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铁路选线设计

来源:华佗健康网
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1 设计任务书

1.1 选线设计原始资料及设计标准

1、设计线为Ⅱ级单线铁路,路段设计速度为80km/h ;

2、地形图比例尺1:25000,等高距5m;

3、始点珠河镇车站,中心里程 K0+000 ,该站为会让站;终点 后河镇车站,为中间站;

4、坡度:ix= 12‰; 5、牵引种类:电力牵引 6、机车类型:韶山3 7、到发线有效长度:600m 8、近期货物列车长700m

9、最小曲线半径: 一般地段:800m,困难地段:600m 10、闭塞方式:半自动闭塞 1.2 设计内容

(1)珠河镇至后河镇地段客货共线铁路新线设计。包括:

1定线(包括部分路段的方案比选); 2铁路线路平面、纵断面设计;

(2)编写说明书:说明书按下列内容编写,并按此顺序装订成册。 1 说明书封面

2设计任务书

3 平面设计:概述及计算资料

平面设计概述包括: ①沿线地形概况简述;②线路走向方案比选;③选定方案平

面定线概述。

4 纵断面设计概述及计算资料

5平纵面设计图纸整饰:绘制线路平纵面图,并将设计图加深修整。将平纵面

图折叠后与设计说明书一起装订成册。

1.3 选线设计要求与注意事项

⒈设计要求

⑴完成平面定线工作,在平面图上标注200m里程标,标在线路的左侧,并标注曲线的起终点及曲线要素(不考虑缓和曲线)。

⑵绘制线路详细纵断面图,要求紧坡地段用足限坡设计。 ⑶线路详细纵断面图横向比例尺1:25000,纵向1:500。 ⒉注意事项

⑴站坪外第一个曲线应保证竖曲线和缓和曲线均不得侵入站坪,且不重叠。站坪长

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度取1300m。

⑵曲线毗连地段,应保证必要的夹直线长度。

⑶正确进行坡度折减,任何情况下,不允许出现超限坡。 ⑷坡度差和最小坡段长度的要求。 ⑸竖缓不重合。

⑹线路跨较大河流,要力争与河流正交。 ⑺结构物的标注符合图例要求。

2 平面设计概述及计算资料

2.1线路走向方案比选

⑴本线路起点A点在珠河镇附近,里程K0+000,高程为36.0m,终点B 在后河镇附近,高程53.0m。

沿线路起点,地势呈上升趋势,有三个主要的山谷,引导地形到3个垭口,上、中、下三个垭口高程分别为113.5m、121.8m、84.3m,过了三个山头,地势呈下降趋势,直到中河,跨越中河后的山谷较低,高程主要在50~60之间,在跨越中河之后,沿线到终点,地势一直都较平坦。

⑵A、B两点航空直线距离为:11750m。 ⑶由起点至高程为113.5m的垭口为上线走向; 由起点至高程为121.8m的垭口为中线走向; 由起点至高程为84.3m的垭口为下线走向;

⑷曲线和隧道坡度折减平均值取值范围在0.05imax~0.15imax之间。本线路设计取0.1imax,则id=12‰−0.1×12‰=10.8‰

上线: A点→上垭口: id=

∆h∆l

=

88−3250∆h∆l

=12.2(‰)>id,紧坡

2400

上垭口→跨河点1: id=

=

88−50

=15.8(‰)>id,紧坡

跨河点1→B点: id≈0,缓坡

中线: A点→上垭口:id=

∆h∆l

=

86−3275∆h∆l

=11.7(‰)>id,紧坡

2500

上垭口→跨河点2:id=

=

86−50

=14.4(‰)>id,紧坡

跨河点2→B点:id≈0,缓坡

下线: A点→上垭口:id=

∆h∆l

=

87−3250∆h∆l

=12(‰)>id,紧坡

2000

上垭口→跨河点3:id=

=

87−50

=18.5(‰)>id,紧坡

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跨河点3→B点:id≈0,缓坡

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⑸根据地形图,选定垭口、桥位、河谷等控制点。经过比选,三个方案均需经过山脊、西交河以及东交河,地势差距不大,初步比选后决定选用下线方案进行设计。

2.2 选定方案平面定线概述

⒈定线原则 ⑴紧坡地段定线:

紧坡定线线路不仅受平面障碍的,更受到高程障碍的控制,主要矛盾在纵断面一方,这就需要根据地形,选择地面平均自然坡度与最大坡度基本吻合的地面定线,需将线路展长,使之能达到预定的高程。当线路遇到巨大高程障碍时,若按短直方向定线,就不能达到预定的高度,或出现很长的越岭隧道,一般需要用足最大坡度结合地形展长线路。展现地段若无特殊情况,一般不采用反向坡度。在定线的过程中,一般应从困难地段向平易地段引线。

⑵缓坡地段定线:

缓坡定线线路不受高程障碍的,主要矛盾在平面一方,需注意绕避平面障碍,按短直方向定线。以航空线为主导方向,力争线路顺直,尽量节省工程投资。 ⒉平面设计

在珠河镇和东凤镇间,出站设置了1000米直线为使机车能平衡的行驶,设置了一条半径为1000m,弧长为1375.32m的圆曲线,在珠河镇的小河旁边设置交点JD1。

在长店旁边有一条分水岭,为了减小工程量使机车能平衡的行驶,我们选择在长店旁边通过,设置了一条半径为800m,弧长为726.05m的圆曲线,在长店到中河行驶方向设置了交点JD2。

长店和中河之间地势较陡,线路如果要减少土石方的挖方量沿地面线爬升非常困难,所以在工程难度较大以此之间设置了较大较长的宋家庄大隧道(2400m),以减轻土石方的挖方量。为了有利于施工中的排水和出渣,且无需争取高度,设置为人字坡。在出隧道200m左右设置一条半径为800m,弧长为23.40m的圆曲线,并设置交点JD3。在过圆曲线 200m左右,有一条较大较宽的中河,为了跨越障碍在此设置了一条与河流垂直的400m大桥来跨越障碍。在过桥350m左右,为减少土石方的挖方量设置一条半径为400m的周庄小隧道。到理店行驶方向设置了一条半径为1000m,弧长为925.02m的圆曲线,并设置交点JD4。

在理店附近为了使线路不影响理店村民的生活,为此设置了一条半径为800m,弧长为600.39m的圆曲线,理店附近设置交点JD5。

由理店到后河镇地势较缓,挖方量较小,在距后河镇1000m左右的地方有一条小河,为此设置了一条200m的中桥。

2.3 曲线要素计算

曲线一:

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R=1000m α=78.8°

T=R×tan

α

=824.14(m) 2παRL==1375.32(m)

曲线二:

曲线三:

曲线四: 曲线五:

180R=800m α=52.0°

T=R×tanα

2=390.18(m)

L=παR180=726.05(m)

R=800m α=16°

T=R×tanα

2=112.43(m)

L=παR180=223.40(m)

R=1000m α=53.0°

T=R×tan

α

2=498.58(m) L=παR180=925.02(m)

R=800m α=43.0°

T=R×tanα

2=315.13(m)

L=παR180=600.39(m)

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3 纵断面设计概述及计算资料

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3.1 纵断面定线原则及方法

⒈纵断面设计原则 a.紧坡地段定线原则:

紧坡地段通常应用最大坡度定线,以便争取高度使线路不致额外展长。当线路遇到巨大的高程障碍时,若按短直线方向定线就不能达到预定高度,于是就需要进行展线。

在展线地段定线时应注意结合地形、地质等自然条件,在坡度设计上适当留余地。 展线若无特殊要求,一般不采用反向坡度,以免增大为克服高度引起的路线不必要的展长,同时增加运营支出。

在紧坡地段定线,一般应从困难的地段向平易地段引线。因垭口附近地形困难,展线不易,顾从预定的越岭隧道洞口开始向下引线为合适。个别情况下,当受山脚的控制点(如高桥)控制时,也可以由山脚向垭口定线。

b. 缓坡地段定线原则:

在缓坡地段,地形平易,定线时也可以以航空线为主导方向,既要力争线路顺直,又要节省工程投资。

(1)为了绕避障碍而使线路偏离短直方向时,必须尽早绕避前方障碍物,力求减小偏角。

(2)线路绕避山唨、跨越沟谷或其他障碍时,必须使曲线交点正对主要障碍物,使障碍物在曲线的内侧并使其偏角最小。

(3)设置曲线必须是有障碍物存在,曲线半径应结合地形尽量采用大曲线半径。 (4)坡段长度最好不小于列车长度,尽量选用下坡无需制动的坡度——无害坡度。 (5)力争减少总的拔起高度。

(6)车站的设置应不偏离线路短直方向,并争取把车站设在凸形地段。地形应平坦开阔,减少工程量。

⒉线路纵断面设计概述:

在出珠河车站900m设置平坡,有利于列车出站加速,出站900m后用足坡度,设置了坡度为10.6‰的上坡。接着设置了200m的坡段,坡度不予减缓,按坡度12‰设计。第二个曲线取850m坡长,坡度11.2‰。在长店和中河间地势较陡,所以在工程难度较大以此之间设置了较大较长的宋家庄大隧道(2400m),以减轻土石方的挖方量,其中在进、出隧道分别设置了550m、1350m的平坡,隧道采用坡度为3‰的人字坡。在第三个曲线旁边有一条较大较宽的中河,为了跨越障碍在此设置了一条400m的大桥来跨越障碍。根据地势的起伏,使填挖方量均匀减轻土石方的挖方量,至桥350m处设置了400m的3‰的上坡的隧道,然后设置了2750m的

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3.4‰的下坡到了CK11+75,最后以1250m的平坡进站。

3.2 竖曲线要素计算

1:CK1+000处, 竖曲线○

∆i=|10.6−0|=10.6(‰)

RSH=10000(m) TSH=5∆i=5×10.6=53(m) KSH≈2TSH=2×53=106(m)

ESH

TSH2

==0.14(m) 2RSH

由于坡段二与坡段三,坡段三与坡段四坡度差很小,故无需设计竖曲线。

2:CK3+450处, 竖曲线○

∆i=|11.2−0|=11.2(‰)

RSH=10000(m)

TSH=5∆i=5×11.2=56(m) KSH≈2TSH=2×56=112(m)

ESH

TSH2

==0.16(m) 2RSH

紧接着线路进入隧道,隧道设计成人字坡,坡度为3‰,

即:i6=3‰,i7=−3‰。

3:CK4+400处, 竖曲线○

∆i=|−3−3|=6(‰) RSH=10000(m) TSH=5∆i=5×6=30(m) KSH≈2TSH=2×30=60(m) ESH

4:CK7+750处, 竖曲线○

TSH2

==0.045(m) 2RSH

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∆i=|−3.6−3|=6.6(‰)

RSH=10000(m)

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TSH=5∆i=5×6.6=33(m) KSH≈2TSH=2×33=66(m)

ESH

5:CK10+500处, 竖曲线○

TSH2

==0.05(m) 2RSH

∆i=|0−3.6|=3.6(‰) RSH=10000(m) TSH=5∆i=5×3.6=18(m) KSH≈2TSH=2×18=36(m)

ESH

TSH2==0.02(m) 2RSH

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