【正文】 分別為： 既有曲線半徑等于測(cè)點(diǎn)間長(zhǎng)度的平方除以三測(cè)點(diǎn)漸伸線長(zhǎng)度的二次差分值：設(shè)計(jì)曲線半徑R可取估算的既有曲線半徑RJ，并根據(jù)轉(zhuǎn)角的大小取整(參見表21)。因?yàn)闈u伸線長(zhǎng)度很短，和相應(yīng)的圓弧長(zhǎng)度近似相等，且曲線起始線段曲率很小，弦長(zhǎng)OA也近似等于弧長(zhǎng)。撥距計(jì)算中，都是用20 m弦長(zhǎng)來(lái)代替其所對(duì)的曲線長(zhǎng)。點(diǎn)的撥動(dòng)距離=一點(diǎn)的撥動(dòng)距離=一圖44 曲線撥正所以，撥動(dòng)距離=設(shè)計(jì)曲線的漸伸線長(zhǎng)——既有曲線的漸伸線長(zhǎng)即 △= +值，如，表示向圓心方向撥動(dòng)(曲線內(nèi)壓)；△= －值，如，表示向切線方向撥動(dòng)(曲線外挑)。圓曲線的曲率K為常數(shù)，K=。 圖41 偏角法測(cè)量示意圖 既有線某曲線測(cè)繪結(jié)果經(jīng)過(guò)測(cè)量既有線路上某段曲線曲線的測(cè)量資料如下所示：表41既有曲線測(cè)量資料——曲線一（左轉(zhuǎn)）置鏡點(diǎn)測(cè)點(diǎn)里程 φ(176。對(duì)于重型軌枕的計(jì)算顯然，軌枕中部支承時(shí)產(chǎn)生的負(fù)彎矩比中部不支承時(shí)的彎矩大32%?？汕螅害聀=△H=75=查規(guī)范可得 R=8000m時(shí)的橫向水平力系數(shù)f=。表31車輪的當(dāng)量荷載計(jì)算表計(jì)算步驟如下：（1）計(jì)算k值計(jì)算鋼軌強(qiáng)度的D=30 000N/mm，軌枕均勻布置，軌枕間距a=1000000/1667=600mm,故得到k=D/a=30 000/600=50MPa。道床材料：碎石道床；道床頂面寬度：；邊坡坡度：1:。 軌枕的選取提速線路的軌枕采用Ⅲ型枕，由于系統(tǒng)規(guī)范化大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、質(zhì)量統(tǒng)一管理、價(jià)格趨于合理、在改建線路鋪設(shè)及其使用耐久性可以提高。在提速線路上，道床應(yīng)有足夠的厚度，以減少路基面所受的壓力和振動(dòng)，保證路基頂面不發(fā)生永久變形。Ⅲ型彈條扣件為無(wú)擋肩扣件，適合于重大運(yùn)量、高密度的運(yùn)輸條件。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始研制扣件的多種形式。但是，扣件壓力必須適度，過(guò)大的扣件壓力會(huì)使墊層彈性下降和損傷扣件。提高了軌枕強(qiáng)度；3. 采用無(wú)螺栓扣件的扣壓力能保持線路穩(wěn)定，無(wú)縱橫向移動(dòng)，有利于保持軌道的幾何尺寸，減少養(yǎng)護(hù)維修工作量。從Ⅱ型枕的發(fā)展過(guò)程可以看出，我國(guó)混凝土枕技術(shù)從整體上看是基本成熟的，應(yīng)此在高速鐵路有咋軌道的軌枕選型應(yīng)該是整體式軌枕。軌枕的形態(tài)主要分為整體軌枕和雙塊軌枕。2. 提速線路對(duì)鋼軌材料的要求：(1)保證材料高純凈，提高鋼軌可靠性(2)保證軋制高精度，提高鋼軌質(zhì)量(3)鋼種成熟，外國(guó)基本按UIC標(biāo)準(zhǔn)系列選用900A鋼種。對(duì)于高速鐵路而言，鋼軌要提供的輪軌踏面平順性和鋼軌內(nèi)側(cè)工作邊平順性比普通鐵路高的多：(1)較高的強(qiáng)度和抗磨性能，以期達(dá)到較高的承載能力和較長(zhǎng)的使用壽命。但是缺點(diǎn)是軌道橫向抗力較小，容易產(chǎn)生不均勻下沉，橋上道床穩(wěn)定性較差、行車中會(huì)使道砟飛散，軌道結(jié)構(gòu)被破壞后，加大維修工作量。 軌道結(jié)構(gòu)選取的原則軌道結(jié)構(gòu)是由鋼軌、軌枕、扣件、道岔、道岔等部分組成這些力學(xué)性質(zhì)決然不同的材料承受來(lái)自列車車輪的作用，它們的工作是緊密相關(guān)的，任何一個(gè)軌道部件性能、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的變化都會(huì)影響所有其他零部件的工作條件，并對(duì)列車運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。不同的軌道結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)和各部件的盈利和變形有很大的差異。高外高速鐵路在工程建設(shè)和設(shè)備管理方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，但也出現(xiàn)過(guò)不少挫折。但是，高速鐵路軌道在不穩(wěn)定重復(fù)荷載作用下，其承受能力卻不一定能滿足高速行車的要求，它的破壞形式主要表現(xiàn)在列車荷載反復(fù)作用下，軌道各部件的疲勞折損、軌道整體結(jié)構(gòu)參與變形積累超限。幾年業(yè)運(yùn)行圖編制工作不斷改進(jìn)，推動(dòng)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?！　?. 提速促進(jìn)了安全基礎(chǔ)的加強(qiáng)　　幾年來(lái)，為了實(shí)施提速，全路完成了大量的提速基礎(chǔ)工程。1994年鐵路客運(yùn)量降至最低點(diǎn)。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。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)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(duì)列車速度的儲(chǔ)備能力不足。以京滬線為例，這條鐵路以占全國(guó)鐵路2%的營(yíng)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。解決鐵路運(yùn)輸?shù)摹捌款i”問(wèn)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(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的制約。各國(guó)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(guó)家鐵路的水平。1995年6月28日，鐵道部部長(zhǎng)辦公會(huì)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(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。　　同時(shí)，廣深準(zhǔn)高速鐵路的建成，為實(shí)施大規(guī)模提速儲(chǔ)備了技術(shù)，積累了經(jīng)驗(yàn)。實(shí)施大面積提速調(diào)圖，將進(jìn)一步增強(qiáng)鐵路的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)激烈、變化迅捷的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，不斷調(diào)整、掌握主動(dòng)、適應(yīng)挑戰(zhàn)，為鐵路跨越式發(fā)展創(chuàng)造良好的經(jīng)營(yíng)環(huán)境。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(duì)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(guò)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?！　?997年以來(lái)，鐵路運(yùn)輸收入年均增長(zhǎng)100多億元，但每年的贏利微乎其微。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)。 運(yùn)輸速度是一個(gè)帶有根本性的問(wèn)題，沒(méi)有速度上的優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)浪潮中，就會(huì)失去競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)，就會(huì)處于不利的局面。歷史告訴我們，社會(huì)科技每前進(jìn)一步，運(yùn)輸速度就登上一個(gè)臺(tái)階。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康地發(fā)展，運(yùn)輸市場(chǎng)需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)，鐵路運(yùn)輸將面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。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(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)?！　×熊嚨摹爸亓?、密度、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。鐵路經(jīng)過(guò)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)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)客運(yùn)市場(chǎng)逐步形成鐵路、公路、民航三方競(jìng)爭(zhēng)的局面，鐵路在競(jìng)爭(zhēng)中，市場(chǎng)份額逐步下降。通過(guò)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(huì)從中受益。提速也促進(jìn)了經(jīng)營(yíng)方式的轉(zhuǎn)變，“我開車，你來(lái)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(chǎng)，按照市場(chǎng)需求來(lái)配置運(yùn)力資源、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。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(duì)結(jié)構(gòu)軌道整體結(jié)構(gòu)承受能力起控制作用的因素。是否能實(shí)現(xiàn)高平順性的標(biāo)準(zhǔn)是高速鐵路成敗的核心問(wèn)題，要求高、難度大、涉及面廣。在列車運(yùn)行何在作用下，軌道結(jié)構(gòu)及其部件產(chǎn)生應(yīng)力和變性。為保證列車安全、可靠運(yùn)行，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的狀態(tài)和各部件的關(guān)系都規(guī)定了嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。有砟軌道具有結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、造價(jià)低、建設(shè)周期短，線路的彈性和減振性能較好、噪聲較小，軌道超高和幾何形態(tài)調(diào)整簡(jiǎn)單、且破壞后修復(fù)時(shí)間短、自動(dòng)化及機(jī)械化維修效率高等優(yōu)點(diǎn)。鋼軌必須為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動(dòng)表面。(7)嚴(yán)格的尺寸公差及鋼軌工作邊平順性，減少軌道周期性不平順。這是因?yàn)榭v向、橫向阻力大，能夠提供足夠的穩(wěn)定性，滿足高速鐵路的穩(wěn)定性要求。我國(guó)近50年發(fā)展應(yīng)用的軌枕形式與大多數(shù)國(guó)家一樣采用整體式預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕，建立了一整套關(guān)于軌枕設(shè)計(jì)、制造、鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)管理等的體系，以及規(guī)程、技術(shù)條件、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量監(jiān)管等技術(shù)保障。并適當(dāng)加寬了枕底，使枕下支承面 積增加17%，端側(cè)面積約增加20%，單根枕重量增加31%，因此，可有效提高道床的縱、橫向阻力，減緩重載運(yùn)輸所產(chǎn)生的道床累積變形，提高線路的穩(wěn)定性；2. 軌下和中間截面的設(shè)計(jì)承載力，較Ⅱ型軌枕分別提高了43%和65%。2. 足夠的防扒阻力在列車荷載作用下，鋼軌受到碾壓存在沿軌枕產(chǎn)生位移的可能性，如果鋼軌產(chǎn)生爬行，會(huì)引起諸多線路病害。5. 絕緣性好為保證行車的絕對(duì)安全，鋼軌扣件應(yīng)具有良好的絕緣性能，確保軌道電路正常工作。不足以滿足我國(guó)高速鐵路的發(fā)展。一般要求道砟顆粒盡量大小均勻，以保證排水暢通。 鋼軌的選取考慮到我國(guó)既有線兼容，以及在鋼軌生產(chǎn)、管理、維修使用的方便，改建線路采用我國(guó)生產(chǎn)的CHN60鋼軌斷面的U71Mn鋼軌。枕下道砟厚度為35cm，墊層道砟厚度為20cm的Ⅰ級(jí)道砟。 鋼軌強(qiáng)度檢算動(dòng)車組的兩個(gè)轉(zhuǎn)向架之間的距離比較大，彼此的影響甚小，可以任選一個(gè)轉(zhuǎn)向架的車輪作為計(jì)算輪，因?yàn)閯?dòng)車組為兩軸轉(zhuǎn)向架，所以都要計(jì)算車輪的當(dāng)量荷載，計(jì)算結(jié)果見下表。所以我們?nèi)　鱄=75mm。對(duì)于新型Ⅲ軌枕L=3600mm，=550mm，e=1175mm，60kg/m軌底寬軌底=150mm，代入式中計(jì)算軌下截面正彎矩，得： []在計(jì)算軌枕中間彎矩按兩種不同中間承載方式進(jìn)行比較。若各個(gè)置鏡點(diǎn)處的夾角用 表示，則既有曲線的轉(zhuǎn)角a 等于上述各角的總和，即曲線測(cè)量通常沿外軌進(jìn)行，也有沿線路中心線進(jìn)行的；行車繁忙的線路上，為安全起見，也可在外移樁上進(jìn)行。 （為OA曲線計(jì)算點(diǎn)的半徑） （為OA曲線計(jì)算點(diǎn)的曲率，） (42)⑶ 圓曲線與三次拋物線型緩和曲線的曲率 令OA曲線表示曲線路段的軌道中心線，則OA曲線由緩和曲線和圓曲線構(gòu)成。其撥動(dòng)距離分別為和，也就是設(shè)計(jì)曲線漸伸線長(zhǎng)；或與既有曲線漸伸線長(zhǎng)、之差。所以假定曲線撥動(dòng)前后長(zhǎng)度不變，是可以滿足撥距計(jì)算的精度要求的。（3）據(jù)此可知，既有曲線不論是圓曲線還是緩和曲線，測(cè)點(diǎn)的漸伸線長(zhǎng)度均為：=該測(cè)點(diǎn)偏角的弧度數(shù)該測(cè)點(diǎn)距置鏡點(diǎn)的曲線長(zhǎng) 2. 計(jì)算步驟（1）若置鏡點(diǎn)設(shè)置在始切線上，如圖7—3—5所示，基本公式亦可適用，且誤差很小。2. 保證終切線不撥動(dòng)保證設(shè)計(jì)曲線和既有曲線的轉(zhuǎn)角相等；使測(cè)量終點(diǎn)設(shè)計(jì)曲線和既有曲線的漸伸線長(zhǎng)度相等，即 撥距計(jì)算的步驟1. 計(jì)算既有曲線各測(cè)點(diǎn)的漸伸線長(zhǎng)度；2. 選定設(shè)計(jì)曲線半徑；3. 計(jì)算設(shè)計(jì)曲線各測(cè)點(diǎn)的漸伸線長(zhǎng)度；4. 求出撥動(dòng)距離 撥距的大小和方向曲線撥正就是把既有線上各個(gè)20m測(cè)點(diǎn)撥正到設(shè)計(jì)曲線的相應(yīng)點(diǎn)上，撥動(dòng)距離=設(shè)計(jì)曲線的漸伸線長(zhǎng)既有曲線的漸伸線長(zhǎng)Δ為正值，表示向圓心方向撥動(dòng)（曲線內(nèi)壓）；Δ為負(fù)，表示向切線方向移動(dòng)（曲線外挑） 測(cè)量曲線撥距計(jì)算1. 計(jì)算QZ點(diǎn)里程資料：既有曲線一測(cè)量資料曲線轉(zhuǎn)角 rad，測(cè)量終點(diǎn)里程680。改建既有線縱斷面設(shè)計(jì)，以軌面標(biāo)高為準(zhǔn)。1. 橋涵在有碴橋上，一般應(yīng)按計(jì)算軌面標(biāo)高來(lái)設(shè)計(jì)這縱斷面。2．隧道在隧道內(nèi)，當(dāng)需要提高隧道凈空，或削減隧道內(nèi)的坡度時(shí)，一般采用落道方法，以免破壞現(xiàn)有隧道的拱圈；，以保護(hù)隧道邊墻的基礎(chǔ)。路塹路段落道時(shí)，應(yīng)考慮時(shí)擴(kuò)大路塹對(duì)行車的干擾，特別是石質(zhì)路塹，需要放炮，干擾更為嚴(yán)重。（既有線平面，百米標(biāo)與加標(biāo)；地面高程，既有道床厚度，既有軌面高程，軌面設(shè)計(jì)坡度，軌面設(shè)計(jì)高程，既有軌面高程抬降值，路基病害路段，工程地質(zhì)特征。標(biāo)明車站、道口的中心的里程，隧道洞門里程與長(zhǎng)度，以及橋涵類型、孔徑與其中心里程。設(shè)置豎曲線時(shí)，應(yīng)注意使其不與緩和曲線、道岔重疊，且不能設(shè)在明橋面上。（2）在兩個(gè)同向坡段之間為了緩和坡度差而設(shè)置的緩和坡段，緩和坡段使縱斷面上坡度逐步變化，對(duì)列車運(yùn)行平穩(wěn)有利，故允許縮短為200m。（1）曲線地段的最大坡度減緩`在曲線地段，貨物列車受到的坡度阻力和曲線阻力之和，不得超過(guò)最大坡度的坡度阻力。④若連續(xù)有一個(gè)以上長(zhǎng)度小于貨物列車長(zhǎng)度的圓曲線。在線路縱斷面上，若各坡段直接連接成折線，列車通過(guò)變坡點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生的車輛振動(dòng)和局部加速度增大，乘車舒適度降低；當(dāng)機(jī)車車輛重心未達(dá)變坡點(diǎn)時(shí)，將使前轉(zhuǎn)向架的車輪懸空，當(dāng)懸空高度大于輪緣高度時(shí)，將導(dǎo)致脫軌；當(dāng)相鄰車輛的連接處于變坡點(diǎn)附近時(shí)，車鉤要上、下錯(cuò)動(dòng)，其值超過(guò)允許值將會(huì)引起脫鉤。所以規(guī)定豎曲線半徑，Ⅰ、Ⅱ級(jí)鐵路為10000m，Ⅲ級(jí)鐵路為5000m。鋪軌時(shí)，變坡點(diǎn)處的軌面能自然形成豎曲線，并不影響行車的安全和平穩(wěn)。為了保證豎曲線不設(shè)在明橋面上，變坡點(diǎn)距明橋面端點(diǎn)的距離，不應(yīng)小于豎曲線的切線長(zhǎng)。另外對(duì)于平交道口，應(yīng)使設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高與既有軌面標(biāo)高相等，否則會(huì)使與改建線路交匯的其他線路條件改變，從而需要重新設(shè)計(jì)。軌面設(shè)計(jì)坡度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)坡度及坡段長(zhǎng)度標(biāo)出。繪制結(jié)果見附圖一第六章 提速道岔平順性分析及改善方案 國(guó)內(nèi)道岔的發(fā)展在建國(guó)以前，我國(guó)鐵路上的道岔主要為國(guó)外的產(chǎn)品，且其總類繁多、標(biāo)準(zhǔn)不一。尖軌的跟端結(jié)構(gòu)由活接頭式發(fā)展為彈性可彎式。針對(duì)提速道岔在使用過(guò)程中反映出的問(wèn)題，在鐵道部的組織下，由道岔廠牽頭、聯(lián)合相關(guān)的科研、設(shè)計(jì)單位對(duì)道岔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面優(yōu)化，并采用了當(dāng)時(shí)的許多新工藝，研制出了“99型’，系列道岔[19]。本文不對(duì)高速道岔進(jìn)行過(guò)多討論。 連接與交叉的組合有交分道岔和交叉渡線等。當(dāng)機(jī)車車輛要從A股道轉(zhuǎn)入B股道時(shí)，操縱轉(zhuǎn)轍機(jī)械使尖軌移動(dòng)位置，尖軌1密貼基本軌1，尖軌2脫離基本軌2， 這樣就開通了B股道，關(guān)閉了A股道，機(jī)車車輛進(jìn)入連接部分沿著導(dǎo)曲線軌過(guò)渡到轍叉和護(hù)軌單元。尖軌在平面上可分為直線型和曲