《鐵路選線設(shè)計(jì)》本科課件

《鐵路選線設(shè)計(jì)》本科課件,鐵路選線設(shè)計(jì),鐵路,設(shè)計(jì),本科,課件 概概 述述線路中心線：線路中心線：路基橫斷面上距外軌半個(gè)軌距的鉛垂線與路肩水平線的交點(diǎn)。OCDAB 線路平面：線路中心線在水平面上的投影。線路縱斷面：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，其標(biāo)高為路肩高度。線路空間位置平平縱斷面設(shè)計(jì)：縱斷面設(shè)計(jì)：v 保證行車安全和平順。v 既減少工程數(shù)量、降低工程造價(jià)；又為施工、運(yùn)營(yíng)、維 修提供有利條件，節(jié)約運(yùn)營(yíng)開支。v 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(yùn)營(yíng)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(jì)區(qū)間線路平面設(shè)計(jì)一、平面組成和曲線要素一、平面組成和曲線要素平面直線曲線圓曲線緩和曲線曲線要素 偏角 半徑R 切線長(zhǎng)Ty 曲線長(zhǎng)Ly未加緩和曲線前：緩和曲線：p內(nèi)移距離m 切垂距0 緩和曲線角紙上定線時(shí)曲線與直線的設(shè)置方法二、直線二、直線HZ1夾直線ZH2同向曲線、反向曲線直線與曲線相互協(xié)調(diào)，線路位置合理。爭(zhēng)取較長(zhǎng)的直線段。力求減小交點(diǎn)偏角的度數(shù)。夾直線夾直線最小長(zhǎng)度限制：1、線路養(yǎng)護(hù)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) 保證直緩點(diǎn)和緩直點(diǎn)的振動(dòng)不疊加，前轉(zhuǎn)向架和后轉(zhuǎn)向架的振動(dòng)不疊加。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。23節(jié)客車長(zhǎng)度51.076.5m。3、修改方法減小曲線半徑R及l(fā)0改移直線位置減少同向曲線合并三、圓曲線三、圓曲線（一）曲線超高一）曲線超高 曲線超高是去線外軌頂面與內(nèi)軌頂面的水平高度之差。設(shè)置方法包括外軌提高法和線路中心高度不變法。理想狀態(tài) al=ax1、曲線超高計(jì)算、曲線超高計(jì)算a=al-ax+離心加速度 hQ-向心加速度 hG按照均衡速度確定的外軌超高是一個(gè)變值，它所產(chǎn)生的向心加速度只能平衡一種速度的離心加速度。實(shí)際通過速度不同時(shí)，將產(chǎn)生未被平衡的加速度2、未被平衡超高允許值、未被平衡超高允許值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。未被平衡的向心加速度體現(xiàn)外軌超高過大，可以用過超高h(yuǎn)G表示。3、超高允許范圍、超高允許范圍影響范圍：行車速度、旅客舒適度和鋼軌磨耗，甚至影響行車安全。使客車產(chǎn)生的欠超高和貨車產(chǎn)生的過超高不超過其相應(yīng)的允許值：曲線半徑要求：超高允許值范圍（二）（二）R對(duì)工程和運(yùn)營(yíng)的影響對(duì)工程和運(yùn)營(yíng)的影響1、限制行車速度、限制行車速度hQ、hG、hSH2、曲線半徑對(duì)工程的影響、曲線半徑對(duì)工程的影響（1）增加線路長(zhǎng)度）增加線路長(zhǎng)度（3）軌道需要增強(qiáng)）軌道需要增強(qiáng)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）增加接觸導(dǎo)線的支柱數(shù)量（2）降低粘著系數(shù)）降低粘著系數(shù)機(jī)車在小曲線半經(jīng)上運(yùn)行，車輪在鋼軌上的縱向和橫向滑動(dòng)加劇，引起輪軌間粘著系數(shù)的降低。3、曲線半徑對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響、曲線半徑對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響（1）增加輪軌磨耗（2）維修工作量增大（3）行車費(fèi)用增大限速阻力功增大（三）最小曲線半徑的選定三）最小曲線半徑的選定1、計(jì)算、計(jì)算 高速客運(yùn)專線（旅客舒適條件）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、曲線半徑的影響因素 路段的設(shè)計(jì)速度(140、120、100、80km/h)貨物列車的通過速度(80、70、60、50km/h)地形條件平原Rmin，山區(qū)Rmin 適應(yīng)地形 增加工程 線規(guī)擬定的最小曲線半徑（四）（四）曲線半徑的選用曲線半徑的選用 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(diǎn)合理選用 坡道平緩和凹形縱斷面坡底 長(zhǎng)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)置宜大半徑可小半徑半徑不宜過小四、緩和曲線四、緩和曲線（一）作用一）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：軌距：B B+W 曲線加寬（R350m 不限速不限速兩車距離300350m 30km/h兩車距離3，級(jí)鐵路4（2）豎曲線半徑的確定：）豎曲線半徑的確定：v 旅客舒適條件v 運(yùn)行安全上浮的離心力不應(yīng)大于車重的10%v 減小列車通過變坡點(diǎn)的附加縱向力(3)豎曲線的幾何要素豎曲線的幾何要素切線長(zhǎng)：豎曲線長(zhǎng)度：縱距：外矢距：（4）豎曲線設(shè)置條件：）豎曲線設(shè)置條件：、級(jí)鐵路3，級(jí)鐵路4，設(shè)豎曲線 豎曲線不與緩和曲線重合變坡點(diǎn)離開緩和曲線起終點(diǎn)的距離不應(yīng)小于豎曲線的切線長(zhǎng) 豎曲線不設(shè)在無道碴橋面上 豎曲線不與道岔重疊四、最大坡度折減四、最大坡度折減原因：原因：用足坡度設(shè)計(jì)路段遇有阻力曲線隧道(400m)粘降必須減緩最大坡度，保證vj1、曲線地段的最大坡度折減、曲線地段的最大坡度折減（）（2）折減原則：）折減原則：根據(jù)地形條件，當(dāng) imaxi+iR時(shí)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(zhǎng)度 保證折減值，但不要過多，以免損失高度使線路展長(zhǎng)。折減坡段長(zhǎng)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(zhǎng)度。折減后取小數(shù)點(diǎn)后1位，第2位舍去。（3）折減方法：）折減方法：（1）曲線間200m的直線段，可設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段。i=i max()（2）LyLl，圓曲線可設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段()（3）Ly L l，()（4）若有連續(xù)多個(gè)LyLl，并且加直線200ma、直線段分開，并入兩端曲線。b、曲線合并設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，（折減坡段長(zhǎng)度不宜大 于貨物列車長(zhǎng)度）()（5）當(dāng)曲線位于兩個(gè)坡段上時(shí)，按比例分配曲線偏角。1、將2號(hào)曲線前后的大于200米的直線設(shè)計(jì)為200m和350m的坡段2、1號(hào)圓曲線長(zhǎng)度大于近期列車長(zhǎng)，采用2-48公式3、2號(hào)曲線長(zhǎng)度小于近期列車長(zhǎng)，采用2-49公式4、將3、4號(hào)曲線間的直線分開并入兩端曲線，采用2-49公式，設(shè)計(jì)為兩個(gè)250m的坡段；或200m和300m的坡段2、小半徑曲線地段的最大坡度折減、小半徑曲線地段的最大坡度折減（）（）折減原則：折減原則：1、內(nèi)燃機(jī)車粘著牽引不考慮。2、電力牽引R400m1、折減原因折減原因2、最大坡度的折減系數(shù)s3、折減范圍限于隧道長(zhǎng)度內(nèi)，隨折減坡段取值。4、加速緩坡的設(shè)計(jì)原因：保證在長(zhǎng)大坡道上隧道過洞速度原因：保證在長(zhǎng)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(jì)對(duì)行車費(fèi)用的影響五、坡段設(shè)計(jì)對(duì)行車費(fèi)用的影響若設(shè)計(jì)坡度值較大上坡：能源消耗大、行車時(shí)間長(zhǎng)下坡：制動(dòng)閘瓦磨耗嚴(yán)重，行車費(fèi)用增加。最大無害坡度最大無害坡度有害坡度有害坡度無害坡度無害坡度 克服高度克服高度名詞解釋：名詞解釋：最大無害坡度的計(jì)算最大無害坡度的計(jì)算橋涵、隧道、路基地段橋涵、隧道、路基地段 平縱斷面設(shè)計(jì)平縱斷面設(shè)計(jì)一、橋涵地段的平縱斷面設(shè)計(jì)一、橋涵地段的平縱斷面設(shè)計(jì)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(jì)、施工不便設(shè)計(jì)、施工不便換軌、整正曲線不便換軌、整正曲線不便偏心對(duì)墩臺(tái)受力不利偏心對(duì)墩臺(tái)受力不利曲線行車搖擺，不利安全曲線行車搖擺，不利安全（一）橋涵地段的平面設(shè)計(jì)一）橋涵地段的平面設(shè)計(jì)小橋涵無要求大中橋宜設(shè)在直線上明橋面橋宜設(shè)在直線上超高、軌距 無碴換軌平面設(shè)計(jì)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(yùn)營(yíng)運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)平面設(shè)計(jì)（一）橋涵地段的平面設(shè)計(jì)一）橋涵地段的平面設(shè)計(jì)（二）（二）橋涵地段的縱斷面設(shè)計(jì)橋涵地段的縱斷面設(shè)計(jì)涵洞及道碴橋面橋無要求明橋面橋應(yīng)設(shè)在平道上 3單面坡人字坡通風(fēng)好爭(zhēng)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(jì)三、路基地段的線路縱斷面設(shè)計(jì)中橋以上橋頭引線的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高 小橋涵路基設(shè)計(jì)標(biāo)高長(zhǎng)路塹：2 排水，凸型縱斷面設(shè)人字坡人字坡 站坪的線路站坪的線路平縱斷面設(shè)計(jì)平縱斷面設(shè)計(jì)一、站坪長(zhǎng)度一、站坪長(zhǎng)度LzLyhLyxLyh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(zhǎng)兩端咽喉區(qū)長(zhǎng)度兩端咽喉區(qū)長(zhǎng)度站坪中段長(zhǎng)度站坪中段長(zhǎng)度二、站坪的線路平面二、站坪的線路平面區(qū)段站、中間站：區(qū)段站、中間站：宜設(shè)在直線上橫列式車站：橫列式車站：不得設(shè)在反向曲線上縱列式車站：縱列式車站：每一運(yùn)行方向的列車到發(fā)線有效長(zhǎng)范 圍內(nèi)，不應(yīng)有反向曲線起動(dòng)附加阻力瞭望差作業(yè)復(fù)雜影響安全尖軌不密貼曲線道岔專門設(shè)計(jì)軌距養(yǎng)護(hù)車站咽喉區(qū)：車站咽喉區(qū)：正線應(yīng)設(shè)在直線上三、站坪的線路縱斷面三、站坪的線路縱斷面 站坪的坡度1、車輛不致溜逸和站內(nèi)調(diào)車安全2、保證列車順利起動(dòng)坡度不應(yīng)大于1.5 站坪的坡段站坪范圍內(nèi)設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，否則豎曲線不應(yīng)與道岔重合咽喉區(qū)坡度折減 旅客乘降所設(shè)在旅客列車可以起動(dòng)的坡道上，宜8四、站坪兩端的線路平縱斷面四、站坪兩端的線路平縱斷面v 豎曲線和緩和曲線不應(yīng)伸入站坪v 進(jìn)站起動(dòng)緩坡v 出站加速緩坡v 站坪與區(qū)間縱斷面配合凸型縱斷面頂部