铁路线路大修毕业设计

1、兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)摘摘 要要本设计是运用所学轨道基本理论，知识和技能，进行工程设计的综合训练，是综合素质和工程实践能力的重要体现，是每个学生都必须经过的作为一个铁道工程技术人员所必须的训练，有助于到工作岗位的过渡。线路设备大修的基本任务是：根据运输需要及线路设备的损耗规律，有周期、有计划地对损耗部分进行更新和修理，恢复与增强轨道承受能力，延长设备的设备寿命。一般情况下，线路大修周期取决于钢轨伤损发展情况，是以全面更换钢轨为主要标志，故常称换轨大修。线路换轨大修主要工作内容：1.按设计校正改善线路纵断面和平面。2.全面更换新钢轨及配件、钢轨伸缩调节器以及不合规定的护轮轨，更换绝

2、缘接头及钢轨连续线。3.更换失效轨枕和扣件，补足轨枕配置根数，修理伤损轨枕。4.彻底清筛道床，补充道碴，改善道床断面。5.线路大修地段，应同时成组更换新道岔和新岔枕。6.安装轨道加强设备。因涉及到的内容很多，所以利用电子表格 EXCEL 来进行计算，以达到更快、更准、更有效率的目的；其他内容也做到有的放矢。所有这些内容都参照我国现行的铁路线路维修规则和改扩建工程技术规范及工程制图规范书写的，符合国家标准。关键词：关键词：大修；换轨；平面设计；纵断面设计兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)AbstractThe graduation design as the last link of teac

3、hing plan, is the basic theory, use orbit knowledge and skills, project design, the comprehensive training is comprehensive quality and engineering practice ability, is the important embodiment of each student must pass a railroad engineers must training, helps to jobs.The basic task of the line equ

4、ipment repair is: according to the transportation needs and lines of law, have cycle, planful part of loss, updated and repair recovery and enhance rail bear ability, prolong the service life of equipment equipment. Normally, line overhaul period depends on the rail.the development situation, based

5、on comprehensive replacement for major rail, in particular said.Lines in overhaul main job content:1.according to the design of the correction to improve line longitudinal peace.2.the overall change new rail and accessories, trak controller and illegal armor wheel and rail, insulation joint replacem

6、ent continuous line.3.change failure sleeper and buckles, complemental sleeper, repair of configuration injury sleeper.4.and thoroughly clear sieve solid, added ballastless track, improve section.5.line, should also group overhaul and replacement of new nechanics new rail.6.and strengthen equipment

7、installation orbit.Because the content involves many, so use spreadsheet EXCEL to compute, faster and more accurate in order to achieve the goal, more efficient, Other contents and try to use computer colleg and use software. All these content to Chinas current railway line maintenance rules and rec

8、onstruction technique norms and engineering drawings standard, conform to the state standards.Keywords: Heavy repair; Replacement track; Graphic design; Longitudinal design兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)I目 录第一章 绪论.1第一节 线路大修内容.1一、线路大修概述.1二、线路大修主要内容.1第二节 设计线路中主要采用的技术指标.2一、线路技术标准.2二、轨道标准.2第二章 大修勘测及既有线路资料的调查.4第一节 既有

9、线大修勘测的基本原理和施测方法.4一、既有线大修勘测的基本原理.4二、施测方法.5第二节 线路大修勘测及既有线路资料的调查.6一、宝成线概况.6二、宝成线勘测.6第三章 平面大修设计.10第一节 偏角法计算曲线拨距.10一、渐伸线原理.10二、用渐伸线原理计算既有曲线的拨距.13第二节 绳正法计算曲线拨距.16一、绳正法原理.16二、用绳正法原理计算既有曲线的拨距.19第四章 线路大修纵断面设计.25第一节 纵断面设计的特点及原则.25一、设计特点.25二、设计原则.25第二节 纵断面设计的基本原理.26一、线路坡度.26二、坡段长度.27三、坡段连接.28兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)

10、II第三节 纵断面设计的方法和步骤.31一、纵断面设计图.31二、计算轨面标高.33三、设计坡度与设计轨面线.33四、计算起道高度.34五、计算设计道床厚度.35六、复核.35结 论.37致 谢.38参考文献.39附录 偏角法拨距计算表.40附录 绳正法拨距计算表.48附录 桥涵及坡度表.52附录 放大纵断面图53兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)1第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 线路大修内容线路大修内容一、线路大修概述一、线路大修概述铁路线路是铁路的主要技术装备之一，是行车的基础。线路在长期的运行过程中，由于轮轨相互作用而逐渐磨耗，使线路产生不均匀变形并不断积累，导致线路附加力作用加大

11、，钢轨及其轨下基础负担日益增大，承载能力不断降低。为了保证线路的安全、平稳和不间断运输，这就要求根据运输需要及线路设备损耗情况周期性的、有计划的对损耗部分加以维修和更新，恢复和提高线路的强度，延长设备使用寿命，增强线路稳定性和轨道承载力。线路维修工作，必须掌握线路设备技术状态变化规律，贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的原则。在线路维修工作中，应按线路设备技术状态各种变化的不同程度，相应地进行综合维修、经常保养和临时补修，有效地预防和整治线路病害，有计划地补偿线路设备损耗，以取得较好的技术经济效益。铁路线路维修分为综合维修、经常保养和临时补修。综合维修是按周期有计划地对线路进行综合性修理。通

12、过综合维修，改善轨道弹性，调整轨道几何尺寸，整修和更换设备零部件，以恢复线路完好的技术状态。经常保养是根据线路变化情况，在全年度和线路全长范围内，有计划有重点的养护，以保持线路质量经常处于均衡状态。临时补修主要是及时整修超过临时补修容许误差限度的轨道几何尺寸及其他不良处所，以保证行车平稳和安全。线路设备大修的基本任务是：根据运输需要及线路的损耗规律，周期性地、有计划地对损耗部件进行更新和修理，恢复与增强轨道承载能力，延长设备的使用寿命。线路大修通常取决于钢轨伤损的发展情况，以全面更换新轨为主要标志。线路大修分为两大类，即线路大修（或换轨大修）和单项大修。单项大修主要包括：成段更换再用轨，焊接铺

13、设无缝线路，成段更换新混凝土枕、再用混凝土枕或混凝土宽轨枕，成组更换道岔或岔枕，成段更换混凝土轨枕扣件，路基大修，道口大修及其它设备大修等。二、线路大修主要内容二、线路大修主要内容线路大修必须成段进行，并按设计施工。大修的主要工作内容包括：（1）按设计校正和改善线路平纵面；（2）全面更换新钢轨及配件、钢轨伸缩调节器以及不合规定的护轮轨，更换绝兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)2缘接头及钢轨接续线；（3）换失效的轨枕和扣件，补充轨枕配置根数，修理伤损轨枕，线路上的木枕地段应尽可能改铺混凝土轨枕；（4）底清筛道床、补充道碴，改善道床断面，对道床和基床翻浆冒泥进行整治；（5）换新道岔或岔枕，如不需

14、要更换时，应调整道岔并抽换岔枕，清筛道床时，应包括长岔枕范围内的侧线；（6）安装轨道加强设备；（7）铲平或填补路肩，整修基面排水横沟，清理侧沟，清楚路堑边坡弃土；（8）整修道口；（9）因本线大修引起的，需要抬高邻线上的道岔、道口、抬高桥梁，有碴桥上加高两侧挡碴墙；（10）补充、修理和刷新工务管理的线路标志、信号标志、钢轨纵向位移观测桩及备用钢轨；（11）回收旧料，清理场地，设置常备材料。线路上原铺钢轨疲劳伤损，轨型不符合要求，已不能适应当前或近期运输发展需要，必须全面更换钢轨，加强线路时，可进行大修。线路大修时，采用普通轨道结构型式的，列线路换轨大修；采用无缝线路轨道型式的，按施工阶段分别列铺

15、设无缝线路前期工程和铺设无缝线路。线路大修工程数量，以铺换新钢轨长度为准。无缝线路必须在近期完成的前期工程地段上铺设，在特殊情况下，也可在近期完成的线路换轨大修地段上铺设，换下的钢轨可做为新钢轨继续使用。 第二节第二节 设计线路中主要采用的技术指标设计线路中主要采用的技术指标一、线路技术标准一、线路技术标准1铁路等级：级单线；2限制坡度：10 ；3最小曲线半径：300 米；4机车类型：韶山 3、韶山 7；5到发线有效长度：650 米；6闭塞方式：半自动闭塞；7近期货物列车长度：600 米。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)3二、轨道标准二、轨道标准既有轨道标准：1钢轨类型：50/m；2轨枕：

16、型；3垫板厚度：10mm。轨道大修标准：1钢轨类型：60/m；2轨枕：型；3垫板厚度：10mm；4标准道床厚度：45cm。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)4第二章第二章 大修勘测及既有线路资料的调查大修勘测及既有线路资料的调查第一节第一节 既有线大修勘测的基本原理和施测方法既有线大修勘测的基本原理和施测方法既有曲线的测量方法很多，目前常用偏角法。它是按曲线控制点分段安置仪器，测量曲线上每 20m 点的偏角，一般可沿线路中心线、外轨顶面中心及外移桩进行。既有线路往往行车密度大，特别是目前列车提速后，在既有线上置镜受行车干扰大，施测较困难。测量时置镜外移桩上，须用放线尺将全部观测点外移至线路之

17、外，既增加了外业工作量，又降低了测量精度，另外线路地形复杂地区，难以打外移桩。而在曲线内任意点置镜测量曲线偏角，内业用计算机处理，同时计算出曲线的拨距，可以不受行车、地形的干扰，减少内外业工作量，使测量速度快，计算精度高。现将其基本原理和施测方法分述如下。一、既有线大修勘测的基本原理一、既有线大修勘测的基本原理图 1 大修勘测基本原理图如图 1 所示，两共点三角形 ADB 和 BDC，已知边长 b1，dl，d2 和角Dl，D2，根据三角形公式可以求出三角形的其余各要素。具体推导如下：在ADB 中，由正弦定理知1111sinsinDdBb1111sinsindDbB11111sinsindDbB

18、11180DBA再由余弦定理可知Adbdbacos2112121兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)5在三角形 BDC 中，同理可得2222222221cos2180sinsinBaddabDCBdDaC那么，AB 延长线与 BC 所成的夹角21180BB 二、施测方法二、施测方法根据上述原理，如果以 D 点作为置镜点，A、B、C 为曲线上每 20m 的测点，则就是各测点的偏角。1布设测点在里程丈量时，从曲线起点外方 4060m 开始，每 20m 处丈量一点，丈量至曲线终点外 4060m 结束。2设置测站(置镜点)在曲线内侧选择通视良好，位置适中，便于开展工作的置镜点 O，置镜点选择得好，可以

19、减少转镜次数，测量速度快。3测取基本数据（1）用钢尺精确量取置镜点与第一测点之间的长度，精确至毫米；（2）置镜于 O 点，先以正镜照准第一测点读取角记录，再以倒镜照准第一测点，读角记录，如果两次读数较差不超过40，取其平均数作为该测点的角值，然后依次测出各测点的角值, 21,；（3）如果需再次置镜，先量出置镜点间的长度，然后同第一置镜点的方法进行，第一测点为第一置镜点的末测点。测出所需基本数据后，就可根据基本原理中的公式计算值，需注意的是所测得的角i并不是置镜点与相邻两测点的夹角，置镜点与相邻测点的夹角应为iiii)1()1(，由于 0、1 点均在始切线上，所以00，以后各点的值为ixxi18

20、0，曲线的转角为ni 1，如图 2 所示。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)6图 2 施测原理图第二节第二节 线路大修勘测及既有线路资料的调查线路大修勘测及既有线路资料的调查一、宝成线概况一、宝成线概况宝成铁路北起陕西省宝鸡，南行达四川省成都，与成渝、成昆两线衔接，全长669 公里，是沟通西北与西南地区的第一套山岳铁路，1952 年 7 月和 1954 年 1 月分别在成都和宝鸡两段开工，1956 年 7 月 12 日在黄沙河接轨，1958 年全线交付运营。 宝成铁路是新中国第一条工程艰巨的铁路。为了克服地势高差，以 3 个马蹄形和 1 个螺旋形的迂回展线上升，线路重列 3 层，高达 817

21、 米，随后以 2000 多米长的隧道穿过秦岭垭口，进入嘉陵江流域。全线共完成主要工程量有：路基土石方 7116万立方米；隧道 304 座，总延长 844 公里；桥梁 1001 座，总延长 281 公里；桥隧总长约占线路长度的 17，正线铺轨 66771 公里。从开工到交付运营间先后发生严重的滑坡 58 处，崩坍 272 处，整治工程量及难度都相当大。这条铁路的建成，对缓解西北地区多年来铁路运输紧张局面，改变沿线老、少、边、穷地区交通落后状况，加快沿线资源开发和经济发展，都具有重要意义。陕、川人民称之为“生命线”、“致富线”。二、宝成线勘测二、宝成线勘测（一）外业测量1里程丈量兰州交通大学博文学

22、院毕业设计(论文)7里程丈量是进行线路其他测量与调查的基础，应选择正确的里程标或大型建筑物的可靠里程作为起始里程，并与附近公里标核对，与工务文件里程取得一致。沿里程方向连续施测与推算。直线上每 50m 设置一个测点，在测量的起点（包括顺坡地段），线路填挖方交界处、桥涵中心、桥台胸墙及桥尾、隧道洞口及中心、平交道口、正线道岔、信号机、警冲标、车站中心及站台两端，跨线桥、跨过线路的架空线等处均需设置加标。曲线上每 20m 设置一个加标，为了为曲线平面测量做好准备，一般在进入曲线前 4060m 即开始按 20m 加标。所以里程标、百米标及各种加标均用白油漆标注在轨腰上（一般注在里程增加方向的左轨外侧

23、，曲线注在外股钢轨的轨腰上）。里程丈量一般丈量两次，以第一链为主，第二链校核，两链百米标的误差不得超过 1/2000。在复线区段测量时，若沿下行线丈量里程，遇有线间距加宽或绕行地段，上行线里程应单独丈量，所产生的断链应设在绕行线终点以外直线上的百米标处。2纵断面测量线路纵断面测量的目的是，测出所有百米标及加标的轨顶和路肩高程，并核对或补设水准基点。所测得的标高作为纵断面设计的依据。一般情况下，沿线路已设有永久或临时水准点，若水准点可靠，可直接进行线路水平测量；若水准点发生丢失、移动或精度不能保证时，应先进行基平测量，核对与补设水准点，然后进行线路水平测量。采取什么方法应视具体情况而定。 线路纵

24、断面测量的高程，原则上采用国家规定的高程系统。为便于核对，一般多 引用该段铁路原用的标高系统（黄海高程系统或大沽高程系统等）。线路水平测量，一般由两组水平仪沿线测量，两组转点可在商定的偶数或奇数百米标轨顶上，以便互相核对。轨顶标高应读至毫米，路肩标高可读至厘米。两组抄平结果及其与原水准点标高均在允许误差范围内时，仍用原水准点标高，并将误差按转点进行平差。轨顶标高以调整后的第一组数据为准，且和第二组核对，标高误差不得超过20mm。 水准基点或临时水准点，一般沿线 12km 设置一个，可设在固定的桥台、涵洞帽石或其他固定建筑物的基座上。临时水准点与线路中平允许误差为30L(mm),L为水准导线长度

25、，以 km 计。若要设永久性水准基点，其允许误差为20L(mm)。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)8在进行水准测量时，除测取所测线路各测点的标高外，在站内还应测量与正线相邻的站线高程，位于同一路基面上的复线及线间距不大于 5m 的其他邻线的标高，也应同时测出，以作为站线拉坡或纵断面设计的参考。3平面测量平面测量的目的，在于校正线路中心线的位置。在直线上主要是确定直线方向，一般先选择固定建筑物作为控制点，或用两曲线间的夹直线的中间线路中心作为控制点，测出每 50100m 处各点的偏移量，作为直线校正的依据。曲线测量的目的，除校正线路位置外，还有争取改善曲线的条件，如增设或延长缓和曲线，调整、

26、加大曲线半径等。曲线测量受路基和既有建筑物的限制，又受行车条件的干扰，因此，在测量方法和操作的熟练程度上都有一些特殊的要求。曲线测量方法很多，如矢距法、偏角法、坐标法等。在行车密度较大的线路上，仪器不能经常安置在轨道上，常用外移桩法，将曲线上 20m 点移于路肩上，在路肩上测量。坐标法可用红外测距仪，将仪器置于线外测量。若行车时间间隔较大，可将仪器置于中线或外轨上用偏角法测量。近些年来，在线路大修或线路改建工程中，一般多采用偏角法在外轨上或外移桩上进行曲线测量。偏角法测量既有曲线，在方法上与新线测量基本相同，但目的不同。新线测量曲线时，是以已知曲线长和偏角来确定测点的位置，而在既有线测量中，则

27、是以测点间的长度和测点的实际位置来量取偏角，根据偏角和曲线长来计算曲线的变形情况。（二）线路调查1钢轨要逐公里调查钢轨类型、铺设时间、使用年限及磨耗、伤损情况，记载轻、重伤钢轨的数量及分布。要对插入短轨的地段及接头位置不符合大修规则规定的位置作出专门记录。2轨枕查清原线路每公里轨枕配置的根数及轨枕的类型；按大修规则规定的轨枕失效标准记录与统计各公里失效轨枕的数量和类型；对不宜铺设混凝土轨枕的地段（或保留木枕的地段）作出准确记载；并对应在增加轨枕数量的地方作出标记和统计。3道床兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)9每 50m 或 100m 量出道床上下底宽度及厚度，在 300500m 范围内，选

28、取有代表性的处所挖取不少于 0.04 m3的道碴，测出道床的脏污率（体积比），以确定清筛与起道后需要补充的道碴数量。4车站绘出车站平面示意图，记录道岔的位置与运营编号，警冲标、信号机的位置，车站中心，站台长度，站台帽石至轨顶的高度，站台至股道中心的距离，正线与相邻到发线和其他股道之间的线间距，风雨棚、天桥、架空线的高度，地道的位置，站场排水建筑物及其他与限界有关的资料。5道口调查道口的用途、路面类型、道口中心里程、宽度、铺面板及护轮轨的情况，道口防护设备及信号标志等。若有通信、照明或动力线在道口处跨越线路时，应量出这些架空线距道口中心的距离及距轨顶的高度。6桥隧建筑物对隧道及跨线桥，必须测出轨

29、道中心至边墙或桥台的距离，以及净空高度；明桥面要丈量桥梁长度，桥梁横梁及桥墩位置，桥台胸墙间的距离，桥上护轮轨的类型及长度；有碴桥要量出挡碴墙间的距离、桥台胸墙以及后缘的位置等；涵洞和明渠要调查其类型、孔径、长度、中心里程及填土高度等。7其他调查线路标志，如里程标、曲线标、坡度标、道口标、鸣标等各种标桩的位置、数量及完好情况。另外如路基排水、挡护墙、护坡等与大修设计和施工有关的资料，也应作出记录。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)10第三章第三章 平面大修设计平面大修设计第一节第一节 偏角法计算曲线拨距偏角法计算曲线拨距一、渐伸线原理一、渐伸线原理1渐伸线的几何意义如图 3 所示图 3 渐伸

30、线原理图曲线 OA 表示任意一条曲线，将一条柔软且没有伸缩性的细线，一端固定在 O点，把细线拉紧使其密贴于曲线 OA 上，然后把细线另一端 A 自曲线 OA 拉开，使拉开的直线随时保持与曲线 OA 相切，则 A 点的移动轨迹M1、M2、M3、A，即为曲线之端点的渐伸线。渐伸线与 O 点的始切线相交于 A点，那么 A A线段的长度就是 A 点对切线 O A 的渐伸线长度。渐伸线的两个特性（1）渐伸线的法线 M3N3，M2N2，就是对应点的圆曲线的切线；（2）渐伸线上某点（M3，N3）间曲率半径的增量（M3N3M2N2）等于曲线OA 相应点（N3，N2）间弧长的增量（N3 N2）。根据渐伸线的定义

31、和特点，曲线拨动时作两点假设（1）曲线上任意一点拨动时都沿渐伸线移动的；（2）曲线上拨动前后其长度不变。如图 4，测点n要向外拨ne才能达到正确位置n，如果把n点沿拨前曲线An上各点的切线方向展开，并使它永远保持与各点的切线相垂直的位置，则n点所走过的轨迹 nn称为n点的渐伸线，其长度为nE。同样，拨后曲线段An的渐伸线为 nn，长度为En，可得n点的拨量为nnnEEe。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)11图 4 曲线在拨动前后的位置为正时，向曲线外侧拨动，为负时，向曲线内侧拨动。ne根据渐伸线的特性，渐伸线可以近似的用逐渐加大半径的累积圆弧段来表示。如图 5 所示。图 5 渐伸线长度计算

32、图为伸线长度关系同理可得计划正矢与渐为各测点渐伸线长度，为各测点正矢为曲线上测点号nnEEEEffffn210210, 2 , 1 , 0 101011001021021001030101010201021222322462222420nnnnfffnnfEffffffffffffEfffffffEfEE兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)12n 点的拨量为：2各点拨量对前后点各点正矢的影响由图 6 可拨后正矢计算公式：3渐伸线长度的计算公式根据圆曲线和缓和曲线的曲率 K，推导出圆曲线和缓和曲线的渐伸线长度的通用计算公式如表 1 所示（见下页）。而渐伸线长度的实用计算公式见表 2。 图 6 拨

33、量对各点正矢的影响 表 1 计算渐伸线长度的有关公式物理意义计算通式内切圆曲线的计算式缓和曲线的计算式1曲率 KKK=1/RK=1/C2中心角（rad）为曲率 K 的定积分0lKdl=L/R22lC3渐伸线长度 E 为中心角（rad）的定积分0lEdl22LER36lEC-曲线长l-缓和曲线半径变更率C-曲率K-圆曲线半径R0CRl-中心角-计算点的圆曲线长L-缓和曲线全长0l符号意义-渐伸线长E-计算点的缓和曲线长l10102nnnfE正矢之差即正矢差各测点实测正矢与计划dfdfffEEennnnnnn1010101022正矢差累计的合计df211nnnnneeeff兰州交通大学博文学院毕业

34、设计(论文)13表 2 计算渐伸线长度的实用公式二、用渐伸线原理计算既有曲线的拨距二、用渐伸线原理计算既有曲线的拨距1既有曲线渐伸线长度的计算（1）偏角角度转化将各测点偏角角度转化为弧度的形式。以 33#曲线为例，如表 3，将第 3 列的角度转化为弧度，写到第 5 列。（2）计算累计偏角可以将第一个置镜点到第二个置镜点的直接写到第 5 列里，从第二个置镜点以后的偏角则要累加后才可写到第 5 列中。如表 3 所示。（3）计算既有渐伸线长度先标好 ，即从置镜点（）以后开始，从 20(m)标起，以 20(m)为步长累加，l0不直到遇到下一个置镜点为止（包括此置镜点），下一个点又从 20(m)标起，直

35、到下个置镜点为止（包括此置镜点），依此类推，直至标完。如表 3 第 6 列所示。第 7 列为。 l渐伸线长度 Ej=；110不不 l渐伸线长度 Ej=+10.257。2011不不 l如表 3 第 8 列所示。测点范围渐伸线长度计算式符号意义ZHHY306lERll=测点里程-ZH 里程HYYH22LEPRL=测点里程-ZY 里程YHHZ23026LlEPRRlL=测点里程-ZY 里程l=测点里程-YH 里程HZ 以后EXX=测点里程-QZ 里程其中，-曲线半径， -缓和曲线长，-转角，R0l2024lPR兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)14表 3 33#曲线渐伸线长度计算表 置镜测点llE

36、j点里程() ()（rad）123456780不0K177+4501470180-00-150.00150.0000727200.0010.0012490180-00-340.00340.0001648400.0070.0073510180-02-340.02340.0007466600.0450.0454530180-08-560.08560.0025986800.2080.2085550180-19-310.19310.0056772100 0.5680.5686570180-34-540.34540.0101520120 1.2181.2187590180-54-340.54340.01

37、58728140 2.2222.2228610181-17-461.17460.0226214160 3.6193.6199630181-43-511.43510.0302087180 5.4385.43810650182-11-242.11240.0382227200 7.6457.64511不11670182-40-172.40170.0466245220 10.25710.25712690188-38-008.380.1506801203.01413.27113710189-11-049.11040.1602988406.41216.66914730189-44-519.44510.17

38、0126060 10.20820.46515750190-18-13 10.1813 0.179831980 14.38724.64416770190-48-19 10.4819 0.1885877100 18.85929.11617790191-14-42 11.1442 0.1962623120 23.55133.80918810191-37-1011.3710.2027976140 28.39238.64919830191-54-56 11.5456 0.2079657160 33.27543.53220不20850192-08-41 12.0841 0.2119654180 38.15

39、448.41121前视点1-50-3413.5915 0.2441279299.794既有曲线测量资料既有曲线渐伸线长度（4）计算曲中点里程QZ=终点里程-测量终点的渐伸线长度/曲线转角，即698.177651244128. 0411.48177850QZ2设计曲线半径的选配设计曲线半径的选配采用三阶差分法。（1）计算渐伸线长度在曲线的圆曲线范围内，设曲线上的测点数为 n，各测点间的长度为 L=20m。则各测点的渐伸线长度分别为：PRLnLEIn2) 1(2（2）求一阶差相邻两式两两相减，得：E2-E1=- =1RLiLi2)2(2RLiLi2) 1(2RiL40060020兰州交通大学博文学

40、院毕业设计(论文)15Ei-1-Ei-2=-=i-2RLLi2)(2RLLi2)2(2RL60020 Ei-Ei-1=-=i-1RLi22RLLi2)(2RL20020Ei+1-Ei=-=iRLLi2)(2RLi22RL20020 Ei+2-Ei+1=-=i+1RLLi2)2(2RLLi2)(2RL60020 En-En-1=-=n-1RLinLi2)(2RLinLi2)2(2RiL40060020（3）求二阶差 相邻两式两两相减，得：2-1=R400i-1-i-2=, i-i-1=, i+1-i=R400R400R400n-1-n-2= R400（4）求三阶差 相邻两式两两相减，得：-=0

41、R400R400（5）选配初始半径对既有曲线的渐伸线长度求三阶差。由于既有曲线已经在线路运营过程中产生错动，所以其三阶差不等于零。从 QZ 点向两侧搜索，选取其三阶差0.05 的测 点范围（M1M2），对这些点的二阶差求平均值，使其等于，即 cR/400 =112 MMcR400得：= =1014.583，取cR ) 1(40012MM183. 134001014RRC3设计曲线要素计算求 ZY、YZ 点的里程兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)16ZY=QZ-= 2R925.1775272244128. 01014- 177651.698 YZ=QZ+=2R470.1777752244128

42、. 01014698.177651求缓和曲线长各点RLEjPi22此处 L=测点里程-ZY 点里程则缓和曲线长为PRl24求其余各主点里程HY=ZY+ l1/2=177527+80/2=177567.925YH=YZ- l2/2=177775.470-80/2=177735.470ZH=HY- l1=177567.925-80=177487.925HZ=YH+ l2=177735.470+80=177815.4704设计曲线渐伸线长度起点-HY：ES= )6/(13lRl=测点里程ZH 里程lHY-YH：ES= )24/()2/(212RlRL=测点里程ZYLYH-HZ：ES=- )24/()

43、2/(222RlRL)6/(23lRl=测点里程ZY =测点里程YH 里程LlHZ 以后：ES=Xa X=测点里程QZ 里程具体计算的时候只需在 excel 软件里处理数据，很快很方便。偏角法拨距计算表详见附录。第二节第二节 绳正法计算曲线拨距绳正法计算曲线拨距一、绳正法原理一、绳正法原理1绳正法概述曲线圆度通常是用半径来表达，如果一处曲线，其圆曲线部分各点半径完全相等，而缓和曲线部分从起点开始按照同一规律从无限大逐渐减少，到终点时和圆曲兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)17线半径相等，那就说明这处曲线是圆顺的。但是铁路曲线半径都是很大的。现场无法用实测半径的方法来检查曲线圆度，通常以曲线半

44、径(R)、弦长(L)、正矢(f)的几何关系来检验，如图 10 所示。图 10 半径、弦长、正矢的几何关系图以弦线测量正矢的方法，即用绳正法来检查曲线的圆度，用调整正矢的方法，使曲线达到圆顺。测量现场正矢时，应用 20m 弦，在钢轨踏面下 16mm 处测量正矢，其偏差不得超过修规规定的限度，见表 4。表 4 曲线正矢作业验收容许偏差曲线半径 R(m)缓和曲线的正矢与计算正矢差(mm)圆曲线正矢连续差(mm)圆曲线正矢最大最小值差(mm)R25061218250R35051015350R4504812450800max 120kmh246修规对绳正法拨正曲线的基本要求如下： 曲线两端直线轨向不良，

45、应事先拨正；两曲线间直线段较短时，可与两曲线同时拨正。 在外股钢轨上用钢尺丈量，每 10m 设置 1 个测点(曲线头尾是否在测点上不限)。 在风力较小条件下，拉绳测量每个测点的正矢，测量 3 次，取其平均值。 按绳正法计算拨道量，计算时不宜为减少拨道量而大量调整计划正矢。 设置拨道桩，按桩拨道。2曲线整正的基本原理兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)18(1) 两条假定 假定曲线两端切线方向不变，即曲线始终点拨量为零。切线方向不变，也就是曲线的转角不变。即f现=f计式中：f现现场正矢总和 f计计划正矢总和同时还要保证曲线两端直线不发生平行移动，即始终点拨量为零，即e始=e终=101002nnd

46、f式中：e始曲线始点处拨量 e终曲线终点处拨量 正矢差，等于现场正矢减计划正矢df全拨量，即为二倍的正矢差累计的合计10102nndf 曲线上某一点拨道时，其相邻测点在长度上并不随之移动，拨动后钢轨总长不变。（2）四条基本原理 等长弦分圆曲线为若干弧段，则每弧段正矢相等。即等圆等弧的弦心距相等(平面几何定理)。 曲线上任一点拨动，对相邻点均有影响，对相邻点正矢的影响量为拨点处拨动量的二分之一，其方向相反。这是由于线路上钢轨是连续的，拨动曲线时，某一点正矢增加，前后两点正矢则各减少拨动量的二分之一值；反之，某一点正矢拨动量减少，前后两点正矢则随之增加拨量的二分之一值。如图 11 所示。i 点处由

47、 fi 拨至 i点，此时，iiieff (此时仅限于 i-l 及 i+l 点保证不动)。i 点的拨动对 i-1 点和 i+1 点正矢产生影响均为2/ie。同理，若 i-1 点和 i+1 点分别拨动 ei-1 和 ei+1。则对 i 点影响各为和。21ie21ie211iiiiieeeff兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)19图 11 曲线拨动影响图 由以上推论可知，拨道前与拨道后整个曲线正矢总和不变。 由第二条推论，在拨道时整个曲线各测点正矢发生的增减量总和必等于零。二、用绳正法原理计算既有曲线的拨距二、用绳正法原理计算既有曲线的拨距1曲线计划正矢的计算（1）圆曲线计划正矢由图 10 可知：

48、BD=f 即曲线正矢；等即弦长的一半。2LAD 正矢的计算公式如同轨距加宽的原理：fRLfRLf242222由于 f 与 2R 相比较，f 甚小，可忽略不计，则上式可近似写成为：RLf82弦长 L 现场一般取 20m，当 L20m 时，(mm）Rf50000若求圆曲线上任一点矢距则如图 12，由几何关系可求得：(两个有阴影的三角形为相似形) fRBEAEf2 即 RLLfYZ2兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)20图 12 圆曲线矢距图圆曲线的计划正矢也可按现场圆曲线平均正矢计算。即 nffyy式中： 圆曲线平均正矢；yf现场实量圆曲线正矢合计；yf n所量圆曲线测点数。圆曲线的计划正矢还可

49、以从现场实量正矢总和求得。HYXynnff 式中：现场测得整个曲线正矢的总和；Xf 圆曲线内测点数Yn 一侧缓和曲线测点数、含 ZH、HY 或 YH、HZ 点。Hn（2）无缓和曲线时，圆曲线始终点处正矢如图 13 所示，当圆曲线与直线相连时，由于测量弦线的一端伸入到直线内，故圆曲线始、终点（ZY、YZ）两侧测点的正矢与圆曲线内的各点不同。设：1、2 测点的正矢分别为 f1、f2则 Yfbf221Yfaf2122当 a0、b1 时，1 测点为圆曲线始点，则、，即圆曲线始点21Yff Yff 2位于测点时其正矢为圆曲线正矢的二分之一。图 13 无缓和曲线时圆曲线始终点处正矢示意图兰州交通大学博文学

50、院毕业设计(论文)21（3）有缓和曲线时，缓和曲线上各测点的正矢。缓和曲线中间各点的正矢：ifdiifmf 式中：缓和曲线由始点至测点 i 的测量段数；im 为缓和曲线相邻各点正矢递变率。dfmffYd式中：圆曲线计划正矢；Yf 缓和曲线全长按 10m 分段数。m缓和曲线始点（ZH、HZ）相邻测点的正矢如图 14 所示，设 1、2 两测点分别在 ZH 点两侧，与 ZH 点相距分别为a、b，则： dfbf631dfabf632当缓和曲线始点（ZH）1 位于点时，图 14 有缓和曲线时圆曲线正矢示意图此时 a0、b1 则： dff611dff 2缓和曲线终点（HY、YH）相邻两点的正矢如图 15

51、所示，n 和 n1 为与缓圆点相邻的两个测点，距缓圆点分别为b 和 a。 兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)22则dynfabff63dynfbff631当缓和曲线始点（ZH）位于 n 点时，a1、b0则 ；dynfff61ynff1即当缓和曲线始点（ZH）位于测点时，其正矢为圆曲线正矢减缓和曲线正矢递减变率的六分之一。2确定曲线主要桩点位置曲线轨道经过一段时间的运营，其平面形状已经产生了较大产业化，为了减少曲线整正中的拨道量，并尽量照顾曲线的现状，应对曲线主要桩点的位置进行重新确定。（1）计算曲线中央点的位置段）(111nnnQZffx式中：现场正矢倒累计的合计；11nnf现场正矢合计。n

52、f1（2）确定设置缓和曲线前圆曲线长度)(1段ynyffL式中：fy圆曲线正矢，可用曲线中部测点的现场正矢平均值或用式求得。Rfy50000（3）确定缓和曲线长度缓和曲线的长度，按不同条件可由以下几种方法确定： 求出曲线两端现场正矢递减变率的平均值，由知，用圆曲线平均dyffm/0正矢除以正矢递减变率，即得缓和曲线长度（以段为单位）。图 15 缓和曲线终点正矢示意图兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)23根据正矢变化规律来估定缓和曲线长度。当曲线方向不是太差时，缓和曲线始点正矢只有几毫米，终点正矢接近圆曲线正矢，中间各点近似于均匀递变。掌握这个规律，缓和曲线长度很容易确定。查阅技术档案或在现场

53、调查曲线标来确定缓和曲线长度。另外，还可以根据现场超高顺坡长度来枯定。（4）确定曲线主要桩点位置圆曲线在加缓和曲线时，是将缓和曲线的半个长度设在直线上，另外半个长度设在圆曲线上。在加设缓和曲线前，圆曲线的直圆点（ZY）和圆直点（YZ）是缓和曲线的中点。因此，曲线主要标桩点的位置可以根据曲线中央点的位置 xQZ，设缓和曲线之前的圆曲线长度 Ly，及缓和曲 l0来计算确定。220lLxZHyQZ220lLxHYyQZ220lLxYHyQZ经过以上计算，重新确定曲线主要标桩点的位置，然后再编制计划正矢，就可以比较接近现场曲线的实际形状，使拨量较小。3拨量修正现用原有的计划正矢来直接进行拨量的调整。，

54、曲线上任一测点的拨量，等于到前一测点为止的全部正矢差10102nfnnde累计合计的 2 倍。故计算拨量应首先计算正矢差，再计算差累计，最后计算拨量。（1）计算各测点的正矢差曲线上各测点的正矢差等于现场正矢减去计划正矢，即ffdf。（2）计算正矢差累计某测点的正矢差累计等于到该测点为此的以前各测点正矢差的合计。因此，可用“斜加平写”的方法累计。（3）计算半拨量某点的半拨量等于该点前所有测点正矢差累计的合计(不包括该测点)。因此，可用“平加下写”的方法计算。220lLxHZyQZ兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)24半拨量的符号为正时，表示该测点应向外拨(上挑)，半拨量的符号为负时，表示该测点

55、应向内拨(下压)。为了不使曲线两端直线发生平移，应使，亦即必须使最后一021010nfnnde测点的半拨量为零。（4）使终点半拨量调整为零终点半拨量不为零且数值不大时，通常采用点号差法对计划正矢进行修正。从半拨量的计算过程可知，如果在某测点上，将计划正矢减少 lmm，同时在其下边相距为 M 个点号的测点上，将计划正矢增加 lmm(计划正矢在上一测点减lmm，在下一测点加 lmm，简称“上减下加”)，其结果，将使下一测点以后的各测点的半拨量增加 1Mmm。反之，如果在相距为 M 个点号的一对测点上，对其计划正矢进行“上加下减”的修正，其结果将使下一测点以后各测点的半拨量减少1Mmm。由于计划正矢

56、的修正是在一对测点上进行的，修正值为 lmm，且符号相反，故不会影响曲线整正的原则，即这一条件，仍能保证使曲线两端直线方向不 0df变的要求。以上调整半拨量的方法，是通过在一对相距为 M 个点号的测点上，各调整 lmm的计划正矢，而使这对测点以后各测点的半拨量变化 1Mmm，由于 M 为这对测点的点号之差，故称此法为点号差法。使用点号差法调整半拨量时需注意：点号之差 M 值应尽可能地大。如果一对测点的调整量不足以达到所需调整的值时，可以酌情使用几对测点。选择测点时，应考虑该点计划正矢的修正历史，避免与曾经进行过计划正矢修正的点发生同号重复修正。 “先加后减”的各对测点，最好安排在负半拨量最大的

57、点号之后，“先减后加”的各对测点，最好安排在正半拨量最大的点号之后，以避免使某些点的半拨量增大，对拨道不利。曲线的始点和终点不要进行正矢修正，以保证曲线始、终点的半拨量为零。在修正值的正值与负值之间，最好间隔二个测点以上，以保证曲线的圆顺。各测点的具体绳正法拨距计算表格数据见附录。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)25第四章第四章 线路大修纵断面设计线路大修纵断面设计第一节第一节 纵断面设计的特点及原则纵断面设计的特点及原则纵断面设计一般分为三个步骤，即绘制纵断面图、拉坡设计及复核。大修纵断面图上按竖向 1：100、纵向 1：1 000 绘制，图上由下往上依次排列：里程、平面、实测百米坡度、

58、既有轨面标高、设计轨面标高、设计坡度、邻线轨面标高、轨面起落量、道床厚度及轨枕布置等内容。纵断面拉坡设计由人工或由计算机辅助设计完成，合理地确定纵断面坡段长度、坡度及坡道连接形式。设计的复核工作由较高一级工程技术人员担任，重点复核影响行车安全的因素的处理方式，如坡度连接、坡段长度及长大坡道的加算数据等。一、设计特点一、设计特点线路大修纵断面设计的原理和方法与新线纵断面设计基本相同，但大修是在原有建筑设备的基础上，和保持原限制坡度的条件下，消除纵断面上不符合技术要求的部分，尽量改善原有坡度。因此，线路大修纵断面设计是在既有建筑物的限制条件下，按线路纵断面技术标准，寻求最经济、合理的线路改善方案。

59、线路纵断面是线路大修的综合性文件，一般采用的比例尺为竖向 1:100，横向1:10000。设计图的下部分为各项数据，上部分为纵剖线及桥隧建筑物、道口等。二、设计原则二、设计原则线路大修纵断面设计受到既有建筑的严格限制，如车站内的天桥、地道、站台及区间的桥梁、隧道等地段的线路，一般地说是不能大抬道或落道的。因此，如何在原有的建筑设备基础上，寻求合理而经济的线路大修设计方案，是线路大修设计人员的重要任务。设计前必须详细了解原有线路设备的情况，设计工作应本着以下原则进行：（1）尽可能设计长的坡段，每段坡长不短于该区段到发线有效长的一半，个别困难地段，应不短于 200m。（2）相邻坡段的连接，应按原线

60、路标准设计为抛物线或圆曲线形的竖曲线。（3）采用抛物线形竖曲线时，凡相邻坡段的坡度代数差大于 2，须设置竖曲线，每 20m 竖曲线长度的变坡率，凸形应不大于 1，凹形不大于 0.5。抛物形竖曲线最好设置在平面曲线两端缓和曲线之外，仅在困难条件下，允许重迭而不受缓和曲线的限制。抛物线形竖曲线不能设置在无碴桥梁上。（4）采用圆曲线形竖曲线时，凡相邻坡段的坡度代数差大于 3时，须设置竖曲线。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)26竖曲线半径应根据运营条件采用 1000020000m，困难条件下不小于 5000m。圆曲线形竖曲线不应侵入缓和曲线，道岔及无碴桥梁上。（5）大修地段与非大修地段的连接顺坡原