铁路线路的平面与纵断面

铁路线路的平面与纵断面第二节铁路线路的平面及纵断面•铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。•线路中心线在水平面上的投影，称为铁路线路的平面；线路中心线在垂直面上的投影，称为铁路线的纵断面一、铁路线路的平面1.铁路线路的平面定义线路中心线在水平面上的投影，称为铁路线路的平面；2.铁路线路平面组成要素直线和曲线（圆曲线和缓和曲线）是铁路平面的组成要素。绕避地形示意图第二节铁路线路的平面及纵断面3.运行阻力•列车在线路上运行时，所受阻力可归纳为两类：基本阻力和附加阻力。•基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时受到的阻力。•附加阻力：线路上受到额外阻力，如坡道阻力、曲线阻力，启动阻力。附加阻力随列车运行条件或线路平面、纵断面情况而定。第二节铁路线路的平面及纵断面青藏铁路当雄本拉特大桥第二节铁路线路的平面及纵断面•4.曲线阻力产生原因：•（1）列车通过曲线时，由于离心力的作用，使得外侧车轮轮缘挤压外轨，摩擦增大；•（2）同时由于外轨长于内轨，内车轮在轨面上滚动时产生相对滑动，从而产生了曲线阻力。•曲线阻力大小可用公式计算：w——单位曲线阻力R——曲线半径600——根据试验数据得出的常数第二节铁路线路的平面及纵断面•【结论】•曲线阻力与曲线半径成反比，曲线半径越小，曲线阻力越大，运营条件越差。但容易适应较困难的地形，对工程条件有利。•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，由大到小合理选用曲线半径。第二节铁路线路的平面及纵断面铁路等级路段设计行车速度(km/h)最小曲线半径(m)一般路段困难路段Ⅰ16020001600120120080080500450Ⅱ120100080080450400Ⅲ100600550804005.区间线路最小曲线半径第二节铁路线路的平面及纵断面•6.缓和曲线•铁路线上，直线和曲线不是直接相接的，而需要插入一段缓和曲线，以保证行车平稳。•缓和曲线的特征为：其半径由无限大渐变到所衔接的曲线半径，从而使列车产生的离心力逐步增加。离心力变化示意图第二节铁路线路的平面及纵断面•用一定比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况投影到水平面上，就构成了铁路线平面图第二节铁路线路的平面及纵断面思考•1.从铁路线路的平面图上可了解到线路的哪些特征？•2.什么是线路的基本阻力？什么是线路的附加阻力？•3.缓和曲线的主要作用有哪些？第二节铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路纵断面•（1）铁路线路纵断面定义线路中心线(曲线部分展直后)在垂直面上的投影，叫做线路纵断面。•（2）线路纵断面组成要素为了适应地面的起伏，线路上除了平道外，还修成不同的坡道。因此平道与坡道就成了线路纵断面的组成要素。第二节铁路线路的平面及纵断面第二节铁路线路的平面及纵断面（3）坡道阻力坡度表示坡道线路中心线与水平面夹角的正切值.用千分率(i‰)表示的这一坡道度数.i‰=h/L=tanα式中：α－坡道线线路中心线与水平线夹角（°）。第二节铁路线路的平面及纵断面列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的阻力，称为坡道附加阻力•机车车辆所受的重力Qg可分为两个分力F1和F2，F1由轨道的反作用力所抵消，则F2就是坡度附加阻力。•单位坡道阻力：列车平均每单位质量所受到的坡道阻力（用Wi表示），近似等于用千分率表示的这一坡道度数。•坡道阻力规定上坡为“+”，下坡时，为“-”2sintangggFQQQi2100010001000giggQiFwiQQ第二节铁路线路的平面及纵断面（4）限制坡度•决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡度，叫做限制坡度。•限制坡度的大小，影响一个区段的运输能力。–限制坡度小，列车牵引质量就大，运输能力也大，列车重量可以增加，运输能力就大，运营费用就越省–限制坡度小，但不容易适应地形，工程量就大，造价提高。–限制坡度大，将影响运输能力。所以必须经过综合研究来确定其大小。第二节铁路线路的平面及纵断面各级铁路的加力牵引坡度，内燃牵引的可用至25‰，电力牵引的可用至30‰。客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最大限制坡度（‰）铁路等级ⅠⅡ一般困难一般困难牵引种类电力6.015.06.020.0内燃6.012.06.015.0第二节铁路线路的平面及纵断面•（5）变坡点•列车经过变坡点时，坡度突然变化，车钩内产生附加应力；坡度变化越大，附加应力越大，容易造成断钩事故。•平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点。•我国铁路规定，在I、II级线路上，相邻坡段的坡度数差大于千分之3、III级铁路大于千分之4时,应以竖曲线连接。•竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，I、II铁路为10000m、III级铁路为5000M第二节铁路线路的平面及纵断面（5）变坡点图第二节铁路线路的平面及纵断面用一定的比例尺，把线路中心线投影到垂直面上，并标明平面、纵断面的各项有关资料的图纸，叫做线路纵断面图。第二节铁路线路的平面及纵断面第二节铁路线路的平面及纵断面思考与练习•1.从纵断面图中可以看出铁路线路的哪些特征？•2.线路纵断面由那些部分组成？•3.什么是限制坡道？第二节铁路线路的平面及纵断面三、线路标志•坐过火车的同学可能都会注意到，铁路两旁有许多各种各样的标志，高矮胖瘦、形状各一•为何需要设置线路标志？为了线路的维护和养护、为了司机和车长等掌握线路的变化，所以设置线路标志•线路标志主要有：公里标、半公里标、曲线标、圆曲线和缓和曲线始终点标、桥梁及坡度标•线路标志设在计算里程方向的线路左侧第二节铁路线路的平面及纵断面•（1）公里标：表示从铁路起点开始计算的连续里程，每公里设一个；（2）半公里标：设于线路的每半公里处•公里标的作用主要是确切地指明线路的位置，例如巡道工在线路上巡行检查时，如果发现问题，在记录和报告中就能根据公里标、半公里标，指出问题的准确位置，以利于维修和抢修单位及时处理第二节铁路线路的平面及纵断面•（3）曲线标：设在线路某条曲线的中点处，标明该曲线的长度、半径大小、缓和曲线长度、超高、加宽等数据。第二节铁路线路的平面及纵断面•（4）圆曲线和缓和曲线始终点标：设在直线进入缓和曲线、缓和曲线进入圆曲线、圆曲线进入缓和曲线、缓和曲线进入直线的连接之处。标明所向方向或为直线、或为缓和曲线、或为圆曲线。第二节铁路线路的平面及纵断面•（5）坡度标：设在线路坡度的变坡点处，两侧各标明其所向方向的上、下坡度值及其长度。•水平线表示坡度为０，箭头朝上表示上坡，朝下表示下坡。箭头后面的数字表示坡度值，以千分率表示，下面的数值表示这个坡度的长度，以米为单位第二节铁路线路的平面及纵断面（6）桥梁标：一般设在桥头，标明桥梁编号和中心里程第二节铁路线路的平面及纵断面桥涵标第二节铁路线路的平面及纵断面隧道标思考与练习•1.主要的线路标志包括那些？•2.曲线标标明了曲线的那些有关要素？第二节铁路线路的平面及纵断面