線路平面和縱斷面設(shè)計學習教案

1、會計學1第一頁，共186頁。2圖21 路基橫斷面寬 路基橫斷面上距外軌半個軌距的鉛垂線AB與路肩水平線CD的交點O在縱向(zn xin)上的連線，稱為線路中心線。第1頁/共186頁第二頁，共186頁。3軌距(u j)加寬時線路中心線示意第2頁/共186頁第三頁，共186頁。4線路(xinl)位置示意圖第3頁/共186頁第四頁，共186頁。5 二、線路(xinl)中線 第4頁/共186頁第五頁，共186頁。6 三、線路(xinl)平縱斷面設(shè)計的基本要求 (1)必須保證行車(hngch)安全和平順。 (2)應(yīng)力爭節(jié)約(jiyu)資金。 (3)既要滿足各類建筑物的技術(shù)要求，還要保證它們協(xié)調(diào)配合、總體

2、布置合理。第5頁/共186頁第六頁，共186頁。7繞避障礙沿路爬行以橋代路第6頁/共186頁第七頁，共186頁。8四、認識(rn shi)線路平、縱斷面圖第7頁/共186頁第八頁，共186頁。9第8頁/共186頁第九頁，共186頁。10我國鐵路曲線的基本形式是：直線(zhxin)緩和曲線圓曲線緩和曲線直線(zhxin)線路平面直線曲線圓曲線緩和曲線第9頁/共186頁第十頁，共186頁。11OZYYZRQZLyJDTyEy/2(m) (m) (m) 12secRE180RL2tanRTyyy 二、平面曲線(qxin)要素 1概略定線時未加設(shè)緩和曲線(qxin)平面曲線(qxin)要素計算K121

3、2345679ZYYZK=0K=1/R第10頁/共186頁第十一頁，共186頁。12OYZZYRJD 平面(pngmin)簡圖中曲線偏向的判斷： 順里程增大方向來看，曲線開口向左即為左偏，曲線開口向右即為右偏。98234567K23YZZYK=0K=1/R第11頁/共186頁第十二頁，共186頁。13 2詳細定線時加設(shè)緩和曲線平面曲線要素(yo s)計算ZYYZQZJDTEORQZZHHYYHHZ0020PLm(R+P)tg(/2)RPRElRlRLmPRT2sec)(180218022tan)(000 第12頁/共186頁第十三頁，共186頁。14ZYYZJDTEORQZZHHYYHHZ00

4、20PLm(R+P)tg(/2) RPRElRlRLmPRT 2sec)(180218022tan)(000 RlP2420式中：緩和(hunh)曲線角：切垂距：內(nèi)移距：)(9000Rl ZHHZK=0K=1/RHYYHK121234567989K1320lm第13頁/共186頁第十四頁，共186頁。15ZYZHHYYHHZYZmmmm第14頁/共186頁第十五頁，共186頁。16線路(xinl)縱斷面圖平面曲線表示示意圖左偏左偏右偏右偏右偏右偏左偏左偏第15頁/共186頁第十六頁，共186頁。17第16頁/共186頁第十七頁，共186頁。18 曲線各起訖點(主點)里程可按下列方法(fngf)

5、推算： (1)由各交點坐標(zubio)計算交點間間距； (2)計算(j sun)各曲線要素，由切線長T 在圖中標出各曲線主點位置，在順線路下行方向曲線內(nèi)側(cè)畫一垂直線路的線段。 (3)根據(jù)交點間距和T，得到曲線起點至線路起點距離，從而計算出曲線起點里程，字頭向左朝向起點方向標出里程；交點間距1T1ZH +257.63交點間距2T1第17頁/共186頁第十八頁，共186頁。19交點間距1TZH +257.63交點間距2 (4)根據(jù)曲線長度L和曲線起點里程，由公式(gngsh)HZ=ZH+L計算出曲線終點里程，同時標出里程； (5)其他主點(HY、YH)里程，由公式(gngsh)HY=ZH+l0、

6、YH=HZl0 ，計算后用尺量得；HZ +874.56HY +407.63YH +724.56 (6)下一曲線計算同前，只是(zhsh)要計算出曲線起點至前一曲線終點的距離，得到曲線起點的里程，以后方法同前。T11T2ZH +*.*第18頁/共186頁第十九頁，共186頁。20夾直線(zhxin)同向曲線反向曲線 較長的直線段，較小的曲線偏角，縮短(sudun)線路長度，改善運營條件，降低運營支出。要求：第19頁/共186頁第二十頁，共186頁。21 1夾直線(zhxin)長度的確定最小長度(chngd)應(yīng)滿足： 夾直線(zhxin)長度應(yīng)力爭長 表21 夾直線及圓曲線最小長度（m）路段旅客列

7、車設(shè)計行路段旅客列車設(shè)計行車速度車速度(km/h)35025020016014012010080圓曲線或夾直線最小圓曲線或夾直線最小長度長度(m)280(210)200(150)160(120)130(80)110(70)80(50)60(40)50(30)線路養(yǎng)護要求；行車平穩(wěn)要求注：括號內(nèi)的數(shù)值為特殊困難條件下經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比選后方可采用。第20頁/共186頁第二十一頁，共186頁。22第21頁/共186頁第二十二頁，共186頁。23 改建既有線和增建第二線的并行地段，一般應(yīng)采用上述標準。特殊(tsh)困難條件下，對旅客列車設(shè)計行車速度小于100km/h的地段有充分的技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)時，夾直線及圓

8、曲線長度可不受上表的數(shù)值限制，但不得小于25m。 2夾直線(zhxin)長度的保證 ZY1ZY2YZ1YZ2“LJ”m1m1ZH1HY1HZ1YH1m2m2m2m2m1m1ZH2HY2HZ2YH2LJmin第22頁/共186頁第二十三頁，共186頁。24 紙上定線(概略定限)時，YZ1與ZY2間夾直線長度LJ 應(yīng)滿足下列(xili)條件：2202min01lLlLJJ ZY1ZY2YZ1YZ2“LJ”m1m1ZH1HY1HZ1YH1m2m2m2m2m1m1ZH2HY2HZ2YH2LJmin式中 LJmin夾直線最小長度(chngd)(m)，按表21取值； l01、l02相鄰兩圓曲線所選配的緩和

9、曲線長度(chngd)(m)。 第23頁/共186頁第二十四頁，共186頁。253夾直線長度(chngd)不足時的平面改建方法JD1JD2R1R2JD1R1R2JD2LJJL 減小曲線半徑(bnjng)或縮短緩和曲線長度第24頁/共186頁第二十五頁，共186頁。26JD1JLJD2R2R1JD1L JR2JD2R1扭轉(zhuǎn)(nizhun)公切線位置第25頁/共186頁第二十六頁，共186頁。27JD1R1JD2LJR2JD1JD2R同向曲線(qxin)二合一第26頁/共186頁第二十七頁，共186頁。28作業(yè)： 1雙線鐵路通過能力為什么不是單線鐵路的兩倍？ 2某電力機車單機牽引的單線鐵路，采用半

10、自動閉塞方式Tt=90min，tB=6min，tH=3min；普通貨物列車站間往返運行(ynxng)總時間為28min，Gj=2600t，折算的普通貨物列車對數(shù)是通過能力的80%，=1.15，請計算輸送能力。 3 已知線路起點里程為K25+536.32，起點到某曲線JD的距離D=893.86m。該曲線R=500m，l0=60m，=355123，試計算該曲線的曲線要素，并推算各主點的里程。第27頁/共186頁第二十八頁，共186頁。29作用(zuyng)：鋼軌(gnggu)受力均勻旅客舒適提高線路穩(wěn)定性、安全性外軌超高： 是曲線外 軌頂面與內(nèi)軌頂面 的水平高度之差。第28頁/共186頁第二十九頁

11、，共186頁。30 設(shè)置(shzh)方法：外軌提高法、線路中心高度(god)不變法。 外軌提高(t go)法線路中心高度不變法第29頁/共186頁第三十頁，共186頁。31第30頁/共186頁第三十一頁，共186頁。32 2曲線(qxin)超高值的計算離心力 C = m v2 / R 曲線超高的大小由列車(lich)通過時離心力的大小確定。第31頁/共186頁第三十二頁，共186頁。33 將 V=3.6v，S為兩股鋼軌(gnggu)中心距，S=1500mm，g=9.81m/s2，代入式得：ShGC GSCh gRSvmgRSmvGSCh 22RVRVgRSvGSCh22228 .1181. 9

12、6 . 31500 (mm) 第32頁/共186頁第三十三頁，共186頁。34RVh2008 .11 取平均速度(pn jn s d)V0 ， (mm)平均速度(pn jn s d)V0的確定：全面考慮每一次列車的速度和重力(zhngl)來計算V0 NGNGVGNGNGNVGNVGNVGNVnnnnn222112222221110式中 N 一晝夜通過的各類相同速度和牽引重量的列車 次數(shù)； G 各類列車總重量(kN)； V 實測各類列車速度(km/h)。 第33頁/共186頁第三十四頁，共186頁。35max0VV 在新線設(shè)計與施工(sh gng)時，采用的平均速度V0 式中 Vmax 預計該地

13、段最大行車速度(km/h)； 一般(ybn)地段采用0.80，單線上、下行速度懸殊地段 可采用0.65。規(guī)定(gudng)：圓曲線外軌超高按5mm整倍數(shù)設(shè)置。V0 稱作加權(quán)平均速度，簡稱均方根速度(VJF)。第34頁/共186頁第三十五頁，共186頁。36 3未被平衡(pnghng)超高及其允許值 h0RVhq2max8.11 當VV0時，h= hh0 ；V V0 h =RVhhg2min08.11V V0時： 當V 120km/h個別特殊情況下已設(shè)置90(不含)110mm可暫時保留，但應(yīng)逐步改造。第39頁/共186頁第四十頁，共186頁。41hg的實質(zhì)(shzh)：限制速度差，控制低速列車對

14、鋼軌磨耗及線路(xinl)變形的影響。hg一般不得(bu de)大于30mm，困難時不得(bu de)大于50mm。 線規(guī)、修規(guī)對hg的規(guī)定：hg的影響內(nèi)軌垂直磨耗加劇，軌頭壓寬、飛邊；外軌側(cè)磨依舊；第40頁/共186頁第四十一頁，共186頁。42 4最大超高允許值 線規(guī)、修規(guī)規(guī)定：Vmax160km/h地段(ddun)實設(shè)最大超高單線為125mm，雙線為150mm。 考慮到低速列車行駛于超高很大的曲線時，有向內(nèi)傾覆的危險，尤其當列車在曲線上停車時。為保證行車安全，必須(bx)限制外軌超高的最大值。第41頁/共186頁第四十二頁，共186頁。43 5曲線超高的允許設(shè)置范圍(fnwi) 應(yīng)不大于

15、最大超高且不小于最小超高，即： 使客車不產(chǎn)生過超高和貨車不產(chǎn)生欠超高，即： 使客車產(chǎn)生的欠超高和貨車產(chǎn)生的過超高不超過其相應(yīng)的允許值，即：maxminhhh RVhRVKH228 .118 .11 gyHqyKhRVhhRV 228 .118 .11第42頁/共186頁第四十三頁，共186頁。44 (二)曲線半徑對工程(gngchng)和運營的影響 1曲線限速的計算 (km/h) 8 .11RhhVqyR代入相應(yīng)(xingyng)極限值，則得曲線限速的計算公式為： 考慮到允許未被平衡的離心(lxn)加速度值，不能超過旅客舒適允許的限度，則有 ：(km/h) 3 . 4RVR第43頁/共186頁

16、第四十四頁，共186頁。452曲線半徑對工程(gngchng)的影響小半徑曲線增加(zngji)線路長度示意圖(1)增加線路長度(chngd)(2)降低粘著系數(shù)(3)軌道需要加強(4)增加接觸導線的支柱數(shù)量第44頁/共186頁第四十五頁，共186頁。46粘降后的機車(jch)牽引力第45頁/共186頁第四十六頁，共186頁。47軌 撐第46頁/共186頁第四十七頁，共186頁。48防脫護軌第47頁/共186頁第四十八頁，共186頁。49軌距(u j)桿加寬外側(cè)(wi c)道床第48頁/共186頁第四十九頁，共186頁。50減小支柱(zhzh)間距第49頁/共186頁第五十頁，共186頁。513

17、曲線半徑對運營(ynyng)的影響曲線限速對行車費用影響示意圖波浪形磨耗(1)增加輪軌磨耗(2)維修(wixi)工作量加大(3)行車費用增加第50頁/共186頁第五十一頁，共186頁。52 (三)最小曲線半徑(bnjng)的選定 1最小曲線半徑(bnjng)的計算式 客貨共線最小曲線半徑，主要滿足旅客舒適度和輪軌磨耗均勻兩個條件(tiojin)。并應(yīng)采用較大者，并取為50m的整倍數(shù)。 (1)旅客列車最高行車速度(sd)要求(m) 8 .11max2maxminqyhhVR第51頁/共186頁第五十二頁，共186頁。53式中：Vmax 取160，140，120，100，80km/h； hmax取

18、150mm； hqy一般(ybn)取70mm；困難取90mm。 (m) 8 .11max2maxminqyhhVR(m) 8 .1122maxmingyqyhhhVVRVh 分別取90，80，70，60，50km/h；hgy一般(ybn)取30mm；困難取50mm。第52頁/共186頁第五十三頁，共186頁。54 (3)保證運行在曲線上的列車具有一定抗傾覆(qngf)安全系數(shù) 參考國外資料，抗傾覆安全系數(shù)取為3，所以這里(zhl)不再考慮。 (1)路段設(shè)計速度 (2)貨物列車通過速度 (3)地形條件第53頁/共186頁第五十四頁，共186頁。55第54頁/共186頁第五十五頁，共186頁。56

19、 3 線規(guī)(xingu)擬定的最小曲線半徑路段旅客列車設(shè)計行路段旅客列車設(shè)計行車速度車速度(km/h)(km/h)350350250250200200客客2002001601601401401201201001008080最小曲線最小曲線半徑半徑(m)(m)工程工程條件條件一般一般70007000400040002200220035003500200020001600160012001200800800600600困難困難3500350020002000280028001600160012001200800800600600500500注：特殊困難條件下，在列車進、出站等必須減、加速(ji s

20、)地段有充分技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)時，可采用與行車速度相匹配的曲線半徑。 根據(jù)設(shè)計速度、工程條件、運輸性質(zhì)、運輸需求(xqi)比選確定，不得小于下表規(guī)定的數(shù)值。第55頁/共186頁第五十六頁，共186頁。57 改建既有線或增建第二線時的最小曲線半徑一般條件下不應(yīng)小于上表的規(guī)定，困難條件下，可經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比選確定合理的改建方案，以節(jié)約(jiyu)工程投資。 為了測設(shè)、施工和養(yǎng)護的方便，曲線半徑一般應(yīng)取50、100m的整倍數(shù)。 即12000，10000，8000，7000， 6000，5000，4500，4000，3500，3000，2800，2500，2000，1800，1600，1400，1200，100

21、0，800，700，600，550，500m。第56頁/共186頁第五十七頁，共186頁。58 通常路段的曲線半徑應(yīng)優(yōu)選下表序列值；困難條件下，可采用(ciyng)規(guī)定范圍內(nèi)10m的整數(shù)倍。路段設(shè)計速度路段設(shè)計速度(km/h)(km/h)350350250250200200客客2002001601601401401201201001008080曲線半徑曲線半徑(m)(m)900090001100011000 5500550080008000 4000400080008000 450045007000 7000 250025005000500020002000400040001600160030

22、003000120012002500250080080020002000線路平面曲線半徑優(yōu)先(yuxin)取值范圍 一般優(yōu)先選用上表值。困難地段，小半徑曲線宜集中設(shè)置。第57頁/共186頁第五十八頁，共186頁。59 五、緩和(hunh)曲線 緩和曲線是設(shè)置在直線(zhxin)與圓曲線間或不同半徑的同向圓曲線之間的曲率連續(xù)變化的曲線。 作用(zuyng)： 設(shè)計緩和曲線時，有線形選擇、長度計算、如何選用和保證緩和曲線間圓曲線必要長度四個問題。行車緩和；超高緩和；加寬緩和。 第58頁/共186頁第五十九頁，共186頁。60 2我國采用(ciyng)的線形 我國鐵路一直采用(ciyng)直線形超高

23、順坡的三次拋物線緩和曲線線形。第59頁/共186頁第六十頁，共186頁。61034048202403404820246704056163456401RlllRllRlRllyllRllRllx 03202403635216RlxlRxRlxy )( 00lhi 第60頁/共186頁第六十一頁，共186頁。62 (二)緩和(hunh)曲線長度計算 (m) 21hihl(m) 6 . 3max2fhVl (m) 6 . 3max3bVhlQ 1超高順坡不致使車輪(ch ln)脫軌 2超高時變率不致使(zhsh)旅客不適 3欠超高時變率不致影響旅客舒適第61頁/共186頁第六十二頁，共186頁。63

24、 綜和以上三式，緩和(hunh)曲線長度l0 的計算公式為：(m) 6 . 3,6 . 3,max,maxmaxmax3210bVhfhVihllllQ 緩和曲線長度(chngd)的計算結(jié)果應(yīng)進整為10m的整倍數(shù)。 (三)緩和曲線(qxin)長度的選用 新規(guī)范依據(jù)運輸需求、設(shè)計速度以及長遠發(fā)展要求，對緩和曲線長度標準進行了修正，一般應(yīng)優(yōu)選表一規(guī)定的數(shù)值，但最小緩和曲線長度不得小于表二規(guī)定的數(shù)值。第62頁/共186頁第六十三頁，共186頁。64表一 緩和曲線(qxin)長度 優(yōu)選(m)路段旅客列車路段旅客列車設(shè)計行車速度設(shè)計行車速度(km/h)350300250200客客200160140120

25、曲曲線線半半徑徑(m)(m)1400028012000330240120505040404011000370250130606050404010000430270140706050404090004903001607070604040800057035017090706040407000670400200908070504060004902501209070504050005503001601107060404500600340180120706040400037020014080605035004202501609070503000290180100805028003202001109060

26、25003501209060200015010070180017012080160019013090140015010012001901201000140800180第63頁/共186頁第六十四頁，共186頁。65表二 最小緩和(hunh)曲線長度(m)路段旅客列車設(shè)路段旅客列車設(shè)計行車速度計行車速度(km/h)350300250200客客20016014012010080工程條件工程條件一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難一一般般困困難難曲曲線線半半徑徑(m)1200027025019

27、010090504040404040202020202020202011000300280210120110604050405040302020202020202010000350330220130120606050405040302020202020202090004003602501401306060605060504020302020202020800047041029015014080806050605040203020202020207000540460330180160808070607050503030202020202060004002302101009080707050503

28、030202020202050004502702401401309080706060404030202020204500490300270160150100907060604040303020202040003303001801701101008070604050303020202035003803402202001301209070705050404020202030002602401501309080705050404020202028002802601701701009080605040403020202500310280110100807060404030302020001401209

29、08060505040302018001601401008070605040402016001701601101007060504040201400130110807060404020120015013090806050403010001201007060503080015013080705040700100906040600120100605055013011060505006060第64頁/共186頁第六十五頁，共186頁。66 (四)緩和(hunh)曲線間圓曲線的最小長度(m) 180 min0yLlR 考慮到養(yǎng)護和行車平穩(wěn)的要求，一般要滿足圓曲線(qxin)或夾直線最小長度表的數(shù)值要求

30、。 在設(shè)計線路平面時，若圓曲線長度達不到(b do)規(guī)定值，則可采取加大半徑、減小緩和曲線長度、改動線路平面增大曲線偏角等措施，保證圓曲線長度滿足要求。YZZYJDORQZZHHYYHHZ00mm第65頁/共186頁第六十六頁，共186頁。67作業(yè)： 1線路平、縱斷面設(shè)計有什么基本要求？ 2夾直線不夠時，如何修改線路平面，試說出三種方法并配合圖形說明(shumng)。 3解釋緩和曲線，其作用是什么，我國鐵路采用的是什么線形。 4曲線半徑對工程和運營的影響有哪些？ 5緩和曲線間圓曲線長度不夠時如何修改。第66頁/共186頁第六十七頁，共186頁。68作業(yè)(zuy)： 6已知某鐵路曲線半徑為500

31、m，實設(shè)超高為80mm，當速度為100km/h的列車通過該曲線時，是否滿足旅客舒適性的要求(允許的未被平衡的超高為70mm)？在此條件下，該曲線允許通過的最高行車速度是多少？第67頁/共186頁第六十八頁，共186頁。69 1坡段特征(tzhng)表示坡段長度 坡度(pd)值坡段長度Li：相鄰兩變坡點間的水平距離(m)。坡度值i：兩變坡點的高差Hi(m)與坡段長度Li(m)的比值，以千分數(shù)表示。定義：()1000iiLHi第68頁/共186頁第六十九頁，共186頁。702線路(xinl)縱斷面設(shè)計問題線路縱斷面設(shè)計最大坡度確定坡段長度設(shè)計坡段連接處理坡度折減計算 一、線路(xinl)最大坡度單

32、機牽引路段稱限制坡度；在兩臺及以上(yshng)機車牽引路段稱加力牽引坡度；最常見的為雙機牽引，稱雙機牽引坡度。第69頁/共186頁第七十頁，共186頁。71 限制坡度是單機牽引普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最終以機車計算速度等速運行的坡度。它是限制坡度區(qū)段的最大坡度。 加力牽引坡度是兩臺及以上(yshng)機車牽引規(guī)定牽引噸數(shù)的普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最后以機車計算速度等速運行的坡度。它是加力坡度路段的最大坡度。第70頁/共186頁第七十一頁，共186頁。72限制坡度主要對設(shè)計線的輸送能力工程數(shù)量運營質(zhì)量具有重要影響。 (一)限制(xinzh)坡度 xxjyiwiwPFG10)10(0

33、0 610365jHGNC HjNNGG 1限制坡度對設(shè)計(shj)線的影響 (1)對輸送能力的影響 第71頁/共186頁第七十二頁，共186頁。73各種( zhn)限制坡度的輸送能力第72頁/共186頁第七十三頁，共186頁。74 (2)對工程數(shù)量(shling)的影響 平原(pngyun)地區(qū) 一般影響不大，但在需要立交的道路與通航河流時，因要保證凈空而使橋梁抬高(ti o)，若采用較大的限制坡度，可使橋梁兩端引線縮短，填方數(shù)量減少。 丘陵地區(qū) 采用較大的限制坡度，可使線路高程升降較快，能更好地適應(yīng)地形起伏，從而避免較大的填挖方，減少橋梁高度，縮短隧道長度，使工程數(shù)量減少，工程造價降低。不

34、同限坡的起伏縱斷面第73頁/共186頁第七十四頁，共186頁。75 若限制坡度小于自然縱坡，線路需要迂回展長，才能(cinng)達到控制點預定高程，工程數(shù)量和造價急劇增加。 越嶺地段(ddun)寶成線寶雞秦嶺間展線示意圖 寶雞秦嶺間直線距離25km，高差810m，自然縱坡32.4；30中選方案線路長44.3km，20比較方案線路長61.9km，土建工程的造價前者僅為后者的56。第74頁/共186頁第七十五頁，共186頁。76 (3)對運營費用的影響 在完成相同運輸任務(wù)的前提下，采用的限制坡度越大，則貨物列車的牽引質(zhì)量越小，需要開行的貨物列車對數(shù)越多，機車臺數(shù)增多，機車乘務(wù)組、燃料消耗、修理費用

35、等加大，區(qū)間距離縮短，車站數(shù)目加多，管理人員和日常開支增加，列車區(qū)段速度降低，旅途時間加長，相應(yīng)開支加大。 但在自然縱坡陡峻地區(qū)(dq)，采用相適應(yīng)的限制坡度，可以縮短展線長度，降低工程投資。所以平均自然縱坡陡峻地區(qū)(dq)，應(yīng)采用與其相適應(yīng)的較大的限制坡度，力爭不額外展長線路。第75頁/共186頁第七十六頁，共186頁。772影響限制(xinzh)坡度選擇的因素鐵路等級鐵路等級地形地別地形地別平原平原丘陵丘陵山區(qū)山區(qū)平原平原丘陵丘陵山區(qū)山區(qū)牽引牽引種類種類電力電力6.012.015.06.015.020.0內(nèi)燃內(nèi)燃6.09.012.06.09.015.0限制(xinzh)坡度最大值(1)鐵路

36、等級 (2)運輸需求和機車類型(3)地形條件 (4)鄰線的牽引定數(shù)(5)符合線規(guī)(xingu)要求第76頁/共186頁第七十七頁，共186頁。78 3分方向(fngxing)選擇限坡 (1)分方向選擇(xunz)限坡條件 輕重車方向貨流顯著不平衡且長期存在； 分方向選擇限制坡度，可以節(jié)省大量工程； 技術(shù)經(jīng)濟比較證明(zhngmng)分方向選擇限制坡度是合理的。 第77頁/共186頁第七十八頁，共186頁。79 (2)輕車方向限制(xinzh)坡度的限制(xinzh) 不應(yīng)大于重車方向限制坡度的三機牽引(qinyn)坡度值。 輕車方向限制坡度值ixq不應(yīng)大于根據(jù)輕車方向Gq 計算的坡度值。 (二

37、)加力牽引(qinyn)坡度 某些越嶺地段，可采用加力牽引，保持牽引定數(shù)不變，從而可采用較陡的坡度線。這種用兩臺或更多機車牽引的較陡坡度稱為加力牽引坡度(簡稱加力坡度)。第78頁/共186頁第七十九頁，共186頁。80 1采用(ciyng)加力坡度的注意事項 (1)加力牽引坡度應(yīng)集中使用，使補機能在較長的路段上行駛(xngsh)，提高其利用率。 (2)加力牽引地段宜與區(qū)段站或其他有機務(wù)設(shè)備的車站鄰接，以利用其機務(wù)設(shè)備。 (3)加力牽引坡度應(yīng)根據(jù)牽引質(zhì)量、機車類型、機車臺數(shù)及加力牽引方式計算確定。 (4)各級鐵路電力、內(nèi)燃牽引的加力牽引坡度值分別不得大于30.0和25.0。第79頁/共186頁第

38、八十頁，共186頁。81電力和內(nèi)燃牽引(qinyn)的加力牽引(qinyn)坡度() 限制坡度限制坡度雙機牽引坡度雙機牽引坡度三機牽引坡度三機牽引坡度電力電力內(nèi)燃內(nèi)燃電力電力內(nèi)燃內(nèi)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頁/共186頁第八十一頁，共

39、186頁。823：。437747. 3180200 Rlm 83.252sec)(m 91.37218021802m 86.1912tan)(000RPRElRlRLmPRT m 3 . 0500246024220RlPm 3020lm第81頁/共186頁第八十二頁，共186頁。83ZH=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+551.23Q

40、Z=ZH+L/2= HY+(L-2l0)/2= K26+424.78第82頁/共186頁第八十三頁，共186頁。84 二、坡段長度 不同坡長的縱斷面 1坡段長度對工程(gngchng)和運營的影響 (1)對工程(gngchng)數(shù)量的影響 短的坡段長度可更好地適應(yīng)地形(dxng)起伏，但最短坡段長度應(yīng)保證坡段兩端所設(shè)的豎曲線不重疊。第83頁/共186頁第八十四頁，共186頁。85 (2)對運營(ynyng)的影響 從運營(ynyng)角度看，因為列車通過變坡點時，變坡點前后的列車運行阻力不同，車鉤間存在游間，將使部分車輛產(chǎn)生局部加速度，影響行車平穩(wěn)；同時也使車輛間產(chǎn)生沖擊作用，增大列車縱向力，

41、坡段長度要保證不致產(chǎn)生斷鉤事故。第84頁/共186頁第八十五頁，共186頁。86 坡段長度分析(fnx) 為減小坡段長度過短引起列車同時跨越兩個以上的變坡點，使得車輛運行過程中產(chǎn)生較大的局部(jb)加速度。一般情況下，要求列車最好不要同時跨越兩個以上的變坡點，即：坡段長度不小于貨物列車長度的一半。第85頁/共186頁第八十六頁，共186頁。87 2坡段長度的規(guī)定(gudng) 遠期到發(fā)線有效長度遠期到發(fā)線有效長度1050850750650最小坡段長度最小坡段長度400350300250第86頁/共186頁第八十七頁，共186頁。88 3坡段長度可以設(shè)為200m的幾種(j zhn)特殊情況 (1

42、)凸形縱斷面坡頂為緩和(hunh)坡度差而設(shè)置得分坡平段； (2)最大坡度折減地段(ddun)，包括折減及其間形成的坡段； (3)在兩個同向坡段之間為了緩和坡度差而設(shè)置的緩和坡段； (4)長路塹內(nèi)為排水而設(shè)置的人字坡段。第87頁/共186頁第八十八頁，共186頁。89 對于改建(gijin)既有線和增建第二線的坡段長度，在困難條件下可減至200m。注意：凹形縱斷面坡底為緩和坡度差而設(shè)置(shzh)得分坡平段，其長度按最小坡段長度取值！ 三、坡段連接(linji) (一)相鄰坡段坡度差 縱斷面的坡段上坡的坡度為正值，下坡的坡度為負值，相鄰坡段坡度差的大小，以代數(shù)差的絕對值i 表示：i =i1i2

43、。第88頁/共186頁第八十九頁，共186頁。90 例如前一坡段的坡度(pd)i1為6下坡，后一坡段的坡度(pd)i2為4上坡，則坡度(pd)差i為：i =i1i2=(6) (+4 )=10 線規(guī)規(guī)定(gudng)：相鄰坡段的連接宜設(shè)計為較小的坡度差，不得大于下表規(guī)定(gudng)的數(shù)值。相鄰(xin ln)坡段最大坡度差遠期到發(fā)線有效長度遠期到發(fā)線有效長度(m)(m)1050850750650最大坡度差最大坡度差( () )一般一般8101215困難困難10121518第89頁/共186頁第九十頁，共186頁。91 三、豎曲線(qxin) 定義：在線路縱斷面的變坡點處設(shè)置的豎向圓弧稱為豎曲線

44、(qxin)。常用的豎曲線(qxin)線形為圓曲線(qxin)。 1豎曲線(qxin)設(shè)置原因 (1)當機車車輛重心未達到變坡點時，將使前轉(zhuǎn)向架的車輪懸空，懸空高度大于輪緣高度時，將導致脫軌。導輪懸空示意圖第90頁/共186頁第九十一頁，共186頁。92 (2)當相鄰車輛的連接處于變坡點附近(fjn)時，車鉤要上、下錯動，其值超過允許值將會引起脫鉤。車鉤錯動示意圖 2 設(shè)置豎曲線(qxin)需要研究的問題 豎曲線半徑設(shè)置 豎曲線要素計算(j sun) 設(shè)置豎曲線的限制條件第91頁/共186頁第九十二頁，共186頁。93 (1)豎曲線(qxin)半徑 列車通過(tnggu)變坡點不脫軌要求。 如

45、i 3設(shè)置(shzh)豎曲線即滿足。 滿足行車平穩(wěn)要求。 允許離心加速度的大小和行車速度有關(guān)。 滿足不脫鉤要求。 與相鄰車輛相對傾斜引起的車鉤中心線上下位移允許值有關(guān)，Rv3000m即滿足。 豎曲線半徑與列車縱向力的關(guān)系。 線規(guī)規(guī)定：路段設(shè)計速度為160km/h的地段，當相鄰坡段的坡度差大于1時，豎曲線半徑應(yīng)采用15000m；當路段設(shè)計速度小于160km/h，相鄰坡段的坡度差大于3時，豎曲線半徑應(yīng)采用10000m。第92頁/共186頁第九十三頁，共186頁。94 (2)豎曲線(qxin)要素計算 豎曲線(qxin)切線長(m) 2000iRTSHSH豎曲線(qxin)長度KSH2TSH (m)

46、豎曲線(qxin)縱距y(m) 22SHRxy (m) 22SHSHSHRTE第93頁/共186頁第九十四頁，共186頁。95 (3)設(shè)置豎曲線的限制(xinzh)條件 需要(xyo)設(shè)置豎曲線的坡度代數(shù)差 豎曲線不應(yīng)(b yn)與緩和曲線重疊 如兩者重疊，一方面外軌的直線形超高順坡和圓形豎曲線，都要改變形狀，影響行車的平穩(wěn)；另一方面給養(yǎng)護維修帶來一定困難。 豎曲線不應(yīng)設(shè)在明橋面上 在明橋(無碴橋)面上設(shè)置豎曲線時，其曲率要用木楔調(diào)整，給施工養(yǎng)護帶來困難。 路段設(shè)計速度為160km/h的地段，當相鄰坡段的坡度差大于1時，豎曲線半徑應(yīng)采用15000m；當路段設(shè)計速度小于160km/h，相鄰坡段的

47、坡度差大于3時，豎曲線半徑應(yīng)采用10000m。第94頁/共186頁第九十五頁，共186頁。96 例如設(shè)計時速(sh s)為140km/h，要保證豎緩不重合。 在第、變坡點處，i=6， TSH=30m，即ZH、HZ點距離(jl)變坡點的距離(jl)不小于30m。 在第 變坡點處，i=12，TSH=60m，即HY、YH點距離(jl)變坡點的距離(jl)不小于60m。第95頁/共186頁第九十六頁，共186頁。97 試分析(fnx)變坡點距離ZY、YZ點的最小距離應(yīng)該是多少？ Lmin=TSH+m=7.5(5.0)i+l0 / 2第96頁/共186頁第九十七頁，共186頁。第97頁/共186頁第九十

48、八頁，共186頁。第98頁/共186頁第九十九頁，共186頁。 為了保證豎曲線不設(shè)在明橋面上，變坡點距明橋面端點(dun din)的距離，不應(yīng)小于豎曲線的切線長。 變坡點至明橋面的距離 豎曲線不應(yīng)與道岔(doch)重疊 為了保證豎曲線不與道岔重疊(chngdi)，變坡點與車站站坪端點的距離，不應(yīng)小于豎曲線的切線長。第99頁/共186頁第一百頁，共186頁。第100頁/共186頁第一百零一頁，共186頁。102 線路縱斷面設(shè)計時，在需要用足最大坡度(包括限制坡度與加力牽引坡度)的地段，當平面上出現(xiàn)曲線或遇到(y do)長于400m的隧道時，因為附加阻力增大、粘著系數(shù)降低，而需將最大坡度值減緩，以

49、保證普通貨物列車以不低于計算速度或規(guī)定速度通過該地段。此項工作稱為最大坡度的折減。 四、最大坡度(pd)折減第101頁/共186頁第一百零二頁，共186頁。103 在曲線地段，貨物列車受到的坡度阻力和曲線阻力之和，不得超過最大坡度的坡度阻力，以保證(bozhng)列車不低于計算速度運行。 曲線附加阻力產(chǎn)生(chnshng)的原因： 輪緣與鋼軌額外( wi)摩擦； 離心力下，輪軌額外( wi)橫向滑動；第102頁/共186頁第一百零三頁，共186頁。104 內(nèi)外軌長度不同，輪軌間額外縱向(zn xin)滑動；卡滯蠕滑現(xiàn)象(xinxing)第103頁/共186頁第一百零四頁，共186頁。 轉(zhuǎn)向架繞

50、心盤轉(zhuǎn)動，上下心盤產(chǎn)生摩擦(mc)，有關(guān)軸承摩擦(mc)加劇。 因此設(shè)計坡度(pd)不得大于最大坡度(pd)減去曲線附加阻力存在所產(chǎn)生相應(yīng)的坡度(pd)值，即：i =imaxiR ()第104頁/共186頁第一百零五頁，共186頁。106作業(yè)： 1雙線鐵路通過能力(nngl)為什么不是單線鐵路的兩倍？ 2某電力機車單機牽引的單線鐵路，采用半自動閉塞方式Tt=90min，tB=6min，tH=3min；普通貨物列車站間往返運行總時間為28min，Gj=2600t，折算的普通貨物列車對數(shù)是通過能力(nngl)的80%，=1.15，請計算輸送能力(nngl)。 第105頁/共186頁第一百零六頁，共

51、186頁。107 1：因為單線鐵路一般采用半自動閉塞，采用公式： (對/d)，而我國單線鐵路站間距離一般為815公里，普通貨物列車單程運行時分在1015min，加上車站作業(yè)(zuy)間隔時分，公式中的分母(運行圖周期)一般在30min以上；而雙線鐵路一般采用自動閉塞，采用公式： (列/d)，分母I =810min，由兩公式可以看出分子相同，分母不是簡單的2倍關(guān)系。HBFWTttttTN1440ITNT1440第106頁/共186頁第一百零七頁，共186頁。1082：)/(49.3636289014401440dttttTNHBFWT對對 )a/Mt(766.2315. 1102600)8 .

52、036(36510GN365C66jH 取 N=36（對/d）第107頁/共186頁第一百零八頁，共186頁。109 在曲線地段，貨物列車(lich)受到的坡度阻力和曲線阻力之和，不得超過最大坡度的坡度阻力，以保證列車(lich)不低于計算速度運行。 因此設(shè)計坡度不得大于最大坡度減去曲線附加阻力存在所產(chǎn)生相應(yīng)的坡度值，即：i =imaxiR ()第108頁/共186頁第一百零九頁，共186頁。110 (1)當 i+iRimax 時，此設(shè)計坡度(pd)不用折減； (2)用足坡度(pd)設(shè)計； (3)涉及的曲線長度指未加設(shè)緩和曲線前的圓曲線長度； (4)涉及的 LL 按近期長度考慮； (5)折減坡

53、段長度應(yīng)不短于、且接近于圓曲線長度，取為50m的整倍數(shù)，且不應(yīng)短于200m； (6)折減后的設(shè)計值，取小數(shù)點后一位，舍去第二 位。 第109頁/共186頁第一百一十頁，共186頁。111 (1)夾直線不小于200m時，可設(shè)計(shj)為一個坡段，不予減緩， i =imax； (2)當 LYLL 時，可設(shè)計(shj)為一個坡段，折減值為； () RgRggwirR6001600 (3)當 LYLL 時， Li 偏于安全考慮取列車(lich)長度LL，則公式為： () (4)夾直線長度(chngd)小于200m時， 分開折減，將直線段分開，并入兩端曲線坡段折減，其公式同，即： ；iRLi 5 .1

54、0 第111頁/共186頁第一百一十二頁，共186頁。113iRLi 5 .10 合并折減，將直線段與兩端的曲線合成為一個坡段，坡段長度不宜大于LL，其公式為： () 式中a 折減坡段范圍(fnwi)內(nèi)的曲線轉(zhuǎn)角絕對值總和。 (5)當曲線位于不同坡段上時，每個坡段上按 曲線長度的比例分配轉(zhuǎn)角度(jiod)數(shù)，公式同。第112頁/共186頁第一百一十三頁，共186頁。114算例：設(shè)計線為電力牽引，限制坡度為12，近期貨物列車長度(chngd)600m，該地段需用足限坡上坡，根據(jù)線路平面設(shè)計其縱斷面。302.0111451617.341893.82418.052572.442734.44 2931

55、.23第113頁/共186頁第一百一十四頁，共186頁。115302.0111451617.341893.82418.052572.442734.44 2931.23 (1)將長度不小于200m的直線(zhxin)段，設(shè)計成一個坡段，坡長為300m，坡度不減緩，取限制坡度12 ； 12300300 (2)將長度大于 LL 的圓曲線，設(shè)計(shj)為一個坡段，坡段長度取850m，設(shè)計(shj)坡度為：0 .1160060012600max Rii取11.0115011.0850第114頁/共186頁第一百一十五頁，共186頁。116302.0111451617.341893.82418.0525

56、72.442734.44 2931.2312300300115011.0850160012450 (3)將長度不小于200m的直線段，設(shè)計成一個坡段，坡長為450m，坡度不減緩(jin hun)，取限制坡度12 ； (4)將長度小于 LL 的圓曲線(qxin)，設(shè)計為一個坡段，坡段長度取300m，設(shè)計坡度為：08.113004 .265 .10125 .10max iLii 取11.0190011.0300第115頁/共186頁第一百一十六頁，共186頁。117302.0111451617.341893.82418.052572.442734.44 2931.2312300300115011.

57、0850160012450190011.0300240012500 (5)將長度不小于200m的直線段，設(shè)計成一個坡段，坡長為500m，坡度(pd)不減緩，取限制坡度(pd)12 ； (6)將長度小于 LL 的圓曲線和中間小于200m的直線(zhxin)段一同考慮，進行分開折減，坡段長度分別取300m、250m，設(shè)計坡度分別為：取11.4取11.113.1125030205 .10124i43.113005165 .10123 i2700295011.430011.1250第116頁/共186頁第一百一十七頁，共186頁。118302.0111451617.341893.82418.05257

58、2.442734.44 2931.2312300300115011.0850160012450190011.03002400125002700295011.430011.1250 (7)將第(6)步驟進行(jnxng)合并折減，坡段長度取550m，設(shè)計坡度為：11.355030.11550)3020516(5 .1012 i取11.3第117頁/共186頁第一百一十八頁，共186頁。11912300300115011.0850160012450190011.03002400125002700295011.430011.1250 (8)將第曲線分成兩個坡段，坡段長度分別取700m、450m，設(shè)計

59、(shj)坡度分別為：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頁/共186頁第一百一十九頁，共186頁。12012300300115011.0850160012450190011.03002400125002700295011.430011.125011.370011.045011.560011.0550 (9)將第曲線(qxin)分成兩個坡段，坡段長度分別取600m、550m，設(shè)計坡度分別為：50.11600

60、)222728(5 .10121 i取11.5222728308099.84201.3026001 3802522 00.11550)380252(5 .10122 i取11.0第119頁/共186頁第一百二十頁，共186頁。1211230011.08501245011.370011.045011.560011.0550 比較三種設(shè)計方法，可以找出較好的設(shè)計方案，由于是用足坡度(pd)設(shè)計，從爭取高程的角度來看：120.3+110.85=12.95m11.30.7+110.45=12.86m11.50.6+110.55=12.95m第120頁/共186頁第一百二十一頁，共186頁。122123