)130(80)110(70)80(50)60(40)50(30)线路养护要求；行车平稳要求注：括号内的数值为特殊困难条件下经技术经济比选后方可采用。第20页/共188页第二十页，共188页。21第21页/共188页第二十一页，共188页。22 改建既有线和增建第二线的并行地段，一般应采用上述标准。特殊困难条件下，对旅客列车设计行车(hngch)速度小于100km/h的地段有充分的技术经济依据时，夹直线及圆曲线长度可不受上表的数值限制，但不得小于25m。 2夹直线长度(chngd)的保证 ZY1ZY2YZ1YZ2“LJ”m1m1ZH1HY1HZ1YH1m2m2m2m2m1m1ZH2HY2HZ2YH2LJmin第22页/共188页第二十二页，共188页。23 纸上定线(概略定线)时，YZ1与ZY2间夹直线长度(chngd)LJ 应满足下列条件：2202min01lLlLJJ ZY1ZY2YZ1YZ2“LJ”m1m1ZH1HY1HZ1YH1m2m2m2m2m1m1ZH2HY2HZ2YH2LJmin式中 LJmin夹直线最小长度(m)，按表21取值； l01、l02相邻两圆曲线所选配(xun pi)的缓和曲线长度(m)。 第23页/共188页第二十三页，共188页。243夹直线长度(chngd)不足时的平面改建方法JD1JD2R1R2JD1R1R2JD2LJJL 减小曲线半径(bnjng)或缩短缓和曲线长度第24页/共188页第二十四页，共188页。25JD1JLJD2R2R1JD1L JR2JD2R1扭转(nizhun)公切线位置第25页/共188页第二十五页，共188页。26JD1R1JD2LJR2JD1JD2R同向曲线(qxin)二合一第26页/共188页第二十六页，共188页。27作业： 3 已知线路(xinl)起点里程为K25+536.32，起点到某曲线JD的距离D=893.86m。该曲线R=500m，l0=60m，=355123，试计算该曲线的曲线要素，并推算各主点的里程。第27页/共188页第二十七页，共188页。28作用(zuyng)：钢轨(gnggu)受力均匀旅客舒适提高线路稳定性、安全性外轨超高： 是曲线外 轨顶面与内轨顶面 的水平高度之差。第28页/共188页第二十八页，共188页。29 设置(shzh)方法：外轨提高法、线路(xinl)中心高度不变法。 外轨提高(t go)法线路中心高度不变法第29页/共188页第二十九页，共188页。30第30页/共188页第三十页，共188页。31 2曲线(qxin)超高值的计算离心力 C = m v2 / R 曲线超高的大小(dxio)由列车通过时离心力的大小(dxio)确定。第31页/共188页第三十一页，共188页。32 将 V=3.6v，S为两股钢轨(gnggu)中心距，S=1500mm，g=9.81m/s2，代入式得：ShGC GSCh gRSvmgRSmvGSCh 22RVRVgRSvGSCh22228 .1181. 96 . 31500 (mm) 第32页/共188页第三十二页，共188页。33RVh2008 .11 取平均速度(pn jn s d)V0 ， (mm)平均速度(pn jn s d)V0的确定：全面考虑(kol)每一次列车的速度和重力来计算V0 NGNGVGNGNGNVGNVGNVGNVnnnnn222112222221110式中 N 一昼夜通过的各类相同速度和牵引重量的列车 次数； G 各类列车总重量(kN)； V 实测各类列车速度(km/h)。 第33页/共188页第三十三页，共188页。34max0VV 在新线设计(shj)与施工时，采用的平均速度V0 式中 Vmax 预计该地段(ddun)最大行车速度(km/h)； 一般地段(ddun)采用0.80，单线上、下行速度悬殊地段(ddun) 可采用0.65。规定(gudng)：圆曲线外轨超高按5mm整倍数设置。V0 称作加权平均速度，简称均方根速度(VJF)。第34页/共188页第三十四页，共188页。35 3未被平衡(pnghng)超高及其允许值 h0RVhq2max8.11 当VV0时，h=hh0 ；V V0 h =RVhhg2min08.11V V0时： 当V 120km/h个别特殊情况下已设置90(不含)110mm可暂时保留，但应逐步改造。第39页/共188页第三十九页，共188页。40hg的实质(shzh)：限制速度差，控制低速列车对钢轨(gnggu)磨耗及线路变形的影响。hg一般不得(bu de)大于30mm，困难时不得(bu de)大于50mm。 线规、修规对hg的规定：hg的影响内轨垂直磨耗加剧，轨头压宽、飞边；外轨侧磨依旧；第40页/共188页第四十页，共188页。41 4最大超高允许值 线规、修规规定(gudng)：Vmax160km/h地段实设最大超高单线为125mm，双线为150mm。 考虑到低速列车行驶于超高很大的曲线时，有向内倾覆的危险，尤其当列车在曲线上停车时。为保证行车安全(nqun)，必须限制外轨超高的最大值。第41页/共188页第四十一页，共188页。42 5曲线超高的允许设置范围 应不大于最大超高且不小于最小超高，即： 使客车不产生(chnshng)过超高和货车不产生(chnshng)欠超高，即： 使客车产生(chnshng)的欠超高和货车产生(chnshng)的过超高不超过其相应的允许值，即：maxminhhh RVhRVKH228 .118 .11 gyHqyKhRVhhRV 228 .118 .11第42页/共188页第四十二页，共188页。43 (二)曲线半径对工程(gngchng)和运营的影响 1曲线限速的计算 (km/h) 8 .11RhhVqyR代入相应(xingyng)极限值，则得曲线限速的计算公式为： 考虑到允许未被平衡(pnghng)的离心加速度值，不能超过旅客舒适允许的限度，则有 ：(km/h) 3 . 4RVR第43页/共188页第四十三页，共188页。442曲线半径(bnjng)对工程的影响小半径曲线(qxin)增加线路长度示意图(1)增加线路长度(2)降低粘着系数(3)轨道需要加强(4)增加接触导线的支柱(zhzh)数量第44页/共188页第四十四页，共188页。45粘降后的机车(jch)牵引力第45页/共188页第四十五页，共188页。46轨 撑第46页/共188页第四十六页，共188页。47防脱护轨第47页/共188页第四十七页，共188页。48轨距(u j)杆加宽外侧(wi c)道床第48页/共188页第四十八页，共188页。49减小支柱(zhzh)间距第49页/共188页第四十九页，共188页。503曲线(qxin)半径对运营的影响曲线限速对行车费用影响示意图波浪形磨耗(1)增加轮轨磨耗(2)维修工作量加大(3)行车(hngch)费用增加第50页/共188页第五十页，共188页。51 (三)最小曲线半径的选定(xun dn) 1最小曲线半径的计算式 客货共线最小曲线半径(bnjng)，主要满足旅客舒适度和轮轨磨耗均匀两个条件。并应采用较大者，并取为50m的整倍数。 (1)旅客列车最高行车(hngch)速度要求(m) 8 .11max2maxminqyhhVR第51页/共188页第五十一页，共188页。52式中：Vmax 取160，140，120，100，80km/h； hmax取150mm； hqy一般(ybn)取70mm；困难取90mm。 (m) 8 .11max2maxminqyhhVR(m) 8 .1122maxmingyqyhhhVVRVh 分别(fnbi)取90，80，70，60，50km/h；hgy一般取30mm；困难取50mm。第52页/共188页第五十二页，共188页。53 (3)保证运行(ynxng)在曲线上的列车具有一定抗倾覆安全系数 参考国外资料(zlio)，抗倾覆安全系数取为3，所以这里不再考虑。 (1)路段设计速度 (2)货物列车通过速度 (3)地形条件第53页/共188页第五十三页，共188页。54第54页/共188页第五十四页，共188页。55 3 线规拟定的最小曲线(qxin)半径路段旅客列车设计行路段旅客列车设计行车速度车速度(km/h)(km/h)350350250250200200客客2002001601601401401201201001008080最小曲线最小曲线半径半径(m)(m)工程工程条件条件一般一般70007000400040002200220035003500200020001600160012001200800800600600困难困难3500350020002000280028001600160012001200800800600600500500注：特殊困难条件下，在列车进、出站等必须减、加速(ji s)地段有充分技术经济依据时，可采用与行车速度相匹配的曲线半径。 根据设计速度、工程条件、运输性质、运输需求比选确定(qudng)，不得小于下表规定的数值。第55页/共188页第五十五页，共188页。56 改建既有线或增建第二线时的最小曲线半径一般条件下不应小于上表(shn bio)的规定，困难条件下，可经技术经济比选确定合理的改建方案，以节约工程投资。 为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取50、100m的整倍数。 即12000，10000，8000，7000， 6000，5000，4500，4000，3500，3000，2800，2500，2000，1800，1600，1400，1200，1000，800，700，600，550，500m。第56页/共188页第五十六页，共188页。57 通常路段的曲线半径(bnjng)应优选下表序列值；困难条件下，可采用规定范围内10m的整数倍。路段设计速度路段设计速度(km/h)(km/h)350350250250200200客客2002001601601401401201201001008080曲线半径曲线半径(m)(m)900090001100011000 5500550080008000 4000400080008000 450045007000 7000 250025005000500020002000400040001600160030003000120012002500250080080020002000线路平面曲线半径优先(yuxin)取值范围 一般优先选用上表值。困难地段，小半径曲线宜集中设置。第57页/共188页第五十七页，共188页。58 五、缓和(hunh)曲线 缓和曲线是设置在直线与圆曲线间或不同半径的同向圆曲线之间的曲率连续(linx)变化的曲线。 作用(zuyng)： 设计缓和曲线时，有线形选择、长度计算、如何选用和保证缓和曲线间圆曲线必要长度四个问题。行车缓和；超高缓和；加宽缓和。 第58页/共188页第五十八页，共188页。59 2我国采用(ciyng)的线形 我国铁路一直采用直线形超高顺坡的三次抛物线缓和(hunh)曲线线形。第59页/共188页第五十九页，共188页。60034048202403404820246704056163456401RlllRllRlRllyllRllRllx 03202403635216RlxlRxRlxy )( 00lhi 第60页/共188页第六十页，共188页。61 (二)缓和(hunh)曲线长度计算 (m) 21hihl(m) 6 . 3max2fhVl (m) 6 . 3max3bVhlQ 1超高顺坡不致使(zhsh)车轮脱轨 2超高时变率不致使旅客(lk)不适 3欠超高时变率不致影响旅客舒适第61页/共188页第六十一页，共188页。62 综和以上三式，缓和(hunh)曲线长度l0 的计算公式为：(m) 6 . 3,6 . 3,max,maxmaxmax3210bVhfhVihllllQ 缓和曲线长度(chngd)的计算结果应进整为10m的整倍数。 (三)缓和曲线长度(chngd)的选用 新规范依据运输需求、设计速度以及长远发展要求，对缓和曲线长度标准进行了修正，一般应优选表一规定的数值，但最小缓和曲线长度不得小于表二规定的数值。第62页/共188页第六十二页，共188页。63表一 缓和曲线(qxin)长度 优选(m)路段旅客列车路段旅客列车设计行车速度设计行车速度(km/h)350300250200客客200160140120曲曲线线半半径径(m)(m)140002801200033024012050504040401100037025013060605040401000043027014070605040409000490300160707060404080005703501709070604040700067040020090807050406000490250120907050405000550300160110706040450060034018012070604040003702001408060503500420250160907050300029018010080502800320200110906025003501209060200015010070180017012080160019013090140015010012001901201000140800180第63页/共188页第六十三页，共188页。64表二 最小缓和曲线(qxin)长度(m)路段旅客列车设路段旅客列车设计行车速度计行车速度(km/h)350300250200客客20016014012010080工程条件工程条件一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难一一般般困困难难曲曲线线半半径径(m)120002702501901009050404040404020202020202020201100030028021012011060405040504030202020202020201000035033022013012060605040504030202020202020209000400360250140130606060506050402030202020202080004704102901501408080605060504020302020202020700054046033018016080807060705050303020202020206000400230210100908070705050303020202020205000450270240140130908070606040403020202020450049030027016015010090706060404030302020204000330300180170110100807060405030302020203500380340220200130120907070505040402020203000260240150130908070505040402020202800280260170170100908060504040302020250031028011010080706040403030202000140120908060505040302018001601401008070605040402016001701601101007060504040201400130110807060404020120015013090806050403010001201007060503080015013080705040700100906040600120100605055013011060505006060第64页/共188页第六十四页，共188页。65 (四)缓和曲线(qxin)间圆曲线(qxin)的最小长度(m) 180 min0yLlR 考虑到养护和行车平稳的要求，一般要满足圆曲线(qxin)或夹直线最小长度表的数值要求。 在设计线路平面时，若圆曲线长度达不到规定值，则可采取(ciq)加大半径、减小缓和曲线长度、改动线路平面增大曲线偏角等措施，保证圆曲线长度满足要求。YZZYJDORQZZHHYYHHZ00mm第65页/共188页第六十五页，共188页。66作业： 1线路平、纵断面设计有什么基本要求？ 2夹直线不够时，如何修改线路平面，试说出三种方法并配合图形说明(shumng)。 3解释缓和曲线，其作用是什么，我国铁路采用的是什么线形。 4曲线半径对工程和运营的影响有哪些？ 5缓和曲线间圆曲线长度不够时如何修改。第66页/共188页第六十六页，共188页。67作业： 6已知某铁路曲线半径为500m，实设超高为80mm，当速度为100km/h的列车通过该曲线时，是否满足旅客舒适性的要求(yoqi)(允许的未被平衡的超高为70mm)？在此条件下，该曲线允许通过的最高行车速度是多少？第67页/共188页第六十七页，共188页。68 1坡段特征(tzhng)表示坡段长度 坡度(pd)值坡段长度Li：相邻两变坡点间的水平距离(m)。坡度值i：两变坡点的高差Hi(m)与坡段长度Li(m)的比值，以千分数表示。定义：()1000iiLHi第68页/共188页第六十八页，共188页。692线路纵断面设计(shj)问题线路纵断面设计最大坡度确定坡段长度设计坡段连接处理坡度折减计算 一、线路(xinl)最大坡度单机牵引路段称限制坡度；在两台(lin ti)及以上机车牵引路段称加力牵引坡度；最常见的为双机牵引，称双机牵引坡度。第69页/共188页第六十九页，共188页。70 限制坡度是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终以机车计算速度等速运行的坡度。它是限制坡度区段的最大坡度。 加力牵引坡度是两台及以上机车牵引规定牵引吨数的普通货物列车，在持续上坡道上，最后(zuhu)以机车计算速度等速运行的坡度。它是加力坡度路段的最大坡度。第70页/共188页第七十页，共188页。71限制坡度主要对设计线的输送能力工程数量运营质量具有重要影响。 (一)限制(xinzh)坡度 xxjyiwiwPFG10)10(00 610365jHGNC HjNNGG 1限制坡度对设计(shj)线的影响 (1)对输送能力的影响 第71页/共188页第七十一页，共188页。72各种限制坡度的输送(sh sn)能力第72页/共188页第七十二页，共188页。73 (2)对工程(gngchng)数量的影响 平原(pngyun)地区 ix =6ix =3 一般影响不大，但在需要立交的道路与通航河流(hli)时，因要保证净空而使桥梁抬高，若采用较大的限制坡度，可使桥梁两端引线缩短，填方数量减少。 丘陵地区 采用较大的限制坡度，可使线路高程升降较快，能更好地适应地形起伏，从而避免较大的填挖方，减少桥梁高度，缩短隧道长度，使工程数量减少，工程造价降低。不同限坡的起伏纵断面第73页/共188页第七十三页，共188页。74 若限制(xinzh)坡度小于自然纵坡，线路需要迂回展长，才能达到控制点预定高程，工程数量和造价急剧增加。 越岭地段(ddun)宝成线宝鸡秦岭间展线示意图 宝鸡秦岭间直线距离25km，高差810m，自然纵坡32.4；30中选方案线路长44.3km，20比较方案线路长61.9km，土建工程的造价前者仅为后者的56。第74页/共188页第七十四页，共188页。75 (3)对运营费用的影响 在完成相同运输任务的前提下，采用的限制坡度越大，则货物列车的牵引质量越小，需要开行的货物列车对数越多，机车台数增多，机车乘务组、燃料消耗、修理费用等加大，区间距离缩短，车站(chzhn)数目加多，管理人员和日常开支增加，列车区段速度降低，旅途时间加长，相应开支加大。 但在自然纵坡陡峻地区，采用相适应的限制坡度，可以缩短展线长度，降低工程投资。所以平均自然纵坡陡峻地区，应采用与其相适应的较大的限制坡度，力争不额外展长线路。第75页/共188页第七十五页，共188页。762影响限制坡度选择(xunz)的因素铁路等级铁路等级地形地别地形地别平原平原丘陵丘陵山区山区平原平原丘陵丘陵山区山区牵引牵引种类种类电力电力6.012.015.06.015.020.0内燃内燃6.09.012.06.09.015.0限制(xinzh)坡度最大值(1)铁路等级 (2)运输需求和机车类型(3)地形条件 (4)邻线的牵引(qinyn)定数(5)符合线规要求第76页/共188页第七十六页，共188页。77 3分方向(fngxing)选择限坡 (1)分方向选择(xunz)限坡条件 轻重车方向(fngxing)货流显著不平衡且长期存在； 分方向(fngxing)选择限制坡度，可以节省大量工程； 技术经济比较证明分方向(fngxing)选择限制坡度是合理的。 兰州西兰州西乌鞘岭乌鞘岭武威南武威南12.512.52020第77页/共188页第七十七页，共188页。78 (2)轻车(qn ch)方向限制坡度的限制 不应大于重车方向(fngxing)限制坡度的三机牵引坡度值。 轻车方向(fngxing)限制坡度值ixq不应大于根据轻车方向(fngxing)Gq 计算的坡度值。 (二)加力牵引(qinyn)坡度 某些越岭地段，可采用加力牵引，保持牵引定数不变，从而可采用较陡的坡度线。这种用两台或更多机车牵引的较陡坡度称为加力牵引坡度(简称加力坡度)。第78页/共188页第七十八页，共188页。79 1采用(ciyng)加力坡度的注意事项 (1)加力牵引坡度应集中使用，使补机能在较长的路段上行驶，提高其利用率。 (2)加力牵引地段宜与区段站或其他有机务(j w)设备的车站邻接，以利用其机务(j w)设备。 (3)加力牵引坡度应根据牵引质量、机车类型、机车台数及加力牵引方式计算确定。 (4)各级铁路电力、内燃牵引的加力牵引坡度值分别不得大于30.0和25.0。第79页/共188页第七十九页，共188页。80电力和内燃牵引(qinyn)的加力牵引(qinyn)坡度() 限制坡度限制坡度双机牵引坡度双机牵引坡度三机牵引坡度三机牵引坡度电力电力内燃内燃电力电力内燃内燃4.09.08.514.013.05.011.010.516.515.56.013.012.519.018.57.014.514.521.521.08.016.516.024.023.59.018.518.026.525.010.020.020.029.011.022.021.530.012.024.023.513.025.525.014.027.515.029.016.030.0第80页/共188页第八十页，共188页。81 二、坡段长度 不同坡长的纵断面 1坡段长度对工程和运营(ynyng)的影响 (1)对工程(gngchng)数量的影响 短的坡段长度可更好地适应地形(dxng)起伏，但最短坡段长度应保证坡段两端所设的竖曲线不重叠。第81页/共188页第八十一页，共188页。82 (2)对运营的影响 从运营角度看，因为列车通过(tnggu)变坡点时，变坡点前后的列车运行阻力不同，车钩间存在游间，将使部分车辆产生局部加速度，影响行车平稳；同时也使车辆间产生冲击作用，增大列车纵向力，坡段长度要保证不致产生断钩事故。第82页/共188页第八十二页，共188页。83 坡段长度分析(fnx) 为减小坡段长度过短引起列车同时跨越(kuyu)两个以上的变坡点，使得车辆运行过程中产生较大的局部加速度。一般情况下，要求列车最好不要同时跨越(kuyu)两个以上的变坡点，即：坡段长度不小于货物列车长度的一半。第83页/共188页第八十三页，共188页。84 2坡段长度的规定(gudng) 远期到发线有效长度远期到发线有效长度1050850750650最小坡段长度最小坡段长度400350300250第84页/共188页第八十四页，共188页。85 3坡段长度可以设为200m的几种(j zhn)特殊情况 (1)凸形纵断面坡顶为缓和(hunh)坡度差而设置得分坡平段； (2)最大坡度折减地段(ddun)，包括折减及其间形成的坡段； (3)在两个同向坡段之间为了缓和坡度差而设置的缓和坡段； (4)长路堑内为排水而设置的人字坡段。第85页/共188页第八十五页，共188页。86 对于改建既有线和增建第二线的坡段长度，在困难(kn nn)条件下可减至200m。注意：凹形纵断面坡底为缓和坡度差而设置得分(d fn)坡平段，其长度按最小坡段长度取值！ 三、坡段连接(linji) (一)相邻坡段坡度差 纵断面的坡段上坡的坡度为正值，下坡的坡度为负值，相邻坡段坡度差的大小，以代数差的绝对值i 表示：i =i1i2。第86页/共188页第八十六页，共188页。87 例如前一坡段的坡度(pd)i1为6下坡，后一坡段的坡度(pd)i2为4上坡，则坡度(pd)差i为：i =i1i2=(6) (+4 )=10 线规规定：相邻坡段的连接宜设计(shj)为较小的坡度差，不得大于下表规定的数值。相邻(xin ln)坡段最大坡度差远期到发线有效长度远期到发线有效长度(m)(m)1050850750650最大坡度差最大坡度差( () )一般一般8101215困难困难10121518第87页/共188页第八十七页，共188页。88 三、竖曲线(qxin) 定义：在线路纵断面的变坡点处设置的竖向圆弧称为竖曲线。常用(chn yn)的竖曲线线形为圆曲线。 1竖曲线设置(shzh)原因 (1)当机车车辆重心未达到变坡点时，将使前转向架的车轮悬空，悬空高度大于轮缘高度时，将导致脱轨。导轮悬空示意图第88页/共188页第八十八页，共188页。89 (2)当相邻(xin ln)车辆的连接处于变坡点附近时，车钩要上、下错动，其值超过允许值将会引起脱钩。车钩错动示意图 2 设置竖曲线需要研究(ynji)的问题 竖曲线(qxin)半径设置 竖曲线(qxin)要素计算 设置竖曲线(qxin)的限制条件第89页/共188页第八十九页，共188页。90 (1)竖曲线(qxin)半径 列车(lich)通过变坡点不脱轨要求。 如i 3设置(shzh)竖曲线即满足。 满足行车平稳要求。 允许离心加速度的大小和行车速度有关。 满足不脱钩要求。 与相邻车辆相对倾斜引起的车钩中心线上下位移允许值有关，Rv3000m即满足。 竖曲线半径与列车纵向力的关系。 线规规定：路段设计速度为160km/h的地段，当相邻坡段的坡度差大于1时，竖曲线半径应采用15000m；当路段设计速度小于160km/h，相邻坡段的坡度差大于3时，竖曲线半径应采用10000m。第90页/共188页第九十页，共188页。91 (2)竖曲线要素(yo s)计算 竖曲线切线长(m) 2000iRTSHSH竖曲线(qxin)长度KSH2TSH (m)竖曲线(qxin)纵距y(m) 22SHRxy (m) 22SHSHSHRTE第91页/共188页第九十一页，共188页。92 (3)设置竖曲线(qxin)的限制条件 需要设置竖曲线的坡度(pd)代数差 竖曲线不应(b yn)与缓和曲线重叠 如两者重叠，一方面外轨的直线形超高顺坡和圆形竖曲线，都要改变形状，影响行车的平稳；另一方面给养护维修带来一定困难。 竖曲线不应设在明桥面上 在明桥(无碴桥)面上设置竖曲线时，其曲率要用木楔调整，给施工养护带来困难。 路段设计速度为160km/h的地段，当相邻坡段的坡度差大于1时，竖曲线半径应采用15000m；当路段设计速度小于160km/h，相邻坡段的坡度差大于3时，竖曲线半径应采用10000m。第92页/共188页第九十二页，共188页。93 例如设计时速(sh s)为140km/h，要保证竖缓不重合。 在第、变坡点处，i=6， TSH=30m，即ZH、HZ点距离(jl)变坡点的距离(jl)不小于30m。 在第 变坡点处，i=12，TSH=60m，即HY、YH点距离(jl)变坡点的距离(jl)不小于60m。第93页/共188页第九十三页，共188页。94 试分析(fnx)变坡点距离ZY、YZ点的最小距离应该是多少？ Lmin=TSH+m=7.5(5.0)i+l0 / 2第94页/共188页第九十四页，共188页。第95页/共188页第九十五页，共188页。第96页/共188页第九十六页，共188页。 为了保证竖曲线不设在明桥面上，变坡点距明桥面端点的距离(jl)，不应小于竖曲线的切线长。 变坡点至明桥面的距离 竖曲线不应与道岔(doch)重叠 为了保证(bozhng)竖曲线不与道岔重叠，变坡点与车站站坪端点的距离，不应小于竖曲线的切线长。第97页/共188页第九十七页，共188页。第98页/共188页第九十八页，共188页。99 线路纵断面设计时，在需要用足最大坡度(包括限制坡度与加力牵引坡度)的地段，当平面上出现曲线或遇到长于400m的隧道时，因为附加阻力增大、粘着系数降低，而需将最大坡度值减缓，以保证普通货物列车以不低于计算速度或规定(gudng)速度通过该地段。此项工作称为最大坡度的折减。 四、最大坡度(pd)折减第99页/共188页第九十九页，共188页。100 在曲线地段，货物(huw)列车受到的坡度阻力和曲线阻力之和，不得超过最大坡度的坡度阻力，以保证列车不低于计算速度运行。 曲线附加(fji)阻力产生的原因： 轮缘与钢轨(gnggu)额外摩擦； 离心力下，轮轨额外横向滑动；第100页/共188页第一百页，共188页。101 内外轨长度不同，轮轨间额外( wi)纵向滑动；卡滞蠕滑现象(xinxing)第101页/共188页第一百零一页，共188页。 转向架绕心盘转动，上下心盘产生摩擦(mc)，有关轴承摩擦(mc)加剧。 因此设计坡度不得大于最大坡度减去曲线(qxin)附加阻力存在所产生相应的坡度值，即：i =imaxiR ()第102页/共188页第一百零二页，共188页。103作业： 1双线铁路通过能力为什么不是单线铁路的两倍？ 2某电力机车单机牵引(qinyn)的单线铁路，采用半自动闭塞方式Tt=90min，tB=6min，tH=3min；普通货物列车站间往返运行总时间为28min，Gj=2600t，折算的普通货物列车对数是通过能力的80%，=1.15，请计算输送能力。 第103页/共188页第一百零三页，共188页。104 1：因为单线铁路一般采用半自动闭塞，采用公式： (对/d)，而我国单线铁路站间距离一般为815公里，普通货物列车单程运行时分在1015min，加上车站作业(zuy)间隔时分，公式中的分母(运行图周期)一般在30min以上；而双线铁路一般采用自动闭塞，采用公式： (列/d)，分母I =810min，由两公式可以看出分子相同，分母不是简单的2倍关系。HBFWTttttTN 1440ITNT 1440第104页/共188页第一百零四页，共188页。1052：)/(49.3636289014401440dttttTNHBFWT对对 )a/Mt(766.2315. 1102600)8 . 036(36510GN365C66jH 取 N=36（对/d）第105页/共188页第一百零五页，共188页。106作业： 3 已知线路(xinl)起点里程为K25+536.32，起点到某曲线JD的距离D=893.86m。该曲线R=500m，l0=60m，=355123，试计算该曲线的曲线要素，并推算各主点的里程。第106页/共188页第一百零六页，共188页。1073：。437747. 3180200 Rlm 83.252sec)(m 91.37218021802m 86.1912tan)(000RPRElRlRLmPRT m 3 . 0500246024220RlPm 3020lm第107页/共188页第一百零七页，共188页。108ZH=QD+(D-T)=K25+536.32+(893.86-191.86)=K26+238.32HY=ZH+l0= K26+238.32+60= K26+298.32HZ=ZH+L= K26+238.32+372.91= K26+611.23YH=HZ-l0= K26+611.23-60= K26+551.23QZ=ZH+L/2= HY+(L-2l0)/2= K26+424.78第108页/共188页第一百零八页，共188页。109 (1)当 i+iRimax 时，此设计坡度(pd)不用折减； (2)用足坡度(pd)设计； (3)涉及的曲线长度指未加设缓和曲线前的圆曲线长度； (4)涉及的 LL 按近期长度考虑； (5)折减坡段长度应不短于、且接近于圆曲线长度，取为50m的整倍数，且不应短于200m； (6)折减后的设计值，取小数点后一位，舍去第二 位。 第109页/共188页第一百零九页，共188页。110 (1)夹直线(zhxin)不小于200m时，可设计为一个坡段，不予减缓， i =imax； (2)当 LYLL 时，可设计(shj)为一个坡段，折减值为； () RgRggwirR6001600 (3)当 LYLL 时， Li 偏于安全考虑(kol)取列车长度LL，则公式为： () (4)夹直线长度(chngd)小于200m时， 分开折减，将直线段分开，并入两端曲线坡段折减，其公式同，即： ；iRLi 5 .10 第111页/共188页第一百一十一页，共188页。112iRLi 5 .10 合并折减，将直线段与两端的曲线合成为一个坡段，坡段长度不宜大于LL，其公式为： () 式中a 折减坡段范围(fnwi)内的曲线转角绝对值总和。 (5)当曲线位于不同坡段上时，每个坡段上按 曲线长度的比例(bl)分配转角度数，公式同。第112页/共188页第一百一十二页，共188页。113算例：设计线为电力牵引，限制坡度为12，近期货物列车长度600m，该地段需用足限坡上坡(shn p)，根据线路平面设计其纵断面。302.0111451617.341893.82418.052572.442734.442931.23第113页/共188页第一百一十三页，共188页。114302.0111451617.341893.82418.052572.442734.44 2931.23 (1)将长度不小于200m的直线段，设计成一个坡段，坡长为300m，坡度不减缓(jin hun)，取限制坡度12 ； 12300300 (2)将长度大于 LL 的圆曲线，设计(shj)为一个坡段，坡段长度取850m，设计(shj)坡度为：0 .1160060012600max Rii取11.0115011.0850第114页/共188页第一百一十四页，共188页。115302.0111451617.341893.82418.052572.442734.44 2931.2312300300115011.0850160012450 (3)将长度不小于200m的直线段，设计成一个坡段，坡长为450m，坡度不减缓(jin hun)，取限制坡度12 ； (4)将长度小于 LL 的圆曲线(qxin)，设计为一个坡段，坡段长度取300m，设计坡度为：08.113004 .265 .10125 .10max iLii 取11.0190011.0300第115页/共188页第一百一十五页，共188页。116302.0111451617.341893.82418.052572.442734.44 2931.2312300300115011.0850160012450190011.0300240012500 (5)将长度不小于200m的直线段，设计(shj)成一个坡段，坡长为500m，坡度不减缓，取限制坡度12 ； (6)将长度小于 LL 的圆曲线和中间小于200m的直线段一同考虑，进行分开折减，坡段长度分别取300m、250m，设计(shj)坡度分别为：取11.4取11.113.1125030205 .10124i43.113005165 .10123 i2700295011.430011.1250第116页/共188页第一百一十六页，共188页。117302.0111451617.341893.82418.052572.442734.44 2931.2312300300115011.0850160012450190011.03002400125002700295011.430011.1250 (7)将第(6)步骤进行(jnxng)合并折减，坡段长度取550m，设计坡度为：11.355030.11550)3020516(5 .1012 i取11.3第117页/共188页第一百一十七页，共188页。11812300300115011.0850160012450190011.03002400125002700295011.430011.1250 (8)将第曲线分成两个(lin )坡段，坡段长度分别取700m、450m，设计坡度分别为：11.370033.11600)20038(5 .10121 i取11.311.045020038308099.84201.3027001 4029422 01.11450)402942(5 .10122 i取11.0第118页/共188页第一百一十八页，共188页。11912300300115011.0850160012450190011.03002400125002700295011.430011.125011.370011.045011.560011.0550 (9)将第曲线分成两个坡段，坡段长度分别(fnbi)取600m、550m，设计坡度分别(fnbi)为：50.11600)222728(5 .10121 i取11.5222728308099.84201.3026001 3802522 00.11550)380252(5 .10122 i取11.0第119页/共188页第一百一十九页，共188页。1201230011.08501245011.370011.045011.560011.0550 比较三种设计方法，可以找出较好的设计方案，由于是用足坡度(pd)设计，从争取高程的角度来看：120.3+110.85=12.95m11.30.7+110.45=12.86m11.50.6+110.55=12.95m第120页/共188页第一百二十页，共188页。1211230011.08501245011.370011.045011.560011.0550 采用第二个公式 时，当Li LL时，公式为 。 RiR600 iRLi 5 .10 LRLi 5 .10 因此当采用第二个公式时，坡段长度最好等于(dngy) LL，以便采用较大的设计坡度，尽可能争取高程。原因(yunyn)：第121页/共188页第一百二十一页，共188页。122作业： 1线路平、纵断面设计有什么基本要求？ 2夹直线不够时，如何(rh)修改线路平面，试说出三种方法并配合图形说明。 3解释缓和曲线，其作用是什么，我国铁路采用的是什么线形。 4曲线半径对工程和运营的影响有哪些？ 5缓和曲线间圆曲线长度不够时如何(rh)修改。第122页/共188页第一百二十二页，共188页。123作业： 6已知某铁路曲线半径为500m，实设超高为80mm，当速度为100km/h的列车通过该曲线时，是否满足旅客(lk)舒适性的要求(允许的未被平衡的超高为70mm)？在此条件下，该曲线允许通过的最高行车速度是多少？mm156805001008 .118 .11202 hRVhmm70q hkm/h724.795008 .1170808 .11q0max RhhV第123页/共188页第一百二十三页，共188页。124 列车通过(tnggu)长大坡道上的小半径曲线时，若粘降后的粘着牵引力Fj小于计算牵引力Fj，还需要进行曲线粘降的坡度减缓。其设计坡度应为：i =imaxiRi () 式中：i 曲线粘降的坡度折减值。第124页/共188页第一百二十四页，共188页。125 (1)内燃牵引(qinyn)地段不需进行小半径曲线的粘降折减；若设计线近期采用内燃牵引(qinyn)而远期采用电力牵引(qinyn)时，粘降减缓值应按电力牵引(qinyn)计算。 (2)电力牵引(qinyn)时采用粘着牵引(qinyn)力富裕量平均为5.5。当R=500m时，计算的i值很小，可忽略不计；R500m时，计算结果取为0.05的整倍数，即得下表所列数据。 (3)只在小半径曲线范围内进行粘降减缓。第125页/共188页第一百二十五页，共188页。126最大坡度最大坡度()4691215202530曲线曲线半径半径(m)4500.200.250.350.450.550.700.901.054000.350.500.650.851.051.351.651.953500.500.701.001.251.502.002.452.903000.700.901.301.652.002.603.203.80注：当R和imax为表列中间值时，坡度(pd)折减值可采用线性内插得出。 例23：设计线为电力牵引，限制坡度为9，近期货物列车长度为650m，线路平面如下图所示，该地段需用足限制坡度上坡。第126页/共188页第一百二十六页，共188页。1274031073.211441.211884.092300.09 (1)将左端直线(zhxin)段，设计成一个坡段，坡长为400m，坡度不减缓，取限制坡度9 ； (2)将长度大于 LL 的圆曲线，设计为一个(y )坡段，坡段长度取700m，设计坡度为：Rii600max取6.894006.8700 (3)将中间直线(zhxin)段，设计成一个坡段，坡长为300m，坡度不减缓，取限制坡度9 ； 930040011001400 i85. 665. 04006009第127页/共188页第一百二十七页，共188页。1284031073.211884.092300.0994006.870040011001441.21 (4)将长度小于 LL 的圆曲线，设计为一个(y )坡段，坡段长度取500m，设计坡度为：48. 600. 15005 .725 .1095 .10max iLiii取6.4 (5)将右端直线段，设计(shj)成一个坡段，坡长为400m，坡度不减缓，取限制坡度9。 930014006.4500190094002300第128页/共188页第一百二十八页，共188页。129 (三)隧道(sudo)内的最大坡度折减 1影响折减的因素 (1)隧道空气附加(fji)阻力 (2)内燃机车过洞速度限制 (3)隧道内粘着系数降低 (4)内燃机车柴油机功率降低 位于长大坡道上且隧道长度大于400m的地段，最大坡度应进行折减。第129页/共188页第一百二十九页，共188页。130 2最大坡度(pd)的折减系数maxmaxmaxmax1iiiiiiisss ()电力与内燃牵引铁路隧道内线路(xinl)最大坡度折减系数隧道长度隧道长度L(m)电力牵引电力牵引内燃牵引内燃牵引400L10000.950.90100040000.850.75 隧道内的最大坡度折减值iS，可换算为最大坡度系数s。它和设计坡度 i 的关系是：第130页/共188页第一百三十页，共188页。131注意：如果隧道位于曲线上，先进行(jnxng)隧道折减，再进行(jnxng)曲线折减。则有
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