铁路线路的平面和纵断面

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1、铁路线路的平面和纵断面铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。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O的纵向连线。如下图所示：线路横断面线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面，表明线路的直、曲变化状态；线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的纵断面，表明线路的坡度变化。一、铁路线路的平面及平面图线路的平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。（一）曲线铁路线路在转向处所设的曲线为圆曲线，其基本组成要素有：曲线半径R，曲线转角α，曲线长L，切线长度T，如下图所示：圆曲线要素在线路设计时，一般是先设计出α和R，在按下式计算出T

2、及L：曲线半径愈大，行车速度愈高，但工程量愈大，工程费用愈高。（二）缓和曲线为保证列车安全，使线路平顺地由直线过渡到圆曲线或由圆曲线过渡到直线，以避免离心力的突然产生和消除，常需要在直线与圆曲———————————————————————————————————————————————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，如下图所示为设有缓和曲线的铁路曲线。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ρ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，不致造成列车强烈的横向摇摆，如图所示。离心力变化示意图（三）夹直线两

3、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，如下图所示。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，因两曲线超高方向不同，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。相邻曲线间的夹直线根据运营实践，为保证旅客舒适，夹直线长度应保持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》规定各级铁路线路两相邻曲线间夹直线最小长度，如下表所示。表各级铁路线路两相邻曲线夹直线最小长度在行车速度较高的

4、线路上，为保证列车运行平稳，夹直线相应要求较长，我国目前规定在最高行车速度140krnA的区段，两相邻曲———————————————————————————————————————————————线间的夹直线最小长度，一般地段宜为90m，困难地段为60m。（四）曲线附加阻力基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到的阻力。包括车轴与轴承之间、轮轨之间以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等。基本阻力在列车运行时总是存在的。附加阻力：列车在线路上运行时，受到的额外阻力，如坡道阻力、曲线阻力、起动阻力等。附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而定，阻力方向与列车运行方向相反。曲线附加

5、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。列车位于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，用通常用试验公式求得：当曲线长度≥列车长度，列车整列运行在曲线上时（N／KN）来表示，它的大小当曲线长度＜列车长度，列车只有一部分运行在曲线上时式中600——实验常数；R——曲线半径，m；——曲线长度，m；l——列车长度，m。———————————————————————————————————————————————同理，列车

6、同时运行在几个曲线上时：从式中可知，曲线阻力与曲线半径成反比。曲线半径越小，曲线阻力越大，运营条件就越差，说明采用大半径曲线对列车运行的影响较小。而小半径曲线亦具有容易适应地形困难的优点，对工程条件有利。因此，在设计铁路线时必须根据铁路所允许的旅客列车的最高运行速度，由大到小合理地选用曲线半径。为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取50、100米的整倍数，即10000、8000、6000、50O0、4000、3000、2500、2000、1800、160o、1400、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400、350；特殊困难条件下，可采用上列

7、半径间10米整倍数的曲线半径。根据可知曲线半径愈小，曲线附加阻力愈大，还会给运营工作带来以下不利影响：（1）限制行车速度。从列车通过曲线的最大允许速度可知，列车通过曲线的最大允许速度与曲线半径的平方根成正比。曲线半径愈小，列车通过曲线的速度受到的限制也愈大。为了保证线路的通过能力，并有一个良好的运营条件，还对区间线路的最小曲线半径做了具体规定，如下表所列。区间线路最小曲线半径（2）增加轮轨磨耗。列车运行在曲线上时，由于内侧与外侧钢轨长度不等，使车辆的内轮与外轮在钢轨土