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减少线路养护维修成本,保证列车运行的过程中平稳安全。
从羊八井车站中心出发,每定2-3km平面就作出纵断面设计,点出地面线,根据地面线的起伏变化进行尝试拉坡,力求填挖平衡。发现工程量很大时,就将线路平面位置适当上下移动,经反复修改确定,然后再进行下一段的设计。如此多次之后定出了线路。
为保证车站的分布能满足输送能力的需要、兼顾地方发展的要求,而工程、运营条件又好。我边定线边按均衡速度法概算出列车在区间的往返走行时分,以确定终点站的位置。在确定岸嘎站的站坪范围时,我注意考虑了设站地段的地形,尤其是它的横向坡度不能太大,考虑到车站股道较多,站坪宽度要求较高,结合地形、地质、水文等工程条件和车站运营条件,避免因单纯考虑通过能力而将车站设在地形困难或地质不良地段引起巨大工程,甚至遗留隐患影响日后的正常运营,我选择了终点站位置但填方量稍微有些大。
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表3-3 曲线要素表
交点 号JD 曲线里程 曲线偏角? 曲线半径R(m) 缓和曲线长度l(m) 切线长度T(m) 曲线长夹直线度L(m) 长度(m) 附注 起点ZH 或ZY QD 终点HZ 或YZ 左偏 右偏 JD1 DK1922+852.00 DK1923+915.49 54°03′28″ 1000 120 570.47 1063.49 64.40 JD2 DK1923+979.89 DK1924+815.63 41°00′33″ 1000 120 434.20 835.74 1553.77 JD3 DK1926+369.40 DK1927+621.49 55°00′29″ 1200 100 674.97 1252.09 ZD 26
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3.3 线路纵断面设计说明
线路纵断面是由长度不同、陡缓各异的坡段组成的。线路纵断面设计,主要包括确定最大坡度、坡段长度、坡段连接与坡度折减等问题。设计中限制坡度取为15‰,本线路相对平缓,没有进行坡度折减。主要是坡段长度的合理选取和坡段之间的连接问题。
3.3.1 坡段长度的选取
相邻两坡段的坡度变化点称为变坡点。相邻两变坡点间的水平距离称为坡段长度。从工程数量上看,采用较短的坡段长度可以更好地适应地形起伏,减少路基、桥隧等工程数量。但最短坡段长度应保证坡段两端所设的竖曲线不在坡段中间重叠。从运营角度来看,因为列车在通过变坡点时,变坡点前后的列车运行阻力不同,车钩间存在游间,将使部分车辆产生局部加速度,影响行车平稳;同时也使车辆间产生冲击作用,增大列车纵向力,坡段长度要保证不致产生断钩事故。本设计最小坡段长度为350m,满足规范和行车要求。
3.3.2 坡段连接
坡段连接的主要工作是竖曲线的设置。纵断面的坡段有上坡、下坡和平坡。上坡的坡度为正值,下坡的坡度为负值,相邻坡段坡度差的大小,应以代数差的绝对值△i表示。在线路纵断面的变坡点处设置与坡段直线相切的竖向圆弧称为竖曲线。《线规》规定:相邻坡度的最大坡度差在到发线有效长度为850m的前提下,一般情况为10‰,困难情况可为12‰。设计方案满足要求。《线规》规定:I级和II铁路相邻坡段的坡度差大于3‰时才有必要设置竖曲线,且当设计时速达到160km/h时,相邻坡段的坡度差大于1‰时就需设置竖曲线。本设计的设计时速为120km/h,竖曲线半径根据规范选为10000m。
对于I、II级铁路,竖曲线的几何要素计算公式如下:(具体数据见表3-4)
2TSH外矢距ESH?;切线长TSH?5?i;竖曲线长度KSH?2TSH
2RSH线规对竖曲线的设置还有以下规定: (1) 竖曲线不应与缓和曲线重合; (2) 竖曲线不应设在明桥面上; (3) 不应与道岔重叠。
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设计过程中对所有要求都进行了认真考虑计算,全部符合线规要求。
表3-4 坡度表 路肩设计变坡点里程 高程 DK1921+500 4303.00 设计坡度(‰) 上 DK1922+500 4302.00 DK1923+950 4281.99 DK1924+900 4271.70 DK1926+850 4260.00 DK1928+150 4260.00 0 1300 6.0 1950 10000 60 14.9 950 10000 89 13.8 1450 只有在相邻坡段的坡度差大于3‰时才有必要设置竖曲线 平 下 1 坡长(m) 1000 10000 128 竖曲线(m) 半径 长度 附注 3.4 线路平面位置和沿线高程控制说明
在平面定线设计过程中,注意了多方面的比较,例如线路长度、绕避情况、线路双方向克服高度总和、桥隧总延长与工程量估算、重点土石方工点数与最大填挖高度等,最终定出了线路的平面位置。沿线线路基本选择规避不良地质地段,尽量选择地势较平坦的草坪安排路线以保证高程的连贯,在中段水系处地势两边高中间低,选择沿山体边缘处行进,所以要进行山体加固以及建造排水设施。在终点站岸嘎车站处,为了保证坡度差不致太大影响机车行进的顺畅和安全性,出现了偏大的填方量。
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第4章 桥址选择及隧道位置选择说明
4.1 桥址选择说明
本设计中1座特大桥(长约1500m),1座跨河中桥(长约20m),1座立交中桥(长约20m)。
桥位选择所考虑的主要要素,可归纳为水文和地貌条件有利、工程地质条件较好以及满足定线的一般要求三个方面。线规对桥梁位置有如下规定:
(1) 特大桥、大桥宜设在直线上,困难条件下必须设在曲线上时,宜采用较大的曲线半径;
(2) 明桥面桥应设在直线上; (3) 明桥面桥不应设在反向曲线上; (4) 明桥面桥宜设在平道上;
(5) 明桥面桥上不宜设置竖曲线,以免调整轨顶标高引起铺设和养护的困难。所以纵断面设计时,应使变坡点距明桥面桥两端不小于竖曲线切线长。
基于以上考虑,本设计的桥梁选址经过了反复修改和考虑,拉萨河流量大,分支多而且分散,初步设计了三座桥,后来考虑到路桥过渡段较多而且路基处理复杂,再加上桥梁地段与路基地段存在静态和动态的不平顺,影响行车安全。最终确定建一座特大桥全线通过,这样铁路在运行过程中比较平稳,桥梁的沉降量也容易控制,工程量相对较小。
4.2 隧道选址说明
在铁路选线中,当需要克服高程障碍、降低越岭高程、缩短线路长度和绕避不良地质地段时,我们可以考虑修筑隧道。在本设计中,考虑到与下一站的合理衔接,终点站设计之后就需要开挖隧道。从地形图中我们可以看出,隧道区大部分地段主要是由第四系全新统地层所覆盖,基岩为砾石和喜山期花岗岩等组成。
我们在设计过程中,主要要考虑的是隧道的整体走向以及洞口的选址。隧道的整体走向不仅要有利于开挖,而且要尽量节省工程投资,并与岸嘎站平稳衔接。隧道宜设在直线上,如地形地质条件限制必须设在曲线上时,宜将曲线设在洞口附近并采用较大的曲线半径。洞口是隧道的薄弱环节,洞口工程处理不当,易产生病害,危机行车安全。在洞口的选址方面,规范规定:
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