第3章线路平面和纵断面设计.ppt
合集下载
相关主题
- 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)。
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
wk.baidu.com
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。
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
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
2020/11/3
⑵行车平稳要求 ①夹直线太短—→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。
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。
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
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。
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
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
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
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
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)
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
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)
2020/11/3
wk.baidu.com
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。
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
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
2020/11/3
⑵行车平稳要求 ①夹直线太短—→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。
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。
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
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。
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
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
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
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
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)
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
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)