铁路选线设计-01.ppt

为减小坡段长度过短引起列车同时跨越两个以上的变坡点，使车辆运行过程中产生较大的局部加速度，影响运营的安全和舒适。所以，一般情况下，要求列车最好不要同时跨越两个以上的变坡点，即：坡段长度不小于货物列车长度的一半。 坡段长度分析 * * 纵断面宜设计为较长的坡段，旅客列车设计行车速度为160km/h的坡段，坡段长度不应小于400m，且最小坡段不宜连续使用两个以上；旅客列车设计行车速度小于160km/h的坡段，坡段长度不宜小于下表规定的数值。 表 2-8 最小坡段长度表(m) 远期到发线有效长度 1050 850 750 650 最小坡段长度 400 350 300 250 2．坡段长度的规定 3．坡段长度可以设为 200m 的几种特殊情况 （1）凸形纵断面坡顶为缓和坡度差而设置得分坡平段； （2）最大坡度折减地段，包括折减及其间形成的坡段； （3）在两个同向坡段之间为了缓和坡度差而设置的缓和坡段； （4）长路堑内为排水而设置的人字坡段。 图 2-25 分坡平段的坡段长度 图 2-26 200m长度坡段 * * 对于改建既有线和增建第二线的坡段长度，在困难条件下可减至200m。 注意：凹形纵断面坡底为缓和坡度差而设置得分坡平段，其长度按最小坡段长度取值。 纵断面的坡段有上坡、下坡和平坡。上坡的坡度为正值，下坡坡度为负值，相邻坡段坡度差的大小，以代数差的绝对值Δi 表示。 2.3.3 坡段连接 1. 相邻坡段坡度差 如前一坡段的坡度i1为6‰下坡，后一坡段的坡度i2为4‰上坡，则坡度差Δi为： Δi =︱i1–i2︱=︱(–6‰) –(+4 ‰)︱=10‰ * * 相邻坡段的坡度差是以保证列车不断钩来制定的。理论研究、模拟计算和现场试验表明：列车通过变坡点时的纵向力有如下规律： （1）列车纵向力随变坡点坡度差值的增大而有所增大； （2）凸形纵断面列车纵向拉力增大，压力减小；凹形纵断面拉力减小，压力增大； （3）列车牵引质量的大小对列车纵向力起决定作用，而牵引质量主要取决于列车长度（车站到发线有效长度）。 结合车辆载重的发展或延长到发线有效长度的发展趋势，对最大坡度差的允许值留有适当发展余量，《线规》规定：相邻坡段的连接宜设计为较小的坡度差，不得大于下表规定的数值。 远期到发线有效长度(m) 1050 850 750 650 最大坡度差(‰) 一般 8 10 12 15 困难 10 12 15 18 在线路纵断面的变坡点处设置的竖向圆弧称为竖曲线。常用的竖曲线线形为圆曲线。 表 2-9 相邻坡段最大坡度差 2. 竖曲线 （1）当机车车辆重心末达变坡点时，将使前转向架的车轮悬空，悬空高度大于轮缘高度时(机车轮为28mm，车辆轮为25mm)，将导致脱轨，如图所示： 导轮悬空示意图 1．竖曲线设置原因 * * （2）当相邻车辆的连接处于变坡点附近时，车钩要上、下错动，其值超过允许值将会引起脱钩。 车钩错动示意图 竖曲线半径设置 竖曲线要素计算 设置竖曲线的限制条件 2． 设置竖曲线需要研究的问题 * * ①列车通过变坡点不脱轨要求。如Δi ≥ 3‰设置竖曲线即满足。 ②满足行车平稳要求。允许离心加速度的大小和行车速度有关。 ③满足不脱钩要求。与相邻车辆相对倾斜引起的车钩中心线上下位移允许值有关，Rv≥3000m即满足。 ④竖曲线半径与列车纵向力的关系。 (1)竖曲线半径 * * 《线规》规定：路段设计速度为160km/h的地段，当相邻坡段的坡度差大于1‰时，竖曲线半径应采用15000m；当路段设计速度小于160km/h，相邻坡段的坡度差大于3‰时，竖曲线半径应采用10000m。 (2)竖曲线要素计算 ①竖曲线切线长 (m) Vmax=160km/h ： TSH ＝7.5Δi (m) Vmax〈160km/h ： TSH ＝5Δi(m) ②竖曲线长度KSH=2TSH (m) ③竖曲线纵距y (m) SH R x y 2 2 = (m) SH SH SH R T E 2 2 = 变坡点处的纵距称为竖曲线的外矢距 ESH，计算式为： 变坡点处的线路施工高程，应根据变坡点的设计高程，减去(凸形变坡点)或加上(凹形变坡点)外矢距的高度。 * * ①竖曲线不应与缓和曲线重叠 竖曲线范围内，轨面高程以一定的曲率圆顺变化；缓和曲线范围内，外轨高程以一定的超高顺坡变化。如两者重叠，一方面外轨的直线形超高顺坡和圆形竖曲线，都要改变形状，影响行车的平稳