【導讀】本設計是運用所學軌道基本理論，知識和技能，進行工程設計的綜合訓練，工程技術人員所必須的訓練，有助于到工作崗位的過渡。一般情況下，線路大修周期取決于鋼軌傷損發(fā)展情況，是以全面更換鋼。軌為主要標志，故常稱換軌大修。頭及鋼軌連續(xù)線。，補足軌枕配置根數，修理傷損軌枕。，補充道碴，改善道床斷面。，應同時成組更換新道岔和新岔枕。更準、更有效率的目的；其他內容也做到有的放矢。所有這些內容都參照我國現

　　

【正文】 加平寫”的方法累計。 （ 3） 計算半撥量 某點的半撥量等于該點前所有測點正矢差累計的合計 (不包括該測點 )。因此，可用“平加下寫”的方法計算。 半撥量的符號為正時，表示該測點應向外撥 (上挑 )，半撥量的符號為負時，表示該測點應向內撥 (下壓 )。 為了不使曲線兩端直線發(fā)生平移，應使 02 1010 ?? ???? nfnn de，亦即必須使最后一測點的半撥量為零 。 22 0lLxHZ yQZ ???蘭州交通大學 博文學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 24 （ 4） 使終點半撥量調整為零 終點半撥量不為零且數值不大時，通常采用點號差法 對計劃正矢進行修正。 從半撥量的計算過程可知，如果在某測點上，將計劃正矢減少 lmm，同時在其下邊相距為 M 個點號的測點上，將計劃正矢增加 lmm(計劃正矢在上一測點減 lmm，在下一測點加 lmm，簡稱“上減下加” )，其結果，將使下一測點以后的各測點的半撥量增加 1179。 Mmm。反之，如果在相距為 M 個點號的一對測點上，對其計劃正矢進行“上加下減”的修正，其結果將使下一測點以后各測點的半撥量減少 1179。 Mmm。 由于計劃正矢的修正是在一對測點上進行的，修正值為 lmm，且符號相反，故不會影響曲線整正的原則，即 ? ?0df 這一條件，仍能保證使曲線兩端直線方向不變的要求。 以上調整半撥量的方法，是通過在一對相距為 M 個點號的測點上，各調整 lmm的計劃正矢，而使這對測點以后各測點的半撥量變化 1179。 Mmm，由于 M 為這對測點的點號之差，故稱此法為點號差法。 使用點號差法調整半撥量時需注意： ① 點號之差 M 值應盡可能地大。 ② 如果一對測點的調整量不足以達到所需調整的值時，可以酌情使用幾對測點。 ③ 選擇測點時，應考慮該點計劃正矢的修正歷史，避免與曾經進行過計劃正矢修正的點發(fā)生同號重復修正。 ④ “先加后減”的各對測點 ，最好安排在負半撥量最大的點號之后，“先減后加”的各對測點，最好安排在正半撥量最大的點號之后，以避免使某些點的半撥量增大，對撥道不利。 ⑤ 曲線的始點和終點不要進行正矢修正，以保證曲線始、終點的半撥量為零。 ⑥ 在修正值的正值與負值之間，最好間隔二個測點以上，以保證曲線的圓順。 各測點的具體繩正法撥距計算表格數據見附錄 Ⅳ 。 蘭州交通大學 博文學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 25 第四章 線路大修縱斷面設計 第一節(jié) 縱斷面設計的特點及 原則 縱斷面設計一般分為三個步驟，即繪制縱斷面圖、拉坡設計及復核。大修縱斷面圖上按豎向 1： 100、縱向 1： 1 000 繪制，圖上由下往上依 次排列：里程、平面、實測百米坡度、既有軌面標高、設計軌面標高、設計坡度、鄰線軌面標高、軌面起落量、道床厚度及軌枕布置等內容?？v斷面拉坡設計由人工或由計算機輔助設計完成，合理地確定縱斷面坡段長度、坡度及坡道連接形式。設計的復核工作由較高一級工程技術人員擔任，重點復核影響行車安全的因素的處理方式，如坡度連接、坡段長度及長大坡道的加算數據等。 一、設計特點 線路大修縱斷面設計的原理和方法與新線縱斷面設計基本相同，但大修是在原有建筑設備的基礎上，和保持原限制坡度的條件下，消除縱斷面上不符合技術要求的部分，盡量改善原 有坡度。因此，線路大修縱斷面設計是在既有建筑物的限制條件下，按線路縱斷面技術標準，尋求最經濟、合理的線路改善方案。 線路縱斷面是線路大修的綜合性文件，一般采用的比例尺為豎向 1:100，橫向1:10000。設計圖的下部分為各項數據，上部分為縱剖線及橋隧建筑物 、道口等。 二、設計原則 線路大修縱斷面設計受到既有建筑的嚴格限制，如車站內的天橋、地道、站臺及區(qū)間的橋梁 、 隧道等地段的線路，一般地說是不能大抬道或落道的。因此，如何在原有的建筑設備基礎上，尋求合理而經濟的線路大修設計方案，是線路大修設計人員的重要任務。設 計前必須詳細了解原有線路設備的情況，設計工作應本著以下原則進行： （ 1）盡可能設計長的坡段，每段坡長不短于該區(qū)段到發(fā)線有效長的一半，個別困難地段，應不短于 200m。 （ 2）相鄰坡段的連接，應按原線路標準設計為拋物線或圓曲線形的豎曲線。 （ 3）采用拋物線形豎曲線時，凡相鄰坡段的坡度代數差大于 2‰ ，須設置豎曲線，每 20m 豎曲線長度的變坡率，凸形應不大于 1‰ ，凹形不大于 ‰ 。拋物形豎曲線最好設置在平面曲線兩端緩和曲線之外，僅在困難條件下，允許重迭而 不受緩和曲線的限制。拋物線形豎曲線不能設置在無碴橋梁上。 （ 4）采用圓曲線形豎曲線時，凡相鄰坡段的坡度代數差大于 3‰ 時，須設置豎曲線。豎曲線半徑應根據運營條件采用 10000~20200m，困難條件下不小于 5000m。圓曲線蘭州交通大學 博文學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 26 形豎曲線不應侵入緩和曲線，道岔及無碴橋梁上。 （ 5）大修地段與非大修地段的連接順坡原則上應設在大修地段以外，順坡率不大于1‰ 。 （ 6）盡量避免落道或過多抬道，過多抬道，會增加工作量，很不經濟，而且施工困難，有時甚至造成極不良的后果，下列地段應避免較大抬道： 1）深路塹或高路堤地段，在這些地段進行較大的抬道。必然造成路基加寬，工程量增多。 2）原有 道床較厚 (超過 60 厘米以上 )的地段，在這些地段進行大抬道，施工及維修人員上下道困難，有的甚至不加寬路基，道床邊坡就無法維持。 3）車站咽喉道岔處，在此處進行較大抬道，造成前后道岔群抬高，站線順坡抬道等，工程量太大。 4）站內正線抬道較多，會造成與站線標高相差懸殊或影響原有站臺，雨棚、天橋等設備。 第二節(jié) 縱斷面設計的基本原理 一、線路坡度 線路 大修 縱斷面設計的目的在于改善原有線路設備的技術狀態(tài)。對于坡度設計方面，應盡可能改善該區(qū)段的原有坡度，在任何情況下，每一坡段的加算坡度不得超過原線路的限制坡度（或加力 坡度），以保證或提高原有的列車牽引定數。 （一） 最大坡度 限制坡度是單機牽引普通貨物列車、在持續(xù)上坡道上、最后以機車計算速度等速運行的坡度；它是限制坡度區(qū)段的最大坡度，是確定列車牽引質量的坡度 / 加力牽引坡度是一臺以上機車牽引普通貨物列車、在持續(xù)上坡道上、最后以機車計算速度等速運行的坡度；它是加力坡度路段的最大坡度，是確定該路段按相應限制坡度上一臺機車牽引貨物列車時的牽引質量的坡度。 大修 縱斷面的設計坡度不能超過最大坡度，否則，牽引質量按限制坡度計算的貨物列車，在該設計坡道的持續(xù)上坡道上行駛，就可能發(fā)生運緩 事故，甚至造成途停，這是不允許的。因此設計坡度值加上曲線附加阻力值或隧道附加阻力值，不能大于最大坡度值。 我國鐵路限制坡度的最大值，如表 6 所規(guī)定，而限制坡度的最小值一般采用 4?。若小于 4?，雖然牽引質量可增大，但受到列車啟動條件和發(fā)線有效 高度（ 1050m）的限制而不能實現。 蘭州交通大學 博文學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 27 表 6 限制坡度最大值 （ ? ） 線路等級 一般地段 困難地段 Ⅰ 6 12 Ⅱ 12 15 Ⅲ 15 20 （二 ）曲線阻力坡度折減 在曲線地段，因列車運行阻力比直線上大，可視曲線附 加阻力為一個坡度 i，也就是需將其換算為相應的坡度折減值，以保證貨物列車不低于計算速度運行。 ，曲線阻力換算坡度為： 600ri R? (? ) ， i 為： ri L?? (? ) 式中 α 線偏角（186。） L折減坡段長度（ m），若 L 大于貨物列車長度時， L 為貨物列車長度 (m)。 ， i 為： ri L ?? ? (? ) 式中 ∑α 折減范圍內的曲線偏角總和（186。）。 二、坡段長度 坡 段的長短，對列車運行的乎穩(wěn)性是有影響的，坡段越長，行車越 平 穩(wěn)。因為列車通過變坡點時，列車前后運行阻力不同．使局部列車的受力狀態(tài)發(fā)生變化，而產生車鉤的 附 加應力和車輛的局部加速度。當列車跨越一個以上的變坡點時．每個變 坡 點產生的附加應力和局部加速度，就會因迭加而加?。云露芜^短，列車跨 越變坡點過多，是不利于列車 平穩(wěn) 運行的。 運營實踐表明，列車不宜同時跨越兩個以上的變坡點，即坡段長度不宜短于半個列車長度，以保證迭加后的附加應力和局部加速度不致過大，影響列車的平穩(wěn)運行。 一般情況下，最小坡段長度如表 7 所列。大修縱斷面設計時，應盡可能設計較長的坡段．一般不宜小于表 7 的規(guī)定位．并取為 50m 的整倍數。個別困難地段，應不短于 200m。 蘭州交通大學 博文學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 28 表 7 坡段長度 參考表 遠期到發(fā)線有效長度 1050 850 750 650 550 坡段長度 500 400 350 300 250 三 、坡段連接 （ 一）坡度代數差 縱斷面上的坡段有上坡、下坡和平坡。上坡的坡度為正值，下坡的坡度為負值，相鄰坡段坡度差的大小，是以代數差的絕對值Δ i 表示的 ,即 : Δ i=∣ 1i 2i ∣ 若前一坡段的坡度 1i ＝ 4?下坡．后一坡段的坡度 2i ＝ 2?上坡，則坡度代數差Δ i為： Δ i =∣ (4? )(+2? )∣ =6? 坡度 代數差不應大于重車方向的限制坡度。因為列車通過變坡點時所產生的車鉤附加應力和車輛局部加速度，其值與坡度代數差成正比。若坡度代數差過大，不但車鉤應力增大，并且局部加速度增大，會引起旅客 不舒適和貨物的位移。在凸形縱斷面的坡頂，還會縮短司機的通視距離， 內行車安全。 （ 二）豎曲線 列車通過變坡點所產生的車輛振動和局部加速度，將引起旅客的不舒適；當機車重心末過變坡點而使導向輪懸空時，若其懸空高度超過導向輪輪繞高度．就有可能脫軌；當相鄰車輛的連結處位于變坡點近旁時，車鉤將發(fā)生上下錯動，若超過允許值，就可能 引起脫鉤。 因此，縱斷面上的各坡段不能連成折線，而必須在變被點處用豎曲線把折線斷面平順的連接起來，以保證行車的安全和平順。 豎曲線的形狀有拋物線形和圖曲線形兩種。大多數國家采用圓曲線形，但也有采用拋物線形。 我國鐵路規(guī)定，當相鄰坡段的坡度代數差大于 2?時，應設置拋物線形豎曲線，即用一定變坡率（凸形不大于 1?，凹形不大于 ?）的 20m 短坡段連接起來。當相鄰坡段的坡度代數差大于 3?時，應設置圓曲線形豎曲線，并應根據旅客舒適條件和列車運行安全條件確定豎曲線半徑，其規(guī)定為Ⅰ、Ⅱ級鐵路用 2020010000m，Ⅲ級鐵路用 5000m。 蘭州交通大學 博文學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 29 1）圓曲線形（ 如 圖 18） αiiRα/2α/2α/2 圖 18 豎曲線要素 α）豎曲線切線長 Tsh 2Sh ShT R Tan?? ∵α角很小 ∴ 122Tan Tan? ?? 則 1222S h S hSh RRT T a n T a n? ? ?? ? ? ? ? 121221ShR ta n ta nta n ta n?????? ? ?? 12122 2 1 0 0 0 1 0 0 0S h S hRR iita n ta n??? ? ? ?? ? ? ? 2020ShR i?? 式中 α —— 豎曲線的轉角（186。）； 1? 、 2? —— 前、后坡段與水平線的夾角 (186。),上坡為正值，下坡為負值； 1i 、 2i — — 前、后坡段的坡度（?），上坡為正值，下坡為負值 ； Δ i—— 坡度代數差的絕對值（?）； 蘭州交通大學 博文學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 30 ShR —— 豎曲線半徑（ m）。 若 ShR =20200— 10000m，則 ShT =（ 10— 5） *Δ i（ m）； 若 ShR =5000m，則 ShT =*Δ i（ m）。 b）豎曲線的長度 ShK 2Sh ShKT? (m) c）豎曲線縱距 y ∵ 2 2 2()Sh ShR y R x? ? ? 222 ShR y x y?? 又∵ y 很小， 2y 可忽略不計 ∴ 22xy Rh? 式中 x—— 切線上計算點至豎曲線起點的距離，亦即曲線橫距（ m） . d）豎曲線的外矢距 ShE 當 x= ShT 時，即變坡點處的縱距，稱為豎曲線的外矢距，計算式為： 22ShSh ShTE R? e) 豎曲線高程 SYH