线路设计(2)

地铁线路设计（2）1、线路平面参数2、线路纵断面参数；3、限界。2第一节设计的基本要求一、认识线路平、纵、横断面的对应关系如图所示，路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线AB与路肩水平线CD的交点O在纵向上的连线，称为线路中心线。图3—1路基横断面3线路位置示意图4二、线路平纵断面设计的基本要求(1)必须保证行车安全和平顺。即要要遵守《线规》的各项规定。(2)应力争节约资金。设计时必须根据设计线的特点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营的要求、通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾。(3)既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理。5左图：以桥代路右图：绕避障碍沿路爬行6三、认识线路平、纵断面图讨论1、请参阅教材（P23），说明线路平面上都有哪些线型？这些线型在地铁选线时是如何连接的？2、这些线型有何技术要求？8我国铁路曲线的基本形式是：直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线线路平面设计一、线路平面组成线路平面直线曲线圆曲线缓和曲线线路平面图磁浮列车的曲线半径地铁线路平面设计技术标准圆曲线1、圆曲线半径《铁路线路设计规范》圆曲线半径R为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取50、100m的整倍数，即12000，10000，8000，7000、6000，5000，4500，4000，3500，3000，2800，2500，2000，1800，1600，1400，1200，1000，800，700，600，550，500m。地铁线路选取原则：按照从大到小原则选取。Rmax≤3000m线路曲线半径优先取值范围路段设计速度(km/h)16014012010080曲线半径(m)2500～50002000～40001600～30001200～2500800～2000地铁线路平面设计技术标准2、最小圆曲线半径：半径过小，轮轨磨损大、噪声大，限制行车速度、应尽量少用。最小曲线半径见表2-1所示。地铁线路平面设计技术标准线路一般情况(m)困难情况(m)正线km/hV≤8035030030025080V≤100550500450400联络线、出入线（辅助线）250200150车场线150110110注：除同心圆曲线外，曲线半径应以10m的倍数取值。线路平面最小曲线半径3、圆曲线最小长度正线、辅助线的圆曲线最小长度：A型车≥25m、B型车≥20m困难时不得小于一个车辆的全轴长地铁线路平面设计技术标准地铁线路平面设计技术标准困难时不得小于一个车辆的全轴长（20m）4、夹直线夹直线：在地形困难、曲线毗连地段，两相邻曲线间的直线段，即前一曲线终点(HZ1)与后一曲线起点(ZH2)间的直线，称为夹直线。18191．夹直线长度夹直线长度应力争长一些，为行车和维修创造有利条件。但为适应地形节省工程，需要设置较短的夹直线时，其最小长度受下列条件控制：(1)线路养护要求。不宜短于50～75m；地形困难时，不短于25m。(2)行车平稳要求。不宜短于2~3节客车长度，即不宜短于48.0~76.5m；同时夹直线长度应满足车辆通过时，转向架弹簧在缓直点和直缓点产生的振动不叠加，使旅客感觉舒适。夹直线最小长度要求表2—1夹直线及圆曲线最小长度（m）旅客列车设计行车速度(km/h)16014012010080夹直线最小长度(m)130(80)110(70)80(50)60(40)50(30)独轨线路22轨撑23防脱护轨24轨距杆加宽外侧道床25减小支柱间距轻轨线路曲线站台曲线站台缓和曲线轨道交通线路的直线段曲率半径ρ=∞，圆曲线段曲率半径ρ=R，需要有一种曲线能满足曲率变化的要求。缓和曲线是设置在直线与圆曲线或不同半径的同向圆曲线之间的曲率连续变化的曲线。缓和曲线的作用是：行车缓和；超高缓和；加宽缓和。1、缓和曲线长度如表2-4所示（P24）2、Vmax的选取——曲线限制速度即：列车通过曲线时允许的最大速度依据曲线半径、外轨超高、乘客舒适度要求计算超高：欠超高、余超高缓和曲线超高示意超高公式公式从车辆圆周运动导出如下超高值hR圆曲线半径V通过列车的平均速度h超高值RVh2*8.11欠超高和余超高如果通过列车速度高于超高设置的平均速度则所设超高不足，称为欠超高。如果通过列车速度低于超高设置的平均速度则所设超高过量，称为余超高。RVVh）平均速度通过列车速度22(*8.11RVVh）列车通过速度平均速度22(8.11《线规》：地铁曲线外轨最大超高允许值120mm当设置超高值不足时，可允许有≤61mm的欠超高地铁线路：一般铁路：RVh2*8.11RRRhhVRRRhhVQqQcQQqQcQ3.48.11)75150(8.11)(9.38.11)61120(8.11)(maxmax缓和曲线3、缓和曲线线型直线型超高顺坡的三次抛物线、放射形螺旋线设置超高顺坡：顺坡递增速率≤2‰缓和曲线36认识线路纵断面图讨论1、读图，说明你了解到了线路纵断面上哪些信息？2、线路纵断面有哪些指标？这些指标有哪些技术要求？线路的纵断面技术指标城市轨道交通的线路纵断面是由坡段和连接相邻坡段的竖曲线组成的。轨道交通线路纵断面设计的主要技术要素坡度坡段长度坡段连接。坡度1)区间线路。阻力之和不大于列车牵引力的一半，正线30‰，困难段35‰。2)车站线路。最好为平坡，最大坡度3‰，困难5‰。3)其它线路。折返线或存车线最好平坡，最大坡度2‰，并朝车挡方向为下坡。联络线最大坡度40‰。道岔段最大5‰，困难不大于10‰。车辆段最好平坡，其它线不大于1.5‰。4)最小坡度：满足排水要求，隧道内最小坡度≥3‰最大坡度坡道长度坡道长度坡段长度指相邻变坡点间的距离纵坡长度：不小于远期列车长度，还应满足两相邻竖曲线间的夹直线坡段长度不小于50m。坡段连接及竖曲线两相邻坡段的坡度代数差等于或大于2‰时，应设竖曲线，比市际铁路要求高。竖曲线示意图431．竖曲线设置原因(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44(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2．设置竖曲线需要研究的问题竖曲线半径设置《规范》中有要求，正线5000m，困难时3000m；车站3000m，困难时2000m；辅助线2000m；车场线2000m四号线纵坡纵断面设计实例实例平面设计纵断面设计圆曲线半径圆曲线长度夹直线缓和曲线•坡度•坡段长度•竖曲线三、限界限界是指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的空间尺寸。是不是限界越大越好？限界主要有：车辆限界（接触轨与受电弓限界）、设备限界、建筑限界、区间隧道限界和车站限界限界实例各限界的定义车辆限界是车辆在正常运行状态下的一条最大动态包络线。设备限界是一条用以限制设备安装侵入的界线。建筑限界是考虑设备和管线安装尺寸后的最小有效断面。区间隧道的限界区间隧道限界是在既定的车辆类型、受电方式、施工方法及结构型式等基础上确定的隧道的限界。矩形隧道限界圆形隧道限界车站限界车站限界本节结束3、已知地铁通过曲线段最高运营速度为80km/h，外轨最大超高120mm，内轨最大欠高61.2mm，理论计算平面曲线最小曲线半径Rmin？取列车通过变坡点的附加加速度av=0.1m/s2，正线运行速度仍为80km/h，试计算适合运行的竖曲线最小半径？