线路平面和纵断面概要PPT学习教案

1、会计学1一、线路中心线n线路的空间位置是由它的平面和纵断面决定的。第1页/共102页n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。第2页/共102页l保证行车安全和平顺 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。l合理布置建筑物 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3页/共102页第4页/共102页第5页/共102页l山顶（尖、圆、平）l山脊（尖、圆、平）l谷地（尖、圆、槽）l鞍部第6页/共102页l冲沟l悬崖l崩崖l梯田第7页/共102页第8页/共102页第9页/共102页第10页/共102页 直线设计的一般原则l 根据地形地物条

2、件，使直线与曲线相互协调l 力争设置较长直线，减少交点个数，以缩短线路长度，改善运营条件l 力求减少交点转角的度数第11页/共102页第12页/共102页 夹直线应满足的条件1) 满足养护维修的要求，LJmin4080m2) 满足行车平稳的要求， LJminVmaxnTz/3.6n夹直线的最小长度第13页/共102页 夹直线长度的设计条件夹直线长度LJ =相邻两曲线交点之间的距离-T1-T2在平面仅绘出圆曲线时，相邻两圆曲线端点（YZ1，ZY1）间的直线长度为：Ll01/2 + LJmin + l02/2n调整夹直线方法如右图所示，若两曲线间夹直线的最小长度应为80m，且两曲线所选配的缓和曲线

3、长度分别为50m和60m，在没有绘出缓和曲线时，YZ1点和ZY2点之间的最小长度应为第14页/共102页三、圆曲线及曲线要素计算第15页/共102页 增加线路长度第16页/共102页为防止受电弓与接触导线脱离，接触导线的支柱间距应随曲线半径的减小而缩短，从而增加了导线支柱的数量。第17页/共102页总之，小半径曲线在困难地段，能大量节省工程费用，但不利于运营，特别是曲线限制行车速度时，影响更为严重。因此必须根据设计线的具体情况，综合工程与运营的利弊，选定设计线合理的最小曲线半径。第18页/共102页第19页/共102页轮轨磨耗均等条件（高、低速列车共线运行条件下的最小曲线半径）此条件下，最小曲

4、线半径取三者计算结果最大者此条件下，最小曲线半径取三者计算结果最大者第20页/共102页路段最高设计速度客货共线200、160、140、120、100、80km/h客运专线：200、250、300、350km/h货物列车的通过速度120、100、80、70、60、50km/h地形条件 设计线最小曲线半径可根据具体情况分路段拟定。必要时，可初步拟定两个以上的最小曲线半径，选取设计线的代表性地段，通过技术经济比较，并结合上述因素分析评价，确定采用的最小曲线半径。最小值：最小值：160km/h：2000/1600 120km/h：1200/800第21页/共102页第22页/共102页第23页/共1

5、02页第24页/共102页第25页/共102页第26页/共102页第27页/共102页第28页/共102页第29页/共102页1、设置缓和曲线的作用连接直线和半径为R的曲线；曲率由直线上的0渐变为1/R；在缓和曲线范围内，外轨超高由直线上的0值逐渐增加到圆曲线的超高度；当缓和曲线与半径小于350m的圆曲线相连接时，在整个缓和曲线范围内，轨距加宽值由零逐渐增加到圆曲线的加宽值。第30页/共102页常用的线型 直线顺坡式三次抛物线基本方程应满足的条件 当l= 0 时，K=0； 当l= l0时，K=1/R特征：一条曲率和超高均渐变的空间曲线。第31页/共102页 超高顺坡不致使车轮脱轨最大固定轴距轮

6、缘最小高度外轨超高顺坡maxmin0maxmin0LKiLKi2:, 2,00100001hliihl则取第32页/共102页 超高时变率不致使旅客不适 旅客列车以最高速度通过缓和曲线时，外轮在外轨上逐渐升高，其升高速度即超高时变率，不应大于保证旅客舒适的容许值 f（mm/s），即flVhVlhth02maxmax026 . 3 )6 . 3/(fVhl6 . 3 max02第33页/共102页 欠超高时变率不致影响旅客舒适 旅客列车以最高速度通过缓和曲线时，欠超高时变率不应大于保证旅客舒适的容许值b（mm/s），即 blVhVlhth03maxqmax03qq6 . 3 )6 . 3/(bV

7、hl 6 . 3 maxq03第34页/共102页 最小缓和曲线长度的确定 最小缓和曲线长度l0应取上述诸式计算结果的最大值，并进整为10m，不足20m者取20m。即bVhfVhihllll6 . 3 ,6 . 3 , max, maxmaxqmax00302010第35页/共102页第36页/共102页铁路类型铁路类型客运专线客运专线客货共线客货共线最高设计速度350300250200200160140安全净距160014001200100900600400最小线间距5.0第一、二线的线间距离：(1700+100)2+400=4000 3400+1600=

8、5000第二、三线的线间距离（第二、三线要装信号机建筑限界） 4880+410=5290(取5300) min(1,2)12()DYBBmin(2,3)ZXXDBB第37页/共102页原因：车、线之间几何关系的变化：曲线上车体的凸出与倾斜外轨超高2140500()8ZWmmRR222144000()8WLZmmRR33850()1500HWh mm第38页/共102页12405004400084500()WWWmmRRR1234050044000845003850()15001500wnwnHWWWWhhhhmmRRR33min1010WDWD第39页/共102页224WWWlpRNWpPW2

9、424NNNWWlRPRDWPW第40页/共102页第41页/共102页线路纵断面是由长度不同，陡缓各异的坡段组成。 坡段特征：坡段长度、坡度 坡段长度为坡段两端变坡点间的水平距离。 坡度值为该段两端变坡点的高差与坡段长度的比值。以表示。上坡取正，下坡取负。 变坡点：相邻两坡段的坡度变化点称为变坡点。 线路纵断面设计，主要包括确定最大坡度、坡段长度、坡段连接、坡度折减。（相互配合）第42页/共102页第43页/共102页（一）限制坡度1、限制坡度对工程和运营的影响 对输送能力的影响365NHGj C= (Mt/a)106 各种限制坡度的输送能力图第44页/共102页不同限坡的起伏纵断面 不同坡

10、长的纵断面第45页/共102页宝秦段不同最大坡度20 、30 的线路方案示意图第46页/共102页 越岭地段：线路翻越高大的分水岭时，采用不同的限制坡度，可能改变越岭垭口，从而影响线路的局部走向。成昆线双福峨边间不同限坡方案第47页/共102页第48页/共102页2、影响限制坡度选择的因素铁路等级 铁路等级越高，则设计线的意义、作用和客货运量越大，更需要有良好的运营条件和较低的运输成本，因此宜采用较小的限制坡度。 第49页/共102页第50页/共102页第51页/共102页限制坡度最大值（）铁路 等级地形 类别平原丘陵 山区 平原丘陵 山区 平原 丘陵 山区牵引 电力6.012.0 15.06

11、.015.0 20.09.018.0 25.0种类 内燃6.09.012.06.09.015.08.012.0 18.0第52页/共102页第53页/共102页n不大于重车方向限制坡度的三机牵引坡度值；n根据轻车方向的牵引质量Gq所计算的最大坡度，即n不大于重车方向限制坡度的三机牵引坡度值；n根据轻车方向的牵引质量Gq所计算的最大坡度，即y Fj -(P w0+Gq w0(p)” ) ixq= ()(P + Gq) g zjQZqzQZzzjQZpzjQZqqqwqwqqwqqnG00)(0)1()()(轻车方向限制坡度的限制值第54页/共102页第55页/共102页第56页/共102页第57

12、页/共102页 加力坡度的计算多机牵引限制坡度上的牵引吨数，在加力牵引地段以机车计算速度做等速运行C=0。y Fj -( Pw0+G w0” ) iJL= ()(P + G) gn双机牵引地段的加算坡度：(1+) y Fj -(2 Pw0+G w0” ) iJL= ()(2P + G) g第58页/共102页最小坡段长度铁路线路设计规范：远期到发线有效长度(m)1050850750650550最小坡段长度400350300250200第59页/共102页可采用200m坡段长度的情况：l凸形纵断面坡顶（凹形纵断面底部为缓和坡度代数差而设置的凸形纵断面坡顶（凹形纵断面底部为缓和坡度代数差而设置的分

13、坡平段仍应满足最小坡段长要求）。分坡平段仍应满足最小坡段长要求）。l因最大坡度折减而形成的坡段因最大坡度折减而形成的坡段l在两个同向坡段之间为了缓和在两个同向坡段之间为了缓和坡度差而设置的缓和坡段坡度差而设置的缓和坡段l长路堑内为排水而设长路堑内为排水而设置的人字坡段置的人字坡段第60页/共102页相邻坡段坡度差l 坡度差的计算：坡度差的计算： 以代数差的绝对值表示，即以代数差的绝对值表示，即 i i=|i i1-i i2| ()例如，线路上有相邻两个坡度，例如，线路上有相邻两个坡度， i1为为6的下坡，的下坡，i2为为4的上坡，则其相邻坡段的坡度差为：的上坡，则其相邻坡段的坡度差为：i i=

14、|i i1-i i2| =|(-6 )-(+4)|= 10 第61页/共102页最大坡度差l为保证行车安全司机通视距离应不小于紧急制动距离。在凸形纵断面的坡顶，若坡度差过大，则司机的通视距离缩短，必要时加以检算。铁路等级铁路等级、 远期到发线长远期到发线长10508507506501050850750650550最大最大坡度差坡度差一一般般81012151012151820困困难难101215181215182025第62页/共102页竖曲线竖曲线l定义：定义：在线路纵断面变坡点处设置的与坡段线相切的曲线。在线路纵断面变坡点处设置的与坡段线相切的曲线。l设置目的：设置目的：避免列车通过变坡点时

15、脱钩，以保证行车安全和平顺。避免列车通过变坡点时脱钩，以保证行车安全和平顺。 导轮悬空示意图 车钩错动示意图2000iRTSHSHSHSHTK2SHRxy22SHSHSHRTE22第63页/共102页变坡点距缓直点的距离第64页/共102页l 线路纵断面设计时，纵断面上需要用足最大坡度的线路纵断面设计时，纵断面上需要用足最大坡度的地段，当平面上出现曲线或遇到长于地段，当平面上出现曲线或遇到长于400m的隧道时的隧道时，因为曲线附加阻力和隧道附加阻力增加，粘着系，因为曲线附加阻力和隧道附加阻力增加，粘着系数降低，需要将最大坡度值减缓，以保证线路上任数降低，需要将最大坡度值减缓，以保证线路上任何一

16、处的加算坡度均不超过线路允许的最大坡度，何一处的加算坡度均不超过线路允许的最大坡度，以保证列车以不低于该地段的计算速度或规定速度以保证列车以不低于该地段的计算速度或规定速度运行，此项工作称为运行，此项工作称为最大坡度折减最大坡度折减.l 曲线地段、小半径曲线地段、隧道地段（曲线地段、小半径曲线地段、隧道地段（400m）第65页/共102页 曲线地段的最大坡度折减n设计坡度设计坡度 在曲线地段,货物列车受到的附加阻力包括坡道阻力和曲线附加阻力；为保证列车以不低于计算速度运行，相应的加算坡度应满足：ij=i+iR imax ()所以线路的设计坡度应为: i= imax -iR ()式中imax 最

17、大坡度值（）；iR 曲线阻力的相应坡度减缓值（）。 第66页/共102页倍数，且不短于200m。所取坡段长度不宜大于货物列车长度。n减缓后的设计坡度值，取小数点后一位。第67页/共102页曲线地段最大坡度折减方法曲线地段最大坡度折减方法 两圆曲线间不小于200m的直线段，可设计为一个坡段，按最大坡度设计，不予折减；n例例: :将曲线前后长度不小于200m的两直线段,分别设计为长度200m和长度350m的坡段,坡度不予减缓,按限制坡度12设计。长度不小于货物列车长度的圆曲线，可设计为一个坡段，曲线阻力的坡度减缓值为：600RiRn例例：将例中长度大于近期货物列车长度的圆曲线，设计为一个坡段，坡段

18、长度取500m，设计坡度为：n 取11.26006001211.25800 xiiR第68页/共102页长度小于货物列车长度的圆曲线，设计为一个坡段坡度减缓值为：1 0 .5RiiLnLi 设计坡段长度，当坡段长大于货物列车长度时，取货物列车长。在上例中：将长度小于近期货物列车长度的圆曲线，设计为一个坡段，坡段长度取300m，设计坡度为： 取11.0 10.510.526.41211.08300 xiiiL 若连续有一个以上长度小于货物列车长度的圆曲线，其间直线长度小于200m，可将小于200m的直线段分开，并入两端曲线进行减缓；也可将两个曲线合并进行折减，设计坡段不宜大于货物列车长度，坡度减

19、缓值为：10.5RiiLnLi 设计坡段长度,当坡段长大于货物列车长度时,取货物列车长。在上例中：将长度小于近期货物列车长度的圆曲线、，连同中间小于200m的直线段，划分为长度各为250m的两个坡段进行折减，设计坡度分别为：10.510.513.51211.43250 xiiiL10.510.518.41211.23250 xiiiL取11.4 取11.2 第69页/共102页 内燃牵引，限制坡度 =6 ，近期列车 =750m。线路平面如上图示，该地段要用足坡度下降，试设计其纵断面。 曲线： 曲线： 曲线： 曲线： 曲线：xiLL30 42 30 ,1800,964.73yRL24 00 00

20、 ,500,209.44yRL25 40 00 ,500,223.98yRL20 30 00 ,1000,357.79yRL31 30 30 ,1500,824.89yRL第70页/共102页10.510.5964.7334430.710.319650964.73RiiL60.3195.681i 10.510.5 2425.6670.802650RiiL60.8025.198i 10.510.520.50.538400RiiL60.5385.462i 6006000.41500RiRn长度验算：长度验算：n坡段长度：坡段长度：900+800+650+400+650+300+400+250+90

21、0+300=5550900+800+650+400+650+300+400+250+900+300=5550n平面长度：平面长度：1356+964.73+478+209.44+157+223.98+349+357.79+284+824.89+345.17=55501356+964.73+478+209.44+157+223.98+349+357.79+284+824.89+345.17=5550第71页/共102页i= imax-iR- i（）小半径曲线粘降减缓值电力牵引，当曲线半径小于450m时，根据曲线半径和限制坡度，查“粘降坡度减缓值”表n小半径曲线范围粘降坡度减缓范围小半径曲线范围粘降

22、坡度减缓范围折减范围同曲线折减范围；当所取坡段长度因取50m整数而大于曲线长度时，应将整个坡段按 i减缓。第72页/共102页为了简化计算，隧道内的最大坡度折减值is，可换算为最大坡度系数s。折减地段：位于长大坡道上且隧道长度大于400m的地段，最大坡度应进行折减。n隧道折减地段的设计坡度值 i= simax（）第73页/共102页第74页/共102页27.4102122LSJSJLgiwfVVL坡度大小的影响 牵引质量一定时，若设计坡度较大，则上坡时每公里的能耗较多，行车时分加长；下坡时制动限速越低，轮箍闸瓦的磨耗越严重，行车费用增多。右图为当限制坡度为12时，三种主要机型牵引的货物列车，在

23、各种坡度上每万吨公里的行车费用，其值随坡度增大而增加。第75页/共102页凸形、凹形区间纵断面 第76页/共102页 )(00 0(max)gwGPgwGwPiwh第77页/共102页第78页/共102页桥涵、隧道、路基地段的平纵断面设计桥涵地段的平面设计小桥和涵洞：无特殊要求特大桥、大桥地段：一般大中桥宜设在直线上，困难条件下必须设在曲线上时，宜采用较大曲线半径。明桥面桥应设在直线上；明桥面桥不应设在反向曲线上。桥梁上采用的曲线半径，应不限制桥梁跨度的合理选用。第79页/共102页第80页/共102页第81页/共102页第82页/共102页第83页/共102页第84页/共102页第85页/共

24、102页第86页/共102页第87页/共102页第88页/共102页隧道地段的线路纵断面隧道地段的线路纵断面可设置为单面坡或人字坡。需要用足最大坡度路段的隧道，为了争取高度，一般应设计为单面坡。越岭隧道，当地下水发育且地形条件允许时，应设计为人字坡。隧道内的坡度不宜小于3；严寒地区且地下水发育的隧道，可适当加大坡度，以减少冬季排水结冰堆积的影响。二、隧道地段的平纵面设计第89页/共102页三、路基对线路纵断面的要求第90页/共102页n站坪长度一般可采用不小于下表所列的数值。第91页/共102页站坪的线路平面路段旅客列车设计行车速度路段旅客列车设计行车速区 段段 站站

25、1 200800中间站、会让站、中间站、会让站、越行站越行站一般一般1 6001200800600困难困难1 200800600600横列式车站不应设在反向曲线上；纵列式车站每一行车方向的到发线有效长范围内不应有反向曲线车站咽喉区的正线应设在直线上。第92页/共102页站坪的线路平面第93页/共102页站坪线路纵断面站坪坡度 保证车站停放的车辆不致溜逸和站内行车安全 一般 iz1.5 在特殊困难条件下，有充分技术经济依据时，允许将会让站、越行站设在不陡于6的坡道上,但两个相邻车站不应连续设置。 保证停站列车顺利起动 y Fq -( Pwq+G wq” ) iq(max)= ()(P + G) gwq机车单位起动阻力，电力、内燃取5g(N/t)wq”车辆单位起动阻力，滚动轴承的货车取3.5g(N/t)；滑动轴承的货