铁路线路的平面和纵断面ppt课件
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高铁平面和纵断面课堂PPT
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 （侧视），表明线路的坡度变化，包含平道、坡道及竖曲线。
线路平面
高速铁路线路平面标准包括超高、最小曲线半径、缓和 曲线长度等；
线路纵断面标准包括最大坡度值和竖曲线等。
11
高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求
坡段的设计坡度应适应地形，合理选用。 线路的最大坡度应根据地形条件、动车组功率、 运输组织模式、设计线的输送能力、牵引质量、 工程数量和运营质量等，经过牵引计算验算并经 技术经济比选分析后确定。
250 3500 3000 20000
15
4、最小坡段长度
两个坡段的连接点，即坡度变化点，称为变坡点。 一个坡段两端变坡点间的水平距离称为坡段长度。
最小坡段长度
设计行车速度（km／h） 一般条件（m） 困难条件（m）
350 2000 900
300 1200 900
250 1200 900
16
接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电 弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线 上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬接触悬 挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件和绝缘子。接触悬挂通过支 持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力 机车。电流24000kv
（2）无砟轨道指采用混凝土、 沥青混合料等整体基础取代 散粒碎石道床的轨道结构， 又称作无碴轨道，是当今世 界先进的轨道技术。
2
Байду номын сангаас
2、有砟轨道和无砟轨道
（3）有砟轨道的优缺点 优点：建设费用低、噪声传播范围小、建设
周期短、破坏时修复时间短、自动化及机械化维修效率高、轨 道超高和几何状态调整简单等优点。
线路平面
高速铁路线路平面标准包括超高、最小曲线半径、缓和 曲线长度等；
线路纵断面标准包括最大坡度值和竖曲线等。
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高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求
坡段的设计坡度应适应地形，合理选用。 线路的最大坡度应根据地形条件、动车组功率、 运输组织模式、设计线的输送能力、牵引质量、 工程数量和运营质量等，经过牵引计算验算并经 技术经济比选分析后确定。
250 3500 3000 20000
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4、最小坡段长度
两个坡段的连接点，即坡度变化点，称为变坡点。 一个坡段两端变坡点间的水平距离称为坡段长度。
最小坡段长度
设计行车速度（km／h） 一般条件（m） 困难条件（m）
350 2000 900
300 1200 900
250 1200 900
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接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电 弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线 上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬接触悬 挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件和绝缘子。接触悬挂通过支 持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力 机车。电流24000kv
（2）无砟轨道指采用混凝土、 沥青混合料等整体基础取代 散粒碎石道床的轨道结构， 又称作无碴轨道，是当今世 界先进的轨道技术。
2
Байду номын сангаас
2、有砟轨道和无砟轨道
（3）有砟轨道的优缺点 优点：建设费用低、噪声传播范围小、建设
周期短、破坏时修复时间短、自动化及机械化维修效率高、轨 道超高和几何状态调整简单等优点。
铁路线路基本知识及PPT课件
(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；
17
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(4)根据曲线长度L和曲线起点里程，由公式HZ=ZH+L计算出曲线终点里程，同 时标出里程；
(5)其他主点(HY、YH)里程，由公式HY=ZH+l0、YH=HZ–l0 ，计算后用尺量得；
8
第8页/共188页
第二节 区间线路平面设计
一、线路平面组成
线路平面
直线 曲线
圆曲线 缓和曲线
我国铁路曲线的基本形式是： 直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线
9
第9页/共188页
10
O
二、平面曲线要素 α
1．概略定线时未加设缓和曲线平
面曲线要素计算
Ty
R tan α 2
(m)
Ly
παR 180
右偏 左偏
左偏 右偏
右偏 左偏
线路纵断面图平面曲线表示示意图
15
第15页/共188页
②
①
①
直线法
①
②
③
曲线法
②
16
第16页/共188页
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。
第51页/共188页
52
Rmin
11.8Vm2ax hmax hqy
(m)
式中：Vmax ——取160，140，120，100，80km/h； hmax——取150mm； hqy——一般取70mm；困难取90mm。
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(4)根据曲线长度L和曲线起点里程，由公式HZ=ZH+L计算出曲线终点里程，同 时标出里程；
(5)其他主点(HY、YH)里程，由公式HY=ZH+l0、YH=HZ–l0 ，计算后用尺量得；
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第二节 区间线路平面设计
一、线路平面组成
线路平面
直线 曲线
圆曲线 缓和曲线
我国铁路曲线的基本形式是： 直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线
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O
二、平面曲线要素 α
1．概略定线时未加设缓和曲线平
面曲线要素计算
Ty
R tan α 2
(m)
Ly
παR 180
右偏 左偏
左偏 右偏
右偏 左偏
线路纵断面图平面曲线表示示意图
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②
①
①
直线法
①
②
③
曲线法
②
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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。
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Rmin
11.8Vm2ax hmax hqy
(m)
式中：Vmax ——取160，140，120，100，80km/h； hmax——取150mm； hqy——一般取70mm；困难取90mm。
《铁路线路纵断面》课件
变化
坡向定义
坡向变化类型
坡向是指线路纵断面上任意一点所处位置 的倾斜方向。
坡向变化包括顺向坡、反向坡和回头坡等 。
坡向变化影响
设计原则
坡向变化对线路的排水系统、防护工程和 线路的美观度有影响。
在设计中，应尽量保持坡向的连续性和一 致性，避免不必要的坡向变化，以提高线 路的美观度和安全性。
坡型的变化
坡长的优化设计
总结词
坡长是铁路线路纵断面设计中需要考 虑的重要因素，它影响着线路的土石 方工程量和排水系统的设计。
详细描述
在坡长优化设计中，应根据地形起伏 变化和排水要求，合理确定坡长，以 减少土石方工程量，降低施工难度和 成本。
坡向的优化设计
总结词
坡向是铁路线路纵断面设计中需要考虑的重要因素，它影响着线路的排水和运营 安全。
坡型定义
坡型是指线路纵断面上不同坡度的组合形 式。
坡型变化影响
坡型变化对线路的土石方工程量、排水系 统和线路的安全稳定性有影响。
坡型变化类型
坡型变化包括直线型、折线型和曲线型等 。
设计原则
在设计中，应根据工程地质条件和环境因 素，合理选择坡型，以降低工程难度和成 本，同时确保线路的安全稳定运行。
04
详细描述
在坡向优化设计中，应结合地形、地质、气候等自然条件，合理选择坡向，以保 证排水顺畅，提高线路的运营安全性和稳定性。
坡型的优化设计
总结词
坡型是铁路线路纵断面设计中需要考虑的重要因素，它影响 着线路的景观和行车舒适性。
详细描述
在坡型优化设计中，应结合地形、地质、气候等自然条件， 以及行车舒适性和景观要求，合理选择坡型，以提高线路的 美观性和舒适性。
优化排水系统，提高线路效率
坡向定义
坡向变化类型
坡向是指线路纵断面上任意一点所处位置 的倾斜方向。
坡向变化包括顺向坡、反向坡和回头坡等 。
坡向变化影响
设计原则
坡向变化对线路的排水系统、防护工程和 线路的美观度有影响。
在设计中，应尽量保持坡向的连续性和一 致性，避免不必要的坡向变化，以提高线 路的美观度和安全性。
坡型的变化
坡长的优化设计
总结词
坡长是铁路线路纵断面设计中需要考 虑的重要因素，它影响着线路的土石 方工程量和排水系统的设计。
详细描述
在坡长优化设计中，应根据地形起伏 变化和排水要求，合理确定坡长，以 减少土石方工程量，降低施工难度和 成本。
坡向的优化设计
总结词
坡向是铁路线路纵断面设计中需要考虑的重要因素，它影响着线路的排水和运营 安全。
坡型定义
坡型是指线路纵断面上不同坡度的组合形 式。
坡型变化影响
坡型变化对线路的土石方工程量、排水系 统和线路的安全稳定性有影响。
坡型变化类型
坡型变化包括直线型、折线型和曲线型等 。
设计原则
在设计中，应根据工程地质条件和环境因 素，合理选择坡型，以降低工程难度和成 本，同时确保线路的安全稳定运行。
04
详细描述
在坡向优化设计中，应结合地形、地质、气候等自然条件，合理选择坡向，以保 证排水顺畅，提高线路的运营安全性和稳定性。
坡型的优化设计
总结词
坡型是铁路线路纵断面设计中需要考虑的重要因素，它影响 着线路的景观和行车舒适性。
详细描述
在坡型优化设计中，应结合地形、地质、气候等自然条件， 以及行车舒适性和景观要求，合理选择坡型，以提高线路的 美观性和舒适性。
优化排水系统，提高线路效率
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↓） 。
.
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
铁路线路的平面与纵断面
线路纵断面。
• （2） 线路纵断面组成要素 为了适应地面的起伏，线路上除了平道外，还修成不同
的坡道。因此平道与坡道就成了线路纵断面的组成要素。
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
（3）坡道阻力
坡度表示坡道线路中心线与水平面夹角的正切值.用千分率 (i‰)表示的这一坡道度数.
• 坡道阻力规定上坡为“+”，下坡时，为“-”
F2 Qg sin Qg tan Qg i
wi
F2 Qg
1000
Qg i Qg
1000
i 1000
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
（4）限制坡度
• 决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡度，叫做限 制坡度。
• 限制坡度的大小，影响一个区段的运输能力。
绕避地形示意图
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
3.运行阻力 • 列车在线路上运行时，所受阻力可归纳为两类：基本阻
力和附加阻力。
• 基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时受到的 阻力。
• 附加阻力：线路上受到额外阻力，如坡道阻力、曲线阻 力，启动阻力。附加阻力随列车运行条件或线路平面、 纵断面情况而定。
i ‰= h / L =tanα
式中：α－坡道线线路 中心线与水平线 夹角（°）。
第二节 铁路线路的平面及纵断
面 列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的阻力，称为坡
道附加阻力
• 机车车辆所受的重力Qg可分为两个分力F1和F2，F1由 轨道的反作用力所抵消，则F2就是坡度附加阻力。
• 单位坡道阻力：列车平均每单位质量所受到的坡道阻力 （用Wi表示），近似等于用千分率表示的这一坡道度数。
铁路线路的平面与纵断面
• （2） 线路纵断面组成要素 为了适应地面的起伏，线路上除了平道外，还修成不同
的坡道。因此平道与坡道就成了线路纵断面的组成要素。
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
（3）坡道阻力
坡度表示坡道线路中心线与水平面夹角的正切值.用千分率 (i‰)表示的这一坡道度数.
• 坡道阻力规定上坡为“+”，下坡时，为“-”
F2 Qg sin Qg tan Qg i
wi
F2 Qg
1000
Qg i Qg
1000
i 1000
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
（4）限制坡度
• 决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡度，叫做限 制坡度。
• 限制坡度的大小，影响一个区段的运输能力。
绕避地形示意图
第二节 铁路线路的平面及纵断 面
3.运行阻力 • 列车在线路上运行时，所受阻力可归纳为两类：基本阻
力和附加阻力。
• 基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时受到的 阻力。
• 附加阻力：线路上受到额外阻力，如坡道阻力、曲线阻 力，启动阻力。附加阻力随列车运行条件或线路平面、 纵断面情况而定。
i ‰= h / L =tanα
式中：α－坡道线线路 中心线与水平线 夹角（°）。
第二节 铁路线路的平面及纵断
面 列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的阻力，称为坡
道附加阻力
• 机车车辆所受的重力Qg可分为两个分力F1和F2，F1由 轨道的反作用力所抵消，则F2就是坡度附加阻力。
• 单位坡道阻力：列车平均每单位质量所受到的坡道阻力 （用Wi表示），近似等于用千分率表示的这一坡道度数。
铁路线路的平面与纵断面
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。
铁路线路PPT课件
第二节 铁路线路的平面和纵断面
铁路线路在空间的位置是用它的中心 线表示的。
线路中心线在水平面上的投影，叫铁 路线路的平面。
线路中心线（展直后）在垂直面上 的投影，叫线路纵断面。
第二节 铁路线路的平面和纵断面
一、铁路线路的平面
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。
曲线附加阻力
轨枕的作用：承受钢轨的压力并将其传给 道床，保持钢轨位置和轨距
轨枕类型： 钢筋混凝土枕、 木枕 我国普通轨枕的长度为2.5 m，岔枕和桥
枕长度为2.6～4.85m 每公里线路上铺设轨枕的数量，应根据
运量及行车速度等运营条件确定，一般在 1520～1840根之间。轨枕根数越多，轨道 强度越大。
(四)道床
平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点。
相邻两变坡点间的距离，叫做坡道长度。当相邻 坡道的坡度代数差超过一定数值，为保证列车运 行安全平稳，防止脱钩、断钩，应在相邻坡段间 用一圆顺曲线连接，使列车顺利地由一个坡段过 渡到另一个坡段，这个纵断面上变坡点处所设的 曲线叫做竖曲线。
第二节 铁路线路的平面和纵断面
道口即为道路与铁路的平面交叉。
三、道口、交叉及线路接轨
铁路道口和人行过道均应设置道口标志、 道口路段标线、司机鸣笛标及护桩，根据 需要设置栅栏或其他安全防护设施。
有人看守道口根据需要修建道口看守房， 设置照明灯、警示灯、遮断色灯信号机和 道口自动通知设备，并督促地方道路管理 部门设置齐全道口警示标志。根据需要设 置列车无线调度通信设备。
示。现行的标准钢轨类型有：75 kg/m、 60 kg/m、 50 kg/m等。 钢轨标准长度：25m和12.5m两种。对 于75Kg/m钢轨只有25m一种。
高速铁路平、纵断面
高速铁路平、纵断面
1.2高速铁路线路平面标准
1.最大超高 ✓ 日本新干线的实设最大超高允许值为180 mm，日本东海道新干
线的实设最大超高允许值为200 mm(提速到270～280 km/h)； ✓ 德国 ICE线和法国 TGV线的实设最大超高允许值为180 mm； ✓ 我国的高速铁路因考虑到要满足不同条件的轨道结构，故一般规
高速铁路平、纵断面
1.2高速铁路线路平面标准
3.最小曲线半径 （2）高、中速旅客列车共线运行的线路。 小曲线半径主要取决于高速列车的最高运行速度、中速列车的 运行速度、欠超高和过超高之和的允许值等因素。
（2-3） 式中，vmin为列车设计最小速度（km/h）；hq+hg为欠超高和 过超高之和的允许值（mm）；其他符号含义同前。
高速铁路平、纵断面
1.2高速铁路线路平面标准
3.最小曲线半径 （1）只运行高速或快速列车的客运专线。对于只运行高速或 快速列车的客运专线，最小曲线半径取决于最大速度、实设超 高与欠超高之和的允许值等因素。
（2-2） 式中，Rmin为最小曲线半径（m）；vmax为列车设计最大速 度（km/h）；h+hq为实设超高与欠超高之和的允许值（mm）。
高速铁路平、纵断面
1.3高速铁路线路纵断面标准
1.区间正线最大坡度
坡度是一段坡道两端点的高差与水平距离之比，用i‰表示。
在一定自然条件下，线路的最大坡度与设计线的输送能力、牵引质量、 工程数量和运营质量有着密切的关系，有时甚至会影响线路的走向。 高
高速铁路平、纵断面
1.3高速铁路线路纵断面标准
1.区间正线最大坡度
定实设最大超高允许值采用170 mm。
高速铁路平、纵断面
【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
《铁路线路纵断面》课件
将设计结果生成视觉效果图和动画，以 便进行展示、评审和沟通。
纵断面设计的难点
地形复杂
部分线路处于复杂的地形条 件下，如山区、高原等，设 计需要考虑地形的特点和限 制。
地质条件差
地质条件不同，对铁路建设 和设计有不同的要求，设计 需兼顾地质的可行性和安全 性。
保证设计效果
设计需要保证铁路的平稳性、 通畅性和安全性，在满足要 求的前提下解决各种技术问 题。
2 经济性原则
设计应在满足要求的前提下，尽可能节约成 本，提高效益。
3 实用性原则
设计方案应实用可行，适应线路的运营和维 护需求。
4 美观性原则
纵断面应具备一定的美观性，融入自然环境， 减少对景观的破坏。
设计流程
1
确定设计范围
明确纵断面的起点和终点，确定设计所
绘制地形图和地质图
2
涉及的区域和范围。
纵断面可以帮助确定铁路线路的路基形式和路基高度，确保线路的稳固和安全。
确定行驶速度
通过纵断面设计，可以确定交通工具的行驶速度，保证铁路运输的效率和流畅。
保证正常使用
合理的纵断面设计可以确保铁路线路的正常使用，并减少维护和修复成本。
纵断面设计的基本原则
1 安全性原则
纵断面设计应考虑列车行驶安全，避免出现 过高或过低的高程变化。
获取地形和地质数据，并绘制相应的地
图，为后续设计提供依据。
3
初步设计
根据设计要求和纵断面要素，进行初步
优化设计
4
设计，并进行必要的调整和优化。
在初步设计的基础上，对纵断面进行进
一步的优化，提高设计的合理性和可行
5
建立三维模型
性。
利用计算机软件建立铁路线路的三维模
高速铁路线路-PPT
2.2高速铁路平、纵断面
2.2.3高速铁路线路纵断面标准
3.竖曲线半径
竖曲线半径的计算公式为 （2-8）
式中，Rsh为竖曲线半径(m)；vmax为线路确定的最大行车速 度(km/h)；ash为离心加速度(m/s2)。
2.2高速铁路平、纵断面
2.2.3高速铁路线路纵断面标准
3.竖曲线半径
根据国外高速铁路的经验，当旅客舒适度所允许的竖向离心加 速度ash取 0.4 m/s2时，由式（2-8）可得竖曲线半径为
欠超高越来越小，允许坡度值越来越大。 高速铁路平（纵）断面的设计标准要以提高线路的平顺性为主， 尽可能地降低列车的横向和竖向加速度，减少列车各种振动叠加的 可能性，从而提高旅客的乘坐舒适度；同时也要考虑到减小工程量， 降低造价，便于施工、运营和维修等。
2.2高速铁路平、纵断面
2.2.2高速铁路线路平面标准
④曲线外轨超高逐渐增大或逐渐减小。
2.2高速铁路平、纵断面
2.2.2高速铁路线路平面标准
4.缓和曲线 ①平面。
（2）缓和曲线的线型
（2-4）
式中，y为缓和曲线上任意点的纵坐标(m)；x为缓和曲线上任意点的 横坐标(m)；R为曲线半径(m)；l0为实设超高(m)。
2.2高速铁路平、纵断面
2.2.2高速铁路线路平面标准
2.2高速铁路平、纵断面
2.2.2高速铁路线路平面标准
3.最小曲线半径 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。小半径曲线限制了列车的运行速度，增加了轮轨磨 耗，降低了轮轨间的黏着系数，增加了列车的运行阻力，增加 了轮轨设备和轨道设备的维修工作量，增加了线路的长度。
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
铁道概论 铁路线路平纵断面PPT课件
多线线 路
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2.2 铁路线路的平面和纵断面
铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。
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2.2 铁路线路的平面和纵断面
线路中心线是指距钢轨工作边半个轨距的铅垂线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：
L
A
L/2
C
D
O
B
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2.2 铁路线路的平面和纵断面
第24页/共53页
2.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。
➢ 缓和曲线介于直线与圆曲线之间，是一个过渡区域。
第25页/共53页
F 0 直线
F m v2
线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面(俯 视)，表明线路的直、曲变化状态（走向）；
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（侧视），表明线路的坡度变化（起伏）。
线路平面
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线路纵断面
线路位置示意图
17
第17页/共53页
2.2.1 铁路线路的平面及平面图
一、线路平面组成
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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。
第2页/共53页
2.1 铁路线路的平纵断面
2.1.1 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。
当以轮缘最小高度28mm及最大固定轴距6.5代入，得到：i0 4.3‰
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.
18
（2）限制坡度
每一铁路区段都是由许多平道和不同坡度的坡道组成的。 坡道的坡度不同，它们对列车重量的影响也就不同。坡度 越大，阻力越大，列车牵引重量越小。
决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡度， 叫做限制坡度。
.
19
如果在坡道上又有曲线，那么坡道阻力和曲线阻力 之和，不能大于该区段规定的限制坡度值
.
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
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↓） 。
曲线阻力大小可用公式计算：
w 600 R
W表示单位曲线阻力，即列车每吨重量分摊的曲线阻力
适用于曲线长度大于或等于列车长度的情况
.
10
工程中，必须根据铁路所允许的最高运行速度选择曲线半 径，一般取50、100m的整数倍
区间线路最小曲线半径 Vmax 4.3 R
铁路等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
路段设计行车速度(km/h)
我国铁路的等级分为三级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ表示
等级 铁路在路网中的意义
远期年客货运量
Ⅰ 在路网中起骨干作用
>=2Biblioteka (百万吨)Ⅱ 1.在路网中起骨干作用
<20
2.在路网中起联络、辅助作用 >=10
Ⅲ 为某一区域服务，具有地区运输 <10
性质
远期年客货运量，是指线路在交付运营后第10年
每天1对客车按1.0个百万吨货运量折算
i h tan
L
i表示坡度值，L=1500， h=9，则i为千分之6
F2 F1
Qg α
L
坡道与坡道. 阻力示意图
h
17
列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的阻 力，称为坡道附加阻力
机车车辆每单位质量，上坡时受到的坡道阻力，等 于千分率表示的这一坡道度数。
列车上坡时，坡道阻力规定为“+”，下坡时，为 “-”
.
4
（2）铁路技术标准 技术标准包括：正线数目、限制坡度、最小曲线半
径、牵引种类、机车类型、机车交路、车站分布、 到发线有效长度和闭塞类型
根据铁路能力确定上述标准，不同的标准对设计线 的工程造价和运营质量有重大影响
.
5
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
正线是指连接车站并贯穿或直股伸入车站的线路 站线是指站内除正线以外的到发线、调车线、牵出
160 120 80 120 80 100 80
最小曲线半径(m) 一般路段 困难路段
2000
1600
1200
800
500
450
1000
800
450
400
600
550
400
.
11
(1)2)设、置缓缓和和 曲曲线线的原因
F 0
直线
F m v2 R
圆曲线
R
圆曲线
.
12 12
(1)2)设、置缓缓和和 曲曲线线的原因
到的阻力。 附加阻力：线路上受到额外阻力，如坡道阻力、曲
线阻力，启动阻力。附加阻力随列车运行条件或线 路平面、纵断面情况而定。
曲线阻力如何产生的？
.
9
列车通过曲线时，由于离心力的作用，使得外侧车轮轮缘 挤压外轨，摩擦增大；同时由于外轨长于内轨，内车轮在 轨面上滚动时产生相对滑动，从而产生了曲线阻力。
线路
.
1
一、概述
铁路线路是机车和车辆运行的基础。 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
1、铁路勘测设计
新建设或改建铁路的工程量、投资量很大、技术 复杂、牵涉面广，因此在建筑铁路前，必须进行 深入细致的调查研究和勘测工作，从若干方案中 选出最优方案。
.
2
铁路建设划分为3个阶段：
.
圆曲线
14 14
（3）铁路线路平面图
用一定比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况 投影到水平面上，就构成了铁路线平面图
.
15
.
16
2、铁路线路的纵断面及纵断面图
（1）铁路线路的纵断面
为了适应地面的起伏，线路上除了平道以外，还 修成不同的坡道，平道和坡道就成了线路纵断面 的组成要素
坡度表示坡道线路中心线与水平面夹角的正切值
线、货物线及站内指定用途的其他线路
.
6
段管线是指机务、车辆、工务、电务段等专用并由 其管理的线路
岔线是指在区间或站内接轨，通向路内外单位的专 用线路
特别用途线是指安全线和避难线
.
7
二、铁路线路的平面和纵断面
铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。 线路中心线在水平面上的投影，称为铁路线路的平
限制坡度小，列车重量可以增加，运力大，费用就 低；但限制坡度过小，不容易适应地面的天然起伏， 在地形变化很大的地段，工程量增大，造价提高。
在地形障碍显著而集中的地段，采用标准限制坡度 有困难或工程造价太高时，允许采用大于限制坡度 的加力牵引坡度
加力牵引坡度指在大于限制坡度的地段，为了统一 全区段的列车重量标准，保证必要的线路通过能力， 而进行多机车牵引的坡度
面；线路中心线在垂直面上的投影，称为铁路线的 纵断面 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
.
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
（1）前期工作
方案研究。初测和初步设计
（2）基本建设 定测，技术设计，施工图设计，工程施工，验
收投产 （3）投资效果反馈
铁路运行若干年后，由建设单位会同有关部门， 对工程质量、技术指标和经济效益考察验证。
.
3
2、铁路等级和技术标准
（1）铁路等级
铁路等级是铁路的基本标准，设计铁路时，首要 任务就是确定铁路等级