【正文】 但是同一曲線內(nèi)，有的測點(diǎn)外挑，有的測點(diǎn)內(nèi)壓，而且每個(gè)測點(diǎn)撥動(dòng)量都不會(huì)很大。 撥距計(jì)算時(shí)，假定曲線撥動(dòng)前后曲線長度不改變。但是因?yàn)閾? 動(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。11bb ，表示向切線方向撥動(dòng) (曲線外挑 )。22ba 一 22ba 所以，撥動(dòng)距離 =設(shè)計(jì)曲線的漸伸線長 —— 既有曲線的漸伸線長即 JS EE ??? △ = +值，如 39。11ba 一 11ba 2b 點(diǎn)的撥動(dòng)距離 39。 1b 點(diǎn)的撥動(dòng)距離 39。11ba ；或 39。11bb 和 39。2b 點(diǎn)上。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 25 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(hào)意義 ZH— HY 036RllE ? l =測點(diǎn)里程 ZH 里程 HY— YH PRLE ?? 2 2 L =測點(diǎn)里程 ZY 里程 YH— HZ 032 62 RllPRLE ??? L=測點(diǎn)里程 ZY 里程 l =測點(diǎn)里程 YH 里程 HZ 以后 ??? XE X =測點(diǎn)里程 QZ 里程 其中， R —— 曲線半徑（ m）， 0l —— 緩和曲線長（ m）， ? — 轉(zhuǎn)角（ rad）， RlP 2420? 。 ? 漸伸線長度計(jì)算式 根據(jù)圓曲線和緩和曲線的曲率 K，按照公式 (41)、公式 (42)可推導(dǎo)出圓曲線和緩和曲線的漸伸線長度計(jì)算公式，如表 42 所示。緩和曲線的曲率 K 為變量，隨計(jì)算點(diǎn)距ZH(或 HZ)點(diǎn)的長度 l 而變化， K= C/1 ， 0RlC? 。 ????? Rl （ R 為 OA 曲線計(jì)算點(diǎn)的半徑） 圖 42 漸伸線長度與中心角的關(guān)系 圖 43 中心角與曲率的關(guān) 系 王遠(yuǎn) :提速線路軌道工程設(shè)計(jì) 24 lKlR ??????? 1? （ K 為 OA曲線計(jì)算點(diǎn)的曲率， RK /1? ） ? ?? AlA dlK0? (42) ? 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。 計(jì)算漸伸線長度的公式 ? 漸伸線長度 E 為 OA 曲線的中心角 ? (rad)在其對(duì)應(yīng)弧段上的定積分 (見圖7— 3— 2)，漸伸線的曲率是逐漸變化的。 漸伸線與 O 點(diǎn)的始切線相交于 A?點(diǎn)， AA?線段的長度就是 A 點(diǎn)對(duì)始切線OA?的漸伸長度。 ′ ″) 不 300 320 0 00 05 340 0 00 20 360 0 00 41 380 0 01 57 400 0 08 35 420 0 17 32 不 440 0 21 33 460 1 00 37 480 1 16 20 500 1 26 37 520 1 38 19 540 1 49 54 不 560 1 58 51 580 1 16 29 600 1 25 47 620 1 35 46 640 1 45 13 660 1 50 08 不 680 1 57 30 前視點(diǎn) 0 12 56 漸伸線原理 漸伸線的線型 漸伸線的幾何意義 ，可用圖 42 說明。若各個(gè)置鏡點(diǎn)處的夾角用 表示，則既有曲線的轉(zhuǎn)角 ? 等于上述各角的總和，即 曲線測量通常沿外軌進(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。?? 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 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 21 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。 所以可求： mmmme R dr 550333)35ta n ( 1 7 52 7 3 9 9 3ta n2 39。 σeR dr ? 式中：由于是新建線路砂粘土路基 rσ 取 。 路基面道床壓力的檢算。 ?? bmme 可以求得： )( 7399339。 道床頂面應(yīng)力的檢算 對(duì)于Ⅲ型軌枕，由于其中部支撐在道床上，所以 。21 mmNRbeaM dg ???????? [ gM ] 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。 對(duì)于新型Ⅲ軌枕 L=3600mm， 1a =550mm， e=1175mm， 60kg/m 軌底寬軌底39?！?H=179。 由于 ?ηP 都相同 所以可以求 ?ηP =。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 19 軌枕的彎矩檢算 1． 計(jì)算 k 和β值。將上述系數(shù)帶入求 dM ?！?H=179。 所以我們?nèi)　?H=75mm。△ H。所以選取 ?uP =66346 來計(jì)算。 （ 3）計(jì)算 ?uP 值 計(jì)算發(fā)現(xiàn) 1 與 2 輪的計(jì)算輪來計(jì)算的 ?uP 的結(jié)果是一樣的。 圖 31 CRH2 動(dòng)車組軸距和輪載示意圖 70KN 70KN 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 17 表 31 車輪的當(dāng)量荷載 ?uP 計(jì)算表 1 2P/N 70000 70000x/mm 0 2500β x 0 μ 1 70000 3654P/N 70000 70000x/mm 2500 0的計(jì)算輪 位計(jì)算輪12計(jì)算值 6634666346? uPμP? uP 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。得到 Vmax=160km/h,故按速度 Vmax=160km/h 來檢算各部件的強(qiáng)度。 輪載見圖 3— 1 軌道各部件強(qiáng)度檢算 機(jī)車通過曲線的允許速度的確定 機(jī)車通過曲線軌道允許速度的確定。 機(jī)車： CRH2 動(dòng)車組，兩軸轉(zhuǎn)向架，軸重 137KN（ 14t）輪載 =軸重 /2=70KN。道床材料：碎石道床；道床頂面寬度： ；王遠(yuǎn) :提速線路軌道工程設(shè)計(jì) 14 邊坡坡度： 1:。因此，一般采用雙層道床。不僅能夠滿足有足夠的扣壓力，也便于養(yǎng)護(hù)工作的展開。 聯(lián)接零件的選 取 夾板選用斜坡支承型雙頭對(duì)稱式夾板，螺栓選用國際標(biāo)準(zhǔn)的 級(jí)螺栓，螺母選用直徑 24mm，在伸縮區(qū)的鋼軌接頭加設(shè)高強(qiáng)度平墊圈。 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。 軌道結(jié)構(gòu)選取 軌道結(jié)構(gòu)類型選取 線路提速后速度為 160km/h，所以設(shè)計(jì)采取有砟軌道結(jié)構(gòu)類型。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 13 提速線路上有砟橋上道床的主要功能是增加軌道彈性、承受列車的沖擊、隔離震動(dòng)、降低噪聲。枕下道砟厚度為 35cm，墊層道砟厚度為 20cm。 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。采用碎石作為道床是因?yàn)樗哂休^好的彈性與滲水性。同時(shí)為了保證路基堅(jiān)固穩(wěn)定，不導(dǎo)致翻漿冒泥，因而對(duì)砟下墊層的選擇也比較嚴(yán)，不僅要求所用的碎石應(yīng)是具有一定破碎指數(shù)的硬礫石，且其壓實(shí)度也要達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檐壍赖膹椥允欠浅Ｖ匾?。道砟材料?yīng)當(dāng)堅(jiān)硬、穩(wěn)定、有彈性，便于排水。 Ⅲ型彈條扣件為無擋肩扣件，適合于重大運(yùn)量、高密度的運(yùn)輸條件。隨著我國鐵路提速和重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，Ⅰ型彈條扣件的扣壓力不足，彈程偏小。能保持鋼軌處于正確位置和穩(wěn)定狀態(tài)，延長軌道各部件使用壽命，減少線路的養(yǎng)護(hù)維修工作量等優(yōu)點(diǎn)。目前主要干線上都采用彈性扣件。 我國從 20 世紀(jì) 60 年代開始研制扣件的多種形式?？奂鞑考凶銐虻膹?qiáng)度和使用性能：在設(shè)計(jì)的使用的壽命周期內(nèi)，扣件各部件不產(chǎn)生疲勞傷損和顯著的殘余變形；當(dāng)扣件和軌下彈性墊層產(chǎn)生容許范圍內(nèi)的磨耗和殘余變形時(shí)，扣件整體性能仍滿足高速行車的要求。對(duì)于混王遠(yuǎn) :提速線路軌道工程設(shè)計(jì) 12 凝土軌下基礎(chǔ)來講，軌下墊層的良好彈性更為重要。 3. 良好的減振性能 軌道的彈性主要由散粒體道床提供。但是，扣件壓力必須適度，過大的扣件壓力會(huì)使墊層彈性下降和損傷扣件。同時(shí)，扣件要保證軌道框架的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，使鋼軌處于準(zhǔn)確位置。 1. 保持軌距能力強(qiáng) 正確的軌距是保證高速行車安全的最基本的條件。其作用是將鋼軌固定在軌枕上，保持軌距和阻止鋼軌相對(duì)于軌枕的縱橫向移動(dòng)。提高了軌枕強(qiáng)度； ，無縱橫向移動(dòng)，有利于保持軌道的幾何尺寸，減少養(yǎng)護(hù)維修工作量。通過在京廣線試鋪和運(yùn)營的考驗(yàn)，使用情況良好，反映出有如下特點(diǎn)： ，強(qiáng)化了軌道結(jié)構(gòu)。這兩種軌枕長度均為 ，截面尺寸相 近，配筋有所不同，前者為 10 根直徑 7mm 的壓痕高強(qiáng)鋼絲，后者為 8根直徑 7mm的預(yù)應(yīng)力鋼絲，適用范圍基本相同。華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 11 目前研制的Ⅲ型軌枕主要有兩種形式。從Ⅱ型枕的發(fā)展過程可以看出，我國混凝土枕技術(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。 我國軌枕的主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型軌枕。這種類型的軌枕大大提高了軌枕道床的穩(wěn)定性和可靠性。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。 軌 枕的形態(tài)主要分為整體軌枕和雙塊軌枕。目前，世界高速鐵路有咋軌道廣泛采用鋼筋混凝土軌枕。鋼軌用量增加，線路換軌大修每年鋪設(shè)數(shù)十萬噸，延長了鋼軌使用壽命，使鋼軌傷損的嚴(yán)重程度得到緩解，因此可以說 PD3 和 UIC900A、U71Mn 一樣是成熟的鋼種。為此，我國鐵道、冶金部門聯(lián)合開發(fā)了 PPD PD3和稀土軌。 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，外國基本按 UIC 標(biāo)準(zhǔn)系列選用 900A 鋼種。 (6)化學(xué)成分便于進(jìn)行熱處理，以提高鋼軌的強(qiáng)韌性。 (4)良好的焊接性能，以便采用無縫線路。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。 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的使用壽命。它的功用在于引導(dǎo)機(jī)車車輛的車輪前進(jìn)，承受車輪的巨大壓力，并傳遞到 軌枕 上。根據(jù)無砟軌道的貼點(diǎn)和線下基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求，在橋梁、隧道和路基穩(wěn)定的地段采用無砟軌道。 ? 無砟軌道 無砟軌道結(jié)構(gòu)是耐永久性好、塑性變性小的材料代替道砟材料的一種新型軌道。有砟軌道具有結(jié)構(gòu)形式簡單、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)。為保證軌道結(jié)構(gòu)的這些要求，軌道各部件的力學(xué)性能、使用性能和組成為結(jié)構(gòu)的性能呢個(gè)都比普通軌道部件高得多。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，并保持鋼軌正王遠(yuǎn) :提速線路軌道工程設(shè)計(jì) 8 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。 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。對(duì)高速鐵路來講，軌道變形的速率應(yīng)非常緩慢，而一旦發(fā)生永久變形，必須及時(shí)消除。軌道的永久變形不僅影響列車的平穩(wěn)運(yùn)行，而且當(dāng)這種變形積累到一定程度后，將大大削弱線路的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，威脅行車安全。軌道的破損表現(xiàn)為為軌道整體結(jié)構(gòu)變形和軌道部件折損。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。 可靠的軌道部件 高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)是十分重要的工程結(jié)構(gòu)，要求其具有極高的安全可靠，對(duì)組成軌道結(jié)構(gòu)的各部件自然也提出了極嚴(yán)格的性能和質(zhì)量要求。軌道具有良好的彈性，不僅可以使軌道具有較強(qiáng)的抗振動(dòng)與抗沖擊能力，而且有利于減少噪聲干擾，因此軌道結(jié)構(gòu)良好彈性是各國高速鐵路追求的目標(biāo)。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。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)過不少挫折。