【正文】 ............................................................................... 39 附錄Ⅰ 偏角法撥距計(jì)算表 ................................................................................................ 40 附錄 Ⅱ 繩正法撥距計(jì)算表 ................................................................................................ 48 附錄 Ⅲ 橋涵及坡度表 ........................................................................................................ 52 附錄Ⅳ 放大縱斷面圖 ?????????????????????????? 53蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第一章 緒論 第一節(jié) 線路大修內(nèi)容 一、線路大修概述 鐵路線路是鐵路的主要技術(shù)裝備之一，是行車(chē)的基礎(chǔ)。為了保證線路的安全、平穩(wěn)和不間斷運(yùn)輸，這就要求根據(jù)運(yùn)輸需要及線路設(shè)備損耗情況周期性的、有計(jì)劃的對(duì)損耗部分加以維修和更新，恢復(fù)和提高 線路的強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，增強(qiáng)線路穩(wěn)定性和軌道承載力。在線路維修工作中，應(yīng)按線路設(shè)備技術(shù)狀態(tài)各種變化的不同程度，相應(yīng)地進(jìn)行綜合維修、經(jīng)常保養(yǎng)和臨時(shí)補(bǔ)修，有效地預(yù)防和整治線路病害，有計(jì)劃地補(bǔ)償線路設(shè)備損耗，以取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 綜合維修是按周期有計(jì)劃地對(duì)線路進(jìn)行綜合性修理。經(jīng)常保養(yǎng)是根據(jù)線路變化情況，在全年度和線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)，有計(jì)劃有重點(diǎn)的養(yǎng)護(hù)，以保持線路質(zhì)量經(jīng)常處于均衡狀態(tài)。 線路設(shè)備大修的基本任務(wù)是：根據(jù)運(yùn)輸需要及線路的損耗規(guī)律，周期性地、有計(jì)劃地對(duì)損耗部件進(jìn)行更新和修理，恢復(fù)與增強(qiáng)軌道承載能力，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。 線路大修分為兩大類，即線路大修（或換軌大修）和單項(xiàng)大修。 二、線路大修主要內(nèi)容 線路大修必須成段進(jìn)行，并按設(shè)計(jì)施工。 線路上原鋪鋼軌疲勞 傷損，軌型不符合要求，已不能適應(yīng)當(dāng)前或近期運(yùn)輸發(fā)展需要，必須全面更換鋼軌，加強(qiáng)線路時(shí)，可進(jìn)行大修。線路大修工程數(shù)量，以鋪換新鋼軌長(zhǎng)度為準(zhǔn)。 第二節(jié) 設(shè)計(jì)線路中主要采用的技術(shù)指標(biāo) 一、 線路 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1．鐵路等級(jí)： Ⅰ級(jí)單線； 2．限制坡度： 10 ?； 3． 最小曲線半徑： 300 米； 4． 機(jī)車(chē)類型：韶山 韶山 7； 5． 到發(fā)線有效長(zhǎng)度： 650 米； 6． 閉塞方式：半自動(dòng)閉塞 ； 7． 近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度 ： 600 米。 軌道大修標(biāo)準(zhǔn)： 1．鋼軌類型： 60 ㎏ /m； 2．軌枕： Ⅱ型； 3．墊板厚度： 10mm； 4． 標(biāo)準(zhǔn)道床厚度： 45cm。它是按曲線控制點(diǎn) 分段安置儀器，測(cè)量曲線上每 20m 點(diǎn)的偏角，一般可沿線路中心線、外軌頂面中心及外移樁進(jìn)行。測(cè)量時(shí)置鏡外移樁上，須用放線尺將全部觀測(cè)點(diǎn)外移至線路之外，既增加了外業(yè)工作量，又降低了測(cè)量精度，另外線路地形復(fù)雜地區(qū)，難以打外移樁?，F(xiàn)將其基本原理和施測(cè)方法分述如下。具體推導(dǎo)如下： 在△ ADB 中，由正弦定理知 1111 sinsin DdBb ? 1111 sinsin d DbB ?? 11111 s ins in d DbB ?? ? 11180 DBA ??? ? 再由 余弦定理可知 Adbdba c os2 112121 ??? 蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 在三角形 BDC 中，同理可得 2222222221c o s21 8 0s ins inBaddabDCBdDaC???????? ?? 那么， AB 延長(zhǎng)線與 BC 所成的夾角 21180 BB ??? ?? 二、 施測(cè)方法 根據(jù)上述原理，如果以 D 點(diǎn)作為置鏡點(diǎn)， A、 B、 C 為曲線上每 20m 的測(cè)點(diǎn)，則? 就是各測(cè)點(diǎn)的偏角。 2． 設(shè)置測(cè)站 (置鏡點(diǎn) ) 在曲線內(nèi)側(cè)選擇通視良好， 位置適中，便于開(kāi)展工作的置鏡點(diǎn) O，置鏡點(diǎn)選擇得好，可以減少轉(zhuǎn)鏡次數(shù)，測(cè)量速度快。40? ，取其平均數(shù)作為該測(cè)點(diǎn)的角值，然后依次測(cè)出各測(cè)點(diǎn)的角值 ,21,?? ? ； （ 3） 如果需再次置鏡，先量出 置 鏡點(diǎn)間的長(zhǎng)度，然后同第一置鏡點(diǎn)的方法進(jìn)行，第一測(cè)點(diǎn)為第一置鏡點(diǎn)的 末測(cè)點(diǎn)。 蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 φ ＺＨφ ９＝ φ Ｃφ ８φ ７φ ６φ ５＝ φ Ｂφ ４φ ３＝ φ Ａφ ２φ １ 圖 2 施測(cè)原理圖 第二節(jié) 線路大修勘測(cè)及既有線路資料的調(diào)查 一、寶成線概況 寶成鐵路北起陜西省寶雞，南行達(dá)四川省成都，與成渝、成昆兩線銜接，全長(zhǎng)669 公里，是溝通西北與西南地區(qū)的第一套山岳鐵路， 1952 年 7 月 和 1954 年 1 月分別在成都和寶雞兩段開(kāi)工 ， 1956 年 7 月 12 日在黃沙河接軌， 1958 年 全線交付運(yùn)營(yíng)。為了克服地勢(shì)高差，以 3 個(gè)馬蹄形和1 個(gè)螺旋形的迂回展線上升， 線路重列 3 層，高達(dá) 817 米，隨后以 2020 多米長(zhǎng)的隧道穿過(guò)秦嶺埡口，進(jìn)入嘉陵江流域。從開(kāi)工到交付運(yùn)營(yíng)間先后發(fā)生嚴(yán)重的滑坡 58 處，崩坍 272 處，整治工程量及難度都相當(dāng)大。陜、 川人民稱之為 “生命線 ”、 “致富線 ”。沿里程方向連續(xù)施測(cè)與推算。曲線上每 20m 設(shè)置一個(gè)加標(biāo)，為了為曲線平面測(cè)量做好準(zhǔn)備，一般在進(jìn)入曲線 前 40~60m即開(kāi)始按 20m 加標(biāo)。里程丈量一般丈量?jī)纱危缘谝绘湠橹?，第二鏈校核，兩鏈百米?biāo)的 誤差不得超過(guò)1/2020。 2． 縱斷面測(cè)量 線路縱斷面測(cè)量的目的是，測(cè)出所有百米標(biāo)及加標(biāo)的軌頂和路肩高程，并核對(duì)或補(bǔ)設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)。 一般 情況下，沿線路已設(shè)有永久或臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，若水準(zhǔn)點(diǎn)可靠，可直接進(jìn)行線路水平測(cè)量；若水準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)生丟失、移動(dòng)或精度不能保證時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行基平測(cè)量，核對(duì)與補(bǔ)設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，然后進(jìn)行線路水平測(cè)量。 線路縱斷面測(cè)量的高程，原則上采用國(guó)家規(guī)定的高程系統(tǒng)。 線路水平測(cè)量，一般由兩組水平儀沿線測(cè)量，兩組轉(zhuǎn)點(diǎn)可在商定的偶數(shù)或奇數(shù) 百米標(biāo)軌頂上，以便互相核對(duì)。兩組抄平結(jié)果及其與原水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo) 高均在允許誤差范圍內(nèi)時(shí)，仍用原水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高，并將誤差按轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行平差。 20mm。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)與線路中平允許誤差為 177。若要設(shè)永久性水準(zhǔn)基點(diǎn)，其允許誤差為 177。 在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，除測(cè)取所測(cè)線路各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高外，在站內(nèi)還應(yīng)測(cè)量與正線相鄰的站線高程，位于同一路基面上的復(fù)線及線間距不大于 5m的其他鄰線的標(biāo)高，也應(yīng)同時(shí)測(cè)出，以作為站線拉坡或縱斷面設(shè)計(jì)的參考。在直線上主要是確定直線方向，一般先選擇固定建筑物作為控制點(diǎn)，或用兩曲線間的夾直線的中間線路中心作為控制點(diǎn)，測(cè)出每 50~100m處各點(diǎn)的偏移量，作為直線校正的依據(jù)。曲線測(cè)量受路基和既有建筑物的限制，又受行車(chē)條件的干擾，因此，在測(cè)量方法和操作的熟練程度上都有一些特殊的要求。在行車(chē)密度較大的線路上，儀器不能經(jīng)常安置在軌道上，常用外移樁法，將曲線上 20m 點(diǎn)移于路肩上，在路肩上測(cè)量。若行車(chē)時(shí)間間隔較大，可將儀器置于中線或外軌上用偏角法測(cè)量。 偏角法測(cè)量既有曲線，在方法上與新線測(cè)量基本相同，但目的不同。 （二） 線路調(diào)查 1． 鋼軌 要逐公 里調(diào)查鋼軌類型、鋪設(shè)時(shí)間、使用年限及磨耗、傷損情況，記載輕、重傷鋼軌的數(shù)量及分布。 2． 軌枕 查清原線路每公里軌枕配置的根數(shù)及軌枕的類型；按大修規(guī)則規(guī)定的軌枕失效標(biāo)準(zhǔn)記錄與統(tǒng)計(jì)各公里失效軌枕的數(shù)量和類型；對(duì)不宜鋪設(shè)混凝土軌枕的地段（或保留木枕的地段）作出準(zhǔn) 確記載；并對(duì)應(yīng)在增加軌枕數(shù)量的地方作出標(biāo)記和統(tǒng)計(jì)。 4． 車(chē)站 繪出車(chē)站平面示意圖，記錄道岔的位置與運(yùn)營(yíng)編號(hào)，警沖標(biāo)、信號(hào)機(jī)的位置，車(chē)站中心，站臺(tái)長(zhǎng)度，站臺(tái)帽石至軌頂?shù)母叨?，站臺(tái)至股道中心的距離，正線與相鄰到蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 發(fā)線和其他股道之間的線間距，風(fēng)雨棚、天橋、架空線的高度，地道的位 置，站場(chǎng)排水建筑物及其他與限界有關(guān)的資料。若有通信、照明或動(dòng)力線在道口處跨越線路時(shí)，應(yīng)量出這些架空線距道口中心的距離及距軌頂?shù)母叨取? 7． 其他 調(diào)查線路標(biāo)志，如里程標(biāo)、曲線標(biāo)、坡度標(biāo)、道口標(biāo)、鳴標(biāo)等各種標(biāo)樁的位置、數(shù)量及完好情況。 蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 第三章 平面大修設(shè)計(jì) 第一節(jié) 偏角法計(jì)算 曲線撥距 一、 漸伸線原理 1． 漸伸線 的幾何意義 如 圖 3 所示 圖 3 漸伸線原理圖 曲線 OA 表示任 意 一 條 曲線，將一條柔軟且沒(méi)有伸縮性的細(xì)線，一端固定在 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 A 自曲線 OA 拉開(kāi)，使拉開(kāi)的直線隨時(shí)保持與曲線 OA 相切， 則 A 點(diǎn)的移動(dòng)軌跡 M M M?? A180。 漸伸線與 O點(diǎn)的始切線相交于 A180。線段的長(zhǎng)度就是 A點(diǎn)對(duì)切線 O A的漸伸線長(zhǎng)度。 根據(jù)漸伸線的定義和特點(diǎn)，曲線撥動(dòng)時(shí)作兩點(diǎn)假設(shè) （ 1） 曲線上任意一點(diǎn)撥動(dòng)時(shí)都沿漸伸線移動(dòng)的； （ 2） 曲線上撥動(dòng)前后其長(zhǎng)度不變 。n ，如果把 n 點(diǎn)沿?fù)芮扒€ An 上各點(diǎn)的切線方向展開(kāi)，并使它永遠(yuǎn)保持與各點(diǎn)的切線相垂直的位置，則 n 點(diǎn)所走過(guò)的軌跡 39。 同樣，撥后曲線段 39。39。En ，可得 n 點(diǎn)的撥量為nnn EEe ??? 。 根據(jù)漸伸線的特性，漸伸線可以近似的用逐漸加大半徑的累積圓弧段來(lái)表示。 圖 5 漸伸線長(zhǎng)度計(jì)算 圖 伸線長(zhǎng)度關(guān)系同理可得計(jì)劃正矢與漸 為 為各測(cè)點(diǎn)漸伸線長(zhǎng)度，為各測(cè)點(diǎn)正矢為曲線上測(cè)點(diǎn)號(hào)nnEEEEffffn???210210 ,2,1,0? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ???????????????????????????101011001021021001030101010201021222322462222420n nnn fffnnfEffffffffffffEfffffffEfEE?????蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 n 點(diǎn)的撥量為： 2． 各點(diǎn)撥量對(duì)前后點(diǎn) 各點(diǎn) 正矢的影響 由 圖 6 可 撥后正矢計(jì)算公式： 3． 漸伸線長(zhǎng)度的計(jì)算公式根據(jù)圓曲 線 和 緩 和 曲 線 的 曲 率 K，推導(dǎo)出圓曲線和緩和曲線的漸伸線長(zhǎng)度的 通用 計(jì)算公式如表 1 所示（見(jiàn)下頁(yè)）。 圖 6 撥量對(duì)各點(diǎn)正矢的影響 表 1 計(jì)算漸伸線長(zhǎng)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 K K K=1/R K=1/C 2 中心角 ? （ rad）為曲率 K 的定積分 0l Kdl??? ? =L/R 22lC?? 3 漸伸線長(zhǎng)度 E為中心角 ? （ rad）的定積分 0lE dl??? 22LE R? 36lE C? 符號(hào)意義 l 曲線長(zhǎng) C 緩和曲線半徑變更率 K 曲率 R 圓曲線半徑 0C Rl? ? 中心角 L 計(jì)算點(diǎn)的圓曲線長(zhǎng) 0l 緩和曲線全長(zhǎng) E 漸伸線長(zhǎng) l 計(jì)算點(diǎn)的緩和曲線長(zhǎng) 測(cè)點(diǎn)范圍 漸伸線 長(zhǎng)度計(jì)算式 符號(hào)意義 ??? ? ??? 10102 n nn fE? ?正矢之差即正矢差各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)正矢與計(jì)劃???????? ? ?? ? ? ?? ?dfdfffEEe n nn nnnn 1010101022? ? ? 正矢差累計(jì)的合計(jì)df2 11 ?? ????? nnnnn eeeff蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 表 2 計(jì)算漸伸線長(zhǎng)度的實(shí)用公式 二、 用 漸伸線原理計(jì)算既有曲線的撥距 1．既有曲線漸伸線長(zhǎng)度的計(jì)算 （ 1）偏角角度轉(zhuǎn)化 將各測(cè)點(diǎn)偏角角度轉(zhuǎn)化為弧度的形式 。 （ 2）計(jì)算累計(jì)偏角 可以將第一個(gè)置鏡點(diǎn)到第二個(gè)置鏡點(diǎn)的 ? 直接寫(xiě)到第 5 列里，從第二個(gè)置鏡點(diǎn)以后的偏角則要累加后才可寫(xiě)到第 5 列中。 （ 3）計(jì)算既有漸伸線長(zhǎng)度 先標(biāo)好 l ，即從置鏡點(diǎn)（ 0不 ）以后開(kāi)始，從 20(m)標(biāo)起，以 20(m)為步長(zhǎng)累加，直到遇到下一個(gè)置鏡點(diǎn)為止（包括此置鏡點(diǎn)），下一個(gè)點(diǎn)又從 20(m)標(biāo)起，直到下個(gè)置鏡點(diǎn)為止（包括此置鏡點(diǎn)），依此類推，直至標(biāo)完。 第 7 列為 ? 11~0 不不 漸伸線長(zhǎng)度 Ej= ?l +。 表 3