【正文】 （2）置鏡點(diǎn)移至A點(diǎn)，如圖7—3—6所示，測出B點(diǎn)偏角，則B點(diǎn)的漸伸線長度可用BB′+B′P計(jì)算，BB′可用基本公式計(jì)算，B′P為OA與AB′的漸伸線長 式中 ——置鏡點(diǎn)A的漸伸線長； ——置鏡點(diǎn)A至測點(diǎn)B的曲線長； ——弦線AB與始切線的夾角弧度數(shù)。線路縱斷面測量包括水準(zhǔn)基點(diǎn)、百米標(biāo)和加標(biāo)的標(biāo)高測量。當(dāng)減緩站坪坡度、延長站坪長度、增設(shè)車站、或者削減限制坡度引起站坪縱斷面的改建時(shí)，應(yīng)全面考慮，使整個(gè)改建工程量減至最小。應(yīng)繪出道床底面線，既有軌面線，計(jì)算軌面線，設(shè)計(jì)軌面線，并應(yīng)注明建筑物的特征，如車站，道口的中心里程，隧道洞門位置里程與長度，以及橋涵類型，中心里程等。6．最后，計(jì)算既有軌面標(biāo)高抬高或降低的數(shù)值，即設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高與既有軌面標(biāo)高的差值。所以設(shè)計(jì)坡度i應(yīng)為i＝imax—△ir(‰)式中 imax ——最大坡度值(‰)；△ir——曲線阻力的相應(yīng)坡度減緩值((‰)。4．豎曲線半徑圓形豎曲線的半徑應(yīng)根據(jù)以下三個(gè)條件擬定：（1）旅客舒適條件列車通過豎曲線時(shí)，產(chǎn)生的豎向離心加速度不應(yīng)大于旅客舒適要求的允許值。豎曲線不應(yīng)與緩和曲線重疊。表56 設(shè)計(jì)線計(jì)算表具體計(jì)算結(jié)果見附表2縱斷面的設(shè)計(jì)資料和數(shù)據(jù)是放大縱斷面圖的下半部分。從時(shí)間上看，我國道岔的發(fā)展歷程可以分為三個(gè)階段:普速道岔階段、提速道岔階段和高速道岔階段。其中，II型道岔和III型道岔的平面設(shè)計(jì)完全相同，且都采用高錳鋼整鑄轍叉，其不同在于II型道岔的鎖閉方式為外鎖閉，且設(shè)有軌底坡，而III型道岔的鎖閉方式為內(nèi)鎖閉，無軌底坡。圖61 單開道岔布置圖 單開道岔構(gòu)造單開道岔由轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌、連接部分和岔枕組成，單開道岔以它的鋼軌每米質(zhì)量及道岔號數(shù)區(qū)分類型。直線型尖軌制造簡單，便于更換，尖軌前端的刨切較少，橫向剛度大，尖軌的擺度和跟端輪緣槽較小，可用于左開或右開，但這種尖軌的轉(zhuǎn)轍角較大，列車對尖軌的沖擊力大，尖軌尖端易于磨耗和損傷。為了增加鋼軌表面硬度，提高耐磨性并保持與尖軌良好的密貼狀態(tài)，基本軌頭頂面一般還進(jìn)行碎火處理。常用的線路連接有各種類型的單式道岔和復(fù)雜道岔。該道岔在研制完成不久就在既有線改造中鋪設(shè)達(dá)600余組，滿足了當(dāng)時(shí)鐵路提速到160km/h的需要。繪制縱斷面圖采用的比例為：縱向1:50，橫向1:5000。根據(jù)規(guī)范，軌面起落量應(yīng)盡量為正值，如在困難條件下可為負(fù)，但不能超過5。路基填挖高度應(yīng)根據(jù)施工高程計(jì)算。一為拋物線形，即用一定變坡率的20m短坡段連接起來的豎曲線；另一種為圓孤形豎曲線。2．最大坡度的折減線路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，在需要用足最大坡度(包括限制坡度與加力牽引坡度)的地段。變坡點(diǎn)的坡度代數(shù)差‰時(shí)，應(yīng)設(shè)置豎曲線。放大縱斷面圖的下半部為縱斷面設(shè)計(jì)的資料和數(shù)據(jù)。在涵洞處，允許適當(dāng)抬高或降低既有軌面標(biāo)高。這一切都要引起線路縱斷面的改建。根據(jù)表7—3—1中漸伸線長度的計(jì)算式，可知其基本公式：（1）圓曲線的漸伸線長度為： 式中，為測點(diǎn)的偏角。表43 漸伸線長度的實(shí)用計(jì)算公式測點(diǎn)范圍漸伸線長度計(jì)算公式符號意義ZH—HY=測點(diǎn)里程ZH里程HY—YH=測點(diǎn)里程ZY里程YH—HZ=測點(diǎn)里程ZY里程=測點(diǎn)里程YH里程HZ以后=測點(diǎn)里程QZ里程其中，——曲線半徑（m），——緩和曲線長（m），—轉(zhuǎn)角（rad）。所以可求：道床厚度的計(jì)算值小于實(shí)際的道床厚度550mm，滿足要求，并采用實(shí)際的道床厚度，檢算通過第四章、平面改建設(shè)計(jì) 平面測繪 平面測繪原理平面測繪包括的工作有：（1）里程丈量（2）設(shè)置外移樁（3）線路調(diào)繪（4）曲線測量測量既有曲線，近年來一般采用偏角法。（4）計(jì)算靜彎矩M （5）計(jì)算動(dòng)彎矩 計(jì)算電力機(jī)車運(yùn)行條件下軌底彎曲應(yīng)力的速度公式為a=△V/100，可算得速度系數(shù)為由計(jì)算偏載系數(shù)βp的公式：βp=△H。 道床的選取提速線路上，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。如果沒有彈性，列車就無法高速行駛。4. 零部件精度高，可靠性好提速線路高平順型的技術(shù)要求對扣件的精度提出了很高的要求，因此扣件的個(gè)零部件除了本身應(yīng)該具有的高精度外，其組裝精度也必須要滿足高速行車的需要。TK—Ⅲ型軌枕主要特點(diǎn)。軌枕在軌道結(jié)構(gòu)中的作用是支撐鋼軌，并將鋼軌傳來的壓力傳遞給道床，同時(shí)可固定鋼軌的位置及有效保持軌距、方向等軌道形位。表21 無砟軌道和有砟軌道比較鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。軌道結(jié)構(gòu)和一般工程結(jié)構(gòu)的顯著差別實(shí)在運(yùn)營條件下，要隨時(shí)消除這些永久變形。結(jié)構(gòu)不平順是指由于軌道結(jié)構(gòu)及部件固有的不平順，如鋼軌表面由于軋制工藝造成的鋼軌垂向玩去、焊縫凹凸不平、軌道鋪設(shè)和整道時(shí)形成的不平順；附加不平順是指在運(yùn)行過程中濺在軌面碾壓形成的軌面損傷、鋼軌彈性墊層破損等；動(dòng)態(tài)不平順是指在列車運(yùn)行中產(chǎn)生的不平順。加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高了職工適應(yīng)提速需要的技能。　　2. 鐵路大提速使整個(gè)社會(huì)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。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。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(huì)大大降低我國全社會(huì)的運(yùn)輸總成本。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?！　?. 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(huì)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。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。 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。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。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(dòng)力、車輛性能、機(jī)車車輛制動(dòng)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。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。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)。因此從事高速鐵路研究、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、管理人員都應(yīng)該十分重視高速鐵路的平順性問題。鋼軌直接接受由機(jī)車車輛傳來的巨大的動(dòng)力，并傳向軌枕；軌枕承受鋼軌傳來的豎向垂直力、橫向和縱向水平力后再將其分布于道床，并保持鋼軌正常的幾何位置；輪軌間的各種作用力通過軌枕和扣件的隔振、減震、和衰減后傳遞給道床，使道咋重新排列，并將作用力擴(kuò)散傳遞于路基。鋼軌長期在列車周期性重復(fù)性重復(fù)荷載下工作，應(yīng)有較高的疲勞強(qiáng)度和較好的沖擊韌性。其中日本根據(jù)不同的列車運(yùn)行速度和使用經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了3T、3H、4H等多種整體式軌枕結(jié)構(gòu)類型。其作用是將鋼軌固定在軌枕上，保持軌距和阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動(dòng)。目前主要干線上都采用彈性扣件。枕下道砟厚度為35cm，墊層道砟厚度為20cm。圖31 CRH2動(dòng)車組軸距和輪載示意圖70KN70KN機(jī)車：CRH2動(dòng)車組，兩軸轉(zhuǎn)向架，軸重137KN（14t）輪載=軸重/2=70KN。（6）計(jì)算鋼軌的動(dòng)彎應(yīng)力和查規(guī)范可知，新軌的，則可得鋼軌的基本應(yīng)力為 查規(guī)范可知，25m長的60kg/m的鋼軌溫度應(yīng)力，則得到鋼軌的基本應(yīng)力為 U71新軌的屈服極限=405(MPa)，新軌的安全系數(shù)=，允許應(yīng)力為上述軌底和軌頭的基本應(yīng)力均小于，符合鋼軌的強(qiáng)度檢算條件。曲線OA表示任一曲線，將一條沒有伸縮性的細(xì)線，一端固定于O點(diǎn)，把細(xì)線拉緊使其密貼于曲線OA上，然后把細(xì)線另一端點(diǎn)A自曲線OA拉開，使拉開的直線隨時(shí)保持與曲線OA相切，A點(diǎn)的移動(dòng)軌跡為AM1M2M3…A′，即為曲線OA之端點(diǎn)A的漸伸線。但是因?yàn)閾軇?dòng)量很小，在既有曲線附近很小的范圍內(nèi)，完全可以認(rèn)為漸伸線方向與既有曲線的法線方向重合。圖45 置鏡點(diǎn)在始切線上圖46 置鏡點(diǎn)在曲線的A點(diǎn)上（3）置鏡點(diǎn)移至B點(diǎn)。百米標(biāo)與加標(biāo)的標(biāo)高為既有線軌面標(biāo)高：在直線路段為左側(cè)鋼軌的軌面標(biāo)高。當(dāng)車站正線要抬高或降低時(shí)，可用車站站線作為施工時(shí)的臨時(shí)通車線路。既有線的縱斷面設(shè)計(jì)，是先在放大縱斷面圖上設(shè)計(jì)軌面坡度，然后匯總各項(xiàng)設(shè)計(jì)資料繪制詳細(xì)縱斷面圖。設(shè)有豎曲線的變坡點(diǎn)，應(yīng)按設(shè)置曲線后設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高來計(jì)算抬高或降低值。①當(dāng)設(shè)計(jì)坡度值和曲線阻力之和不大于最大坡度值時(shí)，此設(shè)計(jì)坡度不用減緩；②既要保證必要減緩值，又不要減緩過多，以免損失高度．使線路額外展長；③減緩時(shí)，設(shè)計(jì)的曲線長度系未加設(shè)緩和曲線前的圓曲線長度．因近期短于遠(yuǎn)期按近期長度考慮能滿足遠(yuǎn)期長度的減緩要求； ④減緩坡段長度應(yīng)不短于、且盡量接近于圓曲線長度取為50m的整倍數(shù)，且不應(yīng)短于200m。豎曲線的半徑，根據(jù)旅客列車的最高速度用下式計(jì)算豎向離心加速度的允許值，～。豎曲線范圍內(nèi)，軌面高程以一定的曲率變化，緩和曲線范圍內(nèi)，外軌高程以一定的超高順坡變化。既有線平面是根據(jù)曲線整正后的資料進(jìn)行繪制的，曲線的繪制要區(qū)分其沿線路前進(jìn)方向的偏向，即左偏或右偏。 從上個(gè)世紀(jì)50年代我國開始自主設(shè)計(jì)、制造道岔到90年代鐵路六次大提速之前，我國鐵路本身的運(yùn)營時(shí)速較低，且缺乏對道岔基本理論的研究，設(shè)計(jì)水平也落后，導(dǎo)致這一時(shí)期道岔的直向容許速度不超過120km/h，可歸為普速道岔階段。表62 “99型”12號道岔系列 秦沈客運(yùn)專線道岔包括18號和38號兩種道岔，其直向容許過岔速度都為250km/h，側(cè)向容許過岔速度18號為80km/h、38號為140km/h。目前我國的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m和43kg/m等類型，標(biāo)準(zhǔn)道岔號數(shù)(用轍叉號數(shù)來表示)有1124號等，并以9號及12號最為常用。我國新設(shè)計(jì)的12 、18號道岔直向尖軌為直線型，側(cè)向尖軌為曲線型。為防止基本軌的橫向移動(dòng)，可在其外側(cè)設(shè)置軌撐。它的基本形式有三種:即線路的連接、交叉、連接與交叉的組合。提速系列道岔以60kg/m鋼軌12號道岔為主，它是根據(jù)對既有線上原有12號道岔進(jìn)行最高速度為160km/h的試驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的安全隱患，采用新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)原則，就原有12號道岔在保持道岔號碼、導(dǎo)曲線半徑不變的前提下研制的道岔。設(shè)計(jì)軌面線應(yīng)用粗線表示。表53 資料輸入及計(jì)算過程表測點(diǎn)里程既有軌面標(biāo)高路肩標(biāo)高既有路基面K530 +900K531 +000K531 +100K531 +200既有路基面計(jì)算過程如表54所示，D2=C2+：表54 既有路基面計(jì)算表同理，既有道床厚度、計(jì)算軌面標(biāo)高、既有百米坡均可計(jì)算出，如表55：表55 道床厚度、計(jì)算軌面標(biāo)高、既有百米坡計(jì)算示意表測點(diǎn)里程既有軌面標(biāo)高路肩標(biāo)高既有路基面既有道床厚度計(jì)算軌面標(biāo)高既有百米坡K530 +900K531 +000K531 +100K531 +200K531 +300K531 +400K531 +500191K531 +600K531 +7003．設(shè)計(jì)坡度的計(jì)算設(shè)定一個(gè)坡度，和其對應(yīng)的設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高=前一點(diǎn)設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高+兩測點(diǎn)見距離（100m）設(shè)計(jì)坡度（‰），軌面起落量=設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高既有軌面標(biāo)高。（4）變坡點(diǎn)處的縱距稱為豎曲線的外矢距，計(jì)算式為(m)變坡點(diǎn)處的線路施工高程，應(yīng)根據(jù)變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程，減去（凸形變坡點(diǎn)）或加（凹形變坡點(diǎn)）外矢距的高度。常用的豎曲線有兩種線形。（3）長路塹內(nèi)為排水而設(shè)置的人字坡段，人字坡段的坡度一般不小于2‰，以利于路塹側(cè)溝排水。根據(jù)軌面設(shè)計(jì)坡度，標(biāo)出各百米標(biāo)與加標(biāo)的設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高，標(biāo)高準(zhǔn)確至厘米。放大縱斷面圖的比例尺是：距離為1:5000、高程為1:50，以便細(xì)致地研究既有軌面標(biāo)高的升降，將縱斷面設(shè)計(jì)得更加經(jīng)濟(jì)合理。在明橋面橋梁上，軌面標(biāo)高的變動(dòng)，必將引起抬降墩臺(tái)頂面標(biāo)高等困難工程，因此，應(yīng)根據(jù)既有軌面標(biāo)高設(shè)計(jì)縱斷面。所以既有線軌面的縱斷面多與原設(shè)計(jì)不同，而原設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)又多偏低，不符合現(xiàn)行的《線規(guī)》標(biāo)準(zhǔn)；延長站線而需加長站坪長度時(shí)，引起站坪兩端縱斷面的改建；削減超限坡度時(shí)，需要抬高或降低路基標(biāo)高；線路受洪水威脅地段，則需加高路基。 計(jì)算公式的推導(dǎo)1. 基本公式 　既有曲線已經(jīng)錯(cuò)動(dòng)，但其線型仍和設(shè)計(jì)曲線接近，仍可按緩和曲線與圓曲線的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。表42 計(jì)算漸伸線長度的有關(guān)公式物理意義計(jì)算通式內(nèi)切圓曲線的計(jì)算式緩和曲線的計(jì)算式1曲率2中心角（rad）為曲率的定積分3漸伸線長度為中心角（rad）的定積分符號意義—曲線長—曲率—中心角（rad）—漸伸線長圓曲線半徑計(jì)算點(diǎn)的圓曲線長緩和曲線半徑變更率計(jì)算緩和曲線全長計(jì)算點(diǎn)的緩和曲線長⑸漸伸線長度的實(shí)用計(jì)算公式綜合分析各段曲線的曲線特性，圓曲線兩端加設(shè)緩和曲線，其漸伸線長度的實(shí)用計(jì)算式如表4