1、線路平面和縱斷面設(shè)計,概 述,線路中心線：路基橫斷面上距外軌半個軌距的鉛垂線與路肩水平線的交點。,平縱斷面設(shè)計： 保證行車安全和平順。 既減少工程數(shù)量、降低工程造價；又為施工、運營、維 修提供有利條件，節(jié)約運營開支。 考慮線路上各類建筑物的類型選擇、工程數(shù)量、安全穩(wěn) 定和運營條件，及之間的協(xié)調(diào)配合和總體布置合理。,區(qū)間線路平面設(shè)計,一、平面組成和曲線要素,未加緩和曲線前：,緩和曲線：,p內(nèi)移距離 m 切垂距 0 緩和曲線角,二、直線,HZ1夾直線ZH2,同向曲線、反向曲線,夾直線最小長度限制：,1、線路養(yǎng)護要求,通過曲線，橫向推力大，不易保持正確位置。,23節(jié)軌，5075m。,2、行車平穩(wěn),保

2、證直緩點和緩直點的振動不 疊加，前轉(zhuǎn)向架和后轉(zhuǎn)向架的振動 不疊加。,3、修改方法,兩曲線半徑外軌超高設(shè)置不同， 未被平衡橫向加速度頻繁變化， 車輛搖擺，反向曲線更加嚴(yán)重。,三、圓曲線,（一）R對工程和運營的影響,1、限制行車速度,hQ、hG、hSH,未被平衡的加速度,未被平衡的離心加速度體現(xiàn)外軌超高不足，可以 用欠超高h(yuǎn)Q表示。,2、曲線半徑對工程的影響,（1）增加線路長度,（2）降低粘著系數(shù),（3）軌道需要增強,軌撐、軌枕、曲線外側(cè)道床加寬,（4）增加接觸導(dǎo)線的支柱數(shù)量,3、曲線半徑對運營的影響,（1）增加輪軌磨耗,（2）維修工作量增大,（二）最小曲線半徑的選定,1、計算,高速客運專線（旅客

3、舒適條件）,客貨混跑線路(輪軌磨耗條件）,高速列車通過欠超高不允許超過,低速列車通過過超高不允許超過,2、曲線半徑的影響因素,路段的設(shè)計速度,貨物列車的通過速度,地形條件,線規(guī)擬定的最小曲線半徑,（三）曲線半徑的選用,曲線半徑系列 因地制宜由大至小合理選用 結(jié)合平縱斷面特點合理選用,坡道平緩和凹形縱斷面坡底,長大坡道和凸形縱斷面坡頂、車站,需用足坡度上坡地段,小半徑宜集中設(shè)置,四、緩和曲線,（一）作用,行車平順、旅客舒適,R：R 離心力逐漸增加，利于行車平穩(wěn),h：0 h 向心力逐漸增加，與離心力增加配合。,軌距：B B+W 曲線加寬（R350m),（二）緩和曲線設(shè)計,1、線型選擇,考慮因素,超

4、高順坡變化平滑，豎直加速度，車輛沖擊振動輕微 起終點，隨 V增加而加劇沖擊振動 線型應(yīng)與軌道結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，維修方便 考慮其對工程數(shù)量的影響,線型,直線型超高順坡的三次拋物線型,半波正弦型超高順坡,長度計算及選用,a、超高順坡不致使車輪脫軌,b、超高時變率不致使旅客不適,c、未被平衡的離心加速度時變率不致影響旅客舒適,取上述三個計算之中最大值，并取整為10的倍數(shù)。,兩緩和曲線間圓曲線的最小長度,a、行車平穩(wěn),b、維修要求,五 、線間距離,鐵路并行修建第二線、第三線時，區(qū)間相鄰兩線中心線間的距離稱為線間距離。,（一）限界,（二）區(qū)間直線地段的線距,1、第一、第二線 4m,會車條件限制：,兩車最小距離

5、350m 不限速 兩車距離300350m 30km/h 兩車距離300m 禁止會車,2、第二、第三線 5.3m,（三）區(qū)間曲線地段的線距加寬,1、加寬原因,（1）車輛中部向曲線內(nèi)側(cè)凸出兩端向外側(cè)凸出,（2）曲線設(shè)有外軌超高時， 車體向內(nèi)側(cè)傾斜。,2、加寬值的計算,當(dāng)外側(cè)線路無超高或超高小于、等于內(nèi)側(cè)線路超高,外側(cè)線路超高大于內(nèi)側(cè)線路超高,3、加寬方法,加長內(nèi)側(cè)曲線的緩和曲線的長度,加寬曲線兩端夾直線的線間距,區(qū)間線路縱斷面設(shè)計,坡段 坡段長度 坡度值,(),上坡取正值， 下坡取負(fù)值。,一、線路最大坡度,限制坡度：單機 加力坡度：兩臺及以上 分方向限坡：運量不平衡,（一）限制坡度,單機牽引、持續(xù)

6、坡道、計算速度、等速運行。,1、限制坡度對工程運營的影響,輸送能力C,ixG C,工程數(shù)量,平原：影響不大，橋頭引線 山區(qū)： ix ，填挖小、橋隧短、線路短,運營費用,ix G 列車對數(shù)增加,有時， ix 、工程數(shù)量、線路長度，機車、車站數(shù)目 、旅行時間、運營開支增加不多，可綜合考慮。,機車臺數(shù)、乘務(wù)組、 燃料,N 區(qū)間縮短車站數(shù)量 日常支出,區(qū)段速度 、旅途時間 、相應(yīng)開支,2、限制坡度的影響因素,（1）鐵路等級,滿足設(shè)計線意義和作用、客貨運量、良好的運營條件、較低的運營成本。,（2）運輸要求和牽引動力條件,根據(jù)運輸任務(wù)，結(jié)合機車類型一并考慮。,（3）地形條件主要因素,限坡宜選用接近地面自然

7、平均坡度。,限坡小大量人工展線、增加工程投資和運營 支出、無經(jīng)濟價值 限坡大縱斷面上不充分利用、節(jié)約人工不明 顯、運營效果差,（4）鄰線牽引定數(shù),統(tǒng)一定數(shù)、避免換重。,（5）符合線規(guī),（二）分方向限制坡度,1、采用條件,輕、重方向運量相差顯著，且遠(yuǎn)期不會改變 輕車方向自然縱坡陡、重車方向自然縱坡緩 經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，認(rèn)為合理,2、限制條件,輕車方向ix不應(yīng)大于重車方向ijl,不大于根據(jù)雙方向貨流比，按雙向列車對數(shù)相同、每列車輛數(shù)相同的條件，算出的輕車方向限坡,（三）加力牽引坡度,原因：需要克服集中高程障礙，引起巨大工程 。,優(yōu)點：降低造價、縮短工期，是長大越 嶺地段克服巨大高差的一種行之 有效

8、的決策。 缺點：增加機車臺數(shù)和能量消耗，在加 力牽引的起迄站要增加補機摘掛 的作業(yè)時分, 增加補機設(shè)備 ijl太大時對下坡產(chǎn)生不利影響,計算：,雙機：,（）,（）,二、坡段長度,變坡點,坡段長度,從行車角度：應(yīng)力不疊加；保證車鉤不斷鉤,線規(guī)規(guī)定最小 能長則長 特殊200米,下列情況允許縮短至200米：,三、坡段連接,（一）坡段坡度代數(shù)差,代數(shù)差的絕對值,i 對列車運行的影響：,車鉤產(chǎn)生附加應(yīng)力,列車縱向力i隨增大而增大 凸型拉力大、壓力??； 凹型拉力小、壓力大 縱向力取決于G、工況、縱斷面,影響通視距離,（二）豎曲線,縱斷面變坡點設(shè)置的豎向圓弧,原因：,1、產(chǎn)生振動、局部加速度、旅客不適,2、

9、蒸汽機車導(dǎo)輪懸空、脫軌,3、車鉤錯動、脫鉤,圓弧型、拋物線型,、級鐵路3， 級鐵路4,豎曲線半徑的確定：,旅客舒適條件,運行安全,上浮的離心力不應(yīng)大于車重的10%,減小列車通過變坡點的附加縱向力,豎曲線的幾何要素,切線長：,豎曲線長度：,縱距：,外矢距：,豎曲線設(shè)置條件：,、級鐵路3， 級鐵路4，設(shè)豎曲線,豎曲線不與緩和曲線重合,豎曲線不設(shè)在無道碴橋面上,豎曲線不與道岔重疊,四、最大坡度折減,（一）曲線地段的最大坡度折減,（）,折減原則：,根據(jù)地形條件，當(dāng) imaxi+iR時不折減。 折減范圍為未加緩和曲線前的圓曲線。 取近期貨物列車長度 保證折減值，但不要過多，以免損失高度使線路展長。 折減

10、坡段長度應(yīng)接近并大于Lr，取50m倍數(shù)，且200m， 一般要求不大于貨車長度。 折減后取小數(shù)點后1位，第2位舍去。,折減方法：,（1）曲線間200m的直線段，可設(shè)計為一個坡段 。 i = i max(),（2）LyLl，圓曲線可設(shè)計為一個坡段,(),（3） Ly L l，,(),（4）若有連續(xù)多個LyLl ，并且加直線200m,a、直線段分開，并入兩端曲線。,b、曲線合并設(shè)計為一個坡段，（折減坡段長度不宜大 于貨物列車長度）,(),（5）當(dāng)曲線位于兩個坡段上時，按比例分配曲線偏角。,（二）小半徑曲線地段的最大坡度折減,（）,（）,折減原則：,1、內(nèi)燃機車粘著牽引不考慮。,2、電力牽引R500m

11、，考慮小半徑折減,3、蒸汽牽引,4、設(shè)計時，折減整個坡段。,（三）隧道內(nèi)最大坡度折減,長大坡道，且Ls400m,1、折減原因,2、最大坡度的折減系數(shù)s,3、折減范圍,限于隧道長度內(nèi)，隨折減坡段取值。,4、加速緩坡的設(shè)計,原因：保證在長大坡道上隧道過洞速度,隧道內(nèi)空氣附加阻力,最低過洞速度要求,五、坡段設(shè)計對行車費用的影響,名詞解釋：,橋涵、隧道、路基地段的平縱斷面設(shè)計,一、橋涵地段的平縱斷面設(shè)計,特大橋 500m 大 橋 100500m 中 橋 20100m 小 橋 20m,涵洞孔徑大小一般為0.756.0m,橋梁,設(shè)計、施工不便 換軌、整正曲線不便 偏心對墩臺受力不利 曲線行車搖擺，不利安全

12、,（一）橋涵地段的平面設(shè)計,小橋涵無要求,大中橋 宜設(shè)在直線上,明橋面橋 宜設(shè)在直線上,平面 設(shè)計,明橋面橋不宜設(shè)在反向曲線上,曲線（橋上）選用,橋頭引線不低于橋上線路標(biāo)準(zhǔn),運營,養(yǎng)護,平面 設(shè)計,（一）橋涵地段的平面設(shè)計,（二）橋涵地段的縱斷面設(shè)計,涵洞及道碴橋面橋無要求 明橋面橋應(yīng)設(shè)在平道上 4 爬行 明橋面橋不應(yīng)設(shè)豎曲線,設(shè)計標(biāo)高,二、 隧道地段的平縱斷面設(shè)計,（一）平面,（二）縱斷面,3,單面坡,人字坡,宜放在直線上 不宜放在反向曲線上,通風(fēng)好 爭取高度,排水 越嶺隧道 出碴,三、路基地段的線路縱斷面設(shè)計,中橋以上橋頭引線的路基設(shè)計標(biāo)高,小橋涵路基設(shè)計標(biāo)高,長路塹： 2 排水，凸型縱斷面設(shè)人字坡,站坪的線路平縱斷面設(shè)計,一、站坪長度,正線數(shù)目（股道數(shù)量） 車站類別 車站股道布置形式 遠(yuǎn)期到發(fā)線有效長,二、站坪的線路平面,區(qū)段站、中間站：宜設(shè)在直線上,橫列式車站：不得設(shè)在反向曲線上,縱列式車站：每一運行方向的列車到發(fā)線有效長范 圍內(nèi)，不應(yīng)有反向曲線,起動附加阻力,瞭望差 作業(yè)復(fù)雜 影響安全,尖軌不密貼 曲