铁路线路平面图和纵面图.docx

铁路线路的平面和纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。中心线点的位置是在路肩连线 CD 的中点 O ,如图 2-1-2 所示。图 2-1-2 铁路线路中心线点的位置(一)铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影,叫做铁路线路的平面;线路中心线(展直后)在垂直面上的投影,叫做铁路线路的纵断面。从运营的观点来看, 最理想的线路是既直又平的线路。但是天然地面情况复杂多变(有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物), 如果把铁路修得过于平直, 就会造成工程数量和工程费用大, 且工期长, 这样既不经济, 又不合理, 有时也不现实。从工程的角度来看,铁路线路最好是随自然地形起伏变化,这样,既可以减少工程数量、降低造价, 甚至可以缩短工期。但是这会给列车运营造成很大困难,甚至影响铁路行车的安全与平稳。选定铁路线路的空间位置,应该综合考虑工程和运营的要求,通过方案比较,在满足运营基本要求的前提下,尽量减少工程量,降低造价。如某条铁路经过 A、B、C 三点( 图 2-1-3 ),如果把 AB 和 BC 分别用直线连接起来,那么在 AB 之间要建筑两座桥梁,在 BC 之间要开凿一座隧道。在工程上是不合理、不经济的, 而应分别用折线 ADB 和 BEC 来代替。在折线的转角处,则用曲线来连接。因此,直线和曲线就成为线路平面的组成要素。图 2-1-3 铁路线路绕避地形障碍示意图(二)曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行,总会受到各种阻力。阻力方向与列车运行方向相反。归纳起来, 阻力主要有两大类。 1. 基本阻力基本阻力是指列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到的阻力。包括车轴与轴承之间的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力, 以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等。基本阻力在列车运行时总是存在的。 2. 附加阻力附加阻力是列车在线路上运行时,除基本阻力外所受到的额外阻力。如坡道阻力、曲线阻力、起动阻力等。附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而定。线路平面上有了曲线(弯道)后,给列车运行造成阻力增大和限制列车速度等不良影响。列车通过曲线时,由于离心力的作用,使外侧车轮轮缘和外轨内侧的挤压摩擦增大;同时还由于曲线外轨长于内轨, 内侧车轮在轨面上滚动时产生相对滑动, 从而给运行中的列车造成一种附加阻力,称为曲线阻力。曲线阻力的大小,我国通常用下面的试验公式来计算, 即: 式中ω r ——单位曲线阻力(牛/ 千牛),即列车每一吨重量所摊曲线附加阻力值; R ——曲线半径(米); 600 ——根据试验数据得出的常数。这一公式适用于曲线长度大于或等于列车长度的情况。从式中可知,曲线阻力与曲线半径成反比。曲线半径越小, 曲线阻力越大, 运营条件就越差, 说明采用大半径曲线对列车运行的影响较小。而小半径曲线亦具有容易适应困难地形的优点,对工程条件有利。因此, 在设计铁路线时必须根据铁路所允许的旅客列车的最高运行速度, 由大到小合理的选用曲线半径。为了测设、施工和养护的方便, 曲线半径一般应取 50 米、 100 米的整数倍,即 1200 0 米、 10000 米、 8000 米、 7000 米、 6000 米、 5000 米、 4500 米、 4000 米、 3500 米、 300 0 米、 2800 米、 2500 米、 2000 米、