鐵路縱斷面設(shè)計論文

1、北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計寶成線K362+000至K372+000既有鐵路縱斷面大修設(shè)計學(xué) 院： 專 業(yè)：鐵道運輸工程姓 名：佟佩佩學(xué) 號：指導(dǎo)教師：魏連峰摘 要1.線路縱斷面設(shè)計，主要包括確定最大坡度，坡段長度，坡段連接與坡段折減等問題，但在本設(shè)計中，先在EXCELL中確定設(shè)計區(qū)間內(nèi)的既有路肩坐標、既有軌面坐標、計算軌面坐標、設(shè)計軌面坐標、以及設(shè)計坡度、起降道量，然后在AUTO CAD中繪制既有路肩、既有軌面、計算軌面、設(shè)計軌面四條線。并通過換軸，調(diào)整坡度等操作使曲線能直觀的反應(yīng)起降道量的大小。2.曲線撥道的幾種常用方法，主要包括繩正法，簡易撥道法，偏角法，坐標法。其中，繩正法用實測正矢，通過十三

2、個公式計算曲線上不同位置處的計劃正矢，再求正矢差，然后用“斜加平寫”計算出差累計，再求得全撥距或半撥距；簡易撥道法用已知的計劃正矢和實測正矢通過多次計算，使得前后影響量都等于零，從而計算出撥道量；偏角法是通過計算EJ和ES，再作差，調(diào)整曲線半徑，緩和曲線長的方法，求得最小的撥距的方法，用這種方法時要注意偏角累計，以及偏角大小對半徑取整要求的影響；坐標法較之前述方法精確，但操作相對復(fù)雜，它通過一系列坐標轉(zhuǎn)換，求得曲線上各個位置的撥距，特別要注意方位角和象限角的轉(zhuǎn)換以及很多公式的輸入。3.用程序設(shè)計的方法對以上的手工撥道結(jié)果予以校正、驗證，從而達到優(yōu)化的目的，編程過程中算法的選擇以及語句的準確使用

3、是這個方法重點。關(guān)鍵詞：線路縱斷面設(shè)計；繩正法；簡易撥道法；偏角法；坐標法；程序設(shè)計 目 錄摘 要1目 錄1第一章緒論1第一節(jié) 線路大修概述1一、線路大修的原因1二、線路大修的項目1三、線路大修的基本方法1第二節(jié) 設(shè)計線路主要技術(shù)指標2第二章 鐵路線路大修3第一節(jié) 線路大修勘測與設(shè)計的流程3一、外業(yè)測量3二、線路調(diào)查4第二節(jié) 線路大修技術(shù)標準5一、線路平面5二、線路縱斷面6三、道床7四、無縫線路7五、道岔8第三章 線路縱斷面大修設(shè)計9第一節(jié) 縱斷面設(shè)計的特點和原則9一、設(shè)計特點9二、設(shè)計原則9第二節(jié) 線路大修縱斷面設(shè)計的內(nèi)容9一、線路坡度9二、坡段長度11三、坡段連接12四、最大坡度的折減14

4、第三節(jié) 縱斷面設(shè)計的步驟14一、線路大修縱斷面設(shè)計圖14二、表格計算（附錄I）14三、繪制縱斷面設(shè)計圖17結(jié)論20致謝21參考文獻22附錄I橋梁、設(shè)計坡度及豎曲線設(shè)置表232北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章緒論第一節(jié) 線路大修概述一、線路大修的原因既有線在運營過程中，個別路段的路基會因沉陷，凍害而變形，在經(jīng)常維修過程中，由于更換道砟、起道、降道，也要引起軌面高程的改變。所以既有線軌面的縱斷面多與原設(shè)計不同，而原設(shè)計標準又多偏低，不符合現(xiàn)行線規(guī)標準，所以要進行日常的維修和周期大修。線路在通車以后的相當(dāng)長一段時間內(nèi)，養(yǎng)護和維修顯得異常重要，線路大修工程不僅具有工程數(shù)量大、作業(yè)難度大、作業(yè)時間性強

5、等特點，而且線路大修是在列車運行的條件下進行的，需要具備一定的施工條件，同時需要協(xié)調(diào)與運營部門之間的關(guān)系。另一方面，我國鐵路用于設(shè)備大修的資金是有限的，因此必須考慮怎樣才能使有限的資金發(fā)揮最大的效益問題。為此必須制定出切合實際而又周密的大修計劃。二、線路大修的項目線路大修周期一般以線路通過總重量來確定，線路大修任務(wù)就是根據(jù)大修周期，線路設(shè)備狀態(tài)，結(jié)合運輸需要以及大修中勞力和材料等情況來確定的。線路大修要求對線路平、縱斷面做全面的校正，線路大修平面設(shè)計，在直線上主要是根據(jù)經(jīng)緯儀穿中測量的結(jié)果，撥正中線，消除漫彎。在曲線上，則應(yīng)根據(jù)曲線測量資料對曲線進行校正。有的線路原設(shè)計標準偏低，需要通過大修進

6、行改善與提高線路標準，加設(shè)或延長緩和曲線，改變相鄰曲線的連接條件或適當(dāng)增大曲線半徑等。平面設(shè)計的重點是曲線整正計算，重新確定曲線要素及各主要點的里程，逐步計算每20m測點的撥量，然后根據(jù)計算的撥量將錯動的線路撥正到正確的位置上。曲線平面計算以既有線為參照標準，計算出的撥量就是相對于既有線路上各測點應(yīng)撥動的距離，撥正后的曲線是新的線路中心，大修施工時應(yīng)按新的中線鋪軌。三、線路大修的基本方法曲線整正的計算方法很多，比如簡易撥道法，繩正法，偏角法，坐標法，流水撥道法等，一般在線路日常維修時采用繩正法，而在線路大修平面設(shè)計時常采用偏角法。因此，應(yīng)用偏角法進行曲線撥距計算，可以滿足線路大修的要求。隨著計

7、算機技術(shù)的發(fā)展，一些需要手動進行的巨大工作量，已逐步被先進的技術(shù)所取代，甚至程序化的優(yōu)化思路大大改善了以前的繁瑣的計算和嘗試，提高了鐵路維修人員的工作效率，減輕了工作量。一個好的算法可以節(jié)省很多的勞力，并且對實際中的撥道在理論上有很大的參考價值。第二節(jié) 設(shè)計線路主要技術(shù)指標鐵路設(shè)計線路主要技術(shù)指標是指對鐵路輸送能力、工程造價、運營質(zhì)量以及選定其他有關(guān)技術(shù)條件有顯著影響的基本標準和設(shè)備類型。我國客貨共線線路的主要技術(shù)指標包括：正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、到發(fā)線有效長、牽引種類、機車類型、牽引質(zhì)量、機車交路和閉塞類型?？瓦\專線鐵路的主要技術(shù)標準包括：最大坡度、最小曲線半徑、到發(fā)線有效長度、牽

8、引種類、動車組（機車）類型、列車運行控制方式、行車指揮方式和追蹤列車最小間隔時分。這些標準是確定鐵路能力大小的決定性因素，一條鐵路的能力設(shè)計，實質(zhì)上就是選定主要技術(shù)標準。同時這些標準對設(shè)計線的工程造價和運營質(zhì)量有重大影響，并且是確定設(shè)計線一系列工程標準和設(shè)備類型的依據(jù)。其中，正線數(shù)目、最大坡度（限制坡度）、最小曲線半徑、到發(fā)線有效長度屬于工程標準（固定設(shè)備標準），建成后很難改變；其他項目則屬技術(shù)裝備類型，可隨著運量的逐步增長逐步進行更新改造。鐵路主要技術(shù)指標是確定鐵路建筑物和設(shè)備的類型、能力和規(guī)模的基本標準，對鐵路能力、運營安全、運輸效率、投資規(guī)模、經(jīng)濟效益和社會效益有更重要的影響，而且主要技

9、術(shù)指標之間聯(lián)系密切，相互影響。主要技術(shù)標準應(yīng)根據(jù)國家要求的年輸送能力、旅客列車設(shè)計行車速度、旅客列車對數(shù)、沿線地質(zhì)地形條件和確定的鐵路等級在設(shè)計中綜合考慮，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比選確定，以保證技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理、標準間協(xié)調(diào)。第二章 鐵路線路大修第一節(jié) 線路大修勘測與設(shè)計的流程線路大修測量與調(diào)查的目的，是全面了解與掌握既有線路的平面、縱斷面、橫斷面以及軌道各部件的情況，為線路大修設(shè)計提供依據(jù)。一、外業(yè)測量（一）里程丈量里程丈量是進行線路其他測量與調(diào)查的基礎(chǔ)，應(yīng)選擇正確的里程標或大型建筑物的可靠里程作為起始里程，并與附近的公里標核對，與公務(wù)文件里程取得一致。沿里程方向連續(xù)施測與推算。在復(fù)線區(qū)段測量時，若

10、沿下行線丈量里程，遇有線間距加寬或繞行地段，上行線里程應(yīng)單獨丈量，所產(chǎn)生的斷鏈應(yīng)設(shè)在繞行線中點以外直線上的百米標處。（二）縱斷面測量線路縱斷面測量的目的是，測出所有百米標及加標的軌頂和路肩高程，并核對或補設(shè)水準基點。線路水平測量，一般由兩組水平儀沿線測量，兩組轉(zhuǎn)點可在商定的偶數(shù)或奇數(shù)百米標軌頂上，以便互相核對。軌頂標高應(yīng)讀至厘米。兩組抄平結(jié)果及其原水準點標高均在允許誤差的范圍之內(nèi)，仍用原水準點標高，并將誤差按轉(zhuǎn)點進行平差。軌頂標高以調(diào)整后的第一組數(shù)據(jù)為準，且和第二組核對，標高誤差不得超過±20 mm。 水準基點或臨時水準點，一般沿線12km設(shè)置一個，可設(shè)在固定的橋臺、涵洞帽石或其他建

11、筑物的基座上，。臨時水準點與線路中心允許差為±30（mm），L為水準導(dǎo)線長度，以km計。若要設(shè)永久性水準點，其允許誤差為±20（mm）。在進行水準測量時，除測取所測線路各測點的標高外，在站內(nèi)還應(yīng)測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5 m的其他鄰線的標高，也應(yīng)同時測出，以作站線拉破貨縱斷面設(shè)計的參考。（三）平面測量平面測量的目的，在于校正線路中心線的位置，在直線上主要是確定直線方向，一般先固定建筑物作為控制點，或用兩曲線間的夾直線的中間線路中心作為控制點，測出每50100 m處各點的偏移量，作為直線校正的依據(jù)。曲線測量的目的，除校正線路位置外，還要爭

12、取改善曲線的條件，如增設(shè)或延長緩和曲線，調(diào)整加大曲線半徑等。曲線測量受路基和既有建筑物的限制，又受行車條件的干擾，因此，在測量方法和操作的熟練程度上都有一些特殊的要求。曲線測量方法很多，如矢距法、偏角法、坐標法等。在行車密度較大的線路上，儀器不能經(jīng)常安置在軌道上，常用外移樁法，將曲線上20 m點移到路肩上，在路肩上測量。坐標法可用紅外測距儀，將儀器置于線外測量。若行車時間間隔較大，可將儀器置于中線或外軌上用偏角法測量。近些年來，在線路大修或線路改建工程中，一般多采用偏角法在外軌上或外移樁上進行曲線測量。偏角法測量既有曲線，在方法上與新線測量基本相同，但目的不同。新線測量曲線時，是以已知曲線長和

13、偏角來確定測點的位置，而在既有線測量中，則是以測點間的長度和測點的實際位置來量取偏角，根據(jù)偏角和曲線長來計算曲線的變形情況。（四）道岔測量道岔測量的目的是弄清現(xiàn)有道岔的位置及其與前后線路的聯(lián)接。二、線路調(diào)查（一）鋼軌要逐公里調(diào)查鋼軌類型、鋪設(shè)時間、年限及磨耗、傷損情況，記載輕、重傷鋼軌的數(shù)量及分布。要對插入短軌的地段及接頭位置不符合大修規(guī)則規(guī)定的位置做出專門記錄。（二）軌枕查清原線路每公里軌枕配置的根數(shù)及軌枕類型；按大修規(guī)則規(guī)定的軌枕失效標準記錄與統(tǒng)計各公里失效軌枕的數(shù)量和類型；對不宜鋪設(shè)混凝土軌枕的地段（或保留木枕的地段）做出準確記載；并對應(yīng)在增加軌枕數(shù)量的地方做出標記和統(tǒng)計。（三）道床每5

14、0 m或100 m量出道床上下底寬度及厚度，在300500 m范圍內(nèi)，選取有代表性的處所挖取不少于0.04 m³的道砟，測出道床的臟污率（體積比），以確定清篩與起道后需要補充的道砟數(shù)量。（四）道口調(diào)查道口的用途、路面類型、道口中心里程、寬度、鋪面板及護輪軌的情況，道口的防護設(shè)備及信號標志等。若有通信、照明或動力線在道口處跨越線路時，應(yīng)量出這些架空線距道口中心的距離及軌頂?shù)母叨?。（五）車站繪出車站平面示意圖，記錄道岔的位置與運營編號，警沖標、信號機的位置，車站中心，站臺長度，站臺帽石至軌頂?shù)母叨?，站臺至股道中心的距離，正線與相鄰到發(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，

15、地道的位置，站場排水建筑物及其他與限界有關(guān)的資料。（六）橋隧建筑物對隧道及跨線橋，必須測出軌道中心至邊墻或橋臺的距離，以及凈空高度；明橋面要丈量橋梁長度，橋梁橫梁及橋墩位置，橋臺胸墻間的距離，橋上護輪軌的類型及長度；有砟橋要量出擋砟墻間的距離、橋臺胸墻及后緣的位置等；涵洞和明渠要調(diào)查其類型、孔徑、長度、中心里程及填土高度等。（七）其他調(diào)查線路標志，如里程標、曲線標、坡度標、道口標、鳴標等各種按標樁的位置、數(shù)量及完好情況。另外如路基排水、擋護墻、護坡等與大修設(shè)計和施工有關(guān)的資料，也應(yīng)做出記錄。第二節(jié) 線路大修技術(shù)標準一、線路平面（一） 設(shè)計曲線設(shè)計曲線應(yīng)盡量采用單曲線，最小半徑應(yīng)根據(jù)線路等級、行

16、車速度和地形條件等選定，一般不小于表2-1的規(guī)定。表2-1 最小曲線半徑線路等級一般地段困難地段特殊困難地段1000400350800350300600300300在困難條件下允許保留復(fù)曲線，復(fù)曲線的兩個圓曲線應(yīng)以緩和曲線連接，其長度應(yīng)根據(jù)計算確定，且不小于20 m。若條件困難不能設(shè)緩和曲線時，兩圓曲線的曲率差應(yīng)不大于1/2000，每個圓曲線的的長度不小于50 m。（二）直線與圓曲線間應(yīng)用緩和曲線連接?？拓浕炫芫€路的緩和曲線長度計算結(jié)果應(yīng)取10 m的整倍數(shù)。若線路的原設(shè)緩和曲線標準較高時，應(yīng)采用原標準。兩緩和曲線間圓曲線的長度一般不小于20 m，困難時不小于14 m。（三）其他的一些技術(shù)要求1

17、. 兩曲線間的直線長度一般不低于原標準。2. 并行的兩條線路中心距在5 m以下的曲線地段，內(nèi)側(cè)曲線超高不得小于外側(cè)曲線超高的一半，否則應(yīng)加寬線間距。3. 盡量改善線路對橋梁的偏心及建筑物的限界等，使其符合規(guī)定；外軌超高應(yīng)根據(jù)工務(wù)段提供的數(shù)據(jù)設(shè)置，并符合鐵路線路維修規(guī)則的規(guī)定。平面設(shè)計的重點是曲線整正計算，重新確定曲線要素及各主點的里程，逐步計算20 m測點的撥量。二、線路縱斷面（一）坡段盡可能設(shè)計長的坡段，每段坡長一般都不短于該區(qū)段到發(fā)線有效長的一半，個別困難地段應(yīng)不短于200 m。（二）坡段的連接相鄰坡段的連接，應(yīng)按原線路標準設(shè)計為拋物線形或圓曲線形的豎曲線：1. 采用圓曲線形豎曲線時，凡相

18、鄰坡段的坡度代數(shù)差大3時，須設(shè)置豎曲線。豎曲線半徑為1000020000 m，困難時不小于5000 m。2. 采用拋物線形豎曲線時，凡相鄰坡段的坡度代數(shù)差大2時，須設(shè)置豎曲線。每20 m豎曲線長度的變坡率，凸形應(yīng)不大于1，凹形豎曲線應(yīng)不大于0.5。豎曲線不應(yīng)侵入緩和曲線、道砟及無砟橋梁上。（三）軌面高兩條線路中心距離不大于5 m時，軌面高應(yīng)設(shè)在同一水平上；在困難時，個別地段允許有不大于300mm的高差，但易受雪埋地段的軌面高程不應(yīng)大于150mm，道口處不應(yīng)大于100 mm。（四）其他大修地段與非大修地段的連接順坡，原則上應(yīng)設(shè)在大修地段外，順坡率應(yīng)不大于1。在高填深挖地段，道床厚度超過60cm的

19、地段，車站咽喉道岔處以及站內(nèi)正線，應(yīng)盡量避免落道或過高抬道。三、道床大修時必須清篩道床，補充石砟，按設(shè)計全面起道，使枕下道床厚度不得小于規(guī)范所規(guī)定的標準，并對基床翻漿冒泥地段進行整治。道床材料必須有“碎石道砟產(chǎn)品合格證”，并以此作為竣工驗收和評定道床質(zhì)量的依據(jù)。大修清篩起道后，無墊床的碎石道床，其枕下清砟厚度不得小于300mm，道床總厚度不足300mm者，應(yīng)全部為清砟。鋪設(shè)無縫線路的特大、大橋橋頭路基75 cm范圍內(nèi)，連續(xù)長大坡道及制動地段以及最大軌溫差大于90的線路，道床兩側(cè)砟肩應(yīng)堆高0.15 m。四、無縫線路無縫線路的基本結(jié)構(gòu)形式為溫度應(yīng)力式。鋪設(shè)無縫線路最小曲線半徑為400m。曲線半徑小

20、于400m或當(dāng)?shù)刈畲筌墱胤瘸^鋪設(shè)無縫線路允許溫差表中允許鋪設(shè)無縫線路最大軌溫幅度時，可作特殊設(shè)計，加強軌道結(jié)構(gòu)。鎖定軌溫范圍為10，若允許鋪設(shè)無縫線路最大軌溫幅度超過規(guī)定值時，鎖定軌溫范圍可采用68。五、道岔更換道岔時必須做到道岔軌型應(yīng)不低于線路的軌型；道岔應(yīng)嚴格按照標準圖或設(shè)計圖鋪設(shè)；道岔前后（含側(cè)向）應(yīng)各更換一對與道岔軌型相同的鋼軌作為引軌。應(yīng)調(diào)整道岔位置，撥正道岔前后線路方向和連接曲線。焊接前應(yīng)切除螺栓孔。側(cè)股不同類型鋼軌的聯(lián)結(jié)采用異型鋼軌。轍叉趾端、跟端的聯(lián)結(jié)方式，根據(jù)材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和使用壽命可選用焊接、膠結(jié)或凍結(jié)。尖軌跟端及道岔區(qū)內(nèi)其他鋼軌接頭采用焊接（絕緣接頭采用膠結(jié)絕緣鋼軌）。7

21、北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）第三章 線路縱斷面大修設(shè)計第一節(jié) 縱斷面設(shè)計的特點和原則一、設(shè)計特點線路大修的縱斷面設(shè)計是在原有建筑設(shè)備的基礎(chǔ)上進行，并在保持原有限制坡度的條件下，修正和改善原有縱斷面上不符合技術(shù)要求的部分。因此，縱斷面的改善設(shè)計，必然會受到原有建筑物的嚴格限制。例如拉坡設(shè)計，會受到車站內(nèi)的天橋、地道、站臺及區(qū)間的跨線橋、架空橋、橋梁和隧道等建筑凈空的限制，一般說是不能隨意抬道或落道的。二、設(shè)計原則線路大修的縱斷面設(shè)計是一項復(fù)雜而費事的工作，而線路大修施工又是在營業(yè)線上列車間隙內(nèi)或“天窗”中進行的。這些特點決定了大修設(shè)計的特殊性。因而設(shè)計時必須充分了解掌握線路上設(shè)施物的技術(shù)狀態(tài)，結(jié)

22、合提高線路質(zhì)量和改善技術(shù)設(shè)備的要求，充分考慮設(shè)計斷面與原有設(shè)備間的協(xié)調(diào)性與適應(yīng)性，并應(yīng)特別注意以下幾項原則：1. 從確保行車安全出發(fā)，消除線路縱斷面上不符合技術(shù)要求的地段。2. 盡可能改善原有線路坡度，如原有線路超過限制坡度且改善有困難時，允許保留。3. 盡可能設(shè)計長的坡段，每段坡長一般不短于該區(qū)段到發(fā)線有效長的一半，個別困難地段，應(yīng)不短于200m。4. 相鄰坡段的連接，應(yīng)按原線路標準設(shè)計為拋物線形或圓曲線形的豎曲線。第二節(jié) 線路大修縱斷面設(shè)計的內(nèi)容一、線路坡度（一）客專最大坡度高速客專的線路最大坡度，應(yīng)根據(jù)動車組總功率、地形條件、列車平均走行速度，以及列車編組樣數(shù)等因素，經(jīng)比選后確定。新建客

23、專一般選用較大的最大坡度，以利于適應(yīng)地形，降低線路高度，減少橋隧建筑物數(shù)量，并可能取直線路和縮短高速鐵路與公路、既有鐵路立交和橋梁引線的長度，從而大大節(jié)省工程量和工程造價。1. 最大坡度值得確定高速旅客列車，無論是采用集中型還是采用動力分散型，機力所確定的線路最大坡度值主要取決于高速列車的牽引功率、牽引特性和制動性能。對于特定機車（或動車組），機車功率所確定的線路縱斷面最大坡度按下式計算：式中 M：列車質(zhì)量（t）； ：列車最大牽引力（KN）； ：計算速度下列車的運行基本阻力（KN）； ：機車（動車）牽引力使用系數(shù)，取0.9.增加動車數(shù)量，可增加動車組總功率，從而提高噸均功率；減少編組輛數(shù)，可減

24、少列車總編組輛數(shù)，從而達到提高噸均功率的目的。因此，高速客專的最大設(shè)計坡度不受牽引功率的限制。2. 最大坡度的選擇最大坡度標準的確定以適應(yīng)地形、跨越控制高程的需要為主。就地形條件而言，我國近期修建的高速客運專線或城際鐵路大多位于平原和低山丘陵區(qū)，沿線地形平坦，高程控制問題不太突出，無需采用大坡度。（二）限制坡度1. 限制坡度最大值的計算客貨共線鐵路限制坡度是單機牽引普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最終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，據(jù)此計算貨物列車的牽引質(zhì)量。對于給定的牽引質(zhì)量標準，限制坡度最大值不應(yīng)大于下式計算的值：式中 ：設(shè)計線擬定的牽引質(zhì)量標準（t）； ：計算速度

25、下機車的單位基本阻力（N/KN）； ：計算速度下貨車的單位基本阻力（N/KN） 其余符號意義同前。2. 影響限制坡度選擇的因素限制坡度選擇是設(shè)計鐵路全局的重要工作，應(yīng)根據(jù)鐵路等級、地形類別、牽引種類和運輸需求，并應(yīng)考慮與鄰接鐵路的牽引定數(shù)相協(xié)調(diào)，經(jīng)過全面分析、技術(shù)經(jīng)濟比選，慎重確定。影響因素有以下幾個：（1）鐵路等級（2）運輸需求和機車類型（3）地形條件（4）鄰線的牽引定數(shù)（5）符合線規(guī)的規(guī)定二、坡段長度相鄰兩坡段的坡度變化點稱為變坡點。相鄰兩變坡點之間的水平距離稱為坡段長度。從工程數(shù)量上看，采用較短的坡段長度可更好的適應(yīng)地形起伏，減少路基、橋隧等工程數(shù)量；但從列車運行的平穩(wěn)性出發(fā)，縱斷面的坡

26、段長度宜設(shè)計為較長的坡段。因此，坡段長度的確定，既要滿足列車運行的平穩(wěn)性要求，又要盡可能的節(jié)約工程投資，使兩者取得最佳的統(tǒng)一?？瓦\專線鐵路，為避免列車運營過程中的頻繁起伏，提高舒適程度，不得連續(xù)采用“”形短坡段。采用大坡度路段，宜避免采用“”形縱斷面。（一）最短坡長限制最短坡長的限制主要是從列車行駛平穩(wěn)性的要求考慮的。列車運行平穩(wěn)條件要求的最小坡段長度：（1）豎曲線上產(chǎn)生的車輛垂向振動不致影響旅客舒適度（2）旅客列車不同時跨兩個變坡點條件要求的坡段長度3. 最小坡段長度限制（1）相關(guān)標準值綜合安全、舒適、工程、運營等各種因素，我國相關(guān)規(guī)范規(guī)定的各級鐵路最小坡段長度不應(yīng)小于表4-1所列的標準值，

27、且采用最小坡段長度不宜連續(xù)使用兩個以上。表4-1最小坡段長度鐵路類型客運專線客貨共線鐵路設(shè)計速度（km/h）300350200250200160140到發(fā)現(xiàn)有效長（m）1050850750650最小坡段長度（m）900（600）800（600）600（400）400400350300250（2）200m坡段長度采用條件設(shè)計最高時速140 km/h的客貨共線鐵路在某些行車速度較低的路段，為了因地制宜節(jié)省工程，坡段長度允許縮短至200 m。（二）最大坡長限制1. 客貨共線鐵路對客貨共線鐵路，貨物列車在接近長大下坡道區(qū)間的車站時，列車自動制動機需進行持續(xù)一段時間的全部試驗，從而增加列車在車站的停站作

28、業(yè)時間。因此，縱斷面設(shè)計時應(yīng)盡量減少長大下坡道的設(shè)置。根據(jù)我國目前列車自動制動機技術(shù)要求，客貨共線鐵路的長大下坡道指的是：線路坡度超過6、長度8km及其以上者；線路坡度超過12、長度為5km及以上者；線路坡度超過20、長度2km及其以上者。2. 客運專線對于高速客運專線鐵路，為了防止高速列車的牽引電機發(fā)生過熱現(xiàn)象，當(dāng)縱斷面采用最大坡度時，宜限制最大坡度地段的坡段長度。三、坡段連接（一）相鄰坡段坡度差縱斷面的坡段有上坡、下坡和平破。上坡坡度為正值，下坡坡度為負值，相鄰坡段坡度差的大小，應(yīng)以代數(shù)差的絕對值來表示。1. 最大坡度差限制條件相鄰坡段的坡度差，都是以保證列車不斷鉤來制定的?？拓浌簿€相鄰鐵

29、路相鄰坡段坡度差主要受貨物列車制約?？瓦\專線鐵路上行駛的旅客列車質(zhì)量小，且車鉤采用密接式車鉤，因此相鄰坡段的坡度差不受限制。2. 最大坡度差允許值列車運動仿真計算結(jié)果表明，列車牽引質(zhì)量的大小對列車縱向力起決定作用，而列車的牽引質(zhì)量在機動功率可變的情況下，主要取決于車站到發(fā)線有效長度。故直接以遠期到發(fā)線有效長度作為擬定坡度差的參數(shù)?？拓浌簿€鐵路的最大坡度差的規(guī)定值如表4-2所示：表4-2 最大坡度差遠期到發(fā)線有效長度（m）1050850750650550最大坡度差（）一般810121520困難1012151825（二）豎曲線在線路縱斷面變坡點處，為了保證行車的安全平順，設(shè)置的與坡段直線相切的豎向

30、曲線稱為豎曲線。常用的豎曲線有兩種線形：一為拋物線，即用一定變坡率的20 m短坡段連接起來的豎曲線；另一種為圓弧形豎曲線。因圓弧形豎曲線測設(shè)、養(yǎng)護方便，目前國內(nèi)外均大量采用。豎曲線的幾何要素有：豎曲線切線長、豎曲線長度、豎曲線縱距。設(shè)置豎曲線的限制條件有：1. 需要設(shè)置豎曲線的最小坡度代數(shù)差2. 豎曲線不應(yīng)與緩和曲線重疊3. 豎曲線不應(yīng)設(shè)在明橋上4. 豎曲線不應(yīng)與道岔重合5. 豎曲線不宜與平面圓曲線重合四、最大坡度的折減客貨共線鐵路，當(dāng)平面上出現(xiàn)曲線和遇到長度大于400 m的隧道時，附加阻力增大、黏著系數(shù)降低。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，如果縱斷面的加算坡度超過最大

31、坡度，則按限制坡度計算的牽引噸數(shù)的貨物列車，在該設(shè)計坡度的持續(xù)坡道上，最終會以低于計算速度的速度運行，發(fā)生運緩事故，甚至造成途停，這是不允許的。所以線路縱斷面設(shè)計坡度值加上曲線和隧道附加阻力的換算坡度值，不能大于最大坡度值。為此，縱斷面設(shè)計時，需將最大坡度值減緩，以保證普通貨物列車以不低于計算速度或規(guī)定速度通過該地段。此項工作稱為最大坡度的折減。第三節(jié) 縱斷面設(shè)計的步驟一、線路大修縱斷面設(shè)計圖線路大修縱斷面設(shè)計圖時先在EXCEL表格中計算出實測路肩高程、計算軌面高程、既有路肩坐標、既有軌面坐標、計算軌面坐標、設(shè)計軌面高程、設(shè)計軌面坐標、鋼軌頂面抬降和起降道量，然后再在AutoCAD中繪制出縱斷

32、面設(shè)計圖。二、表格計算（附錄VI）以下說明表格計算的過程：第一欄，里程，據(jù)實測填寫（已知）。第二欄，實測軌面高程（已知）。第三欄，路肩實測高程，等于實測軌面高程減去（hgj+hdj+hzj），再加上測點的既有道床厚。hgj為既有鋼軌高度，hdj為既有道床高度，hzj為既有軌枕高度。該欄用IF語句實現(xiàn)智能化的步驟見圖4-1：圖4-1第四欄，線路建筑（已知）。第五欄，特征。第六欄，既有道床厚（已知）。第七欄，計算軌面高程，等于路肩實測高程加（hgs+hds+hzs），再加設(shè)計道床厚。該欄用IF語句實現(xiàn)智能化的步驟見圖4-2：圖4-2第八、九欄，X，在CAD中讀取。繪圖比例按要求確定。第十、十一、十

33、二欄，既有軌面、既有路肩、計算軌面坐標的計算，見附錄。下面僅列出第十欄用IF句實現(xiàn)智能化的步驟，圖4-3：圖4-3第十三欄，坡度的計算，等于相鄰測點的實測路肩高程之差除以X之差。該欄用IF語句實現(xiàn)智能化的步驟見圖4-4：圖4-4第十四欄，設(shè)計坡度的選取，有兩種方法，一種是在CAD中畫出的圖上拉坡，另一種是對第十一欄進行求平均。第十五欄，設(shè)計軌面高程，等于X之差除以設(shè)計坡度再加前測點的設(shè)計軌面高程。第十六欄，設(shè)計道床厚度，等于設(shè)計軌面高程減去路肩實測高程再減去（hgs+hds+hzs）。第十七藍欄，c2的計算，等于設(shè)計軌面高程減去計算軌面高程。第十八欄，設(shè)計軌面坐標的計算。第十九、二十欄，鋼軌頂

34、面抬降和起降道量的計算，不作贅述。三、繪制縱斷面設(shè)計圖1. 先根據(jù)EXCEL中的軌頂標高來確定起點位置圖4-5從圖中可查出起點的軸的X坐標為X=2169.9321,然后在EXCEL中知起點(K362+000處)的實測軌面高程為508.76，路肩實測高程為508.02，計算軌面高程為508.85，在起點處設(shè)計軌面高程和計算軌面高程相等，故起點處的設(shè)計高程為508.85，從以上四個高程數(shù)據(jù)可知，它們都在高程508附近,故在原圖定出起點位置：圖4-6從上表中可知,后面的設(shè)計坡度都是負值,肯定是下坡，故起點的位置應(yīng)該選高一點。2. 本例中先把從上數(shù)第二個位置定為高程509(起點的軸上)，依次把本起點的

35、軸上的各高程標出來。(如508，507，506等)圖4-73.起點的的實測軌面高程為508.76，故定起既有軌面高程時，從508向上量取0.76mm,得到既有軌面起點的位置。（因為縱向比例米1：100）4.計算軌面高程為508.85，在起點處設(shè)計軌面高程和計算軌面高程相等,故起點處的設(shè)計高程為508.85，從以上四個高程數(shù)據(jù)可知,它們都在高程510附近,故在原圖定出起點位置,從510處，實例中的起點的設(shè)計軌面標高和計算軌面標高重合。5. 查詢這些點的坐標值，它們的X坐標應(yīng)該是一樣的。既有軌面線的起點Y坐標為Y=2599.3772；道床底面線的起點Y坐標為Y= 2591.3772；計算軌面線的起

36、點的Y坐標為Y= 2600.2772；設(shè)計軌面線的起點的Y坐標為Y=2600.27726. 換軸計算既有軌面坐標，（路肩標高，計算軌面標高，設(shè)計標高）時，如果它的Y坐標超過這個范圍就要換軸，換軸的數(shù)據(jù)最好取成200或150的整倍數(shù)，這樣就可算出它們的繪圖坐標。在繪圖時，先要把EXCEL中換軸的地方的那個，插入一行，其Y坐標計算值，一個為沒有換重新軸的數(shù)據(jù)，下面一行是重新?lián)Q軸的數(shù)據(jù)，因為換軸點在圖中出現(xiàn)過兩次。在CAD中除了初始起點的軸已經(jīng)定出來，其它的軸的數(shù)據(jù)標注為前一軸的的數(shù)據(jù)加減其換軸數(shù)據(jù)（正好和換軸數(shù)據(jù)反號）。7. 繪圖把這些數(shù)據(jù)代入到EXCEL中可計算出它在CAD圖中的X，Y坐標，既可

37、繪出這四條線。在繪圖時，先要把EXCEL中換軸的地方的那個，插入一行，其Y坐標計算值，一個為沒有換重新軸的數(shù)據(jù)，下面一行是重新?lián)Q軸的數(shù)據(jù)，因為換軸點在圖中出現(xiàn)過兩次。在CAD中除了初始起點的軸已經(jīng)定出來，其它的軸的數(shù)據(jù)標注為前一軸的的數(shù)據(jù)加減其換軸數(shù)據(jù)（正好和換軸數(shù)據(jù)反號）。先把要畫的線的坐標選上，復(fù)制，再到CAD用PL命令，再點右鍵選粘貼，即把這幾條線畫出來了。結(jié)論通過將近十周的畢業(yè)設(shè)計，在劉永孝老師兢兢業(yè)業(yè)的指導(dǎo)下，我學(xué)到了不少在以后的工作中會經(jīng)常用到的知識，感覺受益匪淺。首先對線路大修有了初步的了解，對大修時常用的幾種方法有了實際運用的經(jīng)驗，特別是對繩正法、偏角法、簡易撥道法、程序設(shè)計法有了更深的理解，掌握了處理曲線撥道的過程，以及什么情況下用那種方法撥距的判斷依據(jù)；其次，對縱斷面設(shè)計有了較深的理解，知道了在CAD中如何實現(xiàn)拉坡、換軸、繪圖、標注等操作，怎樣才能實現(xiàn)EXCEL和CAD中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，也對專業(yè)技術(shù)提高了更高的要求；再次，深入對WORD，EXCEL，CAD軟件的學(xué)習(xí)，使我感到今后的工作中要善于學(xué)習(xí)，不怕吃苦；第四，和同學(xué)間的交流，向老師的請教