第3章线路平面和纵断面设计.ppt
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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
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。
《城市轨道交通线路与站场设计》教学课件 模块三 线路纵断面设计
模块三 线路纵断面设计
任务一 了解线路的纵断面
知识储藏
线路纵断面图是用一定的比例尺和规定的 符号，把平面图上的线路中心线展直后投影到 铅垂面上，并标有线路平面和纵断面有关资料 的图。线路的纵断面图显示了线路坡度的变化， 主要有上、下两局部组成：上局部主要是线路 图局部，表示线路纵断面概貌和沿线主要建筑 物特征；下局部主要是纵断面栏目局部，显示 了纵断面图中的主要数据。
同时长大坡段不宜与平面小半径曲线重叠。对于联络线、 出入线来讲，由于列车速度较慢，故其最大坡度可采用40‰。
任务二 线路纵坡设计
二、线路最大坡度
在实际工程中，对于每一条线路的最大坡度有一定的区别， 通常城市轨道交通最大坡度标准确实定以适应地形、跨越控制 高程的需要为目的。
一般而言，对于地面线和地下线，城市轨道交通系统沿线 地形平坦，高程控制问题不太突出，无需采用大坡度。但是对 于高架线，即使是地形平坦的地区，也应该选择较大的纵断面 最大坡度。因为如果最大坡度标准较小，整条线路的平均高度 就可能增加，从而导致工程造价增加。
任务一 了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
〔8〕平面曲线。
该栏中显示的是平面线形的示意图，线路平面曲线由凸起和 凹下的折线组成。其中，凸起表示线路右转，凹下表示线路左转。 凸起和凹下局部的转折点分别代表平面曲线的各个主点。曲线要 素要标注在曲线内侧，包括曲线转角值、圆曲线半径以及切线长 等。相邻曲线间的水平线为夹直线段，要标注其长度。从图中可 以对应看出线路平面与纵断面组合情况。
轨面设计标高为轨顶高程。一般地铁线路纵断面设计高程应 为轨面设计标高。
任务一 了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
〔5〕设计坡度和设计坡长。
该栏目中，向上或向下的斜线表示上坡道或下坡道，水平线 表示平道，斜线交接的位置表示变坡点。线上数字表示坡度的千 分数，单位为‰，坡度值一般为整数。线下数字表示坡段长度。 初步设计以及以前各设计阶段，坡段长度宜为50 m的倍数，变坡 点一般落在百米里程及50 m里程处。施工图设计设计阶段，坡段 长度一般取整为10 m的倍数，变坡点落在10 m里程上。
任务一 了解线路的纵断面
知识储藏
线路纵断面图是用一定的比例尺和规定的 符号，把平面图上的线路中心线展直后投影到 铅垂面上，并标有线路平面和纵断面有关资料 的图。线路的纵断面图显示了线路坡度的变化， 主要有上、下两局部组成：上局部主要是线路 图局部，表示线路纵断面概貌和沿线主要建筑 物特征；下局部主要是纵断面栏目局部，显示 了纵断面图中的主要数据。
同时长大坡段不宜与平面小半径曲线重叠。对于联络线、 出入线来讲，由于列车速度较慢，故其最大坡度可采用40‰。
任务二 线路纵坡设计
二、线路最大坡度
在实际工程中，对于每一条线路的最大坡度有一定的区别， 通常城市轨道交通最大坡度标准确实定以适应地形、跨越控制 高程的需要为目的。
一般而言，对于地面线和地下线，城市轨道交通系统沿线 地形平坦，高程控制问题不太突出，无需采用大坡度。但是对 于高架线，即使是地形平坦的地区，也应该选择较大的纵断面 最大坡度。因为如果最大坡度标准较小，整条线路的平均高度 就可能增加，从而导致工程造价增加。
任务一 了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
〔8〕平面曲线。
该栏中显示的是平面线形的示意图，线路平面曲线由凸起和 凹下的折线组成。其中，凸起表示线路右转，凹下表示线路左转。 凸起和凹下局部的转折点分别代表平面曲线的各个主点。曲线要 素要标注在曲线内侧，包括曲线转角值、圆曲线半径以及切线长 等。相邻曲线间的水平线为夹直线段，要标注其长度。从图中可 以对应看出线路平面与纵断面组合情况。
轨面设计标高为轨顶高程。一般地铁线路纵断面设计高程应 为轨面设计标高。
任务一 了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
〔5〕设计坡度和设计坡长。
该栏目中，向上或向下的斜线表示上坡道或下坡道，水平线 表示平道，斜线交接的位置表示变坡点。线上数字表示坡度的千 分数，单位为‰，坡度值一般为整数。线下数字表示坡段长度。 初步设计以及以前各设计阶段，坡段长度宜为50 m的倍数，变坡 点一般落在百米里程及50 m里程处。施工图设计设计阶段，坡段 长度一般取整为10 m的倍数，变坡点落在10 m里程上。
铁路线路的平面和纵断面ppt课件
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
.
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
设在施工线路及其邻线距施工地点两端500~1000m 处。司机见此标志须提高警惕，长声鸣笛，提醒施 工人员撤离到安全地点。
.
38
减速地点标
设在需要减速地点的两端各20m处。正面表示列车 应按规定限速通过地段的始点，背面表示列车到达 限速通过地段的终点
.
39
桥梁减速信号牌
设在需要限速通过的桥梁两端，上部表示客车限制 速度，下部表示货车限制速度。
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
F m v2 R
圆曲线
ρ=∞ ρ=R
为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）
而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
.
13
2）缓和曲线 的特点
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
F m v2 R
ρ=∞ ρ=R
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↓） 。
.
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
线路标志设在计算里程方向的线路左侧
.
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
设在施工线路及其邻线距施工地点两端500~1000m 处。司机见此标志须提高警惕，长声鸣笛，提醒施 工人员撤离到安全地点。
.
38
减速地点标
设在需要减速地点的两端各20m处。正面表示列车 应按规定限速通过地段的始点，背面表示列车到达 限速通过地段的终点
.
39
桥梁减速信号牌
设在需要限速通过的桥梁两端，上部表示客车限制 速度，下部表示货车限制速度。
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
F m v2 R
圆曲线
ρ=∞ ρ=R
为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）
而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
.
13
2）缓和曲线 的特点
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
F m v2 R
ρ=∞ ρ=R
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↓） 。
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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
路线设计PPT课件
缓和曲线
缓和曲线的作用 设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急剧变化，且使驾驶员容易做到匀顺地操纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续性。
缓和曲线
一、设置缓和曲线的目的和条件 （一）设置缓和曲线的条件 《标准》规定：直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，应设置缓和曲线（回旋线）；四级公路的直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，可不设置缓和曲线（回旋线），用超高、加宽缓和段径相连接。
S3′为对向车行驶的距离，按 t 2 的三分之二时间确定。
式中： V′— 对向汽车行驶速度(Km /h)。
行车视距
●《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求。其标准如下表。
三、各级公路对视距要求
设计速度（km/h）
120
100
80
60
停车视距（m）
缓和曲线
（二）设置缓和曲线的目的 有利于驾驶员操纵方向盘 消除离心力的突变，提高舒适性 完成超高和加宽的过渡 与圆曲线配合得当，增加线形美观
缓和曲线
二、缓和曲线最小长度 缓和曲线最小长度应满足： 使汽车平顺地由直线段过渡到到圆曲线段，并对离心力的增长有一定的限制； 驾驶员操纵方向盘所需的必要时间以利驾驶员顺适地操纵放向盘； 满足道路设置超高与加宽过渡的要求。
第一节 平面线形
一、 直线
二、 圆曲线
三、 缓和曲线
四、 行车视距
五、 平面线形设计要点
平面设计的主要内容: 1．平面线形设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线各自的设计及其组合设计，同时要考虑行车视距问题。 2．弯道部分的特别设计，如弯道加宽、弯道超高等。 3．沿线桥梁、隧道、道口、平面交叉口、广场和停车场等的平面布设，还有分隔带以及其断口的平面布置、路侧带缘石断口的平面布置。 4．道路照明及道路绿化的平面布置。
第三节 线路的平面和纵断面图
⑻纵断面图的上半部包括以下内容：
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
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
铁路线路平面和纵断面
1.1线路平面
根据中国铁路总公司《铁路技术管理规程》的规定，新建客货共线铁路区间正线的最小曲线 半径如表所示。
1.1线路平面
客运专线铁路区间线路的最小曲线半径为2 800 m，在困难情况下为2 200 m。
高速铁路的最小曲线半径应保证满足旅客列车最高行车速度300 km/h以上的要求。世界几个 主要国家高速铁路的最小曲线半径为：法国的TGV大西洋干线6 000 m；德国的 ICE 7 000 m； 日本的东海道干线2 500 m，其他干线4 000 m。
铁路运输设备
铁路线路平面 和纵断面
铁路线路平面和纵断面
在进行工程设计时，铁路线路在空间的位置是以其中心线来表示的。线路中心线是指过距外 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，如图所示。线路中心线 在水平面上投影的轨迹称为线路平面，由直线和曲线组成，表明线路的直、曲变化状态。线 路中心线纵向展直后，其路肩标高在垂直面上投影的轨迹称为线路纵断面，由不同坡度的坡 道组成，表明线路的坡度变化。
1.1线路平面
线路平面标准包括最小曲线半径、夹直线、缓和曲线、超高、欠超高、过超高等。 1.最小曲线半径
1.1线路平面
最小曲线半径是线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值，是限制列车最高速度的主要因 素之一，对工程费和运营费都有很大影响。因此，合理选择最小曲线半径是线路设计的重要 任务之一，它与铁路运输模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度有关。 铁路线路的曲线半径应根据地形、铁路等级、列车通过曲线时最大允许速度等因素，由大到 小选用。我国铁路正线的圆曲线半径一般是4 000 m、3 000 m、2 500 m、2 000 m、1 500 m、1 200 m、1 000 m、800 m、700 m、600 m、550 m、500 m、450 m、400 m、 350 m和 300 m 共16种。当地形较平坦、线路位置及曲线半径的选择受地形限制较少时，应 尽量选择较大的半径，以保证良好的运营条件。在地形困难的地段，最小曲线半径应能满足 规定的列车最高行车速度的要求，其关系式为
线路平面和纵断面设计
定性。
考虑地形地貌
设计时应充分考虑地形地貌特点， 合理利用地形，减少工程量和投资。
保证排水顺畅
纵断面设计应确保排水顺畅，防止 积水和冲刷对线路造成不良影响。
纵断面设计要素
设计标高
根据地形、水文条件和规 范要求，合理确定各点的 设计标高。
纵坡
在保证排水顺畅的前提下， 尽量采用较缓的纵坡，以 减少工程量。
纵断面与平面协调设计
平面与纵断面协调
在平面设计时，应考虑纵断面的设计要素，使二者相互协调。对于复杂地形， 可采用曲线型纵断面以适应地形变化。
排水与防护工程协调
纵断面设计应考虑排水和防护工程的要求，确保排水顺畅并防止水土流失对线 路造成危害。对于需要设置防护工程的地段，纵断面设计应满足防护工程的要 求。
排水系统的功能
收集、输送、排放和处理道路表面的 雨水、雪水等，确保道路通行安全， 防止水损害。
道路排水设施类型选择及布局规划
排水设施类型
根据道路等级、地形、气候等条件，选择合适的排水设施类型，如明沟、暗管、 雨水口等。
布局规划
遵循“高水高排、低水低排”的原则，合理规划排水设施的布局，确保排水顺畅 。
综合考虑地形、地质、水文等因素，确定隧道洞口位置，确保洞 口安全、稳定。
洞身结构设计
根据地质勘察资料，进行隧道洞身结构设计，包括支护结构、排水 系统等。
隧道通风与照明设计
根据隧道长度、交通量等因素，进行通风与照明设计，确保隧道内 空气流通、光线充足。
特殊结构物施工方法简介
1 2
桥梁施工方法
包括支架现浇法、悬臂浇筑法、转体施工法等， 根据桥梁类型和施工条件选择合适的施工方法。
全面的地质信息。
不良地质条件分析
考虑地形地貌
设计时应充分考虑地形地貌特点， 合理利用地形，减少工程量和投资。
保证排水顺畅
纵断面设计应确保排水顺畅，防止 积水和冲刷对线路造成不良影响。
纵断面设计要素
设计标高
根据地形、水文条件和规 范要求，合理确定各点的 设计标高。
纵坡
在保证排水顺畅的前提下， 尽量采用较缓的纵坡，以 减少工程量。
纵断面与平面协调设计
平面与纵断面协调
在平面设计时，应考虑纵断面的设计要素，使二者相互协调。对于复杂地形， 可采用曲线型纵断面以适应地形变化。
排水与防护工程协调
纵断面设计应考虑排水和防护工程的要求，确保排水顺畅并防止水土流失对线 路造成危害。对于需要设置防护工程的地段，纵断面设计应满足防护工程的要 求。
排水系统的功能
收集、输送、排放和处理道路表面的 雨水、雪水等，确保道路通行安全， 防止水损害。
道路排水设施类型选择及布局规划
排水设施类型
根据道路等级、地形、气候等条件，选择合适的排水设施类型，如明沟、暗管、 雨水口等。
布局规划
遵循“高水高排、低水低排”的原则，合理规划排水设施的布局，确保排水顺畅 。
综合考虑地形、地质、水文等因素，确定隧道洞口位置，确保洞 口安全、稳定。
洞身结构设计
根据地质勘察资料，进行隧道洞身结构设计，包括支护结构、排水 系统等。
隧道通风与照明设计
根据隧道长度、交通量等因素，进行通风与照明设计，确保隧道内 空气流通、光线充足。
特殊结构物施工方法简介
1 2
桥梁施工方法
包括支架现浇法、悬臂浇筑法、转体施工法等， 根据桥梁类型和施工条件选择合适的施工方法。
全面的地质信息。
不良地质条件分析
【铁道工程-课件】第3章 线路平面和纵断面设计
2 l0 p ( m) 2 4R
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
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
《地铁线路设计》PPT课件
第三章 地铁线路设计
ppt课件
1
本章内容
第一节 选线与车站分布 第二节 线路平面 第三节 线路纵断面 第四节 线路网络规划 第五节 轨道的几何形位 第六节 限界
ppt课件
2
线路设计一般分为四个阶段：
可行性研究阶段
总体设计阶段
初步设计阶段
施工设计阶段
通过不同设计阶段，逐步由浅入深，不断地比 较修正线路平面、纵剖面和坡度、线路与车站的关 系，最后得到地铁和轻轨线路在城市三维空间中准 确的位置。
ppt课件
5
(4)地下铁道的每条线路应按独立运行进行设计。线 路之间以及与其他交通线路之间的相交处，应为立 体交叉。地下铁道线路之间应根据需要设置联络线。 联络线宜采用单线。
(5)地下铁道车站应设置在客流量大的集散点和地下 铁道线路交会的地方。车站间的距离应根据实际需 要确定，在市区宜为Ikm左右。在郊区不宜大于2km。
40 40 35 25
ppt课件
31
缓和曲线长度
v L Ｒ 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 30 30
80 75 70 70 60 55 45 40 35 30 20 20 － －
6我国已经建成地铁平均站间距离城市名称线别线路运营长度km车站个数平均站间距离m北京1号线西段1687121534北京环线2301181278北京复八线13511地下9个地面2个958上海地铁1号线一期161131200上海地铁2号线一期135101277上海明珠轻轨线2497519高架16个地面3个1370广州地铁1号线1847161086广州地铁2号线2321201105天津一期工程747110072路网规划与
ppt课件
1
本章内容
第一节 选线与车站分布 第二节 线路平面 第三节 线路纵断面 第四节 线路网络规划 第五节 轨道的几何形位 第六节 限界
ppt课件
2
线路设计一般分为四个阶段：
可行性研究阶段
总体设计阶段
初步设计阶段
施工设计阶段
通过不同设计阶段，逐步由浅入深，不断地比 较修正线路平面、纵剖面和坡度、线路与车站的关 系，最后得到地铁和轻轨线路在城市三维空间中准 确的位置。
ppt课件
5
(4)地下铁道的每条线路应按独立运行进行设计。线 路之间以及与其他交通线路之间的相交处，应为立 体交叉。地下铁道线路之间应根据需要设置联络线。 联络线宜采用单线。
(5)地下铁道车站应设置在客流量大的集散点和地下 铁道线路交会的地方。车站间的距离应根据实际需 要确定，在市区宜为Ikm左右。在郊区不宜大于2km。
40 40 35 25
ppt课件
31
缓和曲线长度
v L Ｒ 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 30 30
80 75 70 70 60 55 45 40 35 30 20 20 － －
6我国已经建成地铁平均站间距离城市名称线别线路运营长度km车站个数平均站间距离m北京1号线西段1687121534北京环线2301181278北京复八线13511地下9个地面2个958上海地铁1号线一期161131200上海地铁2号线一期135101277上海明珠轻轨线2497519高架16个地面3个1370广州地铁1号线1847161086广州地铁2号线2321201105天津一期工程747110072路网规划与
铁路工务线路平纵断面培训课件
1.地形部分：等高线的形态和标注的高度数字反
映该段线路经行地区的地形。
2.线路部分
(1)线路中心:粗实线为路线中心，该段线路包含
转向点、曲线、直线。虚线地段为隧道。
(2)线路里程:自线路起点至终点，在每一千米处
设置千米标，注明千米数;在千米标之间的每百米处设
百米标，注明百米标数。
(3)曲线要素及起、终点里程:在各曲线的内侧注
在纵断面图上用示意图注明线路的直线和曲线位置， 可以表明坡道与曲线的重叠情况。
(3)百米标:在整百米标处注上百米数。在百米标之
间地形变化点，应设置加标，以使绘出的地面线更符 合实际情况，加标处的数字为距离百米标的距离。
(4)地面标高:在各百米标和加标处注明地面标高。
(5)设计坡度:坡度栏中竖线为变坡点的位置，两竖 线间向上或向下的斜线分别表示上坡或下坡，平线表 示平坡。线上所注数字为坡度值，单位为%。;线下数 字为坡段长度，单位为米。
横断面图，也就是垂直于线路中线的横剖面图。 横断面图是根据横断面方向上各侧点至中桩的距离和 测点的高程等资料绘制的，水平方向表示距离，竖直 方向表不高程。用细实线画出与线路中线垂直的地面 线，图下的数字表明地形变化点的标高和各点之间的 水平距离。由线路纵断面图知道，该点的挖方深度。 根据路基顶面宽度、侧沟及边坡等有关规定尺寸，用 粗实线绘出路基设计断面的形状。路基横断面图是计 算土石方开挖数量和建筑施工的资料。
二、线路纵断面图
用一定的比例尺，把线路中心线展直后投影到铅
垂面上，并标明线路平面和纵断面的各项有关资料的
图纸，叫做线路纵断面图。它将线路中线经过之处的 地形起伏、地质等自然条件以及设计资料以图示表示 出来。
横向表示线路长度，竖向表示高度。由两部分组
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2020/11/3
2.3.1曲线半径对工程和运营的影响
⒈曲线限制速度 ⒉曲线半径对工程的影响 小半径曲线的优点： 更好地适应地形变化，减少路基、桥涵、隧道、挡墙 的工程数量 小半径曲线的缺点： ⑴增加线路长度
2020/11/3
2020/11/3
⑵降低粘着系数 机车通过时，车轮在钢轨上的纵向、横向滑动加剧，粘 着系数降低
第三章 线路平面和纵断面设计
§1 概述
⒈设计目的：在满足主要技术标准的前提下，确定线路 在空间中的位置 。
线路中心线
2020/11/3
铁路线路的平面与纵断面
• 铁路线路平面 定义：线路中心线在水平面上的投影 组成要素：直线和曲线
2020/11/3
• 铁路线路纵断面 定义：线路中心线（曲线部分展直后）在垂直
⑵维修工作量加大 小半径曲线地段，轨距、方向容易错位
2020/11/3
⑶行车费用增加 ①小半径曲线限制列车速度
列车通过曲线时，需要减速、限速、加速，机车需要 额外做功，使得运行时分和行车费用增加。 ②小半径曲线使线路加长、总偏角加大，导致曲线阻力 功加大，行车费用增加。
2020/11/3
2.3.2最小曲线半径的选定
2020/11/3
⒋设计要求
满足《铁路线路设计规范》要求 桥、隧、站和建筑物与线路的协调配合
工程造价省 优化设计
有利于运营
§2 区间线路平面设计
2.1平面组成和曲线要素
直线
线路平面
曲线
圆曲线
缓和曲线
2020/11/3
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
面上的投影 组成要素：平道和坡道
2020/11/3
平面图 纵断面图
2020/11/3
⒉设计内容
区间线路平面设计 区间线路纵断面设计 车站、桥梁、隧道
地段 平、纵面设计
线路的平面组成和曲线要素 平面设计
直线、圆曲线、缓和曲线 的设计
纵断面设计
最大坡度 坡段长度 坡段连接 坡度折减
⒊设计成果
线路平面图 线路纵断面图
切线长
Ty
R*tan (m) 2
曲线长
Ly
R (m)
180
2020/11/3
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
内移距离
p l02 (m) 24R
切垂距
m l0 (m) 2
缓和曲线角
0
90 l0
R
度
切线长 T(Rp)tanm
每吨列车克服的曲线阻力功 A rr* L y 6 R g 0 * 1 R 08 1.0 5 g 0 (J/t)
2020/11/3
⒋夹直线长度不应短于规定长度 夹直线——前一曲线终点与后一曲线起点间所夹直线 夹直线长度的确定
⑴满足线路养护要求 列车通过反向曲线路段时，频繁转向，车轮对钢轨的横向推 力加大。若夹直线太短，则正确位置不易保持，维修工作量 加大，危及行车安全，运费增加。 要求：不宜短于50~75米，最短不短于25米。
2
曲线长
LR(18200)2l0
2020/11/3
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
2020/11/3
2.2直线
平面设计时，先用有限条折线表示线路的大致位置， 然后再在相邻折线之间设置曲线。直线位置确定后，曲线 位置就大致上定下来了。因此平面设计，主要是直线位置 的确定。
2020/11/3
⑵轮轨磨耗条件 确定因素：行车速度，实设超高
外轨超高
hsh
11.8VJ2F Rmin
(mm)
均方根速度
NG2V
VJF
(km/h) NG
客车速度Vmax 欠超高≤允许值
hQ
1
1.8Vm2ax Rmin
hsh
货车速度Vh
过超高≤允许值
hG
hsh
11.8VH2 Rmin
① Rmin11.8(Vm h2Q axVJ2F)(m)
意义： ⑴铁路主要技术标准之一 ⑵对工程量和运营条件有重大影响
⒈最小曲线半径的计算式 客车货车共线 客车：保证舒适条件 货车：不致引起轮轨严重磨耗 ⑴旅客舒适条件
列车以最高速度通过时，欠超高不能大于允许值
Vh 1 .h 8 1 Q*R(km /h) R mi n1h. 8 1 V h m Q 2 a(m x线太短—→列车同时在相邻曲线上运行—→
车辆左右摇摆 R不同，超高不同 要求：为保证行车平稳舒适，夹直线不短于2~3节客车长，
即51~76.5米
②通过夹直线前后ZH、HZ点时，轮轨冲击—→转向架 弹簧产生振动
要求：为保证振动不叠加，旅客乘坐舒适，夹直线应足够 长，客车通过夹直线的时间要大于弹簧振动消失的 时间。
⑶轨道需要加强 R＜600时，横向冲击力加大，轨道要加强，要设置轨撑、 轨距杆来增加外侧道床的宽度 ⑷增加接触导线的支柱数量 R越小，中心线与接触导线的矢度越大，支柱间间距应该 减小
2020/11/3
⒊ 曲线半径对运营的影响 ⑴增加轮轨磨耗 轮轨间的纵向横向滑动、挤压，使磨耗增加。半径越小，
磨耗越大。
2020/11/3
具体设计时，若夹直线长度不够，则要修改线路的平面 位置。 修改措施： a 减小R，l。，使曲线长度变短 b 改移夹直线位置 c 用一个曲线代替几个同向曲线
2020/11/3
2.3圆曲线
设置目的：改变线路方向 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。
2020/11/3
设计直线应遵循的原则： ⒈直线与曲线相互协调 ⑴不要因设置直线而使工程量过大 ⑵不要因节省工程量而使曲线半径过小，
曲线长度过短，从而使运营体条件变差
⒉力争设置较长的直线段 好处：可缩短线路长度，改善运营条件
⒊力求减小交点偏角度数 线路转弯急，总长增加→投资大
偏角α大 克服的阻力功增加→运营支出加大
② 数 Rmin11.8(VhJ2G FVH 2)(m)
取maxR{mi}n 进整为50米的整倍
③ ①R+m ②in11.8h(V Qm 2ahxGVH 2)(m) 2020/11/3
⒉选定最小曲线半径的影响因素
⑴路段设计速度——最小曲线半径要满足各个路段的需要
⑵货车通过速度 坡度越陡，列车速度越慢。曲线上，外轨超高受允许过超高 的制约
2.3.1曲线半径对工程和运营的影响
⒈曲线限制速度 ⒉曲线半径对工程的影响 小半径曲线的优点： 更好地适应地形变化，减少路基、桥涵、隧道、挡墙 的工程数量 小半径曲线的缺点： ⑴增加线路长度
2020/11/3
2020/11/3
⑵降低粘着系数 机车通过时，车轮在钢轨上的纵向、横向滑动加剧，粘 着系数降低
第三章 线路平面和纵断面设计
§1 概述
⒈设计目的：在满足主要技术标准的前提下，确定线路 在空间中的位置 。
线路中心线
2020/11/3
铁路线路的平面与纵断面
• 铁路线路平面 定义：线路中心线在水平面上的投影 组成要素：直线和曲线
2020/11/3
• 铁路线路纵断面 定义：线路中心线（曲线部分展直后）在垂直
⑵维修工作量加大 小半径曲线地段，轨距、方向容易错位
2020/11/3
⑶行车费用增加 ①小半径曲线限制列车速度
列车通过曲线时，需要减速、限速、加速，机车需要 额外做功，使得运行时分和行车费用增加。 ②小半径曲线使线路加长、总偏角加大，导致曲线阻力 功加大，行车费用增加。
2020/11/3
2.3.2最小曲线半径的选定
2020/11/3
⒋设计要求
满足《铁路线路设计规范》要求 桥、隧、站和建筑物与线路的协调配合
工程造价省 优化设计
有利于运营
§2 区间线路平面设计
2.1平面组成和曲线要素
直线
线路平面
曲线
圆曲线
缓和曲线
2020/11/3
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
面上的投影 组成要素：平道和坡道
2020/11/3
平面图 纵断面图
2020/11/3
⒉设计内容
区间线路平面设计 区间线路纵断面设计 车站、桥梁、隧道
地段 平、纵面设计
线路的平面组成和曲线要素 平面设计
直线、圆曲线、缓和曲线 的设计
纵断面设计
最大坡度 坡段长度 坡段连接 坡度折减
⒊设计成果
线路平面图 线路纵断面图
切线长
Ty
R*tan (m) 2
曲线长
Ly
R (m)
180
2020/11/3
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
内移距离
p l02 (m) 24R
切垂距
m l0 (m) 2
缓和曲线角
0
90 l0
R
度
切线长 T(Rp)tanm
每吨列车克服的曲线阻力功 A rr* L y 6 R g 0 * 1 R 08 1.0 5 g 0 (J/t)
2020/11/3
⒋夹直线长度不应短于规定长度 夹直线——前一曲线终点与后一曲线起点间所夹直线 夹直线长度的确定
⑴满足线路养护要求 列车通过反向曲线路段时，频繁转向，车轮对钢轨的横向推 力加大。若夹直线太短，则正确位置不易保持，维修工作量 加大，危及行车安全，运费增加。 要求：不宜短于50~75米，最短不短于25米。
2
曲线长
LR(18200)2l0
2020/11/3
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
2020/11/3
2.2直线
平面设计时，先用有限条折线表示线路的大致位置， 然后再在相邻折线之间设置曲线。直线位置确定后，曲线 位置就大致上定下来了。因此平面设计，主要是直线位置 的确定。
2020/11/3
⑵轮轨磨耗条件 确定因素：行车速度，实设超高
外轨超高
hsh
11.8VJ2F Rmin
(mm)
均方根速度
NG2V
VJF
(km/h) NG
客车速度Vmax 欠超高≤允许值
hQ
1
1.8Vm2ax Rmin
hsh
货车速度Vh
过超高≤允许值
hG
hsh
11.8VH2 Rmin
① Rmin11.8(Vm h2Q axVJ2F)(m)
意义： ⑴铁路主要技术标准之一 ⑵对工程量和运营条件有重大影响
⒈最小曲线半径的计算式 客车货车共线 客车：保证舒适条件 货车：不致引起轮轨严重磨耗 ⑴旅客舒适条件
列车以最高速度通过时，欠超高不能大于允许值
Vh 1 .h 8 1 Q*R(km /h) R mi n1h. 8 1 V h m Q 2 a(m x线太短—→列车同时在相邻曲线上运行—→
车辆左右摇摆 R不同，超高不同 要求：为保证行车平稳舒适，夹直线不短于2~3节客车长，
即51~76.5米
②通过夹直线前后ZH、HZ点时，轮轨冲击—→转向架 弹簧产生振动
要求：为保证振动不叠加，旅客乘坐舒适，夹直线应足够 长，客车通过夹直线的时间要大于弹簧振动消失的 时间。
⑶轨道需要加强 R＜600时，横向冲击力加大，轨道要加强，要设置轨撑、 轨距杆来增加外侧道床的宽度 ⑷增加接触导线的支柱数量 R越小，中心线与接触导线的矢度越大，支柱间间距应该 减小
2020/11/3
⒊ 曲线半径对运营的影响 ⑴增加轮轨磨耗 轮轨间的纵向横向滑动、挤压，使磨耗增加。半径越小，
磨耗越大。
2020/11/3
具体设计时，若夹直线长度不够，则要修改线路的平面 位置。 修改措施： a 减小R，l。，使曲线长度变短 b 改移夹直线位置 c 用一个曲线代替几个同向曲线
2020/11/3
2.3圆曲线
设置目的：改变线路方向 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。
2020/11/3
设计直线应遵循的原则： ⒈直线与曲线相互协调 ⑴不要因设置直线而使工程量过大 ⑵不要因节省工程量而使曲线半径过小，
曲线长度过短，从而使运营体条件变差
⒉力争设置较长的直线段 好处：可缩短线路长度，改善运营条件
⒊力求减小交点偏角度数 线路转弯急，总长增加→投资大
偏角α大 克服的阻力功增加→运营支出加大
② 数 Rmin11.8(VhJ2G FVH 2)(m)
取maxR{mi}n 进整为50米的整倍
③ ①R+m ②in11.8h(V Qm 2ahxGVH 2)(m) 2020/11/3
⒉选定最小曲线半径的影响因素
⑴路段设计速度——最小曲线半径要满足各个路段的需要
⑵货车通过速度 坡度越陡，列车速度越慢。曲线上，外轨超高受允许过超高 的制约