铁路线路平纵面设计-教案

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1、第十三章线路平面和纵断面掌握:1）线路平面和纵断面的概念及其设计基本要求;2）外轨超高度的计算方法;3）h,R和V三者关系,曲线轨道上的超高限速Vx计算;大纲要求:掌握要点：4）Rmin计算及直线、圆曲线和缓和曲线三者关系；5)缓和曲线长度l0的计算条件与标准；6)纵断面加力坡度计算，坡度、坡段长度和竖曲线三者之间的关系;7)最大坡度折减原因和方法。1）外轨超高h的作用及其设置方法；2）缓和曲线l0的作用.3）曲线半径、最大坡度及坡段设计对铁路工程和运营的影响；熟悉：了解:1）外轨未被平衡的超高、最大超高允许值及超高的允许设置范围；

2、2）缓和曲线的几何特征、几何形位条件及常用线型；3）线间距离及其加宽方法与标准；4）最大坡度折减的原因5）桥涵、隧道、路基和站坪平纵面设计要求。第一节概述线路中心线：路基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在纵向的连线。线路的空间位置是由它的平面和纵断面决定的。线路的空间位置是由它的平面和纵断面决定的线路平面：线路中心线在水平面上的投影，表示线路平面状况。线路纵断面：是沿线路中心线所作的铅垂剖面展直后、线路中心线的立面图，表示线路起伏情况，其高程为路肩高程。线路平纵面设计满足三个基本要求：（1）：必须保证行车安

3、全和平顺。主要指：不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、不运缓与旅客乘车舒适等（2）：应力争节约资金。即既要力争减少工程数量、降低工程造价；又要考虑为施工、运营、维修提供有利条件，节约运营支出。（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。第二节区间线路平面设计一、平面组成和曲线要求组成：直线、圆曲线、缓和曲线概略定线时，仅绘出未加设缓和曲线的圆曲线。要素：a、R、Ty、Ly和外矢距Ey详细定线,加设缓和曲线的曲线。要素：a、R、l0、T、L和E。纸上定平面的方法：相邻直线间用曲线连接，由大到小合理选用适当的曲

4、线半径。地势开阔，先直线后曲线。曲线毗邻，先曲线后直线注意夹直线问题。选定曲线半径后，量出偏角，再计算曲线要素和起讫点里程。以下，将分别以平面（a）直线、（b）圆曲线、（c）缓和曲线以及非单线线路设计时（d）线间距离几个方面来讨论平面设计的问题。二、直线1.直线与曲线相互协调2.设置较长直线，减少交点个数3.力求减少交点转角的度数4.夹直线：前曲线HZ1与后曲线ZH2间的直线最小夹直线长度应满足养护、行车平稳等要求我国规范规定夹直线应满足的以下最小长度表13-1纸上定线，仅绘出圆曲线，相邻YZ点ZY点间直线段应满足：1）减小曲线半径

5、，2）选用较短的缓和曲线长度，3）改移夹直线位置,4）合并同向曲线调整夹直线长度的方法：三、圆曲线讨论以下几个问题：（一）曲线外轨超高-----P55（二）曲线半径对工程和运营的影响（三）最小曲线半径Rmin的选定---此为主要技术标准的确定（四）曲线半径的选用——此为设计时每个曲线的参数(一)曲线轨道外轨超高-----P55工程节约,运营条件良好直线折线曲线离心加速度:人体承受0.3~0.5m/s2当V=120Km/hR=3000mV=300Km/hR=20000m安全、舒适超高1.外轨超高的作用及其设置方法定义：外轨超高是

6、指曲线外轨顶面与内轨顶面水平高度之差。见P55图2-11设置原因：列车在曲线上运动产生惯性离心力，……设置作用：抵消惯性离心力的作用，达到内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均等，满足旅客舒适感，提高线路稳定性和安全性。设置方法：主要有外轨提高法和线路中心高度不变法1）外轨提高法：保持内轨高程不变而只是抬高外轨，是我国铁路普遍使用的方法。2）线路中心高度不变法：内外轨分别各降低和抬高超高值的一半而保证线路中心标高不变。在建筑限界受到限制时才采用。2.外轨超高度的计算计算简化：将车体视为一个平面。车体重量轨道反力向心力轨头中心线距离外轨超高

7、ΔABC～ΔEDO’由于h很小,可取:则:（3-6）（1）超高公式车体作曲线运动产生的离心力为：g--重力加速度；v--行车速度；单位取m/s时用v，取km/h时用V；R--曲线半径。为保证内外两股钢轨受力相等，令则有：取得：当V取各次列车的平均速度时，则：单位换算（2）如何计算平均速度?方法1.全面考虑每一次列车的速度和质量平均速度取每昼夜通过该曲线列车牵引质量的加权平均速度：N--每昼夜通过的相同速度和牵引质量的列车次数P--列车牵引质量上式计算的平均速度适用于客货混运的既有铁路。均方根速度法（2-11）需要记忆！方法2.在新线

8、设计和施工时，采用简化方法计算相应的超高值按下式计算：--预计该地段的最大行车速度，以km/h计。曲线超高应在整个缓和曲线内完成P64困难条件下≯2）当计算值大于2‰时，按2‰设置。1）顺坡坡度一般应≯3.外轨未被平衡的超高原因：当V