【正文】 第十三章 線(xiàn)路平面和縱斷面 ?掌握 : 1）線(xiàn)路平面和縱斷面的 概念 及其設(shè)計(jì) 基本要求 。 2）外軌超高度的計(jì)算方法 。 3） h,R和 V三者 關(guān)系 ,曲線(xiàn)軌道上的超高限速 Vx計(jì)算 。 大綱 要求 : 掌握要點(diǎn)： 4） Rmin計(jì)算及 直 線(xiàn)、 圓 曲線(xiàn) 和 緩 和曲線(xiàn)三者關(guān)系； 5)緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度 l0的計(jì)算條件與標(biāo)準(zhǔn) ； 6)縱斷面 加 力 坡度 計(jì)算， 坡 度 、坡段 長(zhǎng) 度和 豎曲 線(xiàn) 三者之間的關(guān)系 。 7)最大坡度 折減 原因和方法 。 1）外軌 超高 h的作用及其設(shè)置方法； 2） 緩和曲線(xiàn) l0的作用 . 3）曲線(xiàn)半徑、最大坡度及坡段設(shè)計(jì)對(duì)鐵路 工程 和 運(yùn)營(yíng) 的 影響 ； ?熟悉： 了解 : 1）外軌 未被平衡 的超高、最大 超高允許值 及超高的允許 設(shè)置范圍 ； 2） 緩 和 曲 線(xiàn)的 幾何特征 、幾何形位 條件 及常用線(xiàn)型； 3） 線(xiàn)間距離 及其 加寬 方法與標(biāo)準(zhǔn)； 4）最大坡度折減的 原因 5）橋 涵、 隧 道、路 基 和 站 坪 平縱面設(shè)計(jì)要求 。 第一節(jié) 概 述 ? 線(xiàn)路中心線(xiàn) ：路基橫斷面上距外軌 半個(gè)軌距 的鉛垂線(xiàn) AB與路肩水平線(xiàn) CD的交點(diǎn) O在縱向的連線(xiàn)。 線(xiàn)路的 空間位臵 是由它的 平面和縱斷面 決定的。 線(xiàn)路的 空間位置 是由它的 平面和縱斷面 決定的 ? 線(xiàn)路平面 ： 線(xiàn)路中心線(xiàn)在水平面上的投影，表示線(xiàn)路平面狀況。 ? 線(xiàn)路縱斷面 ： 是沿線(xiàn)路中心線(xiàn)所作的鉛垂剖面展直后、線(xiàn)路中心線(xiàn)的立面圖，表示線(xiàn)路 起伏 情況，其高程為路 肩 高程。 線(xiàn)路平縱面設(shè)計(jì)滿(mǎn)足 三個(gè) 基本要求： （ 1） ：必須保證 行車(chē) 安全和平順。主要指：不脫鉤、不斷鉤、不脫軌、不途停、不運(yùn)緩與旅客乘車(chē)舒適等 （ 2） ：應(yīng)力爭(zhēng) 節(jié)約 資金。即既要力爭(zhēng)減少工程數(shù)量、降低工程造價(jià)；又要考慮為施工、運(yùn)營(yíng)、維修提供有利條件，節(jié)約 運(yùn)營(yíng) 支出。 （ 3） ：既要滿(mǎn)足各類(lèi) 建筑物 的技術(shù)要求，還要保證它們協(xié)調(diào)配合、總體布置合理。 第二節(jié) 區(qū)間線(xiàn)路平面設(shè)計(jì) ? 一、平面組成和曲線(xiàn)要求 ? 組成 ： 直線(xiàn)、圓曲線(xiàn) 、 緩和曲線(xiàn) ? 概略 定線(xiàn)時(shí)，僅繪出 未加設(shè) 緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn)。 ? 要素： a、 R、 Ty、 Ly和外矢距 Ey ??????????????12s e c1802t a n????REyRLyRTy 00lHZYHlZHHYLZHHZZH??????里程里程里程里程里程里程里程，在平面圖上量得算：曲線(xiàn)各起訖點(diǎn)里程的推mpRT ???? 2t a n)( ?000 1802180)2( lRlRL ??????? ?????RpRE ???? 2s e c)( ?RlRlRlp242688242034020 ???2240202300 lRllm ???Rl??0090??詳細(xì) 定線(xiàn) , 加設(shè) 緩和曲線(xiàn) 的曲線(xiàn)。 ?要素： a、 R、 l0、 T、 L和 E。 紙上定平面的方法 ： ? 相鄰直線(xiàn)間用曲線(xiàn)連接， 由大到小 合理選用適當(dāng)?shù)那€(xiàn)半徑。 ? 地勢(shì)開(kāi)闊， 先直線(xiàn)后曲線(xiàn)。 ? 曲線(xiàn)毗鄰， 先曲線(xiàn)后直線(xiàn) 注意 夾直線(xiàn) 問(wèn)題。 ? 選定曲線(xiàn) 半徑 后，量出 偏角 ，再計(jì)算曲線(xiàn) 要素 和起訖點(diǎn) 里程 。 ? 以下，將分別以平面（ a） 直 線(xiàn)、 （ b） 圓 曲線(xiàn)、 （ c） 緩 和曲線(xiàn)以及非單線(xiàn)線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)（ d） 線(xiàn)間距離幾個(gè)方面來(lái)討論平面設(shè)計(jì)的問(wèn)題。 二、直線(xiàn) 1 .直線(xiàn)與曲線(xiàn)相互 協(xié)調(diào) 2 .設(shè)置較 長(zhǎng) 直線(xiàn)，減 少 交點(diǎn)個(gè)數(shù) 3 .力求減少交點(diǎn)轉(zhuǎn)角的 度 數(shù) 4 .夾直線(xiàn) ：前曲線(xiàn) HZ1與后曲線(xiàn) ZH2間的直線(xiàn) 最小夾直線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足 養(yǎng)護(hù)、行車(chē)平穩(wěn) 等要求 ? 我國(guó)規(guī)范規(guī)定夾直線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足的以下 最小長(zhǎng)度表 131 ? 紙上定線(xiàn)，僅繪出圓曲線(xiàn)，相鄰 YZ點(diǎn) ZY點(diǎn)間直線(xiàn)段應(yīng)滿(mǎn)足： 路段設(shè)計(jì)速度 ( k m / h) 140 120 100 80 一般 1 10 80 60 50 夾直線(xiàn)最小長(zhǎng)度（ m ） 困難 70 50 40 30 )(2/2/ 02m i n01 mlLll jj ???1） 減小 曲線(xiàn)半徑， 2）選用較 短 的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度， 3）改 移 夾直線(xiàn)位置 , 4） 合并 同向曲線(xiàn) 調(diào)整 夾直線(xiàn)長(zhǎng)度的 方法 ： 三、圓曲線(xiàn) ? 討論以下幾個(gè)問(wèn)題： （一） 曲線(xiàn) 外軌超高 P55 （二）曲線(xiàn)半徑對(duì) 工程和運(yùn)營(yíng) 的影響 （三） 最小 曲線(xiàn)半徑 Rmin的 選 定 此為主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定 （四）曲線(xiàn) 半徑 的 選 用 —— 此為設(shè)計(jì)時(shí)每個(gè)曲線(xiàn)的參數(shù) (一 ) 曲線(xiàn)軌道 外軌超高 P55 工程節(jié)約 , 運(yùn)營(yíng)條件良好 ? 直線(xiàn) ?折線(xiàn) ?曲線(xiàn) 離心加速度 : 人體承受 ~ 當(dāng) V=120Km/h R=3000m V=300Km/h R=20200m ? 安全、舒適 ?超高 RVa 1)( 2?1. 外軌超高的 作用 及其設(shè)臵 方法 ? 定義 ：外軌超高是指曲線(xiàn) 外軌頂面與內(nèi)軌頂面 水平 高度之差 。見(jiàn) P55 圖 211 ? 設(shè)置原因 ：列車(chē)在曲線(xiàn)上 運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生慣性離心力， …… ?設(shè)置作用 ： 抵消 慣性 離心力 的作用， 達(dá)到內(nèi)外兩股鋼軌 受力均勻 和垂直 磨耗均等 ，滿(mǎn)足旅客舒適感，提高線(xiàn)路穩(wěn)定性和安全性。 ?設(shè)置方法 ： 主要有外軌提高法和線(xiàn)路中心高度不變法 1） 外軌提高法 ：保持 內(nèi)軌 高程 不變 而只是抬高外軌， 是 我國(guó) 鐵路普遍 使用 的方法。 2） 線(xiàn)路中心高度不變法 ： 內(nèi)外軌 分別 各 降 低和 抬 高 超高值的一半 而保證線(xiàn)路 中心標(biāo)高不變 。 在建筑 限界 受到限制 時(shí)才采用。 計(jì)算 ? 計(jì)算簡(jiǎn)化：將車(chē)體視為一個(gè)平面。 車(chē)體重量 軌道反力 向心力 軌頭中心線(xiàn)距離 外軌超高 Δ ABC～ Δ EDO’ 由于 h很小 ,可取 : 則 : CBACDO EO ?39。39。1SABCB ??1ShPnF ? （ 3 6） （ 1）超高 公式 ?車(chē)體作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 離心力 為： gRPVJ 2?g重力加速度； v行車(chē)速度；單位取 m/s時(shí)用 v，取 km/h時(shí)用 V； R曲線(xiàn)半徑。 為 保證內(nèi)外兩股鋼軌受力相等 ，令 JF n ?則有： gRvSh21?取 ,/,1500 21 smgmmS ??得： )(2mmRVh ?當(dāng) V取各次列車(chē)的平均速度時(shí)，則： )(2mmRVh p?單位換算 （ 2）如何計(jì)算平均速度 ? ? 方法 平均速度取每晝夜通過(guò)該曲線(xiàn)列車(chē)牽引質(zhì)量的加權(quán)平均速度 ： pV???NPN P VV p2N每晝夜通過(guò)的相同速度和牽引質(zhì)量的列車(chē)次數(shù) P列車(chē)牽引質(zhì)量 上式計(jì)算的平均速度適用于 客貨 混 運(yùn) 的 既有 鐵路 。 均方根速度法 （ 211） 需要記憶！ 方法 2 .在 新線(xiàn) 設(shè)計(jì)和