2.线路平面纵断面图
铁路线路的平面和纵断面
精选课件
8
1、铁路线路的平面及平面图
（1）铁路线路的平面 直线和曲线是铁路平面的组成要素
列车受到的阻力类型 基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时受
精选课件
20
变坡点
平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点。 列车经过变坡点时，坡度突然变化，车钩内产生附
加应力；坡度变化越大，附加应力越大，容易造成 断钩事故。
我国铁路规定，在 I 、II级线路上，相邻坡段的 坡度数差大于 千分之3、III级铁路大于 千分之4 时,应以竖曲线连接。
竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，I、 II铁路为10000m、III级铁路为5000M
为了线路的维护和养护、为了司机和车长等掌握线 路的变化 ，所以设置线路标志
公里标、半公里标、曲线标、圆曲线和缓和曲线始 终点标、桥梁及坡度标
线路标志设在计算里程方向的线路左侧
精选课件
25
公里标、半公里标
公里标表示从铁路起点开始计算的连续里程，每公 里设一个；半公里标设于线路的每半公里处
公里标的作用主要是确切地指明线路的位置，例如 巡道工在线路上巡行检查时，如果发现问题，在记 录和报告中就能根据公里标、半公里标，指出问题 的准确位置，以利于维修和抢修单位及时处理
① 缓和曲线半径从∞→R（或 R →∞ ）；
② 运行中列车的离心力逐渐↑（或↓）；
③ 缓和曲线轨距加宽逐渐↑（或↓） ；
④ 缓和曲线外轨超高逐渐↑（或↓） 。
精选课件
14 14
（3）铁路线路平面图
线路的平面及纵断面
地铁线路应尽可能采用较平缓的坡度，最大坡度的 确定必须考虑各类车辆在最大坡道上停车时的启动与防 溜，同时考虑必要的安全系数。最大坡度也是地铁主要 技术标准之一。《地铁设计规范》中规定“正线的最大 坡度宜采用30‰，困难地段可采用35‰，联络线、出入 线的最大坡度宜采用40‰。”
地铁隧道线路应考虑排水需要，正线最小坡度不宜小于3‰，困路由于停车及站台面平 缓要求宜设置在3‰的坡道上，困难条件下可设置在2‰或不大于5‰的坡道上， 但是要确保排水坡度不小于3‰，以利于排水畅通。隧道内的折返线与存车线， 应布置在面向车挡的下坡道上，其坡度宜为2‰。
线路的平面及纵断面
一、平面及其组成要素
1．圆曲 线
线路在转弯处所设的曲线为圆曲线。国家标准《地 铁设计规范》（GB 50157—2013）中规定“线路平面圆 曲线最小曲线半径应符合规定”，如表3-1所示。
线路
车型
正线
出入线、联络线 车场线
A 型车
一般地段
困难地段
350
300
250
150
150
—
B 型车
地面及高架桥上的车站站台线路不受排水影响宜设在平坡上，车场线可设 在不大于1.5‰的坡道上。
2．竖曲线
为了保证列车运行的平顺与安全，当相邻两坡段的坡度 代数差大于2‰时，应以竖曲线相连接，并要求线路纵向坡 段长度不宜小于远期列车计算长度，同时应满足相邻竖曲线 间的夹直线长度的要求，其夹直线长度不宜小于50 m。竖曲 线的主要作用：缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击 作用，确保道路纵向行车视距；将竖曲线与平曲线恰当地组 合，有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。
竖曲线就是纵断面上的圆曲线，竖曲线的曲线半径采用情况，如表3-2所示。
铁路线路平面图和纵面图
铁路线路的平面和纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。
中心线点的位置是在路肩连线CD的中点O，如图2-1-2所示。
图2-1-2铁路线路中心线点的位置（一）铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面；线路中心线（展直后）在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。
从运营的观点来看，最理想的线路是既直又平的线路。
但是天然地面情况复杂多变（有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物），如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用大，且工期长，这样既不经济，又不合理，有时也不现实。
从工程的角度来看，铁路线路最好是随自然地形起伏变化，这样，既可以减少工程数量、降低造价，甚至可以缩短工期。
但是这会给列车运营造成很大困难，甚至影响铁路行车的安全与平稳。
选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。
如某条铁路经过A、B、C三点（图2-1-3），如果把AB和BC分别用直线连接起来，那么在AB之间要建筑两座桥梁，在BC 之间要开凿一座隧道。
在工程上是不合理、不经济的，而应分别用折线ADB和BEC来代替。
在折线的转角处，则用曲线来连接。
因此，直线和曲线就成为线路平面的组成要素。
图2-1-3铁路线路绕避地形障碍示意图（二）曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行，总会受到各种阻力。
阻力方向与列车运行方向相反。
归纳起来，阻力主要有两大类。
1.基本阻力基本阻力是指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的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力，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。
2.附加阻力附加阻力是列车在线路上运行时，除基本阻力外所受到的额外阻力。
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。
线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行造成阻力增大和限制列车速度等不良影响。
铁路线路平面图和纵面图
铁路线路的平面和纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。
中心线点的位置是在路肩连线CD的中点O，如图2-1-2所示。
图2-1-2铁路线路中心线点的位置（一）铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面；线路中心线（展直后）在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。
从运营的观点来看，最理想的线路是既直又平的线路。
但是天然地面情况复杂多变（有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物），如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用大，且工期长，这样既不经济，又不合理，有时也不现实。
从工程的角度来看，铁路线路最好是随自然地形起伏变化，这样，既可以减少工程数量、降低造价，甚至可以缩短工期。
但是这会给列车运营造成很大困难，甚至影响铁路行车的安全与平稳。
选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。
如某条铁路经过A、B、C三点（图2-1-3），如果把AB和BC分别用直线连接起来，那么在AB之间要建筑两座桥梁，在BC 之间要开凿一座隧道。
在工程上是不合理、不经济的，而应分别用折线ADB和BEC来代替。
在折线的转角处，则用曲线来连接。
因此，直线和曲线就成为线路平面的组成要素。
图2-1-3铁路线路绕避地形障碍示意图（二）曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行，总会受到各种阻力。
阻力方向与列车运行方向相反。
归纳起来，阻力主要有两大类。
1.基本阻力基本阻力是指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的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力，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。
2.附加阻力附加阻力是列车在线路上运行时，除基本阻力外所受到的额外阻力。
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。
线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行造成阻力增大和限制列车速度等不良影响。
线路平面和纵断面设计
表2—1 夹直线及圆曲线最小长度（m）
路段旅客列车设计行车速度(km/h) 圆曲线或夹直线最小长度(m) 160 140 120 80 (50) 100 80
130 110 (80) (70)
60 50 (40) (30)
注：括号内的数值为特殊困难条件下经技术经济比选后方可采用。
改建既有线和增建第二线的并行地段，一般应采 用上述标准。特殊困难条件下，对旅客列车设计行 车速度小于100km/h的地段有充分的技术经济依据 时，夹直线及圆曲线长度可不受上表的数值限制，
条件。但为适应地形节省工程，需要设置较短的夹直
线时，其最小长度受下列条件控制： (1)线路养护要求。不宜短于50～75m；地形困难 时，不短于25m。 (2)行车平稳要求。不宜短于2~3节客车长度，即不
宜短于48.0~76.5m；同时夹直线长度应满足车辆通过
时，转向架弹簧在缓直点和直缓点产生的振动不叠加， 使旅客感觉舒适 。
14
曲线各起讫点(主点)里程可按下列方法推算：
(1)由各交点坐标计算交点间间距；
(2)计算各曲线要素，由切线长T 在图中标出各曲线主点位 置，在顺线路下行方向曲线内侧画一垂直线路的线段。 (3)根据交点间距和T，得到曲线起点至线路起点距离，从 而计算出曲线起点里程，字头向左朝向起点方向标出里程；
15
11
m ZH ZY
m
m YZ
m HZ
HY
YH
12
左偏 右偏 右偏
左偏
右偏 左偏 左偏
右偏
线路纵断面图平面曲线表示示意图
13
纸上定线时，在相邻两直线之间需用一定半径的圆曲线
连接，并使圆弧与两侧直线相切。曲线半径的选配，可使
铁路线路平面图和纵面图
铁路线路的平面与纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置就是用它的线路中心线表示的。
中心线点的位置就是在路肩连线CD的中点O,如图2-1-2所示。
图2-1-2铁路线路中心线点的位置(一)铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影,叫做铁路线路的平面;线路中心线(展直后)在垂直面上的投影,叫做铁路线路的纵断面。
从运营的观点来瞧,最理想的线路就是既直又平的线路。
但就是天然地面情况复杂多变(有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物与建筑物),如果把铁路修得过于平直,就会造成工程数量与工程费用大,且工期长,这样既不经济,又不合理,有时也不现实。
从工程的角度来瞧,铁路线路最好就是随自然地形起伏变化,这样,既可以减少工程数量、降低造价,甚至可以缩短工期。
但就是这会给列车运营造成很大困难,甚至影响铁路行车的安全与平稳。
选定铁路线路的空间位置,应该综合考虑工程与运营的要求,通过方案比较,在满足运营基本要求的前提下,尽量减少工程量,降低造价。
如某条铁路经过A、B、C三点(图2-1-3),如果把AB与BC分别用直线连接起来,那么在AB之间要建筑两座桥梁,在BC之间要开凿一座隧道。
在工程上就是不合理、不经济的,而应分别用折线ADB与BEC来代替。
在折线的转角处,则用曲线来连接。
因此,直线与曲线就成为线路平面的组成要素。
图2-1-3铁路线路绕避地形障碍示意图(二)曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行,总会受到各种阻力。
阻力方向与列车运行方向相反。
归纳起来,阻力主要有两大类。
1、基本阻力基本阻力就是指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的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力,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就是存在的。
2、附加阻力附加阻力就是列车在线路上运行时,除基本阻力外所受到的额外阻力。
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。
高速铁路运输设备第二章 第二节 线路的平面与纵断面
从铁路运营角度考虑，铁路线路最好是既平又直，这样可提高列车运行速度，增大牵引重量，节省运营费 用，提高运输能力。但由于地形、地物和地质条件等的限制，如将线路设计成既平又直，势必会增大土石方 工程量，从而大大提高造价。所以，铁路线路的平面与纵断面必须结合线路的具体情况，并按线路等级和 《铁路线路设计规范》所规定的技术标准进行设计。 一、线路平面 （一）线路平面组成 线路平面的组成包括直线与曲线，其曲线又由圆曲线和缓和曲线所组成。 在线路平面设计时，为缩短线路长度并改善运营条件，应尽可能地设计为直线。但当线路遇到地形、地质 与地物等障碍时，为躲避障碍并减少工程量或进行展线降坡以及实现线路控制点的连接等，都需要通过设置 线路曲线来实现。如图2-2-2所示。
图2-2-2
线路平面示意
1．圆曲线 铁路线路在转向处所设的曲线应为圆曲线（如图2-2-3所示），其基本要素有：曲线半径（R）、曲线转 角（α）、曲线长度（L）、切线长度（T）。
图2-2-3
圆曲线要素图
曲线半径（R）是铁路线路平面设计非常重要的技术标准，影响它大小的主要因素有列车运行速度、地形 地质条件、机车类型等。其中列车运行速度是决定线路最小曲线半径（R）的主要依据。
式中 H——段坡道两端点的高差（m）； L——段坡道两端点的水平距离（m）； i ——坡度值。
铁路线路根据地形的变化，可分为上坡、下坡和平道。上、下坡是按列车运行方向来区分的，通常用 “﹢”号表示上坡，用“﹣”号表示下坡，平道用“0”表示。例如，+6‰是表示线路每1000m的水平距离 升高6m；-6‰则表示线路每1000m的水平距高降低6m。 2．竖曲线 （1）变坡点与最小坡道段 线路纵断面上坡度的变化点叫做变坡点；相邻变坡点间的距离叫做坡段长度。从运营角度来看，纵断面 坡段一般应尽量长些，以有利于行车平稳，但也应考虑地形条件及工程量的大小。一般情况下，纵断面坡 段长度不短于远期列车长度的1/3，使一个列车长度范围内不超过两个变坡点，以减少变坡点附加力的叠加 而引起列车运行的不平稳。所以《铁路线路设计规范》规定了铁路线路的最短坡道段，见表2-2-3。 表2-2-3 最小坡道段长度
线路平面和纵断面
第一章 线路平面和纵断面运行列车和机车车辆的线路称为铁路线路，简称线路。
线路是机车车辆和列车运行的基础，它是由路基、桥隧建筑物、轨道组成的一个整体的工程结构。
为使列车按规定的最高速度安全、平稳和不间断地运行，铁路线路必须经常保持完好状态。
铁路线路的平面与纵断面不但确定了其在空间的位置，同时也为路基、桥涵、隧道及站场等其他设备的设置提供依据，对铁路通过能力及输送能力都有直接影响。
从运营的观点来看，最理想的线路是既平又直，但是天然地面情况复杂多变，有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物，如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用的增加，并且将会延长工期。
所以，铁路线路平面与纵断面必须按线路等级和《铁路线路设计规范》规定的技术标准，结合具体情况设置。
第一节 线路平面铁路线路在空间的位置用它的中心线表示。
线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面。
线路平面能够表明线路的直、曲变化状态。
在线路平面设计时，为缩短线路长度和改善运营条件，应尽可能设计较长的直线段，但当线路遇到地形、地物等障碍时，为减少工程造价和运营支出，还应适当设置曲线。
为使列车由曲线到直线或由直线到曲线运行平稳，还应设置缓和曲线。
所以线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。
一、圆曲线铁道线路在转向处所设的曲线为圆曲线，如图1-1所示，其基本要素有：曲线半径R ，曲线转角α，曲线长度L ，切线长度T 。
在线路设计时，一般是先设计出α和R ，再按下式算出T 及L ：tan2T R α=⨯ （m ） （1-1）π180L R α=⋅⋅（m ） （1-2）图1-1 圆曲线要素图曲线转角 的大小由线路走向、绕过障碍物的需要等确定。
圆曲线半径的大小，反映了曲线弯曲度的大小。
圆曲线半径愈小，弯曲度愈大，行车速度愈低，工程费用愈低。
反之，圆曲线半径愈大，弯曲度愈小，行车速度愈高，工程费用愈高。
因此，正确地选用曲线半径就显得十分重要。
输电线路纵断面图及平面图
一、纵断面图及平面图纵断面图是沿线路中心线的剖面图，表示沿中心线的地形、被跨越物的位置和高程。
而平面图则表示沿线路中心线左右各20－50m宽地带的地形平面图。
平面图和断面图都展成直线画在一张图上，简称平断面图。
当线路遇到有转角时，在平面图上标出转角方向，并注明转角的度数。
地形复杂时，例如当线路中心与边线高差较大，边线对地限距有可能不满足要求时，还需画出局部横断面图。
纵断面图比例一般水平方向为1：5000、垂直方向为1：500；对于地形复杂的地区或要求精度比较高时，水平方向为1：2000，垂直方向为1：200。
在平断面图的下方，应填上桩号、标高和桩距。
并应留有填写杆塔形式、杆塔编号和档距等的空栏，备定位时使用。
图4－2示出了某条线路的一段平断面图。
图4－2 线路平断面图二、定位模板曲线模板曲线就是最大弧垂气象条件下按一定比例尺绘制的导线的悬垂曲线。
它是在最大弧垂的时候，导线悬挂在空中的相似形状，绘制模板曲线是用于进行杆塔定位的。
已知导线悬挂曲线的平抛方程为；根据悬链线方程的展开式，取前两项为或用导线的悬链线方程，即令：(4-3)显然，在一定气象条件下，K是个常数。
则导线悬垂曲线的前述三种方程分别变为：(4-4)或(4-5)或(4-6)在绘制定位模板曲线时，上列各式中g—最大垂直弧垂时的比载（N/m·mm2)；σ0—最大垂直弧垂时的导线水平应力（MPa）式(4－4)～式(4－6)所表示的曲线叫最大垂直弧垂曲线，也叫模板曲线，把它按一定比例尺刻在透明的赛璐珞板（1－2mm厚）上，就是弧垂模板，称为通用弧垂模板(也叫热线板)。
应当注意，模板曲线的比例尺应和所用平断面图的比例尺相同。
模板曲线通常绘制成和纵轴对称形式，横方向的总长度约为代表档距的2－3倍，一般平原地区可取±400m.。
模板上应标明K值和比例尺。
模板的形状示于图4－3。
图4－3 模板曲线由式(4－4)～式(4－6)可知，当系数K或比值为一定值时，导线悬垂的形状（弯曲度）也就确定了。
线路平面与纵断面
思考题：设置缓和曲线的原因是什么
13
4、曲线附加阻力
1）.曲线附加阻力 机车车辆在曲线上运行时的阻力大于同样条件下直线上运行 的阻力，其增大部分叫曲线附加阻力，简称曲线附加阻力。
2）产生原因 挤压 滑动 3）单位曲线附加阻力计算
经验公式：当lr≥l1
A r R
经验公式：当lr＜l1
外轨超高
（2） 轨距加宽
为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小半径 曲线的轨距要适当加宽，以使机车车辆能顺利通过 曲线，并使钢轨与车轮间的横向力最小，减少轮轨 间的磨耗。
F 0
直线
v2ห้องสมุดไป่ตู้F m
缓和曲线
v2 F m
R
ρ=∞
圆曲线
ρ=R
① 缓和曲线半径② 运行中列车的离心力 ③ 缓和曲线轨距加宽；④ 缓和曲线外轨超高。
一、线路平面组成
线路平面
直线 曲线
圆曲线 缓和曲线
6
二、曲线 1、圆曲线
铁路线路在转向处所设的曲线，圆曲线基本组成要素有：曲 线半径R，曲线转角α，曲线长L，切线长度T；
线路曲线地段
切线长度： T R tan m
2
曲线长度： L R m
180
10的弧长: L R m
180
请思考：在只有切线长度T和转角 的情况下，如何找到半
径？
2.缓 和 曲 线
缓和曲线的特点
F 0
直线
F m v2 R
圆曲线
R
圆曲线
9
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
ρ=∞ ρ=R
F m v2 R
圆曲线
3.曲线地段的特点
（1） 外轨超高
铁路线路的平面和纵断面
第二节铁路线路的平面和纵断面（于本章最后讲）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。
第三节 线路的平面和纵断面图
图的左上角标注主要技术标准，纵断面起点
和高程断高处应绘制高程标尺。
车站绘图例，并注明站名、中心里程、站间
距及往返走形时分（现一般不绘制）。大中桥绘 制图例，注明孔径、式样、桥名、中心里程及设 计水位。
第三节 线路平面图和纵断面图
小桥涵标出孔跨（或孔径）、类型及中心加
便于查算点的高程或者两点间的高差。
第三节 线路平面图和纵断面图
②绘出采用的定测中线，标注设计起、终点
里程、连接关系、断链及断高关系、方位角或方
向角。
③公里标的里程前要标字母DK（AK/CK/K），
百米标仅标注百米数字。数字写在线路的左侧， 并面向线路起点书写。
第三节 线路平面图和纵断面图
④曲线资料绘于曲线的内侧，注明交点编号
第三节 线路平面图和纵断面图
②绘制内容
⑴连续里程：贯穿整个线路的累计里程，一
般以线路起点车站中心的零点里程作起算的累计
里程。在整千米处注明里程，并注出与相应的百
米标的距离。
第三节 线路平面图和纵断面图
⑵线路平面：注明曲线起终点的加桩和曲线
资料
至
（T、L标注至cm，
标注
），并注明夹直线的长度（注至cm）。
制，也可单独绘制。合并绘制时，工程地质纵断
面按《铁路工程地质技术规范》的要求进行绘制。
第三节 线路平面图和纵断面图
断链指的是因局部改线或分段测量等原因造
成的桩号不相连接的现象。或是通信链路中断，
或者断开，导致信号无法通行，就叫做断链。
桩号重叠的称长链。
桩号间断的称短链。
第三节 线路平面图和纵断面图
线路的平面图和纵断面图是铁路设计的基本
轨道基本知识讲座 第2讲 线路平纵断面
纵列式折返站
1) 布置特点：折返线一般设于车站列车到达方向的前端，与站台纵列布 置。
下行
下行
下行
横列式折返站
• 1)布置特点：折返线与站台平行并列布置。
下行
下行
纵横列折返站
• 1)布置特点：兼具纵列式与横列式特点。 • 2)优点：往往同时具有站前和站后两种折返方式，通
过合理增设配线，形成接车、转线、发车的平行进路 ，使两列（或以上）列车在站内能平行完成折返作业 ，缩短列车折返时间，提高折返能力； • 3)缺点：工程量较大。
1）曲线中心角
和曲线交角相等，符号α
切线长
交角 外矢距
中心角
半径
2）曲线半径
符号R ，它决定了轨道转向的程度。
3）切线长
交点至切点的长度称为切线长，记为T。
4）曲线长度
角度制： C=лRα/180 弧度制： 曲线长度=弧度*半径 正矢、弦长、半径之间的关系
f=d²/8R
5）曲线正矢
曲线正矢是量度曲线是否圆顺的重要要素。 曲线轨向的园顺通过正矢值进行检测。
车站用
下行
站房台 3
5
7
Ⅰ
上行
Ⅱ 站台 4
6
6. 地铁车站的线路布局
6.1 侧式站台车站
下行线
下行站台
上行线
上行站台
6.2 岛式站台车站
下行线 上行线
岛式站台
7.折返线布局
始
折
点
返
站
站
折
折
终
返
返
点
站
站
站
（a）沿线车站线路设置示意图 具备折返功能的不一定全部设为折返站
7.1 长交路
铁路线路的平面及纵断面
铁路线路的平面及纵断面
2. 变坡点和竖曲线
铁路线路纵断面上坡度的变化点，称为变坡点。相 邻变坡点间的距离，称为坡段长度。从运营角度来看， 纵断面坡段应尽量长些，以利于行车平顺和减少变坡点， 但也应考虑地形条件及工程量的大小。一般情况下，纵 断面坡段的长度不短于远期列车长度的一半，使一个列 车长度范围内不超过两个变坡点，以减少变坡点附加力 的叠加影响所引起列车运行的不平稳。
铁路线路的平面及纵断面
线路中心线在水平面上 的投影叫作铁路线路的平面， 线路中心线（展直后）在垂 直面上的投影叫作铁路线路 的纵断面。
铁路线路的平面及纵断面
1.1 铁路线路的平面及平面图
1. 铁路线路的平面 铁路线路的平面能够表明线路的直、曲变化状态。在进行 铁路线路平面设计时，为了缩短线路长度和改善运营条件，应 尽可能地设计较长的直线段；但当线路遇到地形、地物等障碍 时，为了减少工程造价和运营支出，还应适当地设置曲线。为 了使列车由曲线到直线或由直线到曲线运行平稳，还应设置缓 和曲线。所以，铁路线路的平面由直线、曲线及连接直线与曲 线的缓和曲线组成。这里重点介绍曲线与缓和曲线。
铁路线路的平面及纵断面
（1）曲线。
①圆曲线。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
α
长L、切线长度T，如图2-1
所示。
图2-1 圆曲线的基本组成要素
铁路线路的平面及纵断面
在线路设计时，一般是先设计出α和R，再 按式（2-1）和式（2-2）计算出T及L：
曲线半径越大，行车速度越高；工程量越大， 工程费用越高。
铁路线路的平面及纵断面
在设计铁路线路平面时，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 m、100 m的整倍数。为了保证线路的通过能力， 并有一个良好的运营条件，《铁路线路设计规范》 （GB 50090—2006）对区间线路平面的最小曲线 半径做了具体的规定，如表2-2所示。
铁道概论第二章铁路线路-平纵断面
圆曲线的计算
在线路设计时，一般是先设计出 和R，再计算出T和L。
不考虑缓和曲线时，直接根据数
学公式可以得出：
切线长度：
T
Rtan
m
2
曲线长度：
LR
m
180
10的弧长:
L R m
180
无缓和曲线的 曲线地段
• 区间线路的最小曲线半径
铁道概论第二章铁路线路-平纵 断面
本课件仅供大家学习学习 学习完毕请自觉删除
谢谢 本课件仅供大家学习学习
学习完毕请自觉删除 谢谢
第二章 铁路线路
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。 铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结 构。
2.1 铁路线路的平纵断面
铁路的勘测设计
新线和改建铁路施工前，需要进行大量的调查研究、技术 勘测及总体规划、个体工程设计等工作，即勘察设计。
3、限制坡度、加力牵引坡度
新建铁路的最大坡度，在单机牵引路段称限制坡度，在两 台及以上机车牵引路段称加力牵引坡度，其中最常见的为双 机牵引，称双机牵引坡度。
（1）限制坡度
在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列 车质量（最大值）的坡度。
又陡又长 限制坡度小，列车质量可以增加，运输能力就大，运营费 用就越省。但是限制坡度过小，不容易适应地面的天然起伏， 特别是地形变化大的地段，使工程量增大，造价提高。
输送能力 工程数量 具有重要影响。 运营质量
不同限坡的起伏纵断面
3、限制坡度、加力牵引坡度
（2）加力牵引坡度
在一条铁路线的全线范围内，地形是不相同的。有一般地段， 有困难地段，还可能有特殊困难地段(如跨越山岭地段)。
【铁道工程-课件】第3章 线路平面和纵断面设计
m
l0 ( m) 2
90l 0 R
2 m
缓和曲线角 0 切线长 曲线长
度
Tபைடு நூலகம் ( R p) tan
L
R( 2 0 )
180
2l 0
⒉曲线起终点里程的推算
ZH里程：平面图上量取 HZ里程＝ZH里程＋L HY里程＝ZH里程＋l。 YH里程＝HZ里程－l。 具体设计时： R—根据地形选配 α —用量角器量出 L。—根据线路等级和地形条件选配 思考题： 已知: JDi，( Xi 、Yi 、Ri、lo ) 如何编程计算曲线要素，推算线路中线里程。
2.3圆曲线
设置目的：改变线路方向 机车驾驶室内没有方向盘，列车靠钢轨导向。通过曲线时， 轮轨间产生很强的作用力。摇摆、振动、撞击、挤压主要 与半径R有关，而半径与工程量有很大关系。
2.3.1曲线半径对工程和运营的影响
⒈曲线限制速度
V hSH hQ 11.8 R (km / h)
⒉曲线半径对工程的影响
3.1.1限制坡度
⒈限制坡度对工程和运营的影响
⑴输送能力 由输送能力计算公式可知， 输送能力取决于通过能力 和牵引质量。在牵引种类 和机车类型一定的情况下， 由牵引质量计算公式可知， 牵引质量由限制坡度决定。
365NH· j G C= ———— (Mt/a) 106β
圆曲线
曲线 缓和曲线
⒈曲线要素 ⑴未加设缓和曲线的曲线 （概略定线） 偏角α —平面图上量得 半径 R—选配
切线长
T y R * tan
2
( m)
曲线长
Ly
R
180
( m)
⑵加设缓和曲线的曲线 （详细定线） 曲线要素：偏角α ， 半径 R，缓和曲线长L。（选配）， 切线长，曲线长
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ωr——单位曲线附加阻力； R——曲线半径
从式中可知，曲线附加阻力的大小与曲线半径成 反比。半径越小，曲线附加阻力越大，对运营越 不利。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
(二)缓和曲线
我国铁路上缓和曲线的长度是20—150m，根 据曲线半径和该地段的行车速度按规定选用。超 高的顺坡也是从缓和曲线的起点开始的，一般在 缓和曲线内完成。如未设缓和曲线的，亦可在直 线上顺坡。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
基建标准
技术装备标准
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
初期是运营后第三年，近期是五年，远期是十年
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
铁路线路分类
铁路线路分为正线、站线、段管线、岔线及 特别用途线。
湖南铁道职业技术学院
概 论
等高线
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
山头
山脊、山谷
鞍部
洼地
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
线路平面图
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论 线路纵断面图
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
1、线路平面
线路中心线在水平面上的投影称为 线路的平面
湖南铁道职业技术学院
铁 道 概 论 2、线路平面的组成要素
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
铁路线路在平面上除了直线外，还要 设置曲线。 线路平面的组成要素为直线和曲线 (圆曲线和缓和曲线)
湖南铁道职业技术学院
坡度标 接触网终点标 警冲标 湖南铁道职业技术学院
公里标
半公里标
铁
道
概 论
三、线路平面及其组成要素
铁路线路在空间的位置用线路的中 心线表示。中心线是线路横断面路肩连 线中点在空间的轨迹。 铁路线路在空间的位置可以用线路 平面图和纵断面图来表示 。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
路基面两侧无道床覆盖的部分称为路肩。 路肩的功用是加大路基的断面，加强路基的稳固，便于设置 线路与信号标志和存放养路机具、材料，防止道碴散落到路 基面以外以及便于养路人员行走和避车。 湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
线路上各种各样的标志
(a)
(b)
说明：
(c)
(d)
（a）站界标、（b）预告标、
（C）鸣笛标、（d）引导标、
(e)
（e）色灯信号机。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
线路上各种各样的标志 • 分为线路标志和信号标志两种，前者主要是标明 线路的状况，后者主要是操作提示。
曲线标
• 功用：既便于工务人员从事线路的养护维修，也 便于机车司机掌握线路的变化，安全行车。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
§1-1铁路线路的平面和纵断面
一、铁路的勘测设计与基本建设 建设一条铁路是一项巨大的工程，它 牵涉面广、技术复杂、投资大、工期长。 因此在修建铁路前，必须进行广泛和深入 的调查研究和勘测工作，分阶段、分步骤 地进行规划、设计和施工。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
第二篇
铁路运输设备篇
铁道线路-机车-车辆-车站-信号
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
铁道线路
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
铁路线路---是机车车辆和列车运行的基础。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
铁路线路简称线路，它是由路基和轨道 组成的一个整体工程结构
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
路
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
无缓和曲线
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
有缓和曲线
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
轨道超高的设置
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
四、线路纵断面及其组成要素
1、线路纵断面
线路中心线展直后在垂直面上的 投影称为线路的纵断面。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
2、线路纵断面的组成要素
i‰=h/L=tanα
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁 3 道 概 论 、限制坡度
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
在一般情况下，限制坡度的数值往 往和区段内陡长上坡道的最大坡度值相 当。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
基
路基是轨道的基础，也叫做下部建 筑。当线路跨越江河、谷地、公路及穿 越山岭时应修建桥梁、隧道等以代替路 基。桥隧建筑物包括：桥梁、隧道、涵 洞、明渠等。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
轨
道
轨道是用来引导机车车辆的运行方向， 直接承受和传递车轮的巨大压力于路基。 因此，轨道也叫做上部建筑。轨道包括： 钢轨、联结零件、轨枕、道床、道岔及防 爬设备等。铁道Fra bibliotek概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
二、铁路主要技术标准
包括：线路等级、正线数目、牵引种类、机 车类型、限制坡度、最小曲线半径、机车交路、 车站分布、到发线有效长度和闭塞类型。 这些标准是确定铁路能力大小的决定因素， 不但对设计线的工程造价和运营质量有重大影响， 并且是确定设计线的路线方案、工程标准和设备 类型的依据，所以称为铁路主要技术标准。
道
概 论
竖曲线示意图
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
五、线路平面图和纵断面图
用一定的比例尺，把线路中心线及其两侧的 地形地貌投影到水平面上，就是线路的平面图。 用一定的比例尺，把线路中心线展直后投影 到铅垂面上，并标明平面、纵断面各项有关资料 的图纸，叫做铁路线路纵断面图。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
铁
(一)圆曲线
道
概 论
线路在转角处需设置圆曲线。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
线路平面设置曲线后，给列车运 行带来许多不良影响－－曲线附加阻 力。
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
湖南铁道职业技术学院
铁
道
概 论
曲线附加阻力一般采用试验公式计算
ωr=6000/R (N/t) ＝600/R（N/KN）