【正文】 曲線半徑 (m) 工程條件 一般地段 2022 1600 1200 800 600 困難地段 1600 1200 800 600 500 注：特殊困難條件下，在列車進(jìn)、出站等必須減、加速地段有充分技術(shù)經(jīng)濟(jì)依據(jù)時(shí)，可采用與行車速度相匹配的曲線半徑。 41 改建既有線或增建第二線時(shí)的最小曲線半徑應(yīng)結(jié)合既有線標(biāo)準(zhǔn)比選確定。一般條件下不應(yīng)小于上表的規(guī)定，困難條件下，如按上述標(biāo)準(zhǔn)改建引起巨大工程時(shí)，可經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定合理的改建方案，以節(jié)約工程投資。此時(shí)根據(jù)線路具體情況確定該路段旅客列車設(shè)計(jì)行車速度。 (四 )曲線半徑的選用 1．曲線半徑系列 為了測設(shè)、施工和養(yǎng)護(hù)的方便，曲線半徑一般應(yīng)取50、 100m的整倍數(shù)，即 12022， 10000， 8000， 7000 42 6000， 5000， 4500， 4000， 3500， 3000， 2800，2500， 2022， 1800， 1600， 1400， 1200， 1000，800， 700， 600， 550， 500m。 不同設(shè)計(jì)路段的曲線半徑應(yīng)優(yōu)選下表規(guī)定范圍內(nèi)的序列值；困難條件下，可采用規(guī)定范圍內(nèi) 10m的整數(shù)倍。 線路平面曲線半徑優(yōu)先取值范圍 路段設(shè)計(jì)速度 (km/h) 160 140 120 100 80 曲線半徑 (m) 2500～ 5000 2022～ 4000 1600～ 3000 1200～ 2500 800～ 2022 43 2．因地制宜由大到小合理選用 選用的曲線半徑，應(yīng)既能適應(yīng)地形、地質(zhì)等條件，減少工程，又能利于養(yǎng)護(hù)維修，滿足行車速度要求，做到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，一般優(yōu)先選用上表值。 在地形困難、工程艱巨地段，小半徑曲線宜集中設(shè)置，以免列車頻繁限速，損失列車動(dòng)能，增大能量消耗， 惡化運(yùn)營條件。 3．結(jié)合線路縱斷面特點(diǎn)合理選用 如曲線位于平緩坡段、雙方向行車速度較高，應(yīng)采用優(yōu)先選用半徑；如曲線位于停車站的站外引線上，由于行車速度較低，為減少工程，可選用較小半徑。 44 作業(yè)： 1．雙線鐵路通過能力為什么不是單線鐵路的兩倍？ 2． 某電力機(jī)車單機(jī)牽引的單線鐵路，采用半自動(dòng)閉塞方式 Tt=90min， tB=6min， tH=3min；普通貨物列車站間往返運(yùn)行總時(shí)間為 28min， Gj=2600t，折算的普通貨物列車對數(shù)是通過能力的 80%， β=，請計(jì)算輸送能力。 45 1： 因?yàn)閱尉€鐵路一般采用半自動(dòng)閉塞，采用公式： (對 /d)，而我國單線鐵路站間距離一般為 8～ 15公里，普通貨物列車單程運(yùn)行時(shí)分在 10～ 15min，加上車站作業(yè)間隔時(shí)分，公式中的分母 (運(yùn)行圖周期 )一般在 30min以上；而雙線鐵路一般采用自動(dòng)閉塞，采用公式： (列 /d)，分母 I =8～ 10min，由兩公式可以看出分子相同，分母不是簡單的 2倍關(guān)系。 H B F W T t t t t T N ? ? ? ? ? 1440 I T N T ? ? 1440 46 2： )d/( 901440tttt T1440NHBFWT 對??????????)a/Mt( 2600)(365β10 GN365C 66 jH ?? ??????取 N=36（對 /d） 47 五、緩和曲線 緩和曲線是設(shè)置在直線與圓曲線或不同半徑的同向圓曲線之間的曲率連續(xù)變化的曲線。 緩和曲線的作用是： 行車 緩和 ；超高 緩和 ；加寬 緩和 。 設(shè)計(jì)緩和曲線時(shí)，有線形選擇、長度計(jì)算、如何選用和保證緩和曲線間圓曲線必要長度四個(gè)問題。 (一 )線形選擇 1．緩和曲線的線形 緩和曲線線形近似于緩和曲線曲率的二次定積分，而曲率又和超高具有一定的比例關(guān)系。 48 (1)直線形超高順坡，緩和曲線為三次拋物線。 (2)s形超高順坡。 (3)中間為直線、兩端為二次拋物線的超高順坡。 (4)半波正弦形超高順坡。 (5)一波正弦形超高順坡。 3．我國采用的線形 我國鐵路是客貨列車共線運(yùn)行，行車速度不高，一直采用直線形超高順坡的三次拋物線緩和曲線線形。這種緩和曲線的優(yōu)點(diǎn)是線形簡單，長度較短，計(jì)算方便，易于鋪設(shè)養(yǎng)護(hù)。 我國目前設(shè)計(jì)的鐵路，仍采用這種線形。 49 如圖所示，三次拋物線形緩和曲線的參數(shù)方程、直角坐標(biāo)方程和外軌超高順坡坡度的計(jì)算式分別為 參數(shù)方程： 直角坐標(biāo)方程： 超高順坡坡度： 034048202403404820246704056163456401RlllRllRlRllyllRllRllx????????????????????????????03202403635216 RlxlRxRlxy ????????? ??? ?00 lhi ? (‰) 50 (二 )緩和曲線長度計(jì)算 緩和曲線長度影響行車安全和旅客舒適，擬定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)， 應(yīng)根據(jù)下列條件計(jì)算并取其較長者 。 1．超高順坡不致使車輪脫軌 2．超離時(shí)變率不致使旅客不適 3．欠超高時(shí)變率不致影響旅客舒適 21hihl ??(m) fhVlm ax2 ?bVhl Qm ax3 ?(m) (m) 51 綜和以上三式，緩和曲線長度 l0 的計(jì)算公式為： 緩和曲線長度的計(jì)算結(jié)果應(yīng)進(jìn)整為 10m的整倍數(shù)。 (三 )緩和曲線長度的選用 近幾年我國鐵路運(yùn)營的調(diào)查資料表明，緩和曲線過短已成為提高旅客列車行車速度的限制條件之一。新規(guī)范納入了行車速度 160km/h后，依據(jù)滿足運(yùn)輸需求、路段設(shè)計(jì)速度以及適應(yīng)長遠(yuǎn)發(fā)展的要求，對緩和曲線長度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修正，一般應(yīng)優(yōu)選 表一 規(guī)定的數(shù)值，但最小緩和曲線長度不得小于 表二 規(guī)定的數(shù)值。 ????????bVhfhVihllll Q,m ax},m ax{m axm ax3210(m) 52 表一 緩和曲線長度 (m) 路段旅客列車 設(shè)計(jì)行車速度 (km/h) 160 140 120 曲 線 半 徑 (m) 12022 40 40 40 10000 50 40 40 8000 60 40 40 7000 70 50 40 6000 70 50 40 5000 70 60 40 4500 70 60 40 4000 80 60 50 3500 90 70 50 3000 100 80 50 2800 110 90 60 2500 120 90 60 2022 150 100 70 1800 170 120 80 1600 190 130 90 1400 — 150 100 1200 — 190 120 1000 — — 140 800 — — 180 53 表二 最小緩和曲線長度 (m) 路段旅客列車 設(shè)計(jì)行車速度 (km/h) 160 140 120 100 80 工程條件 一般 困難 一般 困難 一般 困難 一般 困難 一般 困難 曲 線 半 徑 (m) 12022 40 40 20 20 20 20 20 20 20 20 10000 50 40 30 20 20 20 20 20 20 20 8000 60 50 40 20 30 20 20 20 20 20 7000 70 50 50 30 30 20 20 20 20 20 6000 70 50 50 30 30 20 20 20 20 20 5000 70 60 60 40 40 30 20 20 20 20 4500 70 60 60 40 40 30 30 20 20 20 4000 80 70 60 40 50 30 30 20 20 20 3500 90 70 70 50 50 40 40 20 20 20 3000 90 80 70 50 50 40 40 20 20 20 2800 100 90 80 60 50 40 40 30 20 20 2500 110 100 80 70 60 40 40 30 30 20 2022 140 120 90 80 60 50 50 40 30 20 1800 160 140 100 80 70 60 50 40 40 20 1600 170 160 110 100 70 60 50 40 40 20 1400 — — 130 110 80 70 60 40 40 20 1200 — — 150 130 90 80 60 50 40 30 1000 — — — — 120 100 70 60 50 30 800 — — — — 150 130 80 70 50 40 700 — — — — — — 100 90 60 40 600 — — — — — — 120 100 60 50 550 — — — — — — 130 110 60 50 500 — — — — — — — — 60 60 54 (四 )緩和曲線間圓曲線的最小長度 兩緩和曲線間圓曲線的最小長度，應(yīng)考慮養(yǎng)護(hù)和行車平穩(wěn)的要求。一般要滿足圓曲線或夾直線最小長度表的數(shù)值要求。 在線路平面設(shè)計(jì)時(shí)，為保證圓曲線有足夠的長度，曲線偏角 α、曲線半徑 R 和緩和曲線長度 l0 三者間應(yīng) 滿足： (m)。 在設(shè)計(jì)線路平面時(shí)，若圓曲線長度達(dá)不到規(guī)定值，則可采取 加大半徑、減小緩和曲線長度 、改動(dòng)線路平面 增大曲線偏角 等措施，保證圓曲線長度滿足要求。 m i n0180 yLlR ??????55 作業(yè)： 1． 線路平、縱斷面設(shè)計(jì)有什么基本要求？ 2． 夾直線不夠時(shí)，如何修改線路平面，試說出三種方法并配合圖形說明。 3． 解釋緩和曲線，其作用是什么，我國采用的線形是怎樣的。 4． 曲線半徑對工程和運(yùn)營的影響有哪些？ 5．緩和曲線間圓曲線長度不夠時(shí)如何修改。 56 第三節(jié) 區(qū)間線路縱斷面設(shè)計(jì) 1．坡段特征表示 坡段特征主要由 坡段長度 和 坡度值 表示，如圖所示。 坡段長度 Li為坡段兩端變坡點(diǎn)間的水平距離 (m)。 坡度值 i為該坡段兩端變坡點(diǎn)的高差 Hi(m)與坡段長度 Li(m)的比值，以千分?jǐn)?shù)表示，即： 坡度值 i上坡 取正值，下坡取負(fù)值。如坡度為 10‰ ，即表示每千米上升 10m。 (‰) 1000 ? i i L H i 57 2．線路縱斷面設(shè)計(jì)問題 線路縱斷面設(shè)計(jì) 坡段長度設(shè)計(jì) 最大坡度確定 坡段連接處理 坡度折減計(jì)算 一、線路最大坡度 新建鐵路的最大坡度，在單機(jī)牽引路段稱限制坡度，在兩臺及以上機(jī)車牽引路段稱加力牽引坡度，其中最常見的為雙機(jī)牽引，稱雙機(jī)牽引坡度。 58 限制坡度 是單機(jī)牽引普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最終以機(jī)車計(jì)算速度等速運(yùn)行的坡度，它是限制坡度區(qū)段的最大坡度。據(jù)此計(jì)算貨物列車的牽引質(zhì)量。 加力牽引坡度 是兩臺及以上機(jī)車牽引規(guī)定牽引噸數(shù)的普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最后以機(jī)車計(jì)算速度等速運(yùn)行的坡度，它是加力坡度路段的最大坡度。該路段的普通貨物列車牽引噸數(shù)，是按相應(yīng)限制坡度上用一臺機(jī)車牽引的計(jì)算值確定的。 59 限制坡度主要對設(shè)計(jì)線的 輸送能力 工程數(shù)量 運(yùn)營質(zhì)量 具有重要影響。 (一 )限制坡度 1．限制坡度對工程和運(yùn)營的影響 (1)對輸送能力的影響 由公式 、 可得： ix ↑ C ↓ xxjyiwiwPFG10)10(00??????? ??610365 jH GNC ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 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