任务7-4圆曲线加缓和曲线测设学习指导
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任务7-4 圆曲线加缓和曲线测设学习指南一、概述
二、任务书
圆曲线加缓和曲线测设工作任务书
已
有
资
料
控制桩平面成果表
点号
平面坐标
X坐标Y坐标
I404 651
.
81652171
.
64416
I405 436
.
82082061
.
64535
I406 007
.
82229001
.
64813
2、线路直线、曲线转角表
任务要求
6人一组,每组在线路中线测量模拟实训场完成JD3上一个完整的圆曲线加缓和
曲线测设任务
技术要求
全站仪测设线路中线技术要求
线路中线技术要求
测量距离限值测量点位误差
≤500米 5.0cm
基本工作
步骤
①根据点之记统计控制桩完整性;
②领取仪器设备并检校;
③计算逐桩坐标;
④根据控制桩位置及计算逐桩坐标测设线路中线;
⑤置镜在已测设线路中线上后视线路控制桩检查已测设中线点;
⑤检查外业测量结果的正确性;;
⑥技术总结
仪器与工
具
2”,2+2ppm全站仪、棱镜、对中杆、木桩、锤子、记录板、计算器
测量结果检核
检核
内容
小组自检小组互检
合格点数不合格点数合格点数不合格点数中线桩检核
注:每组抽查5个点
考核评价成果评
定
根据学生测量成果的精度评定成绩,占50%;得分
学生自
评
学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评,
占10%;
得分
小组互
评
根据工作表现,发挥的作用,协作精神等小组成员互评,
占15%;
得分
教师评
价
根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神,职业道德等
进行评定;
根据根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定;
根据实习报告质量进行评定;综合以上评价,占25%。
得分
成绩教师签名
三、主要内容
1.缓加圆曲线逐桩坐标计算
缓加圆曲线也称基本型曲线,是铁路、公路最重要的曲线,其组成:直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线(见图6-6-1)。
图6-6-1 线路缓加圆曲线平面组成
1.1 缓和曲线设置
列车在曲线上运行时,会产生离心力,离心力的大小取决于列车重量、运行速度和圆曲线的半径。由于离心力的影响、使曲线外轨的负荷压力骤然增大,内轨负荷压力相应减小,当离心力超过某一限度时,列车就有脱轨和倾复的危险。为了抵消离心力的不良影响,铁路在曲线部分采用外轨超高的办法,即把外轨抬高一定数值,使车辆向曲线内倾斜,以平衡离心力的作用,从而保证列车安全运行。此外,由于车辆的构造要求,需进行内轨加宽。无论是外轨超高还是内轨加宽都不可能突然进行,而是逐渐完成,因此在直线与圆曲线之间加设一段平面曲线,其曲率半径ρ从直线的曲率半径∞(无穷大)逐渐变化到圆曲线的半径R ,这样的曲线称为缓和曲线或回旋线。在此曲线上任一点p 的曲率半径ρ与曲线的长度l 成反比,见图6-6-2,以公式表示为:
图6-6-2 缓和曲线
l
1
∝ρ 或 C l =⋅ ρ ( 6-6-1)
式中:C 为常数,称曲线半径变更率。
当0l l =时,R =ρ,按(6-6-1)式有:
0 l R l C ⋅=⋅=ρ (6-6-2)
(6-6-2)式中,l 为缓和曲线上任一点p 到直缓(ZH )点的曲线长;R 为圆曲线半径;l 0为缓和曲线总长度。(6-6-1式)或(6-6-2)式是缓和曲线必要的前提条件。在实用中,可采取符合这一前提条件的曲线作为缓和曲线。常用的有辐射螺旋线及三次抛物线。我国采用辐射螺旋线。
1.2缓和曲线方程式
按上列前提条件导出缓和曲线上任一点的坐标x 、y 为:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-+--=-+-=ΛΛΛΛ511
37349
25422403366345640C l C l c l y C l C l l x (6-6-3) 将0l R C ⋅=代入,得:
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧+-=+-=5
0511
3037034049
2
025422403366345640l R l l R l Rl l y l R l l R l l x (6-6-4) 式(6-6-4)表示以直缓(ZH )点或缓直(HZ )点为原点,相应的切线方向为横轴的直角坐标系中,计算缓和曲线上任一点的直角坐标公式。
1.3 缓和曲线常数
缓和曲线是在不改变直线段方向和保持圆曲线半径不变的条件下,插入到直线段和圆曲线之间的(图6-6-3)。为了在圆曲线与直线之间加入一段缓和曲线l 0,原来的圆曲线需要在垂直于其切线的方向移动一段距离p ,因而圆心就由O '移到O ,而原来的半径R 保持不变,由图中可看出,缓和曲线约有一半的长度是靠近原来的直线部分,而另一半是靠近原来的圆曲线部分,原来圆曲线的两端其圆心角为β0相对应的那部分圆弧,现在由缓和曲线所代替,因而圆曲线只剩下HY 到YH 这段长度即L 0,现在由于在圆曲线两端加设了等长的缓和曲线l 0后,曲线的主点为:直缓点(ZH )、缓圆点(HY)、曲中点(QZ)、圆缓点(YH)、缓直点(HZ)。0β、0δ、m 、p 、x 0、y 0统称为缓和曲线常数: