鐵道通信信號畢業(yè)設(shè)計（含外文翻譯）

1、<p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 線路大修</b></p><p><b>　　1.1.1 概述</b></p><p>　　鐵路線路是由路基、軌道和橋隧建筑物組成。它是一個整體工程結(jié)構(gòu)，共同發(fā)揮各自的功用，其任何組成部分的改變或損壞，都將影

2、響整體功能。</p><p>　　鐵路線路設(shè)備是鐵路運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，它常年裸露在大自然中，經(jīng)受著風(fēng)雨凍融和列車荷載的作用，軌道幾何尺寸不斷變化，路基及道床不斷產(chǎn)生變形，鋼軌、聯(lián)結(jié)零件及軌枕不斷磨損，因而使線路設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)不斷地發(fā)生變化。</p><p>　　線路的殘余變形，主要是機(jī)車車輛與線路相互作用的結(jié)果，往往又帶有明顯的不均勻性和不一致性，而構(gòu)成線路的不平順。這種線路的不平順性，即

3、使是微小的，亦將顯著增加機(jī)車車輛對線路的附加動力作用。不平順愈強(qiáng)，附加動力作用愈大，鋼軌及其軌下基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)愈重，殘余變形的幅度及其積累愈快，線路承載能力愈低。而鐵路運(yùn)量即通過總質(zhì)量(表示為軸載與其通過次數(shù)的乘積)愈大的線路上，上述過程將發(fā)展的愈加劇烈[1]。</p><p>　　對目前的線路結(jié)構(gòu)來說，產(chǎn)生不均勻的殘余變形及其積累是無法避免的。人們只能設(shè)法延緩它的發(fā)展，通過線路維修把它限制在一定范圍之內(nèi)，但不能完全消

4、除。為保證列車的正常運(yùn)行，線路必須經(jīng)常保持規(guī)定的技術(shù)完好狀態(tài)，一旦這個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)被突破，靠線路維修又不能完全防止上述破壞現(xiàn)象的發(fā)生，線路各組成部件的疲勞與磨耗傷損，以及道床臟污程度等達(dá)到了規(guī)定的限度以至于不能繼續(xù)使用時，就必須進(jìn)行線路大修來修復(fù)軌道的承載能力。</p><p>　　另一方面，隨著鐵路運(yùn)量的增長，列車平均軸載的增加，行車速度的提高，以及新技術(shù)和新設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用，需要強(qiáng)化或更新線路設(shè)備時，也必須由線路

5、大修去完成。</p><p>　　1.1.2 設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計中采取的方法及步驟如下：</p><p>　　(1)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定的運(yùn)營條件及線路測量資料，對既有線路平縱斷面進(jìn)行改善。</p><p>　　(2)線路大修平面設(shè)計[1~4]：線路大修平面改善設(shè)計，主要是矯正既有線路平面的位置，平面設(shè)計以原線路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為依

6、據(jù)，并遵循一定的原則和基本的技術(shù)條件，根據(jù)線路勘測資料，對線路曲線部分各測點(diǎn)進(jìn)行撥距計算。</p><p>　　(3)線路大修縱斷面設(shè)計：線路大修縱斷面設(shè)計的目的是改善原有線路設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，本設(shè)計在既有路基面標(biāo)高、軌面標(biāo)高及既有道床厚度的基礎(chǔ)上，利用Excel對計算軌面標(biāo)高、設(shè)計軌面標(biāo)高、設(shè)計道床厚度等進(jìn)行計算，并繪制縱斷面設(shè)計改善圖[4]。</p><p>　　1.2 鐵路無縫線路&

7、lt;/p><p><b>　　1.2.1 概述</b></p><p>　　隨著高速、重載鐵路的發(fā)展，要求強(qiáng)化鐵路軌道結(jié)構(gòu)，提高線路的平順性和穩(wěn)定性，消除現(xiàn)有一般無縫線路的緩沖區(qū)和道岔區(qū)鋼軌接頭的影響，實現(xiàn)線路的無縫化。把焊接軌條長度延長達(dá)整個區(qū)間或跨區(qū)間并與道岔焊聯(lián)成一體，這種超長軌條的無縫線路稱為區(qū)間無縫線路或跨區(qū)間無縫線路。由于無縫線路的施工工藝和機(jī)械化程度的提

8、高，維修管理方法的不斷完善，膠接絕緣接頭的技術(shù)工藝過關(guān)并投入使用，無縫道岔的設(shè)計理論逐步完善和試鋪成功，從1964年在日本建成第一條高速鐵路開始，相繼于1983年法國模式的高速鐵路成功運(yùn)營，至今國內(nèi)外在區(qū)間無縫線路和跨區(qū)間無縫線路都取得了很大的發(fā)展。如日本青函海底隧道長53.83km，在12‰的坡道上鋪設(shè)了軌條長53.7km的無縫線路；法國以巴黎為中心的幾條高速鐵路上，多數(shù)無縫線路的軌條長度貫穿整個區(qū)間，其中最長一條長達(dá)50km；德國焊

9、接道岔數(shù)達(dá)11萬組之多，截至1992年底德國已有93.2%的線路鋪設(shè)了超長軌條的無縫線路；俄羅斯在頓涅茨鐵路上鋪設(shè)了一段軌條長17.5km無縫線路。中國截至1998年底全國已鋪設(shè)超長軌條的無縫線路4359.5km。2001年在京滬線南京一上海區(qū)間成功鋪設(shè)了一條軌條長</p><p>　　在普通線路上，鋼軌接頭是軌道的薄弱環(huán)節(jié)之一，由于接縫的存在，列車通過是發(fā)生沖擊和振動，并伴隨有打擊噪聲，沖擊力可達(dá)到非接頭區(qū)的三

10、倍以上。接頭沖擊力影響行車的平穩(wěn)和旅客的舒適，并促使道床破壞、線路狀況惡化、鋼軌及連接零件的使用壽命縮短、維修勞動費(fèi)用的增加。養(yǎng)護(hù)線路接頭區(qū)的費(fèi)用占養(yǎng)護(hù)總經(jīng)費(fèi)的35%以上；鋼軌因軌端損壞而抽換的數(shù)量較其他部位大2~3倍；重傷鋼軌60%發(fā)生在接頭區(qū)。隨著列車軸重、行車速度和密度的不斷增長，上述缺點(diǎn)更加突出，更不能適應(yīng)現(xiàn)代高速重載運(yùn)輸?shù)男枰?lt;/p><p>　　為了改善鋼軌接頭的工作狀態(tài)，人們從本世紀(jì)三十年代開始至

11、今，一直致力于這方面的研究與實踐，采用各種方法將鋼軌焊接起來構(gòu)成無縫線路。這中間首先遇到了接頭焊接質(zhì)量問題；其次就是長軌在列車動力和溫度力共同作用下的強(qiáng)度和穩(wěn)定問題；還有無縫線路設(shè)計、長軌運(yùn)輸、鋪設(shè)施工、養(yǎng)護(hù)維修等一系列理論和技術(shù)問題。隨著上述一系列問題的逐步解決，無縫線路在世界各國得到了廣泛的運(yùn)用。</p><p>　　在橋梁上鋪設(shè)無縫線路，可以減輕列車車論對橋梁的沖擊，改善列車和橋梁的運(yùn)營條件，延長設(shè)備使用壽

12、命，減少養(yǎng)護(hù)維修工作量。這些優(yōu)點(diǎn)在行車速度提高時尤為顯著。</p><p>　　實踐證明，無縫線路由于消滅了鋼軌接頭軌縫，因而具有行車平穩(wěn)，機(jī)車車輛及軌道維修費(fèi)用降低，設(shè)備使用壽命延長，適合于高速行車等優(yōu)點(diǎn)，是鐵路軌道現(xiàn)代化的一項重要技術(shù)措施，也是當(dāng)前高速、重載鐵路的必需條件。</p><p>　　1.2.2 路基上無縫線路</p><p>　　路基上無縫線路設(shè)計

13、主要包括[6~9]：</p><p>　　(1)無縫線路鋼軌強(qiáng)度計算，采用連續(xù)支承法；</p><p>　　(2)無縫線路穩(wěn)定性計算，采用統(tǒng)一公式模型；</p><p>　　(3)無縫線路結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算。</p><p>　　1.2.3 橋上無縫線路</p><p>　　橋上無縫線路設(shè)計主要包括[9~12]：<

14、/p><p>　　(1)鋼軌的伸縮附加力的計算。梁因溫度變化而產(chǎn)生的伸縮變形，通過梁軌相互作用，使鋼軌產(chǎn)生伸縮附加力。伸縮附加力與梁的日溫度差和扣件阻力的大小有關(guān)。</p><p>　　(2)鋼軌撓曲附加力的計算。梁在荷載作用下產(chǎn)生撓曲變形，通過梁軌相互作用，使鋼軌產(chǎn)生撓曲附加力，與撓曲變形和扣件阻力的大小有關(guān)。</p><p>　　(3)鋼軌強(qiáng)度計算。鋼軌在動應(yīng)力、溫

15、度應(yīng)力和伸縮附加應(yīng)力(或撓曲附加應(yīng)力，兩種附加應(yīng)力不疊加，取其中大者來計算)的作用下，不超過鋼軌的容許應(yīng)力。</p><p>　　(4)穩(wěn)定性檢算。鋼軌在溫度力和伸縮附加力(或撓曲附加力)的作用下，滿足穩(wěn)定性的要求。</p><p>　　(5)鎖定軌溫計算。根據(jù)強(qiáng)度、穩(wěn)定性和緩沖區(qū)軌縫設(shè)置的要求，計算橋上鎖定軌溫，并與路基上無縫線路相比較。</p><p>　　(6

16、)斷縫計算。橋上無縫線路焊接長軌一旦斷裂后形成的斷縫以及由于伸縮附加拉力而產(chǎn)生的鋼軌縮短量疊加起來，檢算斷縫值是否超過規(guī)定的容許值。</p><p>　　最后本設(shè)計對線路大修工作作了專題研究。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計，對線路大修及無縫線路的知識進(jìn)行一次全面匯總和學(xué)習(xí)，進(jìn)一步鞏固了專業(yè)知識，為以后學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)，為將來能承擔(dān)發(fā)展我國鐵路發(fā)展的重任奠定基石。</p>

17、;<p>　　第2章 線路大修平面設(shè)計</p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　線路大修平面設(shè)計主要是校正線路的平面位置。平面設(shè)計應(yīng)以原線路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，并應(yīng)遵循以下基本技術(shù)條件：</p><p>　　(1)設(shè)計曲線時應(yīng)盡量采用單曲線，僅在困難條件下允許保留復(fù)曲線，但復(fù)曲線的兩個圓曲線間，應(yīng)設(shè)緩

18、和曲線連接，其長度按計算決定，但不應(yīng)短于20m。如條件困難不能設(shè)緩和曲線時，兩個連續(xù)圓曲線的曲率不應(yīng)大于1/2000，每個圓曲線的長度不得短于50m。</p><p>　　(2)直線與圓曲線間應(yīng)采用緩和曲線連接，其長度一般應(yīng)短于9×超高度(m)×容許最高行車速度(km/h)，特別困難地段不短于7×超高度(m)×容許最高行車速度(km/h)，計算結(jié)果取10m整數(shù)倍。如原線路的

19、緩和曲線標(biāo)準(zhǔn)較高時，應(yīng)采用原線路標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　兩緩和曲線間的圓曲線長度一般不得小于20m，困難條件下可減至14m。</p><p>　　(3)兩圓曲線間的直線長度，原則上應(yīng)不低于原線路標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　(4)并行的兩線路中心距離在5m以下的曲線地段，內(nèi)側(cè)曲線的超高不得小于外側(cè)曲線超高的一半，否則，應(yīng)根據(jù)計算加寬兩線的中心距離。</p&g

20、t;<p>　　(5)有條件時，應(yīng)盡可能改善線路對橋梁的偏心及建筑物限界等，使其符合有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　(6)圓曲線外軌超高和順坡，按工務(wù)段提出的數(shù)據(jù)設(shè)置，并應(yīng)符合《鐵路線路維修規(guī)則》規(guī)定。</p><p>　　(7)大修平面設(shè)計時，應(yīng)消除直線地段漫彎。如因建筑物限界關(guān)系等原因不能減少或消除時，允許保留原狀。</p><p>　　平面設(shè)計的

21、重點(diǎn)是曲線整正計算，重新確定曲線要素及各主要點(diǎn)的里程，逐步計算每20m測點(diǎn)的撥量，然后根據(jù)計算的撥量將錯動的線路撥正到正確位置上。曲線平面計算以既有線為參考標(biāo)準(zhǔn)，計算出的撥動量就是相對于既有線路上各測點(diǎn)應(yīng)撥動的距離，撥正后的曲線是新的線路中心，大修施工時應(yīng)按新的中線鋪軌。</p><p>　　計算既有曲線的撥距時，需要既有曲線的外業(yè)測量數(shù)據(jù)。而既有曲線的測量一般采用偏角法或矢矩法。</p><

22、p>　　偏角法是應(yīng)用漸伸線原理，計算既有曲線各點(diǎn)和設(shè)計曲線各對應(yīng)點(diǎn)的漸伸線長度，其漸伸線長度之差即為各點(diǎn)計算撥量。如圖2-1所示，既有曲線B點(diǎn)的漸伸線長為，設(shè)計曲線上與B點(diǎn)相應(yīng)的點(diǎn)漸伸線長為，因此，撥距就是兩漸伸線長度之差：</p><p>　?。?，曲線外挑，＜0，曲線內(nèi)壓。</p><p>　　根據(jù)漸伸線的定義和性質(zhì)，可導(dǎo)出如圖2-1上B點(diǎn)對應(yīng)的漸伸線長度的計算公式為：</

23、p><p>　　式中，——A點(diǎn)與曲線上任意點(diǎn)B之間的弧線長；</p><p>　　——曲線上任意點(diǎn)B處曲率半徑與A點(diǎn)曲率半徑的夾角。</p><p>　　矢矩法測量如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 矢矩法測量圖</p><p>　　則各曲線段的照準(zhǔn)線對始端切線轉(zhuǎn)角為：</p><p>

24、;<b>　　(2-3)</b></p><p>　　測出兩置鏡點(diǎn)連線與測點(diǎn)切線的夾角及每20m處的矢矩即可。</p><p>　　計算撥距的方法較多，一般經(jīng)常維修與中修采用繩正法；大修與改建則利用漸伸線法來計算。本設(shè)計為線路大修，故采用漸伸線法。</p><p>　　2.2 既有曲線漸伸線長度計算</p><p>　

25、　既有線雖已錯動，但基本線形仍保持原來的形狀，可分為按緩和曲線和圓曲線的性質(zhì)計算。</p><p>　　(1)當(dāng)置鏡點(diǎn)在曲線的始切線上時，圓曲線各測點(diǎn)的漸伸線長度為：</p><p>　　式中，l——圓曲線上測點(diǎn)的曲線長；</p><p>　　——圓曲線上測點(diǎn)的偏角，。</p><p>　　緩和曲線上各點(diǎn)的漸伸線長度為：</p>

26、<p>　　式中，l——緩和曲線上的測點(diǎn)至起點(diǎn)的曲線長；</p><p>　　——緩和曲線上測點(diǎn)的偏角，。</p><p>　　結(jié)論：既有曲線的漸伸線長度，無論在圓曲線上還是緩和曲線上，其表達(dá)式均可表示為：漸伸線長度為測點(diǎn)偏角的弧度數(shù)乘該測點(diǎn)至置鏡點(diǎn)的曲線長。</p><p>　　(2)當(dāng)置鏡點(diǎn)由O點(diǎn)移至A點(diǎn)時，如圖2-3所示，A點(diǎn)以后各測點(diǎn)的漸伸線長度

27、：</p><p>　　式中，——測點(diǎn)至始切線的累加偏角；</p><p>　　、——A、B點(diǎn)的偏角；</p><p>　　——置鏡點(diǎn)A處的漸伸線長度；</p><p>　　l——測點(diǎn)至置鏡點(diǎn)間的曲線長。</p><p>　　結(jié)論：當(dāng)置鏡點(diǎn)移動時，置鏡點(diǎn)后各測點(diǎn)的漸伸線長度等于置鏡點(diǎn)處的漸伸線長度加上各測點(diǎn)至置鏡的曲線

28、長乘各測點(diǎn)弦線與始切線間的夾角(累加偏角)。</p><p>　　2.3 設(shè)計曲線漸伸線長度計算</p><p>　　(1)選擇曲線半徑與緩和曲線長度</p><p>　　進(jìn)行曲線計算與設(shè)計前，首先要根據(jù)既有技術(shù)資料和現(xiàn)場實測結(jié)果估算既有曲線半徑，既有曲線半徑可采用下列方法計算：</p><p><b>　　平均偏角法</b

29、></p><p>　　設(shè)L為測點(diǎn)間弦長(一般為20m)，在圓曲線范圍內(nèi)取n個點(diǎn)偏角、、……、，可求得圓曲線內(nèi)L所對應(yīng)的偏角的平均值為：</p><p><b>　　(2-7)</b></p><p>　　然后代入下式估算既有曲線半徑：</p><p><b>　　(2-8)</b></

30、p><p><b>　?、谌c(diǎn)法</b></p><p>　　在既有曲線的圓曲線范圍內(nèi)選取3個距離為L的測點(diǎn)A、B、C，三點(diǎn)的漸伸線長度分別為、、，則通過此三點(diǎn)的既有曲線半徑為：</p><p><b>　　(2-9)</b></p><p><b>　?、鄱帱c(diǎn)法</b></

31、p><p>　　三個點(diǎn)不能體現(xiàn)整個曲線的全貌，當(dāng)圓曲線較長、測點(diǎn)較多的時候，可以用下列公式計算既有曲線的半徑：</p><p><b>　　(2-10)</b></p><p>　　式中，L——測點(diǎn)間的長度，一般取為20m；</p><p>　　——測點(diǎn)既有漸伸線的二次差值；</p><p>　　n—

32、—二次差值的個數(shù)，比測點(diǎn)數(shù)少2。</p><p>　　設(shè)計曲線半徑R可取估算的既有曲線半徑RJ，并根據(jù)轉(zhuǎn)角的大小取整(參見表2-1)。</p><p>　　表2-1 曲線半徑取整</p><p>　　緩和曲線長度的選用應(yīng)不低于基本技術(shù)條件規(guī)定的長度，并取10m的整倍數(shù)。比照既有曲線技術(shù)資料，不低于原有緩和曲線的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　(

33、2)推算曲線各主要點(diǎn)的里程</p><p>　?、偾€中點(diǎn)QZ的里程</p><p>　　為保證測量終點(diǎn)不撥動，即終切線不轉(zhuǎn)動也不平移，應(yīng)該使終點(diǎn)設(shè)計漸伸線的長度與既有漸伸線的長度相等。</p><p>　　(a) 平面圖 (b) 曲率圖</p><p>　　(c) 角線圖

34、 (d) 漸伸線圖</p><p>　　圖2-4 設(shè)計漸伸線長度計算示意圖</p><p>　　由圖2-4可知，測量終點(diǎn)設(shè)計漸伸線的長度為：</p><p><b>　　(2-11)</b></p><p>　　式中，Ly——圓曲線長，；</p>

35、<p>　　l0 ——緩和曲線長；</p><p>　　y——測量終點(diǎn)至HZ點(diǎn)的距離；</p><p><b>　　——曲線轉(zhuǎn)向角；</b></p><p>　　X ——為測量終點(diǎn)至曲線中點(diǎn)的距離。</p><p><b>　　令，則</b></p><p>&

36、lt;b>　　(2-12)</b></p><p>　　曲線中點(diǎn)QZ的里程=測量終點(diǎn)里程－X。</p><p>　?、赯H、HY、YH及HZ點(diǎn)的里程</p><p>　　據(jù)QZ里程可推算出ZH、HY、YH及HZ點(diǎn)的里程：</p><p>　　ZH里程=QZ里程－</p><p><b>　　

37、HY里程=ZH里程</b></p><p><b>　　HZ里程=QZ里程</b></p><p>　　YH里程=HZ里程－</p><p>　　(3)設(shè)計曲線漸伸線長度的計算</p><p>　　設(shè)計曲線漸伸線的長度，可根據(jù)測點(diǎn)所在位置，分別按下列公式計算：</p><p>　　ZH

38、~HY第一緩和曲線上各測點(diǎn)：</p><p><b>　　(2-13)</b></p><p>　　式中，R——設(shè)計曲線半徑；</p><p>　　l——第一緩和曲線上測點(diǎn)至ZH點(diǎn)的曲線長度；</p><p>　　l0——緩和曲線長。</p><p>　　HY~YH圓曲線的漸伸線長度是在ZY點(diǎn)處自

39、始切線內(nèi)移一段距離p值，因此，在計算漸伸線長度時，應(yīng)再加p值：</p><p><b>　　(2-14)</b></p><p>　　式中，s——圓曲線上測點(diǎn)至ZH點(diǎn)的曲線長；</p><p>　　L——圓曲線上測點(diǎn)至ZY點(diǎn)的曲線長，；</p><p><b>　　p——內(nèi)移距，。</b></

40、p><p>　?、踄H~HZ第二緩和曲線漸伸線長度，是從終切線向外移值，因此：</p><p><b>　　(2-15)</b></p><p>　　式中，——外移量，其中l(wèi)為第二緩和曲線上測點(diǎn)至YH點(diǎn)的曲線長，。</p><p>　　④ZH點(diǎn)以后直線段的漸伸線長</p><p><b>　

41、　(2-16)</b></p><p><b>　　2.4 撥距計算</b></p><p><b>　　(2-17)</b></p><p><b>　　撥距計算的步驟：</b></p><p>　　計算既有曲線各測點(diǎn)的漸伸線長度；</p><

42、;p>　　選擇曲線半徑及緩和曲線長，確定各主要點(diǎn)的里程；</p><p>　　計算設(shè)計曲線各測點(diǎn)的漸伸線長度；</p><p>　　求出各測點(diǎn)的撥動距離。</p><p>　　各條曲線撥距計算見表2-2~表2-3。</p><p>　　選取曲線Ⅰ、曲線Ⅱ測量資料進(jìn)行曲線撥距計算。</p><p>　　第3章 線

43、路大修縱斷面設(shè)計</p><p>　　3.1 縱斷面設(shè)計的特點(diǎn)及原則</p><p>　　3.1.1 設(shè)計特點(diǎn)</p><p>　　線路大修的縱斷面設(shè)計是在原有建筑設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并在保持原有限制坡度的條件下，修正和改善原有縱斷面上不符合技術(shù)要求的部分。因此，縱斷面的改善設(shè)計，必然會受到原有建筑物的嚴(yán)格限制。例如拉坡設(shè)計，會受到車站內(nèi)的天橋、地道、站臺及區(qū)間的

44、跨線橋、架空橋、橋梁和隧道等建筑凈空的限制，一般說是不能隨意抬道或落道的。</p><p>　　過多的抬道，會造成前后道岔群抬高，站線順坡工作量加大，路肩寬度不足，復(fù)線區(qū)段上下行道口通行不便，并行地段鄰線有被砂埋和雪埋之慮；過多的落道，會造成路塹刷坡，增大施工困難，甚至造成不良后果，等等。因此，如何在原有建筑設(shè)備的基礎(chǔ)上，尋求最合理最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計方案，就成為線路大修設(shè)計人員的首要任務(wù)。</p><

45、;p>　　3.1.2 設(shè)計原則</p><p>　　線路大修的縱斷面設(shè)計是一項復(fù)雜而費(fèi)事的工作，而線路大修施工又是在營業(yè)線上列車間隙內(nèi)或“天窗”中進(jìn)行的。這些特點(diǎn)決定了大修設(shè)計的特殊性。因而設(shè)計時必須充分了解掌握線路上設(shè)施物的技術(shù)狀態(tài)，結(jié)合提高線路質(zhì)量和改善技術(shù)設(shè)備的要求，充分考慮設(shè)計斷面與原有設(shè)備間的協(xié)調(diào)性與適應(yīng)性，并應(yīng)特別注意以下幾項原則：</p><p>　　(1)從確保行車

46、安全出發(fā)，消除線路縱斷面上不符合技術(shù)要求的地段。</p><p>　　(2)從改善列車運(yùn)行條件出發(fā)，提高牽引定數(shù)。</p><p>　　(3)從利用列車間隔時間或“天窗”中施工的條件出發(fā)，確保安全施工的現(xiàn)實性。</p><p>　　(4)從減小工程量和施工難度出發(fā)，應(yīng)盡量避免落道或過高抬道。</p><p>　　為保證設(shè)計質(zhì)量，做到精心設(shè)計，

47、適應(yīng)運(yùn)營條件，就必須研究和掌握線路縱斷面設(shè)計的基本原理，熟知設(shè)計的基本技術(shù)條件，并在變化復(fù)雜情況下靈活地運(yùn)用，才有可能達(dá)到上述要求。</p><p>　　3.2 縱斷面設(shè)計技術(shù)條件</p><p>　　線路大修縱斷面設(shè)計，須符合下列各項基本技術(shù)條件：</p><p>　　(1)盡可能改善原有線路坡度，如原有線路超過限制坡度且改善有困難時，允許保留。</p&g

48、t;<p>　　(2)盡可能設(shè)計長的坡段，每段坡長一般不短于該區(qū)段到發(fā)線有效長的一半，個別困難地段，應(yīng)不短于200m。</p><p>　　(3)相鄰坡段的連接，應(yīng)按原線路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計為拋物線形或圓曲線形的豎曲線：</p><p>　　①凡相鄰坡段的坡度代數(shù)差大于2‰時，須用拋物線形豎曲線連接。每20m豎曲線長度的變坡率，凸形縱斷面地段不得大于1‰，凹形地段不得大于0.5‰。&l

49、t;/p><p>　　②凡相鄰坡段的坡度代數(shù)差大于3‰時，須用圓曲線形豎曲線連接。豎曲線半徑應(yīng)根據(jù)運(yùn)營條件采用20000~10000m，困難條件下不小于5000m，并不得侵入緩和曲線、道岔和無碴橋梁上。</p><p>　　(4)設(shè)計電氣化鐵路縱斷面時，應(yīng)嚴(yán)格按照鐵路限界規(guī)定。但為了改善原有線路坡度，也可考慮安排調(diào)整接觸網(wǎng)高度。</p><p>　　(5)兩線路中心距離

50、不大于5m，其軌面高度原則上應(yīng)設(shè)計為同一水平。如不可能，在個別地段，允許有不大于300mm的高度差。但在冬季受雪埋地段的軌面差不允許大于150mm。道口處不允許大于100mm。</p><p>　　(6)大修地段與非大修地段的連接順坡，原則上應(yīng)設(shè)在大修地段以外，順坡率應(yīng)不大于1‰。</p><p>　　(7)深路塹或高路堤地段，原有道床厚度超過60cm地段，車站咽喉道岔區(qū)及站內(nèi)正線，應(yīng)盡量

51、避免落道或過高抬道。</p><p>　　3.3 縱斷面設(shè)計方法</p><p>　　3.3.1 縱斷面設(shè)計步驟</p><p>　　縱斷面改善設(shè)計按下列順序進(jìn)行：</p><p>　　(1)熟悉和整理縱斷面外業(yè)測量資料及有關(guān)現(xiàn)場調(diào)查資料；</p><p>　　(2)根據(jù)測量和調(diào)查資料繪制原始平縱面圖，其比例分別為

52、：縱向——1：50；橫向——1：5000。圖中：</p><p>　?、僭芯€路平面——根據(jù)原有平面資料進(jìn)行繪制，注明里程，曲線起訖點(diǎn)位置，曲線半徑，圓曲線長度及緩和曲線長度；</p><p>　?、谠O(shè)計改善線路平面——根據(jù)平面設(shè)計資料繪制改善設(shè)計后曲線的起訖點(diǎn)位置，曲線半徑，圓曲線長度及緩和曲線長度；</p><p>　?、劾锍獭淳€路大修地段里程排列；<

53、/p><p>　　④現(xiàn)有軌面標(biāo)高——根據(jù)實測每100m(及加標(biāo))的軌面標(biāo)高填寫，單位以m計，準(zhǔn)確到cm；</p><p>　?、莠F(xiàn)有坡度——按百米標(biāo)處的現(xiàn)有軌面標(biāo)高計算坡度；</p><p>　?、蕃F(xiàn)有路基面標(biāo)高——根據(jù)實測每100m處道床坡腳的路肩標(biāo)高，單線線路路拱高=15cm，則路基面標(biāo)高應(yīng)為：</p><p><b>　　(3-1

54、)</b></p><p>　?、攥F(xiàn)有道床厚度——根據(jù)現(xiàn)有軌面標(biāo)高，現(xiàn)有路基面標(biāo)高及現(xiàn)有軌道各部分高度來計算現(xiàn)有道床厚度：</p><p>　　=--(++) (3-2)</p><p>　　式中，——現(xiàn)有軌面標(biāo)高；</p><p>　　——現(xiàn)有路基面標(biāo)高；</p><p><

55、b>　　——現(xiàn)有軌高；</b></p><p>　　——現(xiàn)有軌下墊層厚度；</p><p><b>　　——現(xiàn)有軌枕高度。</b></p><p>　　、、應(yīng)分別通過外業(yè)調(diào)查確定，本設(shè)計可采用下列數(shù)值：現(xiàn)有50kg/m鋼軌高度15.2cm，墊層2.0cm，軌枕20.2cm。</p><p>　?、喱F(xiàn)有縱

56、斷面——按百米標(biāo)處的現(xiàn)有軌面標(biāo)高、現(xiàn)有路基面標(biāo)高繪制。路基面縱坡以虛線表示。在縱斷面圖上注明橋梁、隧道、明渠、道口、涵洞等建筑物的中心里程、標(biāo)高及有關(guān)資料。</p><p>　　3.3.2 設(shè)計縱斷面</p><p>　　線路大修縱斷面設(shè)計是在現(xiàn)有縱斷面圖上按下列步驟進(jìn)行：</p><p>　　(1)確定計算軌面標(biāo)高——根據(jù)采用的新軌道總厚度及現(xiàn)有路基面標(biāo)高，定出

57、各百米標(biāo)的“計算軌面標(biāo)高”：</p><p>　　=++++[] (3-3)</p><p>　　式中，——現(xiàn)有路基面標(biāo)高；</p><p>　　——設(shè)計采用的新軌高度；</p><p>　　——新軌下墊層厚度；</p><p><b>　　——新軌枕高度；</b><

58、;/p><p>　　[]——規(guī)定的道床允許最小厚度，根據(jù)正線軌道類型表選用。</p><p>　　設(shè)計60kg/m鋼軌高度為17.6cm，墊層厚度為1.0cm，軌枕高度為23.0cm。</p><p>　　根據(jù)“計算軌面標(biāo)高”，在縱斷面圖上定出“計算軌面標(biāo)高線”。</p><p>　　(2)初步設(shè)計縱斷面——設(shè)計縱斷面是從固定建筑物(該點(diǎn)不能起道

59、，作為控制點(diǎn))開始，參考“計算軌面標(biāo)高線”及設(shè)計技術(shù)條件，定出變坡點(diǎn)的位置及標(biāo)高，初步確定設(shè)計坡度。</p><p>　　(3)計算“設(shè)計軌面標(biāo)高”——根據(jù)變坡點(diǎn)的標(biāo)高及設(shè)計坡度，可算出各點(diǎn)的設(shè)計軌面標(biāo)高：</p><p>　　=±L× (3-4)</p><p>　　式中，——計算點(diǎn)的設(shè)計軌面標(biāo)

60、高；</p><p>　　——前一點(diǎn)的設(shè)計軌面標(biāo)高；</p><p>　　L——前后兩測點(diǎn)間的距離；</p><p><b>　　——設(shè)計坡度。</b></p><p>　　遇到設(shè)有豎曲線的變坡點(diǎn)，其附近的百米標(biāo)處軌面標(biāo)高，還應(yīng)加上(或減去)豎曲線的縱距。</p><p>　　(4)計算起道高度：

61、</p><p>　　=--(++) (3-5)</p><p>　　式中，——某點(diǎn)起道高度；</p><p>　　——該點(diǎn)的設(shè)計軌面標(biāo)高；</p><p>　　——該點(diǎn)的現(xiàn)有軌面標(biāo)高；</p><p>　　、、——新舊軌道各部分高程差。</p><p>　　(5)計算設(shè)

62、計道床厚度:</p><p>　　=+ (3-6)</p><p>　　(6)計算“挖路基深度”——當(dāng)設(shè)計道床厚度小于允許最小厚度時，必須挖路基：</p><p>　　=[]- (3-7)</p><p>　　(7)校正縱斷面——算出的設(shè)計道床厚度，如果超

63、出規(guī)定的允許最小厚度太多或太長，或者，挖路基太多或太長，都應(yīng)重新設(shè)計坡度，再次計算“設(shè)計軌面標(biāo)高”、“起道高度”及“設(shè)計道床厚度”。</p><p>　　(8)將最后確定的“設(shè)計軌面標(biāo)高”用粗實線繪制在縱斷面圖上，定出“設(shè)計軌面標(biāo)高線”。</p><p><b>　　3.4 原始資料</b></p><p>　　大修地段位置：×&#

64、215;線K114+000~K119+100，全長5km。</p><p>　　現(xiàn)有線路條件：該大修地段屬于I級干線，正線數(shù)目單線，限制坡度12‰，最小曲線半徑為500m，到發(fā)線有效長度850m。</p><p>　　原有線路縱斷面測量資料見表3-1。</p><p>　　表3-1 線路縱斷面測量資料</p><p>　　3.5 設(shè)計數(shù)據(jù)

65、及計算結(jié)果</p><p>　　經(jīng)計算得出數(shù)據(jù)如表3-2所示：</p><p>　　表3-2 縱斷面設(shè)計計算結(jié)果</p><p>　　3.6 設(shè)計縱斷面圖</p><p>　　設(shè)計線起點(diǎn)里程為K114+000，終點(diǎn)里程為K119+100，全長5000m。線路含有一個道口，道口寬1m；一座鋼梁橋。坡段最長為900m，最短為200m。含有兩個

66、平曲線，曲線Ⅰ半徑為500m，曲線Ⅱ半徑為600m。上坡坡度最大為5.1‰，下坡坡度最大為9.1‰。當(dāng)相鄰兩坡段坡度差大于3.0‰時，應(yīng)設(shè)豎曲線，所以共設(shè)置6條豎曲線。現(xiàn)有道床最厚為29cm，設(shè)計道床最厚為67cm，挖路基最深為24cm?；痉峡v斷面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在挖路基時比較集中，基本符合經(jīng)濟(jì)合理的要求。</p><p>　　縱斷面設(shè)計圖見附錄B(圖號：01)。</p><p>　　第4章

67、 路基上無縫線路設(shè)計</p><p>　　無縫線路是用標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌焊接而成的長鋼軌線路，又稱為焊接長鋼軌線路。無縫線路是軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。</p><p>　　4.1 無縫線路基本技術(shù)條件</p><p>　　4.1.1 無縫線路分類</p><p>　　無縫線路按鋼軌內(nèi)部的溫度應(yīng)力處理方式的不同，可分為溫度應(yīng)力式和放散溫度

68、應(yīng)力式兩種類型。</p><p>　　溫度應(yīng)力式無縫線路是指把鋼軌焊成長軌節(jié)鋪在線路上，擰緊扣件鎖定后，由于各種線路阻力約束不能自由伸縮，一年四季隨鋼軌溫度變化，長軌節(jié)內(nèi)承受著不斷變化的溫度拉力或壓力。長軌節(jié)端部之間的連接大多采用接頭夾板及螺栓，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，鋪設(shè)維修方便。放散溫度應(yīng)力式無縫線路目前一般已不使用。</p><p>　　現(xiàn)今世界各國主要采用溫度應(yīng)力式無縫線路，以下簡稱無縫

69、線路。</p><p>　　從鋼軌長度的角度看，無縫線路可分為：普通無縫線路、全區(qū)間無縫線路、跨區(qū)間無縫線路。目前我國容許速度大于120km/h的線路，都要求鋪設(shè)全區(qū)間或跨區(qū)間無縫線路。</p><p>　　4.1.2 無縫線路鋪設(shè)地段和位置</p><p>　　無縫線路鋪設(shè)地段和位置，應(yīng)符合下列條件：</p><p>　　(1)軌下基礎(chǔ)穩(wěn)

70、定，線路沒有翻漿冒泥、下沉擠出和大于15mm的凍害。</p><p>　　(2)半徑為800m及以下的曲線地段，應(yīng)盡量采用全長淬火軌或耐磨軌。</p><p>　　(3)橋梁有淺基、孔徑不足、偏心超限、載重等級不足或支座、墩臺等嚴(yán)重病害和下承板梁上，鋪設(shè)無縫線路須嚴(yán)格進(jìn)行檢算。</p><p>　　(4)橋上鋪設(shè)無縫線路，除符合下述條件者外，均應(yīng)檢算鋼軌、墩臺的受力

71、狀態(tài)、軌道防爬能力及鋼軌低溫斷縫值等：</p><p>　　①在無碴橋上，年最大軌溫幅度為86~90℃地區(qū)，橋跨總長為165m及以下的50kg/m鋼軌、橋跨總長為1000m及以下的60kg/m鋼軌；年最大軌溫幅度為85℃及以下地區(qū)，橋跨總長為200m及以下的50kg/m鋼軌、橋跨總長為165m及以下的60kg/m鋼軌。</p><p>　?、谠谟胁陿蛏?，跨度為32m及以下(包括單跨和多跨)

72、、橋全長在無縫線路固定區(qū)內(nèi)、年最大軌溫幅度超過80℃地區(qū)，橋上應(yīng)鋪設(shè)混凝土枕。</p><p>　　(5)在隧道長度為1000m及以上時，鋪設(shè)無縫線路宜將隧道內(nèi)單獨(dú)鋪設(shè)一段長軌，伸縮區(qū)設(shè)于隧道洞口內(nèi)方，緩沖區(qū)盡量設(shè)置在隧道洞口外。隧道長度小于1000m，可不單獨(dú)鋪設(shè)。</p><p>　　4.1.3 無縫線路結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　溫度應(yīng)力式無縫線路包括固定

73、區(qū)、伸縮區(qū)和緩沖區(qū)。</p><p>　　(1)伸縮區(qū)長度根據(jù)計算確定。</p><p>　　(2)固定區(qū)為長軌減去兩端伸縮區(qū)的長度。每段長軌的長度，應(yīng)根據(jù)線路情況和施工條件決定，原則上應(yīng)與自動閉塞區(qū)段的長度一致。若受條件限制，固定區(qū)也不應(yīng)短于50m。</p><p>　　(3)緩沖區(qū)一般由2~4節(jié)標(biāo)準(zhǔn)軌或廠制縮短軌組成，有絕緣接頭時為4節(jié)(膠接絕緣接頭為3~5節(jié))

74、。</p><p>　　4.1.4 緩沖區(qū)和伸縮區(qū)的設(shè)置</p><p>　　緩沖區(qū)應(yīng)設(shè)在下列地點(diǎn)：</p><p>　　(1)兩段長軌之間；</p><p>　　(2)道岔與長軌之間；</p><p>　　(3)自動閉塞和軌道電路地段的絕緣接頭，一般應(yīng)布置在緩沖區(qū)的中間；</p><p>　

75、　(4)其他必要地點(diǎn)。</p><p>　　緩沖區(qū)和伸縮區(qū)不得設(shè)置在平交道口和不作單獨(dú)設(shè)計的無碴橋上，不宜設(shè)在曲線上。困難條件下，緩沖區(qū)盡量避免設(shè)在緩和曲線上。</p><p>　　4.1.5 兩股長軌鎖定軌溫</p><p>　　鋪設(shè)無縫線路時，左右兩股長軌的鎖定軌溫應(yīng)基本相同，如不同，不得超過5℃。</p><p>　　4.2 鋼軌強(qiáng)

76、度檢算</p><p><b>　　設(shè)計所需資料：</b></p><p>　　(1)線路條件：某線路K114+000至K119+100區(qū)段，包括直線和曲線，曲線段最小半徑為500m；鋼軌類型：60kg/m，=457MPa，25m長的標(biāo)準(zhǔn)軌；軌枕：Ⅱ型混凝土軌枕，1760根/km；道床：碎石道床，=0.5MPa，道床厚度45cm；路基：砂黏土，=0.15MPa；最高軌

77、溫：58.0℃，最低軌溫30.5℃。</p><p><b>　　(2)運(yùn)營條件</b></p><p>　　客運(yùn)機(jī)車韶山8：Vmax=160km/h；貨車韶山3：Vmax=100km/h。</p><p>　　(3)軌道強(qiáng)度計算資料</p><p>　　表4-1 60kg/m鋼軌計算資料</p><

78、;p>　　表4-2 Ⅱ型混凝土軌枕計算資料</p><p>　　4.2.1 按客運(yùn)機(jī)車韶山8計算</p><p>　　4.2.1.1 鋼軌強(qiáng)度檢算</p><p>　　圖4-1 客運(yùn)SS8機(jī)車軸重及軸距</p><p>　　(1)計算剛比系數(shù)k值</p><p><b>　　(2)計算</

79、b></p><p>　　以1輪為計算輪，計算，如表4-3所示。</p><p>　　由表4-3可知計算輪1的，該值用以計算鋼軌靜彎矩。</p><p><b>　　計算鋼軌靜彎矩：</b></p><p>　　表4-3 SS8型電力機(jī)車最不利輪位計算</p><p>　　(3)計算鋼軌動

80、彎矩：</p><p>　　取電力機(jī)車計算軌底彎曲應(yīng)力的速度系數(shù)：</p><p>　　計算偏載系數(shù)，式中的為未被平衡的超高，取75mm。</p><p>　　查表選取時的橫向水平力系數(shù)曲線上=1.70，直線上=1.25。</p><p><b>　　則鋼軌動彎矩為：</b></p><p>&l

81、t;b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　最小曲線半徑R=500m，所以通過曲線的最高容許速度，</p><p><b>　　所以。</b></p><p>　　(4)計算鋼軌的動彎應(yīng)力和：</p><p&g

82、t;<b>　　直線上：</b></p><p>　　軌底動彎應(yīng)力：MPa</p><p>　　軌頭動彎應(yīng)力：MPa</p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　軌底動彎應(yīng)力：MPa</p><p>　　軌頭動彎應(yīng)力：MPa</p><

83、;p>　　25m長鋼軌的溫度應(yīng)力=51MPa，=457MPa，鋼軌安全系數(shù)，不計附加應(yīng)力，因此其允許應(yīng)力為</p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p><b>　　MPa≤MPa</b></p><p><

84、;b>　　MPa≤MPa</b></p><p>　　所以機(jī)車通過該地段時，鋼軌強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.2.1.2 混凝土軌枕計算</p><p><b>　　(1)計算值</b></p><p><b>　　(2)計算：</b></p><p

85、>　　以1輪為計算輪來計算，如表4-4所示。</p><p>　　由表4-4可知計算輪1的=105692.8N，該值用以計算軌枕靜彎矩。</p><p>　　(3)計算軌枕上動壓力和軌下截面正動彎矩和枕中截面負(fù)動彎矩：</p><p>　　表4-4 SS8型電力機(jī)車最不利輪位計算</p><p><b>　?、僬砩响o壓力：&

86、lt;/b></p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p><b>　?、谲壵韽澗赜嬎悖?lt;/b></p><p><b>　　直線上：</b></p><p>　　

87、式中，L——軌枕長，本設(shè)計采用Ⅱ型軌枕，L=2.5m；</p><p>　　——荷載作用點(diǎn)至枕端的距離，取=500mm；</p><p>　　e——一股鋼軌下，軌枕的全支承長度，=950mm；</p><p>　　——枕下襯墊寬度，一般取軌底寬，取150mm。</p><p><b>　　曲線上：</b></p&g

88、t;<p>　?、蛐突炷淋壵淼脑试S彎矩，，所以是合格的。</p><p>　　4.2.1.3 道床頂面應(yīng)力計算</p><p>　　道床頂面的應(yīng)力，無論是沿軌枕縱向還是橫向，分布都是不均勻的，道床頂面上的平均壓力可近似取為：</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　式中，，b

89、=27.5cm，。</p><p>　　直線上： MPa</p><p>　　曲線上： MPa</p><p>　　碎石道床允許應(yīng)力，因此道床強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.2.1.4 路基面應(yīng)力計算</p><p>　　道床應(yīng)力計算的基本假設(shè)：</p>

90、<p>　　(1)道床上的擴(kuò)散角按直線擴(kuò)散規(guī)律從道床頂面?zhèn)鬟f到路基頂面；</p><p>　　(2)不考慮相鄰軌枕的影響；</p><p>　　(3)道床頂面的壓力是均勻分布的。</p><p>　　根據(jù)已知的道床厚度，計算路基面的道床壓應(yīng)力，軌枕橫向及縱向的壓應(yīng)力擴(kuò)散線交點(diǎn)分別為、，距枕底高度分別為、。</p><p>　　，

91、 (4-2)</p><p>　　式中，——壓力擴(kuò)散角，。</p><p>　　由已知條件，道床的計算厚度h=45cm，所以計算厚度在h1和h2之間，該區(qū)域道床應(yīng)力為：</p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　MPa</b>

92、;</p><p><b>　　曲線上：</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　既有砂黏土路基允許應(yīng)力=0.15MPa，因此路基強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.2.2 按貨車韶山3計算</p><p>　　4.2.2.1 鋼軌強(qiáng)度

93、計算</p><p>　　(1)計算剛比系數(shù)k值</p><p>　　圖4-2 貨車SS3機(jī)車軸重及軸距</p><p><b>　　(2)計算</b></p><p>　　以1輪為計算輪，計算，如表4-5所示。</p><p>　　由表4-5可知計算輪1的，該值用以計算鋼軌靜彎矩。</p

94、><p><b>　　計算鋼軌靜彎矩：</b></p><p>　　表4-5 SS3型電力機(jī)車最不利輪位計算</p><p>　　(3)計算鋼軌動彎矩：</p><p>　　取電力機(jī)車計算軌底彎曲應(yīng)力的速度系數(shù)：</p><p>　　計算偏載系數(shù)，式中的為未被平衡的超高，取75mm。</p&g

95、t;<p>　　查表選取時的橫向水平力系數(shù)曲線上=1.70，直線上=1.25。</p><p><b>　　則鋼軌動彎矩為：</b></p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　最小曲線半徑R=5

96、00m，所以通過曲線的最高容許速度＜100km/h。</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　(4)計算鋼軌的動彎應(yīng)力和：</p><p><b>　　直線上：</b></p><p>　　軌底動彎應(yīng)力：MPa</p><p>　　軌頭動彎應(yīng)力：MPa&

97、lt;/p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　軌底動彎應(yīng)力：MPa</p><p>　　軌頭動彎應(yīng)力：MPa</p><p>　　25m長鋼軌的溫度應(yīng)力=51MPa，=457MPa，鋼軌安全系數(shù)，不計附加應(yīng)力，因此其允許應(yīng)力為</p><p><b>　　MPa<

98、;/b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p><b>　　MPa≤MPa</b></p><p><b>　　MPa≤MPa</b></p><p>　　所以機(jī)車通過該地段時，鋼軌強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.2

99、.2.2 混凝土軌枕計算</p><p><b>　　(1)計算值</b></p><p><b>　　(2)計算：</b></p><p>　　以1輪為計算輪來計算，如表4-6所示。</p><p>　　由表4-6可知計算輪1的=108348.9N，該值用以計算軌枕靜彎矩。</p>

100、<p>　　(3)計算軌枕上動壓力和軌下截面正動彎矩Mgd和枕中截面負(fù)動彎矩：</p><p>　　表4-6 SS8型電力機(jī)車最不利輪位計算</p><p><b>　　①枕上靜壓力：</b></p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：

101、</b></p><p><b>　?、谲壵韽澗赜嬎悖?lt;/b></p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　?、蛐突炷淋壵淼脑试S彎矩，，所以是合格的。</p><p>　　4

102、.2.2.3 道床頂面應(yīng)力的計算</p><p>　　直線上： MPa</p><p>　　曲線上： MPa</p><p>　　碎石道床允許應(yīng)力，因此道床強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.2.2.4 路基面應(yīng)力的檢算</p><p>　　由已知條件，道床的計算厚度h=

103、45cm，所以計算厚度在h1和h2之間，該區(qū)域道床應(yīng)力為：</p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p><b>　　MPa</b></p>

104、;<p>　　既有砂黏土路基允許應(yīng)力=0.15MPa，因此路基強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.2.3 由鋼軌強(qiáng)度計算容許的溫降幅度</p><p>　　無縫線路鋼軌應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以保證在動彎應(yīng)力、溫度應(yīng)力及其他附加應(yīng)力共同作用下不被破壞，仍能正常工作。此時，要求鋼軌所承受的各種應(yīng)力的總和不超過規(guī)定的容許值，并據(jù)此鋼軌強(qiáng)度條件確定容許的軌溫變化幅度。</p&g

105、t;<p>　　(1)普通地段無縫線路的鋼軌強(qiáng)度，按受拉和受壓條件分別為：</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　式中，——鋼軌軌底最大動彎應(yīng)力；</p><p>　　——鋼軌軌頭最大動彎應(yīng)力；</p&

106、gt;<p><b>　　——鋼軌溫度應(yīng)力。</b></p><p><b>　　(4-5)</b></p><p>　　式中，——鋼軌的線膨脹系數(shù)，取11.8×10-6/；</p><p>　　——鋼軌承受的制動應(yīng)力，取10MPa；</p><p>　　——鋼軌受彎容許應(yīng)力

107、。</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p>　　鋼軌受拉容許最大軌溫降低幅度()：</p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　　鋼軌受壓容許最大軌溫升高幅度：</p><p><b>　　(4-8)</b>

108、</p><p>　　該區(qū)段直線和曲線上的鋼軌動彎應(yīng)力已經(jīng)計算所得，見表4-7。</p><p>　　表4-7 鋼軌動彎應(yīng)力值</p><p>　　由于客運(yùn)機(jī)車的動彎應(yīng)力值均大于貨車的動彎應(yīng)力值，所以只按客運(yùn)機(jī)車計算。</p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b&g

109、t;　　曲線上：</b></p><p>　　4.3 穩(wěn)定性檢算</p><p>　　通過前面鋼軌強(qiáng)度計算結(jié)果，對該線路路基上的無縫線路進(jìn)行設(shè)計。該線路屬于大同地區(qū)，已知大同地區(qū)最高軌溫為58.0，最低軌溫-30.5。</p><p>　　4.3.1 長鋼軌軸向溫度壓力計算</p><p>　　無縫線路穩(wěn)定性的計算，不在于求出

110、臨界溫度壓力，因為在這之前脹軌已很明顯，不能確保行車安全，而是在于對具有一定原始彎曲的軌道，求出它產(chǎn)生橫向位移時的溫度壓力值。</p><p>　　根據(jù)能量法原理和定曲率法，可推導(dǎo)出變形曲線弦長l及溫度壓力分別為：</p><p><b>　　(4-9)</b></p><p><b>　　(4-10)</b></p

111、><p>　　式中，f ——變形曲線矢度，取f =0.2cm；</p><p>　　——彈性原始彎曲矢度(cm)；</p><p>　　——軌道框架水平剛度換算系數(shù)，其值取2；</p><p>　　——鋼軌對豎直軸的慣性矩(cm4)；</p><p><b>　　——變形曲線長度；</b></p

112、><p>　　——鋼軌彈性模量，取值為；</p><p><b>　　——合成半徑。</b></p><p><b>　　(4-11)</b></p><p>　　式中，R——曲線半徑(cm)；</p><p>　　——原始彈性彎曲矢度(cm)；</p><p

113、>　　——原始塑性彎曲半波長，??；</p><p>　　——原始塑性彎曲矢度；</p><p>　　Q——等效道床阻力，Q=84N/cm。</p><p>　　長鋼軌容許溫度壓力：</p><p>　　將計算溫度壓力除以安全系數(shù)，得</p><p><b>　　(4-12)</b></

114、p><p>　　式中，PN——檢算溫度應(yīng)力(N)；</p><p>　　K——安全系數(shù)，取K=1.3。</p><p>　　60kg/m鋼軌，Ⅱ型混凝土軌枕，最小曲線半徑R=800m，查表知=2.5mm，Iy=524×104mm4。</p><p><b>　　穩(wěn)定性檢算：</b></p><p

115、><b>　　直線上：</b></p><p>　　所以l=3642mm與原假定l=4000mm不符，再設(shè)l=3642mm代入得，以代入，再次計算l=3581mm基本上與原假定l=3642mm相接近，因此取l=3581mm作為變形曲線長度，作為原始彈性初彎矢度。</p><p><b>　　曲線上：</b></p><p

116、>　　所以l=4591mm與原假定l=4000mm不符，再設(shè)l=4591mm代入得，以代入，再次計算l=4657mm基本上與原假定l=4591mm相接近，因此取l=4657mm作為變形曲線長度，作為原始彈性初彎矢度。</p><p>　　4.3.2 由穩(wěn)定條件計算容許的溫升幅度</p><p>　　穩(wěn)定條件容許最大軌溫升高幅度</p><p><b&g

117、t;　　(4-13)</b></p><p>　　式中，——對于路基地段無縫線路=0；橋梁地段無縫線路為橋上無縫線路鋼軌伸縮壓力和撓曲壓力中的較大者。</p><p>　　長鋼軌軌道穩(wěn)定條件：</p><p><b>　　(4-14)</b></p><p>　　由式(4-12)得：</p>&

118、lt;p>　　直線上： </p><p>　　曲線上： </p><p>　　4.4 無縫線路結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算</p><p>　　4.4.1 確定鎖定軌溫</p><p>　　無縫線路設(shè)計鎖定軌溫應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，無縫線路軌道的容許溫升、容許降溫，并考慮一定的修正量計算確定。</p&g

119、t;<p><b>　　中和軌溫確定</b></p><p><b>　　(4-15)</b></p><p>　　式中，——中和軌溫；</p><p>　　——當(dāng)?shù)貧v年最高軌溫；</p><p>　　——當(dāng)?shù)貧v年最低軌溫；</p><p>　　——設(shè)計鎖定軌溫

120、修正值，一般可取0～5。本設(shè)計取。</p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　其中，修正值本設(shè)計取為-3。</p><p>　　(2)設(shè)計鎖定軌溫的上下限：</p><p>　　設(shè)計鎖定軌溫上限：

121、 </p><p>　　設(shè)計鎖定軌溫下限： </p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　其中，修正值本設(shè)計取為4。</p><p>　　所以鎖定軌溫直線上Tsf =17，曲

122、線上Tsf = 24。</p><p>　　(3)最大溫度壓力和拉力：</p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　(4)檢算最大溫度壓力峰：</p><p><b>　　直線上：</b>

123、;</p><p><b>　　曲線上：</b></p><p>　　式中，PH——接頭阻力，采用400kN；</p><p>　　r ——道床縱向阻力，采用109N/cm。</p><p>　　滿足無縫線路穩(wěn)定條件。</p><p>　　4.4.2 伸縮區(qū)長度計算</p><

124、;p>　　直線上： </p><p>　　曲線上： </p><p>　　根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在設(shè)計中伸縮區(qū)的長度宜按100m計。</p><p>　　4.4.3 預(yù)留軌縫計算</p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　長軌一

125、端伸長量</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)軌一端伸長量</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2.5mm</b></p><p><b>　　長軌一端縮短量</b></p><

126、p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)軌一端縮短量</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=3.5mm</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p><p><b>　　長軌一端伸長量</b>

127、</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)軌一端伸長量</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.5mm</b></p><p><b>　　長軌一端縮短量</b></p><p><b>

128、　　標(biāo)準(zhǔn)軌一端縮短量</b></p><p><b>　　=4.5mm</b></p><p>　　(1)普通線路或無縫線路緩沖區(qū)標(biāo)準(zhǔn)軌之間的預(yù)留軌縫值</p><p><b>　　直線上：</b></p><p><b>　　曲線上：</b></p>