【正文】 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄摘要 ⅠAbstract Ⅱ第一章 既有線路提速概述 1 2 2 3 3 4 5第二章 線路對軌道結(jié)構(gòu)的要求 6 6 6 6 7 7 軌道結(jié)構(gòu)選取的原則 7 8 9 10 11 12 軌道結(jié)構(gòu)選取 13 軌道結(jié)構(gòu)類型選取 13 鋼軌的選取 13 軌枕的選取 13 聯(lián)接零件的選取 13 道床的選取 13第三章 軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算 17 計(jì)算資料 17 17 機(jī)車通過曲線的允許速度的確定 17 鋼軌強(qiáng)度檢算 17 20 道床頂面應(yīng)力的檢算 21 路基面道床壓力的檢算。 21第四章、平面改建設(shè)計(jì) 22 平面測繪 22 平面測繪原理 22 既有線某曲線測繪結(jié)果 23 漸伸線原理 24 漸伸線的線型 24 計(jì)算漸伸線長度的公式 25 撥距的大小和方向 26 撥距計(jì)算的步驟 27 既有曲線漸伸線長度的計(jì)算 27 計(jì)算公式的推導(dǎo) 28 30 計(jì)算條件 30 撥距計(jì)算的步驟 30 撥距的大小和方向 30 測量曲線撥距計(jì)算 31第五章 既有線改建縱斷面設(shè)計(jì) 33 33 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 33 34 34 35 36 36 37 Excel進(jìn)行拉坡設(shè)計(jì) 42 42 44 44 45第六章 提速道岔平順性分析及改善方案 46 國內(nèi)道岔的發(fā)展 46 提速道岔結(jié)構(gòu) 49 道岔類型 49 單開道岔構(gòu)造 50 提速道岔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 56 列車過岔不平穩(wěn)的一般原因分析 57 道岔幾何不平順及剛度不均性分析 58 道岔豎向幾何不平順分析 58 道岔軌道剛度不均性分析 58 提速道岔技術(shù)升級與優(yōu)化 59 高速道岔技術(shù)簡述 60 改進(jìn)提速道岔平面線型 60 實(shí)現(xiàn)提速道岔軌道剛度均勻化 62 全面優(yōu)化提速道岔結(jié)構(gòu) 63 全面推廣應(yīng)用復(fù)合套管新技術(shù) 65 采用新型電務(wù)轉(zhuǎn)換裝置 65 迅速全面提升各主型提速道岔整體技術(shù)水平 64第七章 提速道岔檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 65 66 67 提速道岔監(jiān)測系統(tǒng)需求分析 67 系統(tǒng)定義 67 軌道狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測 68 提速道岔監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 73 73 74 監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 75 道岔現(xiàn)場監(jiān)測單元的軟件設(shè)計(jì) 79 79 82附錄：提速道岔檢測系統(tǒng)部分界面代碼 911．主界面源代碼： 912．道岔設(shè)置界面源代碼： 973．實(shí)時(shí)監(jiān)控界面源代碼： 984．道岔顯示界面源代碼： 101Ⅴ第一章 既有線路提速概述1. 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要鐵路大提速　　我國正處在新一輪經(jīng)濟(jì)增長周期，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭迅猛，對交通運(yùn)輸?shù)男枨笈c日俱增，迫切需要鐵路提供強(qiáng)有力的運(yùn)輸支持。但鐵路運(yùn)輸目前的緊張狀況對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成了嚴(yán)重的“瓶頸”制約，而且這種狀況將隨著經(jīng)濟(jì)增長顯得更加突出。解決鐵路運(yùn)輸?shù)摹捌款i”問題，近期必須從實(shí)際出發(fā)，走內(nèi)涵擴(kuò)大再生產(chǎn)之路，立足現(xiàn)有基礎(chǔ)擴(kuò)充運(yùn)力，盡最大努力挖掘運(yùn)輸能力，提高運(yùn)輸效率，擴(kuò)大運(yùn)輸能力?！　?. 提速是企業(yè)生存發(fā)展的客觀要求　　鐵路作為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，經(jīng)過多年的發(fā)展，雖然資產(chǎn)和實(shí)力比較雄厚，但是歷史包袱沉重，設(shè)備陳舊老化，技術(shù)裝備落后。加快科技進(jìn)步，提高服務(wù)質(zhì)量，改善旅客的乘車環(huán)境，是“人民鐵路為人民”的服務(wù)宗旨的具體體現(xiàn)?！　?997年以來，鐵路運(yùn)輸收入年均增長100多億元，但每年的贏利微乎其微。實(shí)施大面積提速調(diào)圖，將進(jìn)一步增強(qiáng)鐵路的市場競爭能力和自我發(fā)展能力，提高鐵路的經(jīng)濟(jì)效益，使鐵路在競爭激烈、變化迅捷的市場經(jīng)濟(jì)中，不斷調(diào)整、掌握主動、適應(yīng)挑戰(zhàn)，為鐵路跨越式發(fā)展創(chuàng)造良好的經(jīng)營環(huán)境?！　‰S著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，廣大旅客貨主對運(yùn)輸質(zhì)量，特別是快捷性、舒適性提出了更高的要求。通過連續(xù)六次大面積的提速調(diào)圖，不斷提高鐵路運(yùn)輸質(zhì)量，進(jìn)一步縮短了客車旅行時(shí)間，增開的夕發(fā)朝至、直達(dá)特快列車、大宗貨物直達(dá)列車等，進(jìn)一步適應(yīng)了旅客貨主高質(zhì)量的運(yùn)輸需求，提高人們的生活質(zhì)量。　　3. 提速是增強(qiáng)鐵路市場競爭能力的有效手段　　隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對運(yùn)輸快捷、便利、舒適的要求日益提升。通過連續(xù)六次大規(guī)模的提速，鐵路在適應(yīng)市場需求方面取得了重大突破。全路以提速為支持，以市場為導(dǎo)向，開發(fā)了快速列車、夕發(fā)朝至列車、旅游列車、假日列車、行包專列、“五定”班列等運(yùn)輸新產(chǎn)品，較好地滿足了旅客貨主的需求，大大增強(qiáng)了鐵路運(yùn)輸?shù)氖袌龈偁幠芰Γ粌H鞏固擴(kuò)大了鐵路在中長途運(yùn)輸中的優(yōu)勢，而且在短途運(yùn)輸市場競爭中，也取得了一些主動。1997年提速調(diào)圖后，直通客運(yùn)量大幅度增長，旅客周轉(zhuǎn)量持續(xù)攀升，運(yùn)輸收入不斷創(chuàng)歷史新高。1999年全路提前一年實(shí)現(xiàn)扭虧；2000年繼續(xù)擴(kuò)大扭虧成果，實(shí)現(xiàn)了盈利目標(biāo)?！　⊥瑫r(shí)，廣深準(zhǔn)高速鐵路的建成，為實(shí)施大規(guī)模提速儲備了技術(shù)，積累了經(jīng)驗(yàn)。先后在滬寧、京秦、沈山、鄭武等繁忙干線及鐵科院環(huán)行試驗(yàn)基地多次成功地進(jìn)行了提速試驗(yàn)，取得了多項(xiàng)試驗(yàn)成果，掌握了與旅客列車時(shí)速160～200公里等級相適應(yīng)的一整套技術(shù)。事實(shí)證明，提速大大加快了技術(shù)創(chuàng)新的步伐，每一次大提速，鐵路技術(shù)創(chuàng)新都邁上了一個(gè)新臺階；同時(shí)，技術(shù)進(jìn)步的加快也為實(shí)施提速提供了強(qiáng)大的支持。　　4. 提速促進(jìn)了鐵路技術(shù)裝備水平的提高　　鐵路提速首先需要改造與行車相關(guān)的設(shè)備，需要自行投入巨大的資金。提速前，大部分線路使用的是25米或50米長的短鋼軌，這既降低了旅客的舒適度，也容易對鋼軌、車輪、軸承等造成損害。提速后，線路全部采用無縫鋼軌，目前最長的無縫鋼軌已經(jīng)達(dá)到30公里。在基礎(chǔ)線路改造中，小曲線半徑線路要全部改造成大半徑曲線或直線，更換的提速道岔全部為新型大號碼道岔，具有電動操作、平穩(wěn)、快速等特點(diǎn)。 運(yùn)輸速度是一個(gè)帶有根本性的問題，沒有速度上的優(yōu)勢，在當(dāng)前市場競爭浪潮中，就會失去競爭的基礎(chǔ)，就會處于不利的局面。1995年6月28日，鐵道部部長辦公會議決定:“提速是提高旅客列車及貨物列車的運(yùn)行速度，倡導(dǎo)一種高質(zhì)量的服務(wù)精神，積極參與運(yùn)輸市場的競爭?！边@是一個(gè)極具戰(zhàn)略意義的決策。 提速對鐵路之所以重要，首先表現(xiàn)為它是鐵路在市場經(jīng)濟(jì)中求得生存與發(fā)展的必由之路，再不提速，鐵路在市場經(jīng)濟(jì)中所占的份額將越來越少，這決不是全國人民所希望看到的。 提速能促進(jìn)鐵路加快實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)根本性轉(zhuǎn)變”。目前，全國各個(gè)企業(yè)都在按照黨中央提出的要求，實(shí)現(xiàn)“從傳統(tǒng)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，從粗放型向集約型的經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變”。鐵路要真正邁向市場經(jīng)濟(jì)，提速恰恰是最關(guān)鍵的一步。 提速是鐵路科技進(jìn)步的體現(xiàn)。歷史告訴我們，社會科技每前進(jìn)一步，運(yùn)輸速度就登上一個(gè)臺階。各國鐵路旅客列車的旅行速度，是衡量鐵路運(yùn)輸技術(shù)水平的重要指標(biāo)，在相當(dāng)程度上反映一個(gè)國家鐵路的水平。從這個(gè)角度分析，提速就是鐵路科技進(jìn)步邁出的一大步。 提速也是社會進(jìn)步的重要標(biāo)志。速度是社會進(jìn)步的窗口，在商品經(jīng)濟(jì)社會中，運(yùn)輸速度更具有明顯的社會性。它不僅能促進(jìn)商品的流通和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且還能影響人類的文明和生活水平的提高。更由于鐵路在我國運(yùn)輸行業(yè)中起骨干作用，所以，鐵路提速將會大大降低我國全社會的運(yùn)輸總成本。從這個(gè)意義上說，鐵路提速確實(shí)是我國社會進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康地發(fā)展，運(yùn)輸市場需求將進(jìn)一步增長，鐵路運(yùn)輸將面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。解決鐵路運(yùn)輸?shù)摹捌款i”問題，需要加快鐵路建設(shè)，擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模，推進(jìn)技術(shù)裝備現(xiàn)代化，挖掘運(yùn)輸潛力，提高運(yùn)輸效率，擴(kuò)大運(yùn)輸能力，盡最大努力減少對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的制約。　　自1997年以來，我國鐵路連續(xù)進(jìn)行了六次大面積提速，基本形成了“四縱四橫”的提速網(wǎng)絡(luò)，使我國鐵路提速網(wǎng)絡(luò)總里程超過16000公里，超過6400公里的鐵路開行時(shí)速160公里及以上的旅客列車，同時(shí)，部分貨運(yùn)列車速度也相應(yīng)提高。這是中國鐵路落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速、協(xié)調(diào)、健康發(fā)展要求所做出的重要戰(zhàn)略抉擇。但是相對于7萬多公里的鐵路營業(yè)里程，%。因此，鐵路既有線提速空間依然廣闊。目前我國鐵路營業(yè)里程居世界第三位，完成的貨物發(fā)送量和客運(yùn)周轉(zhuǎn)量居世界第一位，貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量居世界第二位。我國鐵路營業(yè)里程雖然只占全世界的6%，但卻完成了全世界鐵路工作總量的將近四分之一，運(yùn)輸密度為世界之最，鐵路運(yùn)輸效率非常高。京滬、京廣、京哈、京九、隴海、浙贛等六大鐵路主要干線的運(yùn)輸能力已經(jīng)飽和，長期處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。以京滬線為例，這條鐵路以占全國鐵路2%的營業(yè)里程，完成了全路10%的旅客周轉(zhuǎn)量和將近8%的貨物周轉(zhuǎn)量，是世界上客貨運(yùn)輸最繁忙的干線?！　≈袊F路具有世界上最高的運(yùn)輸強(qiáng)度，運(yùn)輸能力高度飽和，在線路上客貨共線運(yùn)行，不同等級列車混跑。在高強(qiáng)度的運(yùn)輸中，不同等級列車的速度、密度、重量對于運(yùn)輸組織、軌道結(jié)構(gòu)、信號系統(tǒng)和牽引動力等技術(shù)和裝備的要求截然不同，實(shí)施提速所面臨的情況十分復(fù)雜，處理不好不僅會降低效率，還會給行車安全帶來嚴(yán)重影響?！　∥覈F路是客貨共線，不同種類列車共線運(yùn)行，客貨爭占線路能力的問題十分突出。實(shí)施提速，快速的客車要不斷越行慢行的貨車，必然造成列車密度的下降，列車速度與密度相互影響。重載列車對線路的破壞力大，而快速客車則對線路的平順性要求很高?！　×熊嚨摹爸亓俊⒚芏?、速度”是擴(kuò)能提速提效中相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)重要因素。長期以來，我國鐵路進(jìn)行技術(shù)裝備更新的擴(kuò)能改造都是遵循提高列車重量和增加行車密度的原則，對列車速度的儲備能力不足。實(shí)施提速，原先的“重量、密度、速度”的匹配關(guān)系不能適用。列車速度提升的影響，不僅涉及到行車組織，而且關(guān)系到鐵路各方面的基礎(chǔ)設(shè)施，線路軌道標(biāo)準(zhǔn)、牽引動力、車輛性能、機(jī)車車輛制動能力、行車安全設(shè)施、道口防護(hù)等各個(gè)方面都必須進(jìn)行提速改造。在中國的鐵路上實(shí)施提速工程，是對鐵路原有運(yùn)輸模式的重大突破，是從“大重量、高密度、中低速度”的運(yùn)輸模式向“快速度、大重量、高密度”運(yùn)輸新模式的重大轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變在中國和世界鐵路發(fā)展史上都是極為罕見的。中國鐵路大提速必然打破原有的運(yùn)輸模式，通過科學(xué)的管理、先進(jìn)的技術(shù)裝備和高效的運(yùn)輸組織，探索出一條具有中國特色的、實(shí)現(xiàn)列車速度、密度、重量最佳匹配的既有線提速挖潛改造之路。1. 通過提速提高鐵路經(jīng)濟(jì)效益　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，鐵路經(jīng)過6次大提速后，客車平均運(yùn)行速度提高了25%，特快列車最高時(shí)速提高到了140～160公里，廣州深圳最高時(shí)速已經(jīng)達(dá)到200公里。鐵路經(jīng)過六次大提速后，開行了“夕發(fā)朝至”列車、“城際列車”等快速列車，使距離2000公里左右的城市，一天即可到達(dá)。在提速的同時(shí)，安全正點(diǎn)率、服務(wù)質(zhì)量也在明顯提高，做到了提速與提高服務(wù)質(zhì)量同步進(jìn)行。提速后的鐵路客流大幅度攀升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，提速后客流年均增長百分之六點(diǎn)八，超過了公路、航空和水運(yùn)的增長速度?？推笔杖肽昃鲩L率為20%。鐵路在與航空、公路、水運(yùn)競爭中的優(yōu)勢越來越得以顯現(xiàn)，增強(qiáng)了鐵路的市場競爭能力和自我發(fā)展能力，提高了鐵路的經(jīng)濟(jì)效益，為鐵路跨越式發(fā)展創(chuàng)造了良好的經(jīng)營環(huán)境?！　?. 鐵路大提速使整個(gè)社會受益　　鐵路大提速不僅僅是列車速度的提高，同時(shí)全面提高了工作效率和質(zhì)量，提高了管理水平，縮小了與世界先進(jìn)水平的差距。1993年以前，人們出門80%靠坐火車，鐵路是人們外出選擇的主要運(yùn)輸工具。20世紀(jì)90年代以來，我國客運(yùn)市場逐步形成鐵路、公路、民航三方競爭的局面，鐵路在競爭中，市場份額逐步下降。1994年鐵路客運(yùn)量降至最低點(diǎn)。1996年，公路客運(yùn)量首次超過鐵路。隨著京沈、京滬高速公路的全線貫通，全國國道主干線已建成過半，高速公路網(wǎng)正在形成。北京—沈陽、北京—上海、成都—重慶、廣州—深圳、濟(jì)南—青島等大城市間，都可通過高速公路出行。高速公路的快速發(fā)展，使運(yùn)輸市場競爭更加激烈，也給鐵路運(yùn)輸帶來巨大的壓力。同時(shí)，廣大旅客貨主對運(yùn)輸質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，特別對快捷性和舒適性提出了更高的要求。　　鐵路實(shí)施提速調(diào)圖，進(jìn)一步縮短了客車的旅行時(shí)間，開行“夕發(fā)朝至”列車、直達(dá)特快列車，增加大宗貨物直達(dá)列車等，適應(yīng)了旅客貨主對鐵路運(yùn)輸高質(zhì)量的要求。通過五次大提速，鐵路在許多方面有了明顯的改進(jìn)和提高，使整個(gè)社會從中受益。　　3. 提速促進(jìn)了安全基礎(chǔ)的加強(qiáng)　　幾年來，為了實(shí)施提速，全路完成了大量的提速基礎(chǔ)工程。更換提速道岔、Ⅲ型軌枕、優(yōu)質(zhì)道碴，改造小半徑曲線、平交道口，延展無縫線路長度，在線路兩側(cè)設(shè)封閉柵欄，推廣大型養(yǎng)路機(jī)械，整治線橋隧病害，使線路基礎(chǔ)得到了明顯加強(qiáng)。購置配備新提速機(jī)車客車，更換20206型轉(zhuǎn)向架。改進(jìn)檢修手段，提高檢修能力和水平，使移動設(shè)備的性能和質(zhì)量得到了明顯提高。推廣應(yīng)用一批功能先進(jìn)的監(jiān)控裝備、檢測設(shè)備，加強(qiáng)了對移動設(shè)備和固定設(shè)備的動態(tài)監(jiān)控和檢測。加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高了職工適應(yīng)提速需要的技能?！　?. 提速推動了運(yùn)輸改革　　全路以提速為契機(jī)，積極調(diào)整生產(chǎn)，撤并一批行車站段，改革客車乘務(wù)制度，實(shí)現(xiàn)了減員增效。提速也促進(jìn)了經(jīng)營方式的轉(zhuǎn)變，“我開車，你來坐”的封閉型生產(chǎn)組織方式發(fā)生了變化，運(yùn)輸企業(yè)開始注重研究市場，按照市場需求來配置運(yùn)力資源、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。幾年業(yè)運(yùn)行圖編制工作不斷改進(jìn)，推動了運(yùn)輸組織的改革，優(yōu)化了運(yùn)力資源的配置，挖掘了運(yùn)輸潛力，提高了運(yùn)輸效率。既有線提速改造是個(gè)系統(tǒng)工程，運(yùn)輸、機(jī)務(wù)、工務(wù)、電務(wù)等各專業(yè)的改造應(yīng)綜合考慮、合理匹配。提速工程對鐵路線路而言就是克服軌道的薄弱環(huán)節(jié)、提高其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。文章下面將從提速線路軌道結(jié)構(gòu)類型的選取、軌道強(qiáng)度檢算、曲線撥正計(jì)算、縱斷面拉坡設(shè)計(jì)、提速道岔優(yōu)化及監(jiān)測等方面進(jìn)行討論和研究。第二章 線路對軌道結(jié)構(gòu)的要求鋼軌結(jié)構(gòu)由鋼軌、軌枕、連接零件、道床、防爬器、軌距拉桿、道岔等所組成。它支撐和引導(dǎo)列車車輪，直接承受豎向、橫向和縱向力的作用。軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)該保證機(jī)車車輛在規(guī)定的最大荷載和最高速下運(yùn)行時(shí)，具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和合理的修理周期。在高速鐵路條件下，軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)備和材料有了比較大的加強(qiáng)，軌道各部件的靜力強(qiáng)大已不是對結(jié)構(gòu)軌道整體結(jié)構(gòu)承受能力起控制作用的因素。但是，高