铁路线路及站场第四章线路平面与纵断面.ppt

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1、第四章线路平面与纵断面第一节线路平面第二节线路纵断面第三节线路平面图和纵断面图第四节线路标志复习思考题第四章线路平面与纵断面铁路线路在空间的位置是用它的中心线表示的。线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线AB与两路肩边缘水平连线CD交点0的纵向连线，如图4－1所示。线路中心线在水平面上的投影，叫线路平面。它表明线路的直、曲变化状态。线路中心线纵向展直后在铅垂面上的投影，叫线路纵断面。它表明线路的坡度变化。图4－1线路横断面线路的平面和纵断面不但确定了线路在空间的位置，同时也为路基、桥涵、隧道及站场等

2、其他设备的设置提供依据，对铁路通过能力及输送能力的大小都有直接影响。从铁路运营角度考虑，铁路线路最好是既平又直，这样可提高列车运行速度，增大牵引重量，节省运营费用。但由于地形、地物和地质条件等的限制，如将线路设计成既平又直，势必会增大土石方工程量和造价。所以，铁路线路平面与纵断面必须按线路等级和《铁路线路设计规范》规定的技术标准进行设计，并需结合线路的具体情况来设置。第一节线路平面线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。在线路平面设计时，为缩短线路长度和改善运营条件，应尽可能设计

3、较长的直线段，但当线路遇到地形、地物等障碍时，为减少工程造价和运营支出，应设置曲线。一、曲线铁路线路在转向处所设的曲线为圆曲线，其基本要素有：曲线半径R、曲线转角a、曲线长度L、切线长度T，如图4－2所示。图4－2圆曲线要素在线路设计时，一般是先设计出a和R，再按下式计算出T及L：曲线转角的大小由线路走向、绕过障碍物的需要等因素确定。圆曲线半径的大小，反映了曲线弯曲度的大小。圆曲线半径愈小，弯曲度愈大。一般情况下，曲线半径愈大，行车速度可以愈高，但工程量愈大，工程费用愈高。因此，正确地选用曲线半径

4、就显得十分必要。我国《铁路线路设计规范》提出曲线半径宜采用下列数值：10000、8000、6000、5000、4000、3000、2500、2000、l800、1600、1400、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400m。特殊困难条件下，可采用上列半径间10m整倍数的曲线半径。设计线路时，可根据具体条件，因地制宜由大到小合理选用。客运专线铁路区间线路最小曲线半径为2800m，困难情况下，最小曲线半径为2200m。为保证列车安全，使线路平顺地由直线过渡到圆曲线或由

5、圆曲线过渡到直线，以避免向心力的突然产生和消除，需要在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径变化的曲线，这个曲线称为缓和曲线。图4－3为设有缓和曲线的铁路曲线。图4－3铁路曲线缓和曲线的特征为：从缓和曲线所衔接的直线一端起，它的曲率半径p由无穷大逐渐减小到它所衔接的圆曲线半径R。它可以使离心力逐渐增加或减小，不至于造成列车强烈的横向摇摆，如图4－4所示。图4－4离心力变化示意图缓和曲线长度应根据曲线半径，结合该地段的行车速度和地形条件选用。有条件时，应尽量采用较长的缓和曲线，以便创造更有利的运营条件。二

6、、夹直线两相邻曲线，转向相同，称为同向曲线；转向相反称为反向曲线。两条相邻曲线间应设置一定长度的直线，以保证列车运行的平稳，如图4－5所示。图4－5相邻曲线间的夹直线车辆运行在同向曲线上，因相邻曲线半径不同，超高高度不同，车体内倾斜度不同；车辆运行在反向曲线上，因相邻曲线超高方向不同，车体时而向左倾斜，时而向右倾斜。这两种情况都会造成车体摇晃震动，夹直线愈短，摇晃振动愈大。根据运营实验，为保证旅客舒适，夹直线长度应保证2～3辆客车长度，困难条件下，也不应短于1辆客车长度。因此《铁路线路设计规范》规

7、定的各级铁路线路两相邻曲线间夹直线最小长度，如表4－1所示。铁路等级一般地段(m)困难地段(m)I8040Ⅱ6030Ⅲ5025表4－1各级铁路线路两相邻曲线间夹直线最小长度在行车速度较高的线路上，为保证列车运行平稳，夹直线相应要求较长，如我国目前规定在最高行车速度140km／h的区段，两相邻曲线间的夹直线最小长度：一般地段为90m，困难地段为60m。三、曲线附加阻力当列车通过曲线时，由于惯性力的作用，外侧车轮轮缘紧压外轨，使其磨耗增大。又由于曲线外轨长于内轨，外轮在外轨上的滑行等原因，运行中的列车

8、所受阻力比在直线上所受阻力大，两者之差称为曲线附加阻力。图4－6列车运行在曲线上曲线附加阻力与列车重量之比，叫单位曲线附加阻力，用，来表示，它的大小通常用试验公式求得：当曲线长度大于或等于列车长度，列车整列运行在曲线上[如图4－6(a)所示]时(N/kN)或(N／kN)当曲线长度小于列车长度，列车只有一部分运行在曲线上[如图4－6(b)所示]时(N／kN)或(N／kN)式中600——试验常数，R——曲线半径，m；Lr——曲线长度，m；——列车长度，m。同理，列车同时运行在几个曲线上