《工业铁路线路》第三章 线路平面和纵断面设计

1、2022/8/12工业铁路线路12022/8/12内容简介2铁路轨道轨道构造线路平面与纵断面设计路基与桥涵设计2022/8/123 线路平面和纵断面设计32022/8/123.1 概述42022/8/12 3.1 概述线路中心线AB：过距外轨半个轨距的O点作垂直于路肩水平线CD的铅垂线AB，即为线路中心线。线路的空间位置：由线路的是由线路的平面、纵断面决定的。线路平面：线路中心线在水平面上的投影。线路纵断面：沿线路中心线所作的铅垂剖面展直后线路中心线的立面图。表示线路的起伏情况，其标高为路肩标高。52022/8/123.2 线路平面设计62022/8/123.2.1 平面组成和曲线要素铁路平面

2、：直线和曲线组成铁路曲线：中间的圆曲线和两端的缓和曲线构成 72022/8/123.2.2 直线夹直线最小长度 厂内铁路线两相邻夹直线长度，不应小于10m 铁路等级一般地段困难地段15025245203402082022/8/123.2.3 圆曲线曲线上限制速度的计算最小曲线半径的选定曲线半径（m）的选用 最小曲线半径铁路等级一般地段困难地段16003502350300325020092022/8/123.2.4 缓和曲线直线和圆曲线之间应设缓和曲线当V=700时，可不设缓和曲线当R700时应设20m的缓和曲线厂内铁路的次要线路可不设，但正线，联络线有条件时，宜设长度为20m或30m的缓和曲线

3、102022/8/123.3 线路纵断面设计112022/8/123.3.1 线路的最大坡度 最大坡度在单机牵引路段为限制坡度，在一台以上机车牵引路段称加力牵引坡度 限制坡度的计算： 影响限制坡度选择的因素：铁路等级、运输要求和牵引动力条件、地形条件、邻线的牵引定数、符合铁路设计规范规定122022/8/12线路最大坡度（） 铁路 等级限制坡度加力牵引坡度蒸汽内燃电力蒸汽内燃电力1152020302202525303253025303.3.1 线路的最大坡度132022/8/12变坡点： 两个坡段的连接点，即坡度变化点坡段长度： 一个坡段两端变坡点之间的水平距离称为坡段长度 坡段长度3.3.2

4、 坡段长度远期到发线有效长（m）1050850750650550450坡段长度（m）500400350300250200142022/8/12一些情况坡度长可缩短：因最大坡度折减而形成的坡段两个坡段之间设置的缓和坡段两端货物列车以接近vj运行的凸形纵坡面的分坡平段。、级铁路可缩至200m，级及限期使用的铁路可缩至100m。3.3.2 坡段长度152022/8/12坡度代数差：相邻坡段坡度差的绝对值。其中上坡的坡度为正值，下坡的坡度为负值；宜设计较小的坡度差，最大不得超过表5-8的规定；坡段间的连接竖曲线；竖曲线半径标准：满足不脱钩、不脱轨要求。3.3.3 坡段连接162022/8/12切线长，

5、竖曲线长度，竖曲线纵距，外矢距。变坡点处的线路设计标高，应根据变坡点的计算标高，减去（凸型）或加上（凹型变坡点）外矢距的高度，路基填挖高度应根据设计标高计算。竖曲线半径：、级铁路应为5000m， 级及限期使用的铁路应为3000m.竖曲线几何要素：172022/8/12需要设置竖曲线坡度代数差（ 、级大于4， 级及限期使用的铁路大于5 ）；不应与缓和曲线重叠；不应设在无碴桥的桥面上；不宜与道岔重叠。竖曲线的设置条件：182022/8/12线路纵断面设计时，在需要用足最大坡度的路段，当平面上出现曲线和遇到长于400米隧道时，因为附加阻力增多和粘着系数降低而需将最大坡度值减缓，以保证普通货物列车不低

6、于计算速度或规定速度通过该路段；曲线地段的最大坡度折减；小半径曲线路段的最大坡度折减；隧道内的最大坡度折减。3.3.4 最大坡度的折减192022/8/12当设计坡度i+irix，此时设计坡度不折减；必要折减又不要折减过多，以免损失高度使线路额外展长；折减时涉及的曲线长度指未加设缓和曲线前得圆曲线长度，涉及的货物列车长度指近期长度；折减坡段长度不短于且尽量接近圆曲线长度，取50m的整倍数，且不应短于200m。所取坡段长度不宜大于货物列车长度；折减后求得的设计坡度值，取小数点后一位，第二位舍去。注意问题：202022/8/12两圆曲线间不小于200m的直线段，可设计为一个坡段，不予折减，按最大坡

7、度设计。长度不小于货物列车长度的圆曲线，可设计为一个坡段，曲线阻力的坡度折减值为：长度小于货物列车长度的圆曲线，曲线阻力的坡度折减值为：若连续有一个以上小于货物列车长度，其间直线段长度小于200m，可将该直线段分开，并入两端曲线进行折减,坡度折减值按上面公式计算。也可将两三个曲线合并折减，折减坡段长度不宜大于货物列车长度Ll，曲线阻力坡度折减值为：当一个曲线位于两个坡段上时，每个坡段上分配的曲线偏角度数，应按两个坡段上曲线长度的比例计算。最大坡度折减方法：212022/8/12用足最大坡度设计的位于长大坡道上的小半径曲线路段，其设计坡度应为：小半径曲线路段的最大坡度折减：222022/8/12

8、影响折减的因素：隧道空气附加阻力Ws，坡度折减值为Ws/10;蒸汽、内燃牵引时，为防止烟、废气进入司机室，要提高速度通过隧道。“牵规”规定了列车过洞的最低速度，见表5-13.为保证列车的过洞速度，最大坡度折减值为(imax-iv).iv_过洞速度下相应的均衡坡度值（）;过洞速度下的单位合力：f-w0(N/T),Iv=(f-w0)/10 （）;隧道内的最大坡度折减：232022/8/12电力牵引：需考虑隧道空气附加阻力；内燃、蒸汽牵引：除考虑隧道空气附加阻力外，还考虑过洞速度要求。设 ：加速缓坡的设计：最大坡度折减系数：242022/8/123.4 桥涵、隧道、路基地 段的平纵断面设计25202

9、2/8/123.4.1 桥涵路段的平纵断面设计桥梁的分类: 特大桥、大桥、中桥、小桥。涵洞的孔径一般为0.756.0m桥涵路段的平面设计桥涵路段的纵断面设计262022/8/123.4.2 隧道路段的平纵断面设计隧道路段的线路平面隧道路段的线路纵断面272022/8/123.4.3 平交道口和立交桥路段的平纵断面设计铁路与道路平面交叉时，一般设计为平面交叉道口工业企业铁路遇到下列条件之一，应设立体交叉： 铁路公路平面交叉危及行车安全 公路与有大量调车作业的铁路交叉 公路与铁路交叉，地形适宜和特殊需要时282022/8/123.4.4 路基对线路纵断面的要求路肩设计标高=设计水位+壅水高度 +波

10、浪侵袭高度+0.5m 292022/8/123.5 车站的分布与设计302022/8/123.5.1分界点的分类和作用为了铁路的正常运营，保证铁路有足够的通过能力和运输能力，应设计铁路分界点分界点分类：有配线的车站和无配线地分界点有配线的车站：中间站、区段站、编组站无配线的分界点：线路所、通过色灯信号机312022/8/123.5.2 铁路的通行能力和输送能力单线铁路通行能力和双线铁路通行能力铁路输送能力322022/8/123.5.3 车站分布的原则保证完成国家规定的远期运输能力靠近城乡居民点，尽量满足地方客货运需要，考虑工农业交通的发展考虑地形、地质、水文等自然条件注意区间通过能力的均衡性

11、332022/8/123.5.4 车站的平面与纵断面设计站坪长度站坪的线路平面站坪的线路纵断面342022/8/123.5.5 站坪两端的线路平面和纵断面竖曲线和缓和曲线不应伸入站坪设置进站启动缓坡设置出站加速缓坡注意站坪与区间纵断面的配合352022/8/123.6 线路平面图和纵断面图362022/8/123.6.1 详细的线路平面图和纵断面图线路平面图要素：线路里程和百米标、曲线要素及其起终点里程（曲线交点应有曲线编号、有左偏角右偏角标注、曲线要素应平行线路写于曲线内侧、曲线起终点的里程应垂直于线路写于曲线内侧）、线路上各主要建构筑物、初测导线和水准基线。线路纵断面图要素：线路资料和数据

12、（线路里程、线路平面、百米标与加标、地面标高、设计坡度、路肩设计标高、工程地质特征）、纵断面示意图。372022/8/123.6.2概略的线路平面图和纵断面图特点：比例尺较小，内容简明，精度较低，平纵面图中不绘出缓和曲线，但应考虑缓和曲线对平纵面设计的影响382022/8/123.7 铁路定线概述392022/8/12 3.7 铁路定线概述铁路定线：就是在地形图或地面上选定线路的方向并确定线路的空间位置。初步设计要解决的问题施工图设计要解决的问题402022/8/123.8 路基设计412022/8/12 3.8 路基设计路基设计内容：路基本体工程、路基排水、路基防护与加固、取土坑与弃土堆、改

13、河或改沟工程。分一般设计与特殊设计两种。一般设计：一般工程地质条件地段的一般路基设计，按现行规范标准，根据标准路基横断面绘制各个路基横断面。特殊设计：工程地质、水文地质条件复杂或路基边坡高度超过“规范”的路基；修筑在陡坡（填料与基底均为不易风化岩石时，地面横坡等于或大于1:2，其他情况等于或大于1:2 .5）上的路堤；特殊条件下的路基，如滑体、崩塌、岩堆、浸水路堤等；路基的防护加固和影响路基稳定的改移河道工程。422022/8/123.8.1路基路基横断面：在与线路中心线垂直的横向剖面内的地面和路基图形。 依地形及断面不同，分为路堤、路堑、半路堤、半路堑、半堤半堑和不填不挖六种。依其地质及填筑

14、材料分为土质和石质路基两种。路堤：铁路线路高于天然地面时，路基是以填筑的方法构成的。路堑：铁路线路低于天然地面时，路基是以开挖方法构成的。432022/8/123.8.2 路基面形状路基面：路基上铺设铁路轨道的部分路肩：路基面无道渣覆盖的部分路基边坡：路肩边缘以外的斜坡边坡、路基面和原有地形所包围的实体就是路基本体。442022/8/123.8.2 路肩的作用防止道渣散落，保持道床完整；供铁路员工行走、避车、运送和存放线路器材和机具，便于养路作业；设置必要的线路标志和行车信号；对于路堤它还有增强土体核心部分，制止土壤在荷载下向两侧挤动的作用，加强路基的稳定性。路肩的宽度：级铁路：路堤0.6m，路堑0.