第3章 线路平面和纵断面设计.ppt

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1、第三章线路平面和纵断面设计§1概述⒈设计目的：在满足主要技术标准的前提下，确定线路在空间中的位置。线路中心线铁路线路平面定义：线路中心线在水平面上的投影组成要素：直线和曲线铁路线路的平面与纵断面铁路线路纵断面定义：线路中心线（曲线部分展直后）在垂直面上的投影组成要素：平道和坡道平面图纵断面图区间线路平面设计⒉设计内容区间线路纵断面设计车站、桥梁、隧道地段平、纵面设计线路的平面组成和曲线要素平面设计直线、圆曲线、缓和曲线的设计最大坡度坡段长度纵断面设计坡段连接坡度折减线路平面图⒊设计成果线路纵断面图满足《铁路线路设计规范》要求⒋设计要求桥、隧、站和

2、建筑物与线路的协调配合工程造价省优化设计有利于运营§2区间线路平面设计2.1平面组成和曲线要素直线线路平面圆曲线曲线缓和曲线⒈曲线要素⑴未加设缓和曲线的曲线（概略定线）偏角α—平面图上量得半径R—选配切线长曲线长⑵加设缓和曲线的曲线（详细定线）曲线要素：偏角α，半径R，缓和曲线长L。（选配），切线长，曲线长内移距离切垂距缓和曲线角度切线长曲线长⒉曲线起终点里程的推算ZH里程：平面图上量取HZ里程＝ZH里程＋LHY里程＝ZH里程＋l。YH里程＝HZ里程－l。具体设计时：R—根据地形选配α—用量角器量出L。—根据线路等级和地形条件选配2.2直线平面设

3、计时，先用有限条折线表示线路的大致位置，然后再在相邻折线之间设置曲线。直线位置确定后，曲线位置就大致上定下来了。因此平面设计，主要是直线位置的确定。设计直线应遵循的原则：⒈直线与曲线相互协调⑴不要因设置直线而使工程量过大⑵不要因节省工程量而使曲线半径过小，曲线长度过短，从而使运营体条件变差⒉力争设置较长的直线段好处：可缩短线路长度，改善运营条件⒊力求减小交点偏角度数线路转弯急，总长增加→投资大偏角α大克服的阻力功增加→运营支出加大每吨列车克服的曲线阻力功⒋夹直线长度不应短于规定长度夹直线——前一曲线终点与后一曲线起点间所夹直线夹直线长度的确定⑴满

4、足线路养护要求列车通过反向曲线路段时，频繁转向，车轮对钢轨的横向推力加大。若夹直线太短，则正确位置不易保持，维修工作量加大，危及行车安全，运费增加。要求：不宜短于50~75米，最短不短于25米。⑵行车平稳要求①夹直线太短—→列车同时在相邻曲线上运行—→车辆左右摇摆R不同，超高不同要求：为保证行车平稳舒适，夹直线不短于2~3节客车长，即51~76.5米②通过夹直线前后ZH、HZ点时，轮轨冲击—→转向架弹簧产生振动要求：为保证振动不叠加，旅客乘坐舒适，夹直线应足够长，客车通过夹直线的时间要大于弹簧振动消失的时间。具体设计时，若夹直线长度不够，则要修改

5、线路的平面位置。修改措施：a减小R，l。，使曲线长度变短b改移夹直线位置c用一个曲线代替几个同向曲线2.3圆曲线设置目的：改变线路方向列车靠钢轨导向。通过曲线时，轮轨间产生很强的作用力。摇摆、振动、撞击、挤压主要与半径R有关，而半径与工程量有很大关系。2.3.1曲线半径对工程和运营的影响⒈曲线限制速度⒉曲线半径对工程的影响小半径曲线的优点：更好地适应地形变化，减少路基、桥涵、隧道、挡墙的工程数量小半径曲线的缺点：⑴增加线路长度⑵降低粘着系数机车通过时，车轮在钢轨上的纵向、横向滑动加剧，粘着系数降低⑶轨道需要加强R＜600时，横向冲击力加大，轨道要

6、加强，要设置轨撑、轨距杆来增加外侧道床的宽度⑷增加接触导线的支柱数量R越小，中心线与接触导线的矢度越大，支柱间间距应该减小⒊曲线半径对运营的影响⑴增加轮轨磨耗轮轨间的纵向横向滑动、挤压，使磨耗增加。半径越小，磨耗越大。⑵维修工作量加大小半径曲线地段，轨距、方向容易错位⑶行车费用增加①小半径曲线限制列车速度列车通过曲线时，需要减速、限速、加速，机车需要额外做功，使得运行时分和行车费用增加。②小半径曲线使线路加长、总偏角加大，导致曲线阻力功加大，行车费用增加。2.3.2最小曲线半径的选定意义：⑴铁路主要技术标准之一⑵对工程量和运营条件有重大影响⒈最小

7、曲线半径的计算式客车货车共线客车：保证舒适条件货车：不致引起轮轨严重磨耗⑴旅客舒适条件列车以最高速度通过时，欠超高不能大于允许值⑵轮轨磨耗条件确定因素：行车速度，实设超高外轨超高均方根速度客车速度Vmax欠超高≤允许值货车速度Vh过超高≤允许值①取进整为50米的整倍数①+②⒉选定最小曲线半径的影响因素⑴路段设计速度——最小曲线半径要满足各个路段的需要⑵货车通过速度坡度越陡，列车速度越慢。曲线上，外轨超高受允许过超高的制约⑶地形条件平原微丘——R宜大山岳地区——R宜小用足坡度地段——R越小，线路额外展长，工程费用增加2.3.3曲线半径的选用⒈曲线半

8、径系列一般为50或100米的整倍数，特殊为10米的整倍数⒉选用原则⑴因地制宜，由小到大合理选用⑵结合纵断面特点合理选用①坡度平缓地段和凹