线路平纵断面设计.ppt

1、线路平面和纵断面设计,概 述,线路中心线：路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线与路肩水平线的交点。,平纵断面设计： 保证行车安全和平顺。 既减少工程数量、降低工程造价；又为施工、运营、维 修提供有利条件，节约运营开支。 考虑线路上各类建筑物的类型选择、工程数量、安全稳 定和运营条件，及之间的协调配合和总体布置合理。,区间线路平面设计,一、平面组成和曲线要素,未加缓和曲线前：,缓和曲线：,p内移距离 m 切垂距 0 缓和曲线角,二、直线,HZ1夹直线ZH2,同向曲线、反向曲线,夹直线最小长度限制：,1、线路养护要求,通过曲线，横向推力大，不易保持正确位置。,23节轨，5075m。,2、行车平稳,保

2、证直缓点和缓直点的振动不 叠加，前转向架和后转向架的振动 不叠加。,3、修改方法,两曲线半径外轨超高设置不同， 未被平衡横向加速度频繁变化， 车辆摇摆，反向曲线更加严重。,三、圆曲线,（一）R对工程和运营的影响,1、限制行车速度,hQ、hG、hSH,未被平衡的加速度,未被平衡的离心加速度体现外轨超高不足，可以 用欠超高hQ表示。,2、曲线半径对工程的影响,（1）增加线路长度,（2）降低粘着系数,（3）轨道需要增强,轨撑、轨枕、曲线外侧道床加宽,（4）增加接触导线的支柱数量,3、曲线半径对运营的影响,（1）增加轮轨磨耗,（2）维修工作量增大,（二）最小曲线半径的选定,1、计算,高速客运专线（旅客

3、舒适条件）,客货混跑线路(轮轨磨耗条件）,高速列车通过欠超高不允许超过,低速列车通过过超高不允许超过,2、曲线半径的影响因素,路段的设计速度,货物列车的通过速度,地形条件,线规拟定的最小曲线半径,（三）曲线半径的选用,曲线半径系列 因地制宜由大至小合理选用 结合平纵断面特点合理选用,坡道平缓和凹形纵断面坡底,长大坡道和凸形纵断面坡顶、车站,需用足坡度上坡地段,小半径宜集中设置,四、缓和曲线,（一）作用,行车平顺、旅客舒适,R：R 离心力逐渐增加，利于行车平稳,h：0 h 向心力逐渐增加，与离心力增加配合。,轨距：B B+W 曲线加宽（R350m),（二）缓和曲线设计,1、线型选择,考虑因素,超

4、高顺坡变化平滑，竖直加速度，车辆冲击振动轻微 起终点，随 V增加而加剧冲击振动 线型应与轨道结构相适应，维修方便 考虑其对工程数量的影响,线型,直线型超高顺坡的三次抛物线型,半波正弦型超高顺坡,长度计算及选用,a、超高顺坡不致使车轮脱轨,b、超高时变率不致使旅客不适,c、未被平衡的离心加速度时变率不致影响旅客舒适,取上述三个计算之中最大值，并取整为10的倍数。,两缓和曲线间圆曲线的最小长度,a、行车平稳,b、维修要求,五 、线间距离,铁路并行修建第二线、第三线时，区间相邻两线中心线间的距离称为线间距离。,（一）限界,（二）区间直线地段的线距,1、第一、第二线 4m,会车条件限制：,两车最小距离

5、350m 不限速 两车距离300350m 30km/h 两车距离300m 禁止会车,2、第二、第三线 5.3m,（三）区间曲线地段的线距加宽,1、加宽原因,（1）车辆中部向曲线内侧凸出两端向外侧凸出,（2）曲线设有外轨超高时， 车体向内侧倾斜。,2、加宽值的计算,当外侧线路无超高或超高小于、等于内侧线路超高,外侧线路超高大于内侧线路超高,3、加宽方法,加长内侧曲线的缓和曲线的长度,加宽曲线两端夹直线的线间距,区间线路纵断面设计,坡段 坡段长度 坡度值,(),上坡取正值， 下坡取负值。,一、线路最大坡度,限制坡度：单机 加力坡度：两台及以上 分方向限坡：运量不平衡,（一）限制坡度,单机牵引、持续

6、坡道、计算速度、等速运行。,1、限制坡度对工程运营的影响,输送能力C,ixG C,工程数量,平原：影响不大，桥头引线 山区： ix ，填挖小、桥隧短、线路短,运营费用,ix G 列车对数增加,有时， ix 、工程数量、线路长度，机车、车站数目 、旅行时间、运营开支增加不多，可综合考虑。,机车台数、乘务组、 燃料,N 区间缩短车站数量 日常支出,区段速度 、旅途时间 、相应开支,2、限制坡度的影响因素,（1）铁路等级,满足设计线意义和作用、客货运量、良好的运营条件、较低的运营成本。,（2）运输要求和牵引动力条件,根据运输任务，结合机车类型一并考虑。,（3）地形条件主要因素,限坡宜选用接近地面自然

7、平均坡度。,限坡小大量人工展线、增加工程投资和运营 支出、无经济价值 限坡大纵断面上不充分利用、节约人工不明 显、运营效果差,（4）邻线牵引定数,统一定数、避免换重。,（5）符合线规,（二）分方向限制坡度,1、采用条件,轻、重方向运量相差显著，且远期不会改变 轻车方向自然纵坡陡、重车方向自然纵坡缓 经过技术经济比较，认为合理,2、限制条件,轻车方向ix不应大于重车方向ijl,不大于根据双方向货流比，按双向列车对数相同、每列车辆数相同的条件，算出的轻车方向限坡,（三）加力牵引坡度,原因：需要克服集中高程障碍，引起巨大工程 。,优点：降低造价、缩短工期，是长大越 岭地段克服巨大高差的一种行之 有效

8、的决策。 缺点：增加机车台数和能量消耗，在加 力牵引的起迄站要增加补机摘挂 的作业时分, 增加补机设备 ijl太大时对下坡产生不利影响,计算：,双机：,（）,（）,二、坡段长度,变坡点,坡段长度,从行车角度：应力不叠加；保证车钩不断钩,线规规定最小 能长则长 特殊200米,下列情况允许缩短至200米：,三、坡段连接,（一）坡段坡度代数差,代数差的绝对值,i 对列车运行的影响：,车钩产生附加应力,列车纵向力i随增大而增大 凸型拉力大、压力小； 凹型拉力小、压力大 纵向力取决于G、工况、纵断面,影响通视距离,（二）竖曲线,纵断面变坡点设置的竖向圆弧,原因：,1、产生振动、局部加速度、旅客不适,2、

9、蒸汽机车导轮悬空、脱轨,3、车钩错动、脱钩,圆弧型、抛物线型,、级铁路3， 级铁路4,竖曲线半径的确定：,旅客舒适条件,运行安全,上浮的离心力不应大于车重的10%,减小列车通过变坡点的附加纵向力,竖曲线的几何要素,切线长：,竖曲线长度：,纵距：,外矢距：,竖曲线设置条件：,、级铁路3， 级铁路4，设竖曲线,竖曲线不与缓和曲线重合,竖曲线不设在无道碴桥面上,竖曲线不与道岔重叠,四、最大坡度折减,（一）曲线地段的最大坡度折减,（）,折减原则：,根据地形条件，当 imaxi+iR时不折减。 折减范围为未加缓和曲线前的圆曲线。 取近期货物列车长度 保证折减值，但不要过多，以免损失高度使线路展长。 折减

10、坡段长度应接近并大于Lr，取50m倍数，且200m， 一般要求不大于货车长度。 折减后取小数点后1位，第2位舍去。,折减方法：,（1）曲线间200m的直线段，可设计为一个坡段 。 i = i max(),（2）LyLl，圆曲线可设计为一个坡段,(),（3） Ly L l，,(),（4）若有连续多个LyLl ，并且加直线200m,a、直线段分开，并入两端曲线。,b、曲线合并设计为一个坡段，（折减坡段长度不宜大 于货物列车长度）,(),（5）当曲线位于两个坡段上时，按比例分配曲线偏角。,（二）小半径曲线地段的最大坡度折减,（）,（）,折减原则：,1、内燃机车粘着牵引不考虑。,2、电力牵引R500m

11、，考虑小半径折减,3、蒸汽牵引,4、设计时，折减整个坡段。,（三）隧道内最大坡度折减,长大坡道，且Ls400m,1、折减原因,2、最大坡度的折减系数s,3、折减范围,限于隧道长度内，随折减坡段取值。,4、加速缓坡的设计,原因：保证在长大坡道上隧道过洞速度,隧道内空气附加阻力,最低过洞速度要求,五、坡段设计对行车费用的影响,名词解释：,桥涵、隧道、路基地段的平纵断面设计,一、桥涵地段的平纵断面设计,特大桥 500m 大 桥 100500m 中 桥 20100m 小 桥 20m,涵洞孔径大小一般为0.756.0m,桥梁,设计、施工不便 换轨、整正曲线不便 偏心对墩台受力不利 曲线行车摇摆，不利安全

12、,（一）桥涵地段的平面设计,小桥涵无要求,大中桥 宜设在直线上,明桥面桥 宜设在直线上,平面 设计,明桥面桥不宜设在反向曲线上,曲线（桥上）选用,桥头引线不低于桥上线路标准,运营,养护,平面 设计,（一）桥涵地段的平面设计,（二）桥涵地段的纵断面设计,涵洞及道碴桥面桥无要求 明桥面桥应设在平道上 4 爬行 明桥面桥不应设竖曲线,设计标高,二、 隧道地段的平纵断面设计,（一）平面,（二）纵断面,3,单面坡,人字坡,宜放在直线上 不宜放在反向曲线上,通风好 争取高度,排水 越岭隧道 出碴,三、路基地段的线路纵断面设计,中桥以上桥头引线的路基设计标高,小桥涵路基设计标高,长路堑： 2 排水，凸型纵断面设人字坡,站坪的线路平纵断面设计,一、站坪长度,正线数目（股道数量） 车站类别 车站股道布置形式 远期到发线有效长,二、站坪的线路平面,区段站、中间站：宜设在直线上,横列式车站：不得设在反向曲线上,纵列式车站：每一运行方向的列车到发线有效长范 围内，不应有反向曲线,起动附加阻力,瞭望差 作业复杂 影响安全,尖轨不密贴 曲