改建铁路陇海线K1673+680至K1681+460平纵断面设计 - 图文

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

目 录

1. 绪论 ....................................................................................................................................... 1

1.1陇海线改建的必要性 ................................................................................................... 1 1.2陇海线改建总体设计 ................................................................................................... 2 1.3设计线路中主要采用的技术标准 ............................................................................... 3 2. 既有铁路勘测设计 ............................................................................................................... 4

2.1既有线勘测设计的一般过程 ....................................................................................... 4 2.2平面改建设计 ............................................................................................................... 4

2.2.1曲线改建方式 ..................................................................................................... 4 2.2.2曲线改建的测设方法 ......................................................................................... 5 2.2.3平面改建设计要点 ............................................................................................. 5 2.3 平面测绘 .................................................................................................................... 6

2.3.1 里程丈量 ............................................................................................................ 6 2.3.2 设置外移桩 ........................................................................................................ 6 2.3.3 线路调绘 ............................................................................................................ 6 2.3.4偏角测量 ............................................................................................................. 7 2.4路肩上任意点置镜法测量既有曲线 ........................................................................... 8 2.5既有铁路勘测设计 ..................................................................................................... 10

2.5.1既有轨道资料调查 ........................................................................................... 10 2.5.2既有建筑物调查 ............................................................................................... 11 2.5.3里程、标高、道床厚度测量 ........................................................................... 11

3. 曲线拨距计算 ..................................................................................................................... 13

3.1渐伸线的基本原理 ..................................................................................................... 13

3.1.1渐伸线的线型 ................................................................................................... 13 3.1.2计算渐伸线长度的公式 ................................................................................... 14 3.1.3拨距的大小和方向 ........................................................................................... 14 3.1.4拨距计算的步骤 ............................................................................................... 15 3.2既有曲线渐伸线长度的计算 ..................................................................................... 15

3.2.1计算公式的推导 ............................................................................................... 15 3.2.2设计曲线渐伸线长度的计算 ........................................................................... 16 3.3拨距计算 ..................................................................................................................... 19

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3.3.1曲线半径的选配 ............................................................................................... 19 3.3.2要素计算 ........................................................................................................... 20 3.3.3设计曲线的渐伸线长度计算 ........................................................................... 22 3.3.4计算拨距 ........................................................................................................... 22 3.3.5拨距计算的前提条件 ....................................................................................... 22 3.4 Excel求解拨距计算 ................................................................................................ 23

3.4.1计算过程 ........................................................................................................... 23 3.4.2角度转化方法 ................................................................................................... 23 3.4.3在Excel表格中进行拨距计算。 .................................................................... 26 3.5 拨距计算结果 ............................................................................................................ 30 4. 放大纵断面图的设计 ......................................................................................................... 31

4.1概述 ............................................................................................................................. 31

4.1.1一般规定 ........................................................................................................... 31 4.1.2改建既有线纵断面设计注意事项 ................................................................... 31 4.2放大纵断面图 ............................................................................................................. 32

4.2.1概述 ................................................................................................................... 32 4.2.2放大纵断面图的设计方法 ............................................................................... 33 4.3 Excel处理方法 ........................................................................................................... 34

4.3.1利用Excel设计纵断面的坡度 ........................................................................ 34 4.3.2设计坡度的计算 ............................................................................................... 36 4.3.3 Excel与 CAD结合绘制放大纵断面图 .......................................................... 36 4.3.4 段内曲线坡度折减 .......................................................................................... 37

4.4放大纵断面图的绘制 ........................................................................................................ 38

4.4.1纵断面的设计资料和数据的输入 ................................................................... 38 4.4.2绘制放大纵断面图 ........................................................................................... 39 4.4.3竖曲线汇总表 ................................................................................................... 39 4.4.4填写设计说明 ................................................................................................... 39

结 论 ...................................................................................................................................... 40 主要参考文献 .......................................................................................................................... 41 附录 .......................................................................................................................................... 42

K1673+680—K1681+460段内5条曲线的Excel计算表及纵断面设计表 ................. 42

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1. 绪论

1.1陇海线改建的必要性

我国铁路路网密度无论按国土面积还是人均算都落后于发达国家，铁路负荷却高居世界首位，运营里程仅为世界6％强，却完成了世界铁路近25%的总运输量。在国内运输市场上，铁路占有比重大，货运占一半以上，京广、京沪、京哈、陇海、浙赣六大主干线能力利用长期处于饱和状态，随着我国社会经济的不断发展和人民生活的不断水平的提高，铁路客货运量将逐年增长，交通行业面临着前所未有的机遇和挑战，放眼未来，我国铁路将呈现多元化发展趋势，省会城市之间将建设高速客运专线，重要干道将陆续会有高速铁路上马，但目前，在这些新建项目需要较长时间的情况下，现有铁路现状任不容乐观，既有线的技术装备和输送能力不能满足铁路现代化和运量增长的要求，普遍存在客货共线，不同等级列车混跑，平纵断面标准低，弯道多，曲线半径偏小，道岔标准低，桥梁承载能力不足等问题，需要对其进行技术改造和能力加强，同时，因时间价值和时间观念的增强，旅客对提高行车速度、节约旅行时间的要求日益强烈；加之铁路面对其它运输方式的激烈竞争，为谋求自己的发展，客观上也需要提高既有线的行车速度，有必要通过大提速这种内涵式扩大在生产方式在短期内以较少投入充分挖掘现有铁路资源，在很大程度上缓解我国铁路运力不足与社会经济发展不适应的矛盾。为国家和地方经济发展做出贡献。

陇海铁路是中国一条从江苏连云港通往甘肃兰州的铁路干线，于1905年起动工，经过四十余年的分段建设，至1952年全线建成，目前全长1759公里，为I级双线电气化线路。陇海铁路是贯穿中国东、中、西部最主要的铁路干线，也是从太平洋边的中国连云港至大西洋边的荷兰鹿特丹的新亚欧大陆桥的重要组成部分。

陇海线经过的城市和地区均在北纬33度附近，将沟通众多铁路干线，对激活全国铁路网络、减轻现有陇海铁路运输压力、充分利用现有铁路、促进沿线地区经济发展和经济交流有很大的意义。在安徽江苏两省的中北部，河南的中南部恰恰缺少一条东西干线铁路，而如果修建了将填补这一空白，同时充分利用现有的襄樊—安康—阳平关铁路和兰州—重庆快速铁路，全部建成后，将形成和现有陇海铁路完全平行的一条铁路干线通道，既可以减轻现有陇海铁路运输压力，也可以在战争期间避免东西干线铁路瘫痪。

既有铁路提速改造还有以下作用：可以低成本提高铁路运输资源质量，实现重量速度密度速度的有机结合，有效节约成本，改善运输资源配置效率，为铁路运输企业市场

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化运营奠定良好的技术基础条件。有利于发挥铁路快捷高速的运输服务特点，提高铁路核心竞争力，保持铁路产业在中长途客货运市场上的优势，也是应对民航、公路、水运竞争的必然选择，同时铁路提速改造具有高度的公益性和社会性，就当前铁路发展情况来说，既有线提速改造是目前我国铁路发展的主要方向之一，对缓解我国铁路紧张状况，提高铁路客货运输效率，保护既有投资，加快铁路产业整体升级具有十分重要的意义，加之国内铁路提速技术已居国际铁路领先地位，取得了一系列技术成果，能够保证提速列车的运营安全。

因此，实施既有铁路提速具有十分鲜明的必要性。陇海线是我国铁路交通的大动脉之一，它沟通了大西北与祖国各地的联系，为西部大开发提供了巨大的输送能力。由于在长期的运营中，线路的平纵断面线型会产生较大的错动或变形，致使行车速度降低，旅客舒适条件下降。为了响应铁路大提速、西部大开发的号召，有必要对陇海线进行既有线改建设计工作。

本次设计主要完成陇海线K1673+680—K1681+460段既有线的平面曲线整正和放大纵断面图设计这两部分内容。

1-1陇海线地理位置示意图

1.2陇海线改建总体设计

既有线改建一般包括线路平面、纵断面和横断面的改建。

既有线的平面改建，主要是既有曲线及其毗邻地段的改建。线路经过长期运营，既有曲线产生变动，因此需对其进行整正。另外，为了适应提速，有时须将半径较小的既有曲线更换成半径较大的曲线。

既有线纵断面改建主要是对既有线路的坡段进行重新设计，在满足抬降量较小的前提下，使线路尽最大可能地达到缓、顺自然过渡。为了使线路纵断面设计达到最优，可

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通过计算机编程，对纵断面坡度设计进行优化。

既有线的纵断面与平面的改建，往往需要变动线路轨面标高和使中心线侧移，因而需要改建既有线的横断面。

平面、纵断面与横断面的改建设计是一个综合的整体，必须结合具体情况，统筹兼顾，全面考虑。一般应按下列步骤进行：

1) 设计放大纵断面图，须充分考虑线路、车站、桥隧、路基等建筑对纵断面设计的要求。

2) 根据抬道、落道的数值，选定横断面设计类型，计算出既有线中线必要的侧移偏离。

3) 平面设计应在符合设计标准的前提下，保证横断面设计必要的侧移距离。 4) 根据纵断面设计的抬落道数值及平面设计中线路中线的侧移距离，设计百米标及加标的横断面。

5) 综合分析纵断面、平面与横断面设计的技术经济合理性，发现问题，须进一步修改设计，使之完善。

6) 改建设计完成后，编制综合性设计图纸——详细纵断面。 本次设计主要完成前两项工作。

1.3设计线路中主要采用的技术标准

铁路等级： Ⅰ级单线铁路

限制坡度： 13?；

最小曲线半径: 450m；

机车类型： 韶山3、韶山7； 到发线有效长度： 650m；

闭塞方式： 站间半自动闭塞； 近期货物列车长度： 600m； 钢轨类型： 50kg/m；

轨枕： Ⅱ型； 垫板高度： 10mm；

标准道床厚度： 45cm

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