鐵道概論IntroductionofRailway13課件

IntroductionofRailway工1801

鐵道工程系張向東鐵道概論區(qū)間線路平面設(shè)計(jì)Part2鐵路線路是一條空間曲線，由它的線路中心線表示。？1.線路中心線路基橫斷面上的O點(diǎn)在縱向的連線表示線路的中心線。O點(diǎn)為距離外軌半個(gè)軌距的鉛垂線AB與路肩水平線CD的交點(diǎn)。鐵路線路的基本概念A(yù)BOCD2.線路平面：線路中心線在水平面上的投影，表示線路平面狀況。3.線路縱斷面：是沿線路中心線所作的鉛垂剖面展直后、線路中心線的立面圖，表示線路起伏情況，其高程為路肩高程。4.鐵路設(shè)計(jì)的基本文件⑴線路平面圖；⑵線路縱斷面圖。5.列車運(yùn)行軌跡的基本特征：①連續(xù)且圓順，任何一點(diǎn)上不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折；②曲率連續(xù)，即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率的值；③曲率的變化率連續(xù)，軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率的值。一、平面組成及基本線形1.平面組成線路平面由曲線和與之相切的直線組成。曲線由圓曲線和緩和曲線構(gòu)成。0RRYZZHHYYHZYYH直線緩和曲線圓曲線半徑變化ρ=Rρ=RRT曲線與直線的連接⑴曲線展線克服高程2.曲線的作用i=50/1400=34.5‰i=50/500=100‰⑵繞避村鎮(zhèn)2.曲線的作用⑶繞避障礙2.曲線的作用⑴定線路的總體走向；3.紙上定線方法——導(dǎo)向線法⑵在地形圖上選定控制線路走向的控制點(diǎn)；⑶在兩相鄰直線之間加配圓曲線與直線相切。二、直線1.直線設(shè)計(jì)的一般原則⑴根據(jù)地形地物條件，使直線與曲線相互協(xié)調(diào)；⑵力爭(zhēng)設(shè)置較長(zhǎng)直線，減少交點(diǎn)個(gè)數(shù)，縮短線路長(zhǎng)度，改善運(yùn)營(yíng)條件；⑶力求減少交點(diǎn)轉(zhuǎn)角的度數(shù)。2.夾直線⑴概念指相鄰兩曲線間的直線段，即前一曲線的終點(diǎn)（HZ1）與后一曲線的起點(diǎn)（ZH2）間的直線。同向曲線反向曲線

⑵夾直線長(zhǎng)度①滿足養(yǎng)護(hù)維修的要求

≮2～3節(jié)鋼軌；LJmin＞50m～75m，≮25m；線形連續(xù)性：判明直線或曲線，應(yīng)大于50m；大型養(yǎng)路機(jī)械：不應(yīng)小于50～70m。②滿足行車平穩(wěn)的要求夾直線長(zhǎng)度不宜短于2～3節(jié)客車長(zhǎng)度?？拓浌簿€鐵路的LJmin不宜短于51.0～76.5m；客運(yùn)專線的LJmin不宜短于56～84m。⑶夾直線的最小長(zhǎng)度表2－1夾直線的最小長(zhǎng)度（m）鐵路類型客運(yùn)專線客貨共線鐵路設(shè)計(jì)速度（km/h）350300200<V≤25020020016014012010080工程條件一般280240200160140130110806050困難2101801501201008070504030曲線圖示概略設(shè)計(jì)的平面詳細(xì)設(shè)計(jì)的平面三、圓曲線1.曲線要素⑴未加設(shè)緩和曲線的圓曲線

α切線長(zhǎng)Ty=R·tan—(m)；

2

π·α·R曲線長(zhǎng)Ly=————(m)；

180

α外矢距Ey=R·(sec—-1)(m)

2EyQZ⑵加設(shè)緩和曲線的曲線

αT=（R+P）·tan—+m(m)

2

π·(α-2β0)·RL=——————+2l0

180

αE=(R+P)·sec—-R(m)2

π·α·R≈————+l0

(m)

1802.曲線上的主點(diǎn)里程⑴直緩點(diǎn)（ZH）里程在平面圖上量得；⑵緩直點(diǎn)（HZ）里程=ZH里程+曲線長(zhǎng)度L⑶緩圓點(diǎn)（HY）里程=ZH里程+l0⑷圓緩點(diǎn)（YH）里程=HZ里程-l0直圓直緩緩ZHHYQZYHHZJD轉(zhuǎn)向角α2.曲線外軌超高離心力⑴曲線超高(curvesuperelevation)的概念

為了平衡列車在曲線上行駛所產(chǎn)生的離心力，設(shè)置曲線地段外股鋼軌高于內(nèi)股鋼軌的數(shù)值。（m/s2）

（m/s2）

n∵∴外軌超高對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軌距，S=1500，則外軌超高為新建鐵路的平均速度

——

速度系數(shù)，在客貨共線一般地段采用0.80，單線上、下行速度懸殊地段可采用0.65。客運(yùn)專線鐵路根據(jù)運(yùn)輸模式和旅客列車設(shè)計(jì)速度確定，一般為0.55～0.80。若取

=0.80，則實(shí)設(shè)外軌超高為：⑵最大超高允許值最大超高的影響因素：

安全因素：即車輛在有超高的曲線中停車或低速通過時(shí)，如果從曲線外側(cè)來風(fēng)不會(huì)使車輛向內(nèi)側(cè)顛覆；

舒適度因素：即旅客不會(huì)因車輛的傾斜而感到不舒服。3.曲線半徑⑴曲線半徑對(duì)工程和運(yùn)營(yíng)的影響①限制行車速度②對(duì)工程量的影響a.小曲線半徑增加線路長(zhǎng)度△Lr=2(TD-Tx)+Kx-KDb.小曲線半徑降低黏著系數(shù)

受離心力和向心力的影響，動(dòng)輪在鋼軌上產(chǎn)生橫向滑動(dòng)；由于外軌超高，當(dāng)機(jī)車速度不夠高而偏靠?jī)?nèi)軌，造成一側(cè)動(dòng)輪在滾動(dòng)中空轉(zhuǎn)。c.小曲線半徑軌道需要加強(qiáng)小半徑曲線上，裝置軌撐和軌距桿，加鋪軌枕，增加曲線外側(cè)道床寬度，增鋪道碴，從而增大工程投資。d.小曲線半徑增加接觸導(dǎo)線的支柱數(shù)量

為防止受電弓與接觸導(dǎo)線脫離，接觸導(dǎo)線的支柱間距應(yīng)隨曲線半徑的減小而縮短，從而增加了導(dǎo)線支柱的數(shù)量。③對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響a.增加輪軌磨耗；b.維修工作量增大；c.行車費(fèi)用增高?！窘Y(jié)論】曲線半徑R↘，1.行車速度V↘；2.線路長(zhǎng)度L↗；3.黏著系數(shù)μ↘；4.軌道工程量↗；5.電氣化支柱數(shù)量↗；6.輪軌磨耗↗；7.維修工作量↗；8.行車費(fèi)用↗。4.最小曲線半徑的選擇——由大到小，寧大勿小最小曲線半徑值鐵路類型客運(yùn)專線客貨共線鐵路最高設(shè)計(jì)速度Vmax（km/h）35030025020020016014012010080軌道類型有砟軌道無砟軌道有砟軌道無砟軌道Rmin（m）一般7000700050004500400022003500200016001200800600(特殊)困難/55004500400035002000280016001200800600500注：括號(hào)內(nèi)數(shù)字為特殊條件下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后方可采用的個(gè)別曲線半徑。

四、緩和曲線1.緩和曲線的作用⑴連接直線和半徑為R的曲線；曲率由0漸變?yōu)?/R；⑵在緩和曲線范圍內(nèi)，外軌超高由直線上的0值逐漸增加到圓曲線的超高度；⑶當(dāng)緩和曲線與半徑小于350m的圓曲線相連接時(shí)，在整個(gè)緩和曲線范圍內(nèi)，軌距加寬值由零逐漸增加到圓曲線的加寬值。特征：一條曲率和超高均漸變的空間曲線。2.緩和曲線的線型直線順坡式三次拋物線基本方程應(yīng)滿足的條件當(dāng)l=0時(shí)，K=0；當(dāng)l=l0時(shí)，K=1/R參數(shù)方程式：五、線間距1.線間距的定義

線路正線數(shù)目為雙線或三線時(shí)，區(qū)間兩相鄰線路中心線之間的距離稱為線間距離。2.線間距的確定原則⑴線距根據(jù)限界擬定；⑵曲線地段線距需考慮加寬。區(qū)間正線第一、二線間最小線間距鐵路類型客運(yùn)專線客貨共線鐵路最高設(shè)計(jì)速度Vmax