铁路线路的平面和纵断面之答禄夫天创作
创作时间：二零二一年六月三十日 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暗示的.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.可是天然空中情况复杂多变（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年夜, 且工期长, 这样既不经济, 又分歧理, 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动, 这样, 既可以减少工程数量、降低造价, 甚至可以缩长工期.可是这会给列车运营造成很年夜困难, 甚至影响铁路行车的平安与平稳.
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
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, 通过方案比力, 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.在工程上是分歧理、不经济的, 而应分别用折线ADB和BEC来取代.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, 阻力主要有两年夜类.
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.
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
线路平面上有了曲线（弯道）后, 给列车运行造成阻力增年夜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年夜；同时还由于曲线外轨长于内轨, 内侧车轮在轨面上滚动时发生相对滑动, 从而给运行中的列车造成一种附加阻力, 称为曲线阻力.曲线阻力的年夜小, 我国通经常使用下面的试验公式来计算, 即：
式中 ω r——单元曲线阻力（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年夜于或即是列车长度的情况.从式中可知, 曲线阻力与曲线半径成反比.曲线半径越小, 曲线阻力越年夜, 运营条件就越差, 说明采纳年夜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, 在设计铁路线时必需根据铁路所允许的旅客列车的最高运行速度, 由年夜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12000米、10000米、8000米、7000米、6000米、5000米、4500米、4000米、3500米、3000米、2800米、2500米、2000米、1800米、1600米、1400米、1200米、1000米、800米、700米、600米、550米、500米、450米、400米、350米；特殊困难
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
条件下, 可采纳上列半径间10米整数倍的曲线半径.为了保证线路的通过能力, 并有一个良好的运营条件, 还应对区间线路的最小曲线半径做具体规定.
列车在曲线上行驶速度越快, 所发生的离心力也就越年夜, 为保证列车运行平安、平稳和舒适, 必需限制列车通过曲线时的速度.然而, 曲线半径分歧, 允许通过曲线的最年夜速度也就分歧.客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最小曲线半径, 见表2-1-2.
表2-1-2 客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最小曲线半径
客运专线铁路区间线路最小曲线半径, 见表2-1-3. 表2-1-3 客运专线铁路区间线路最小曲线半径
（三）圆曲线与缓和曲线
在平面图上, 铁路曲线包括圆曲线和缓和曲线.在列车运行中不能从直线直接进入圆曲线, 因此, 在铁路线路上, 直线和圆曲线也不是直接相连的, 它们之间需要拔出一段缓和曲线, 缓和曲
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
线是一段曲率连续变动的曲线.它通常设置在直线与圆曲线或分歧半径圆曲线之间.缓和曲线能使列车平安、平顺、舒适地由直线过渡到圆曲线.缓和曲线设置位置, 如图2-1-4所示.
图2-1-4 缓和曲线示意图 缓和曲线的作用：
1.在缓和曲线范围内, 曲线半径由无限年夜渐变到即是它所衔接的圆曲线半径（或相反）, 从而使车辆发生的离心力逐渐增加（或减少）, 有利于行车平稳；
2.在缓和曲线范围内, 外轨超高由零递增到需要的超高量（或相反）, 使向心力与离心力相配合；
3.当曲线半径小于350米, 轨距需要加宽时, 在缓和曲线范围内, 可由标准轨距逐步加宽到圆曲线需要的加宽量（或相反）.
（四）铁路线路平面图
用一定比例尺, 把线路中心线及其两侧的空中情况投影到水平面上, 就是铁路线路平面图, 如图2-1-5所示（见书末插页）.
线路平、纵断面图是铁路设计的基本文件.在各个设计阶段都要编制要求分歧、用途分歧的各种平面图.从书中的平面图上可以看到线路的中心线和里程标, 以及沿线的车站、桥隧建筑物等的
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
数量和位置；同时还可以看到用等高线（空中上高程相等各点的连线）暗示的沿线地形和地物等情况.
二、铁路线路的纵断面及纵断面图 （一）铁路线路纵断面的组成要素
为了适应空中的起伏, 线路上除平道以外, 还修成份歧的坡道.因此, 平道与坡道就成了线路纵断面的组成要素.
坡道的陡与缓经常使用坡度来暗示.坡度是一段坡道两端点的高差h与水平距离L之比, 如图2-1-6所示.坡道坡度的年夜小通常是用千分率来暗示.
图2-1-6 坡度与坡道阻力示意图 式中 i——坡度值（‰）；
α——坡道段线路中心线与水平夹角（°）.
若L为2000米, h为8米, 则AB坡道的坡度为4‰. （二）坡道附加阻力
由于有了坡道, 就给列车运行带来了不良的影响.列车在坡道上运行时, 会受到一种由坡道引起的阻力, 这一阻力称之为坡道附加阻力.从图2-1-6中可以看出, 机车车辆所受的重力Q g （牛）可以分解为垂直于坡道的分力F 1 和平行于坡道的分力F
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
2
.前一个分力F 1 由轨道的反作用力所抵消, 后一个分力F 2 就
成为坡道附加阻力.
F 2=Q g·sinα≈Q gtanα=Q g·i‰（牛）
列车平均每单元质量所受到的坡道阻力, 叫做单元坡道阻力（ω i ）.因此,
这就是说, 机车车辆每单元质量, 上坡时所受的单元坡道附加阻力（牛顿数）, 即是用千分率暗示的这一坡道坡度数.
列车上坡时, 单元坡道附加阻力规定为“＋”, 而当下坡时, 单元坡道附加阻力规定为“-”.
由上可见, 坡度越年夜, 列车上坡时坡道阻力也就越年夜, 同一台机车（在列车运行速度相同的条件下）所能牵引的列车重量也就越小.
（三）限制坡度
每一铁路区段都是由许多平道和分歧坡度的坡道组成的.坡道的坡度分歧, 它们对列车重量的影响也就分歧.
在一个区段上, 决定一台某一类型机车所能牵引的货物列车重量（最年夜值）的坡度, 叫做限制坡度i x （‰）.在一般情况下, 限制坡度的数值往往和区段内陡长上坡道的最年夜坡度值相当.
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
如果在坡道上又有曲线, 那么这一坡道的坡道阻力值和曲线阻力值之和, 不能年夜于该区段规定的限制坡度的阻力值, 即：
i＋ω r≤i x
限制坡度的年夜小, 影响一个区段甚至全铁路线的运输能力.限制坡度小, 列车重量可以增加, 运输能力就年夜, 运营费用就越省.但限制坡渡过小时, 就不容易适应空中的天然起伏, 特别是在地形变动很年夜的地段, 使工程量增年夜, 造价提高.因此, 限制坡度的选定是一个很重要的问题, 要经过仔细综合研究, 才华得出合理结论.我国《铁路技术管理规程》规定的最年夜限制坡度的数值见表2-1-4.
表2-1-4 客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最年夜限制坡度
在个别线路的越岭地段, 由于地形障碍显著而集中, 若仍采纳表2-1-4所规定的限制坡度, 实际上有困难或工程造价太高时, 在经过详尽的技术经济比力后, 允许采纳最年夜限制坡度的加力牵引坡度.加力牵引坡度是指在年夜于限制坡度的坡道地段, 为了统一全区段的列车重量标准, 保证需要的线路通过能力, 而进行多机牵引的坡度.内燃牵引的可用至25‰, 电力牵引的可用至30‰.
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
（四）变坡点
平道与坡道、坡道与坡道的交点, 叫做变坡点.列车经过变坡点时, 由于坡度的突然变动, 车钩内发生附加应力；坡度变动越年夜, 附加应力越年夜, 容易造成断钩事故.为了保证列车的运行平安和平稳, 我国铁路规定, 在Ⅰ、Ⅱ级线路上相邻坡段的坡度代数差年夜于3‰、Ⅲ级铁路年夜于4‰时, 应以竖曲线连接.如图2-1-7所示.
图2-1-7 竖曲线示意图
竖曲线是纵断面上的圆曲线.竖曲线的半径, Ⅰ、Ⅱ级铁路为10000米, Ⅲ级铁路为5000米.根据铁道部《铁路200～250公里/小时既有线技术管理暂行法子》中规定, 相邻坡段的坡度代数差年夜于1‰时, 须设置圆曲线型竖曲线, 竖曲线最小长度不宜小于25米.竖曲线半径不得小于15000米.
（五）铁路线路纵断面图
用一定的比例尺, 把线路中心线（展直后）投影到垂直面上, 并标明平面、纵断面各项有关资料的图纸, 叫线路纵断面图, 见图2-1-8.
铁路线路纵断面图的上部是图的部份, 主要标明了线路中心线（即路肩设计标高的连线）、空中线、桥隧建筑物资料（包括桥梁、涵洞的孔径、类型、中心里程和隧道长度等）、车站资料
创作时间：二零二一年六月三十日
创作时间：二零二一年六月三十日
（包括站名、车站中心里程和相邻车站间的距离）及其他有关情况.
铁路线路纵断面图的下部是表格部份, 其中主要是路肩设计标高（在变坡点处和百米标、加标处都标前途肩设计标高）和设计坡度（每个坡段分别标出）.同时, 用公里标、百米标和加标（在桥涵中心位置等需要地址都设置加标, 并标明加标和前后百米标之间的距离）标明线路上各个坡段和设备的位置.另外, 还有空中标高等.
图 2-1-8
图2-1-8 铁路线路纵断面图
在铁路线路纵断面图上, 还附有线路平面情况, 以便和线路纵断面情况相对比, 看清线路平、纵断面的全貌.
铁路线路平面图和纵断面图是全面、正确反映线路主要技术条件的重要文件, 无论在铁路的勘测设计阶段或指导施工阶段, 以及铁路线路交付运营之后, 仍需要使用的技术资料.
创作时间：二零二一年六月三十日 创作时间：二零二一年六月三十日
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容