渭南臨渭區(qū)油庫內部鐵路鐵路軌道曲線整畢業(yè)設計

1、畢業(yè)設計(論文)題目： 渭南臨渭區(qū)油庫內部鐵路 鐵路軌道曲線整 目錄第一章3緒 論3第二章 鐵路軌道曲線調查概況5第三章 鐵路軌道曲線調查內容6第一節(jié) 確定調查目的和調查對象6第二節(jié) 確定調查要點6一、軌道鋼軌的傷損與狀態(tài)檢測6二、軌道水平的調查7三、軌道高低的調查7四、曲線要點的調查8第四章 鐵路軌道曲線病害分析9第一節(jié) 鐵路軌道曲線病害進行分析9第二節(jié) 鐵路軌道曲線爬行病害原因進行分析11一、軌道爬行病害原因分析11二、鐵路曲線病害產生的原因分析12第五章 鐵路軌道曲整正方案研究與實踐16第一節(jié) 鐵路軌道曲線整正方案研究16一、曲線軌距加寬16二、曲線軌距加寬的確定原則17三、根據(jù)車輛條件

2、確定軌距加寬17四、根據(jù)機車條件檢算軌距加寬17五、外軌超高的作用及其設置方法19第二節(jié)、鐵路軌道曲線整正方案實踐（曲線繩正法撥道）20一、曲線繩正法概述20二、曲線整正的基本原理21三、曲線整正的測量：23四、曲線計劃正矢的計算24五.確定緩和曲線長度28六.確定曲線主要裝點位置28第三節(jié)、曲線整正計算29一、計算曲線中央點的位置29二、確定設置緩和曲線前圓曲線長度29三、確定緩和曲線長度30四、計算主要樁點位置30五、確定各點的計劃正矢30六、檢查計劃正矢是否滿足曲線整正前后兩端的直線方向不變的要求32七、計算撥量32八、撥量修正35第六章、曲線整正方案實踐操作：40第一節(jié)、曲線整正結果計

3、算：40第二節(jié)、軌道曲線整正實踐方案結論41第七章 畢業(yè)設計總結43第一章緒 論曲線是鐵路軌道管理中的薄弱環(huán)節(jié)之一，因為其引導機車車輛轉向的作用，所以曲線軌道承受著機車車輛巨大的沖擊力，相對于直線地段，及易產生各種曲線病害，產生這些病害的原因是多方面的，整治這些病害也要從多方面入手綜合考慮。所以正確認識曲線病害的發(fā)生原因和規(guī)律，采取正確的整治方法，對于恢復和保持線路狀態(tài)具有重要意義，同時可以減少鐵路維修中的人力、物力消耗；反之，則反復整治，病害不得消除，費工、費時達不到效果。鐵路軌道是鐵路運輸?shù)幕A設備，曲線病害給鐵路軌道的狀態(tài)帶來嚴重影響，尤其是曲線方向不良、軌距不符、水平超限、軌底坡不統(tǒng)一

4、、曲線鋼軌側面磨耗、剝落掉塊和波浪形磨耗等病害更是嚴重影響著行車安全；以下介紹曲線方向不良產生的原因及整治方法?？v觀今日世界各國鐵路發(fā)展藍圖，鐵路發(fā)展戰(zhàn)略成為國家發(fā)展戰(zhàn)略重要組成部分。人們已經認識到，鐵路不僅對一個國家經濟和社會發(fā)展具有巨大推動作用，同時也是一個國家經濟社會發(fā)展水平的重要標志。隨著國民經濟和國防建設發(fā)展的需要，鐵路在運輸組織和技術設備方面有了長足的進步，但是社會主義市場經濟的發(fā)展也對鐵路運輸提出了更高的要求。伴隨鐵路在全球范圍內的復興，人們逐步認識到路網在鐵路發(fā)展和國民經濟發(fā)展中具有基礎地位和重要作用。因此，許多國家制定了長遠路網總體發(fā)展規(guī)劃，指導鐵路建設和發(fā)展。為適應廣大旅客

5、對運輸市場的要求，我國鐵路已先后6次對既有線實施提速。調整列車運行圖，列車提速技術實現(xiàn)歷史性突破。運輸安全裝備普遍得到改善，一批高科技設備投入使用，有力的促進了鐵路運輸?shù)纳a，也是鐵路運輸在市場競爭中提供了十分有利的條。在現(xiàn)今時代與社會進步中，鐵路也在不斷的飛速發(fā)展，隨著行車密度和軸重的提高。不少區(qū)段鋼軌的側面磨耗和剝落掉塊情況十分嚴重，較嚴重的發(fā)展下去將是十分危險的。對于曲線的超高設置應根據(jù)定期的測速資料來依次設置。由于多年不測速，只是憑現(xiàn)場經驗來調整超高，致使超高與速度不相適應，存在較大的欠超高或者過超高。那樣將大大影響鋼軌的使用壽命，制約行車的速度。曲線地段的病害如得不到及時、妥善的整治

6、，輕則影響行車的質量，使旅客感到不舒適或者列車發(fā)生晃動；重則造成列車的顛覆。因此，曲線地段的病害應當高度重視，絕不可掉以輕心。在曲線地段，由于離心力的作用使列車車體向外傾斜，迫使鋼軌受到沖擊而變形。車輪和鋼軌就會產生嚴重的磨耗，必然導致旅客列車上的旅客感覺到不舒適等現(xiàn)象。怎樣才能解決這些問題，使列車能夠安全平穩(wěn)的通過曲線，這就需要在曲線兩頭設置緩和曲線，合理設置外軌超高和加寬軌距，加強線路設備的維修和養(yǎng)護，保持曲線線形等。鐵路大發(fā)展，進一步突出其在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的地位與作用，離不開國家的大力支持。在過去的幾年的時間了，中國鐵路已經是實現(xiàn)了階段性的跨越。鐵路未來將向更快，運量更大發(fā)展，運輸量也

7、將越來越繁忙，這就向鐵路的基礎線路提出了更高的要求?，F(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，一定會使得線路質量更高，病害被預防在未然，維修量將越來越少，以致達到少維修或者免維修，那樣鐵路的明天將更加輝煌。第二章 鐵路軌道曲線調查概況為保持鐵路經常處于符合鐵路技術標準所規(guī)定的良好狀態(tài)，對鐵路路基、軌道等進行的養(yǎng)護修理作業(yè)。 鐵路線路在列車重力和列車運動產生的各種力的作用下，以及在自然環(huán)境的影響下，會發(fā)生各種病害。常見的病害有：鐵路線路及其各組成部分在空間位置上的改變，如線路爬行，軌距擴大或縮小，線路方向錯動，線路不均勻下沉或凍起等；軌枕損壞和道床臟污等。鐵路線路病害影響列車的正常運行,甚至危及列車運行安全。因此,鐵

8、路線路養(yǎng)護的基本任務就是通過對線路的系統(tǒng)檢查，及時發(fā)現(xiàn)線路上一切不符合技術標準的現(xiàn)象和病害，并查清其原因，以便合理地計劃和組織線路養(yǎng)護作業(yè)，消除病害或縮小病害影響，使線路經常處于完好狀態(tài)，保證列車按照規(guī)定的速度，平穩(wěn)、安全和不間斷地運行。養(yǎng)護內容包括線路狀態(tài)檢查作業(yè)和線路養(yǎng)護修理作業(yè)。 線路狀態(tài)檢查主要形式是： 線路養(yǎng)護修理主要作業(yè)有：軌道幾何狀態(tài)的整修，包括順平線路、撥正方向、改正軌距、矯正軌底坡、調整軌縫和防爬鎖定線路等；保養(yǎng)并個別更換傷損的鋼軌、軌枕及聯(lián)結零件，或全部更新鋼軌、軌枕及聯(lián)結零件；保養(yǎng)并整修路基、排水及防護加固設備；整修道口和線路標志；做好其他屬于延長設備使用壽命的修理工作，

9、如焊補鋼軌、轍叉，整修聯(lián)結零件，補修軌枕等。道岔和曲線是線路上的薄弱環(huán)節(jié)，除進行上述有關作業(yè)外，還需根據(jù)特別規(guī)定的技術標準和要求，進行相應的作業(yè)項目。 第三章 鐵路軌道曲線調查內容第一節(jié) 確定調查目的和調查對象調查目的：分析曲線軌道的受力情況，探討了小半徑曲線病害的成因與危害，提出了曲線病害的整治辦法及曲線整正中的技術管理。 調查對象：鐵路線路曲線病害主要有：曲線軌道方向不良，軌距不符，水平超限，軌底坡不統(tǒng)一，曲線鋼軌側面磨耗，剝落掉塊和波浪形磨耗。由于在曲線地段車輪對鋼軌產生的反向力，使曲線地段的線路承受著多方向的作用力。因此線路的曲線地段，特別是小半徑的曲線地段是鐵路三大薄弱環(huán)節(jié)之一。第二

10、節(jié) 確定調查要點 一、軌道鋼軌的傷損與狀態(tài)檢測1.鋼軌的傷損： 鋼軌傷損是指鋼軌在使用過程中發(fā)生鋼軌折斷，裂紋及其他影響和限制鋼軌使用性能的傷損。 2.鋼軌傷損的分類： 由于機車車輛對鋼軌的動力作用，自然環(huán)境和鋼軌本身質量等原因，鋼軌經常發(fā)生裂紋，折斷和磨耗等現(xiàn)象。鋼軌傷損是鐵路上一個較為突出的問題，并嚴重影響行車安全。我國根據(jù)鋼軌的傷損種類，傷損位置及傷損原因進行分類，共分為9類32種傷損，并用兩位數(shù)編號，十位數(shù)表示傷損部位和狀態(tài)，個位數(shù)表示造成傷損的原因。3.典型鋼軌傷損：（1）鋼軌的磨耗鋼軌磨耗主要是指鋼軌的側面磨耗和波浪形磨耗。（2）軌頭核傷軌頭核傷是對行車威脅最大的一種鋼軌傷損，是最

11、危險的鋼軌傷損。（3）軌頭表面接觸疲勞傷損 軌頭表面接觸疲勞傷損類型主要表現(xiàn)為軌距角處的魚鱗狀剝離裂紋和剝離掉塊，斜線狀剝離裂紋，踏面剝離裂紋和淺層掉塊以及踏面輾寬或局部壓潰凹陷，甚至鋼軌因此而斷裂。（4）軌腰螺栓孔裂紋： 鋼軌端部軌腰鉆孔后，強度削弱，螺栓孔周圍產生較高的局部應力，在列車沖擊荷載作用下，螺栓孔裂紋開始產生和發(fā)展，并出現(xiàn)疲勞傷損。二、軌道水平的調查軌道水平是指兩股鋼軌的頂面，在直線地段應保持在同一水平面，在曲線地段應滿足外軌超高均勻和平順的要求。簡單的說就是軌道上左右鋼軌的水平。保持水平的目的是使兩股鋼軌受力均勻，并保證車輛平穩(wěn)行駛。軌道不平順的兩根鋼軌在高低和左右方向與鋼軌理

12、想位置幾何尺寸的偏差。軌道不平順對機車車輛系統(tǒng)是一種外部激擾，是產生機車車輛系統(tǒng)震動的主要根源。軌道不平順隨機變化規(guī)律的函數(shù)描述，是機車車輛與軌道系統(tǒng)動力分析的重要基礎資料，這種動力分析是現(xiàn)代機車車輛和軌道設計、養(yǎng)護和質量評估的重要手段。軌道不平順有四種類型；1、軌道前后高低不平順。它是指實際的軌道中心線與理想的軌道中心線沿長度方向的垂向幾何位置偏差。2、軌道水平不平順。它是指左右鋼軌沿長度方向的垂向高度差。3、軌道方向（軌向）不平順。它是指實際的軌道中心線與理想的軌道中心線沿長度方向的水平幾何位置偏差。4、軌距不平順。它是指實際的軌距與名義軌距的偏差。軌道不平順可分為周期性軌道不平順、隨機不

13、平順和局部不平順。周期性軌道不平順是由于軌道接縫形成的以軌長為波長的不平順。隨機不平順是由于軌道的鋪設、維護保養(yǎng)產生的誤差和輪軌磨耗所產生的不平順，它因時因地而有所不同。局部不平順是由于線路的特定結構（如道岔、轉讓線、側線、緩和曲線、分岔線、橋梁等）或偶然地點（如線路的局部病害）產生的不平順。三、軌道高低的調查 一般鋼軌頂面的縱向的高低差，叫做線路的前后高低。高低反映的是鋼軌頂面的縱向的平順情況。鋼軌頂面的高低不平順，會使列車通過時沖擊動力增加，使道床變形加快，反過來又擴大不平順，從而使列車對軌道的破壞力更大，形成惡性循環(huán)。這種破壞作用往往同不平順的深度成正比，而同它的長度成反比，即長度越短，

14、破壞力越大。新鋪或剛大修過的線路，軌面應目視平順，但經過一段時間列車運營后，由于路基下沉、道床搗固不實、扣件松動、軌枕失效、鋼軌不均勻磨耗等原因，軌面會出現(xiàn)高低不平。軌底與墊板、墊板與軌枕之間出現(xiàn)間隙（間隙超過2mm時稱為吊板）或軌枕與道床頂面間出現(xiàn)間隙（間隙超過2mm時稱為空板或暗坑）。列車通過時，有吊板或暗坑的地方下沉就大，將引起列車的劇烈運動，加速道床的變形，繼而又引起更加劇烈的振動，形成惡性循環(huán)，對行車極為不利。前后高低應目視平順，用10m弦測量軌頂最大矢度。在日常檢測時，先俯身目視鋼軌下顎線的高低平順情況，找出高低不良處所，然后用10m弦線在鋼軌頂面中部測量最大矢度，弦線應置于能測量

15、出最大矢度的位置，如鋼軌是向上凸起的，應使用相同厚度的墊塊將弦線兩端墊高，墊塊厚度一般可采用20或30mm，將測得的結果減去墊塊厚度即為高低差，對直線地段兩股鋼軌的高低應分別進行檢查，對曲線地段只檢查里股鋼軌的高低，為減少誤差，還應考慮弦線的擾度，一般按1mm考慮。四、曲線要點的調查一、在線路上設計曲線時，應盡量采用單曲線，僅在困難條件下才設置復曲線。在曲線地段，應根據(jù)不同的地形條件，選擇一定的曲線半徑和角度，轉向角越小，列車運行條件就越好；反之，轉向角越大，列車運行條件就越差。所以鋪設時，應盡量采用大半徑，小轉向角曲線。但是，同時也受到地形條件的限制，半徑太大，就達不到預期的效果，影響行車速

16、度；半徑太小，難以保持正確的位置。因此鐵路技術管理規(guī)程規(guī)定，不同等級的線路，用不同半徑的曲線。如：一級鐵路的一般地段的曲線半徑不得小于1000m，困難條件下不得小于400m；二級鐵路一般地段不得小于800m，困難條件下不得小于400；三級鐵路一般不得小于600m，困難條件下不得小于350m。二、我國鐵路緩和曲線和曲線的線形大多數(shù)都采用三次拋物線，這類緩和曲線正矢和外軌超高的分布呈折線梯形，緩和曲線在其終點，不能滿足正矢和超高圓順過度的要求。因此，在緩和的始終點不可避免的要出現(xiàn)附加動力作用，致使緩和曲線部分正矢和超高的變化較大，超限處高于圓曲線部分。為了更進一步的提高緩和曲線的養(yǎng)護質量，在設置緩

17、和曲線正矢和超高時必須注意以下問題：（1）固定緩和曲線的頭尾位置，曲線頭尾應有正確的標記，每次起撥道前均應校對，對已經發(fā)生的異變，應采用偏角法，角圓法或者繩正法進行校核，以確定正確位置。（2）合理設置緩和曲線頭尾的正矢和超高，為了消除三次拋物線形和曲線頭尾離心力的突變，可在其始終點進行適當?shù)母纳疲瑢εc不同的曲線，其取值也不盡相同，在小半徑曲出現(xiàn)負誤差，在終點更不允許出現(xiàn)正誤差。（3）為了盡量減少緩和曲線始終點的附加動力壓值，該點至直線部分50m范圍內的軌距應為14352mm。在曲線部分設置合理的曲線加寬，曲線部分由于離心力的作用，要給車輪留一定的游動空間，否則會造成列車的傾覆第四章 鐵路軌道曲

18、線病害分析第一節(jié) 鐵路軌道曲線病害進行分析一、曲線設置的要求在線路上設計曲線時，應盡量采用單曲線，僅在困難條件下才設置復曲線。圖1- 2 有緩和曲線時的軌距圖1 -3 圓曲線軌距在曲線地段，應根據(jù)不同的地形條件，選擇一定的曲線半徑和角度，轉向角越小，列車運行條件就越好；反之，轉向角越大，列車運行條件就越差。所以鋪設時，應盡量采用大半徑，小轉向角曲線。但是，同時也受到地形條件的限制，半徑太大，就達不到預期的效果，影響行車速度；半徑太小，難以保持正確的位置。因此鐵路技術管理規(guī)程規(guī)定，不同等級的線路，用不同半徑的曲線。如：一級鐵路的一般地段的曲線半徑不得小于1000m，困難條件下不得小于400m；二

19、級鐵路一般地段不得小于800m，困難條件下不得小于400；三級鐵路一般不得小于600m，困難條件下不得小于350m。 二、曲線病害產生的原因 列車的運行由軌道來導向，車體在運行時，由于慣性的作用是不會改變方向的。尤其是在鐵路線路上，而在曲線地段，軌道卻不斷的轉變方向，迫使車體也不斷的改變方向。因此，車體運行方向和曲線軌道的方向總是相互矛盾著的。曲線地段是鐵路線路上的薄弱環(huán)節(jié)之一，在一般的地形條件下，鐵路曲線約占正線延長線的30%，提高曲線的養(yǎng)護質量，對均衡提高線路的質量，延長軌道各部的使用壽命，保證行車安全有著重要的意義。 三、曲線病害的分類 鐵路線路曲線病害主要有：方向不良，軌距不符，水平超

20、限，軌底坡不統(tǒng)一，曲線鋼軌側面磨耗，剝落掉塊和波浪形磨耗。由于在曲線地段車輪對鋼軌產生的反向力，使曲線地段的線路承受著多方向的作用力。因此線路的曲線地段，特別是小半徑的曲線地段是鐵路三大薄弱環(huán)節(jié)之一，特別值得重點保護。 四、曲線病害的危害 在現(xiàn)今時代與社會進步中，鐵路也在不斷的飛速發(fā)展，隨著行車密度和軸重的提高。不少區(qū)段鋼軌的側面磨耗和剝落掉塊情況十分嚴重，輕微的用12年就磨耗到限，較嚴重的區(qū)段8個月就需要成段更換磨損鋼軌。在有的區(qū)段，鋼軌波浪形磨耗已成為制約鋼軌使用壽命的主要因素，鋼軌波浪形磨耗一旦形成，發(fā)展下去將是十分危險的。對于曲線的超高設置應根據(jù)定期的測速資料來依次設置。在有的區(qū)域，由

21、于多年不測速，只是憑現(xiàn)場經驗來調整超高，致使超高與速度不相適應，存在較大的欠超高或者過超高。那樣將大大影響鋼軌的使用壽命，制約行車的速度。曲線地段的病害如得不到及時、妥善的整治，輕則影響行車的質量，使旅客感到不舒適或者列車發(fā)生晃動；重則造成列車的顛覆。因此，曲線地段的病害應當高度重視，絕不可掉以輕心。在曲線地段，由于離心力的作用使列車車體向外傾斜，迫使鋼軌受到沖擊而變形。車輪和鋼軌就會產生嚴重的磨耗，必然導致旅客列車上的旅客感覺到不舒適等現(xiàn)象。怎樣才能解決這些問題，使列車能夠安全平穩(wěn)的通過曲線，這就需要在曲線兩頭設置緩和曲線，合理設置外軌超高和加寬軌距，加強線路設備的維修和養(yǎng)護，保持曲線線形等

22、。 第二節(jié) 鐵路軌道曲線爬行病害原因進行分析一、軌道爬行病害原因分析多數(shù)鐵路線路常年裸露在大自然中，由于機車車輛的動力作用和自然條件對線路的影響，軌道幾何尺寸不斷發(fā)生變化。加之路基、道床隨時發(fā)生變形，線路設備不斷機械磨損，計劃維修、緊急補修和重點整治比例安排的不合理，維修方法不當，以及周期性的大、中修工作未能夠及時進行，因而對鐵路線路造成諸多病害。為保持鐵路經常處于符合鐵路技術標準規(guī)定的良好狀態(tài)，我們就必須對鐵路路基、軌道等進行養(yǎng)護維修作業(yè)。鐵路線路養(yǎng)護的基本任務就是通過對線路的系統(tǒng)檢查，及時發(fā)現(xiàn)線路上的一切不符合技術標準的現(xiàn)象和病害，并查清其原因，以便合理地計劃和組織線路的養(yǎng)護作業(yè)，消除病害

23、和縮小病害影響，使線路經常處于完好狀態(tài)，保證列車按照規(guī)定的速度，平穩(wěn)、安全和不間斷地運行。1.1.線路爬行病害 列車車輪沿鋼軌運行時,除產生豎直力和橫向力外,還有縱向水平力。由于縱向力的作用,使鋼軌沿著軌枕或軌道框架沿著道床頂面縱向移動,這種現(xiàn)象稱為線路爬行,使鋼軌產生爬行的縱向水平力稱為爬行力。1.2.線路爬行的原因 線路爬行是萬病之源，形成爬行的主要原因有：鋼軌在動荷載下的撓曲、列車運行的縱向力、鋼軌溫度變化、車輪在接頭處撞擊鋼軌、列車制動等。當線路上防爬設備不足，扣件的扣壓力及道床縱向阻力不夠時就會加劇線路爬行。一般認為鋼軌撓曲是線路爬行的最主要原因，而其他的因素則促成和加劇了線路的爬行

24、。1.3.預防線路爬行的方法防止線路爬行的措施主要是增加線路縱向阻力。加強軌枕與道床間的防爬阻力，方法是保持道床的標準斷面，做到軌枕底下道碴厚度足夠、軌枕盒內道碴豐滿、軌枕兩端碴肩夠寬、加強搗固、保持線路平順、夯實道床。此外對臟污嚴重的道床一定要進行清篩，以防止因翻漿冒泥和線路爬底，降低線路縱向阻力。還應保持扣件的應有扣壓力。為了增加鋼軌與夾板之間，墊板與軌枕之間的阻力，應及時擰緊螺栓，擰緊扣件。對于失效的扣件應及時更換和整修。二、鐵路曲線病害產生的原因分析1，曲線病害產生的原因 列車的運行由軌道來導向，車體在運行時，由于慣性的作用是不會改變方向的。尤其是在鐵路線路上，而在曲線地段，軌道卻不斷

25、的轉變方向，迫使車體也不斷的改變方向。 因此，車體運行方向和曲線軌道的方向總是相互矛盾著的。曲線地段是鐵路線路上的薄弱環(huán)節(jié)之一，在一般的地形條件下，鐵路曲線約占正線延長線的30%，提高曲線的養(yǎng)護質量，對均衡提高線路的質量，延長軌道各部的使用壽命，保證行車安全有著重要的意義。2，曲線病害的分類 鐵路線路曲線病害主要有：方向不良，軌距不符，水平超限，軌底坡不統(tǒng)一，曲線鋼軌側面磨耗，剝落掉塊和波浪形磨耗。由于在曲線地段車輪對鋼軌產生的反向力，使曲線地段的線路承受著多方向的作用力。因此線路的曲線地段，特別是小半徑的曲線地段是鐵路三大薄弱環(huán)節(jié)之一，特別值得重點保護。 3，曲線病害的危害 在現(xiàn)今時代與社會

26、進步中，鐵路也在不斷的飛速發(fā)展，隨著行車密度和軸重的提高。不少區(qū)段鋼軌的側面磨耗和剝落掉塊情況十分嚴重，輕微的用12年就磨耗到限，較嚴重的區(qū)段8個月就需要成段更換磨損鋼軌。在有的區(qū)段，鋼軌波浪形磨耗已成為制約鋼軌使用壽命的主要因素，鋼軌波浪形磨耗一旦形成，發(fā)展下去將是十分危險的。 對于曲線的超高設置應根據(jù)定期的測速資料來依次設置。在有的區(qū)域，由于多年不測速，只是憑現(xiàn)場經驗來調整超高，致使超高與速度不相適應，存在較大的欠超高或者過超高。那樣將大大影響鋼軌的使用壽命，制約行車的速度。曲線地段的病害如得不到及時、妥善的整治，輕則影響行車的質量，使旅客感到不舒適或者列車發(fā)生晃動；重則造成列車的顛覆。

27、因此，曲線地段的病害應當高度重視，絕不可掉以輕心。在曲線地段，由于離心力的作用使列車車體向外傾斜，迫使鋼軌受到沖擊而變形。車輪和鋼軌就會產生嚴重的磨耗，必然導致旅客列車上的旅客感覺到不舒適等現(xiàn)象。怎樣才能解決這些問題，使列車能夠安全平穩(wěn)的通過曲線，這就需要在曲線兩頭設置緩和曲線，合理設置外軌超高和加寬軌距，加強線路設備的維修和養(yǎng)護，保持曲線線形等。 4，曲線地段的養(yǎng)護 曲線時線路上的病害多發(fā)地段，應加強養(yǎng)護，堅持“預防為主，防治結合，修養(yǎng)并重”的原則。尤其是那些病害的多發(fā)、易發(fā)地段，特別應當加強防護的事小半徑曲線地段。從設備上加強曲線，使路基參數(shù)達到設計標準。路肩平整，排水良好，整治路基病害，

28、防止路基基礎變化帶動上部建筑的變形，并按規(guī)定更換失效的軌枕。根據(jù)設計的曲線要素正確測定曲線位置，及時安設曲線頭尾標志固定曲線位置。正確測定現(xiàn)場正矢，用計算機進行撥正計算，全面撥正線路。 5，設置合理的曲線外軌超高 我國鐵路緩和曲線和曲線的線形大多數(shù)都采用三次拋物線，這類緩和曲線正矢和外軌超高的分布呈折線梯形，緩和曲線在其終點，不能滿足正矢和超高圓順過度的要求。因此，在緩和的始終點不可避免的要出現(xiàn)附加動力作用，致使緩和曲線部分正矢和超高的變化較大，超限處高于圓曲線部分。為了更進一步的提高緩和曲線的養(yǎng)護質量，在設置緩和曲線正矢和超高時必須注意以下問題： 1） 固定緩和曲線的頭尾位置，曲線頭尾應有正

29、確的標記，每次起撥道前均應校對，對已經發(fā)生的異變，應采用偏角法，角圓法或者繩正法進行校核，以確定正確位置。 2） 合理設置緩和曲線頭尾的正矢和超高，為了消除三次拋物線形和曲線頭尾離心力的突變，可在其始終點進行適當?shù)母纳?，對與不同的曲線，其取值也不盡相同，在小半徑曲出現(xiàn)負誤差，在終點更不允許出現(xiàn)正誤差。 3） 為了盡量減少緩和曲線始終點的附加動力壓值，該點至直線部分50m范圍內的軌距應為14352mm。在曲線部分設置合理的曲線加寬，曲線部分由于離心力的作用，要給車輪留一定的游動空間，否則會造成列車的傾覆。 小半徑曲線病害產生的原因及危害:圖1-4 小半徑曲線小半徑曲線在以上各種力的作用下，導致鋼

30、軌、線路幾何尺寸、軌枕、道床等設備產生變化，經過一段時間的列車運行，各種殘余變形進一步擴大，線路各種病害逐步顯現(xiàn)出來。1、主要病害 一是鋼軌傷損病害：鋼軌側磨、波磨及接頭傷損是小半徑曲線常見的病害，尤其是側磨，是小半徑曲線最突出的傷損類型。二是軌道幾何尺寸易超限：小半徑曲線上高低、軌距、超高、正矢相對其他線路容易發(fā)生變化，保持的周期短，特別是軌距擴大病害相當普遍，并且隨著鋼軌側磨的增加而逐漸加劇。三是連接零件易松動且破損率高：小半徑曲線上連接零件承受的沖擊力和橫向作用力都比較大，在相同扭力矩的情況下，小半徑曲線連接零件容易松動，而且當沖擊力和橫向力達到一定值時，易造成夾板及接頭螺栓折斷、混凝土

31、枕連接螺栓失效、枕木道釘浮離、軌距桿折斷、軌撐壓裂、尼龍座擠碎、軌枕擋肩破損等病害。2、成因分析 小半徑曲線鋼軌磨耗特別是側磨往往在多種因素的復合作用下形成。其一，線路的先天不足是鋼軌磨耗的最主要原因。列車駛經小半徑曲線時，由于車輪踏面與鋼軌面發(fā)生滑動，使相同牽引力下列車的行駛速度大大降低，使鋼軌受到的力較直線地段大的多，導致機車車輛與軌道部件都受到傷損，特別是鋼軌的側磨較大，使用壽命變短。其二，我國鐵路運輸逐步向“快速重載”方向發(fā)展，運量的增加對鋼軌沖擊破壞是最明顯的，在車輪的快速碾壓撞擊下，并在其他因素的作用下，鋼軌頭部內側接觸面逐漸剝離，鋼軌側面磨耗逐步形成，并快速變化。曲線超高設置應根

32、據(jù)實際通過的列車對數(shù)和實際通過的車速來確定。而事實上車速和通過對數(shù)是在不斷變化、逐步增加的，超高數(shù)值的合理性很難確定。其三，超高偏大，車輪在向心力作用下撞擊摩擦下股鋼軌，從而逐漸形成下股鋼軌波磨。其四，超高偏小，車輪在離心力作用下撞擊摩擦上股鋼軌，上股鋼軌側磨逐漸形成。其五，軌枕預留軌底坡是1/40，用于直線地段是合適的，而在曲線地段，由于超高的作用，使車輪踏面與鋼軌頂面未全部接觸，車體荷載就集中于鋼軌內頂接觸面，形成偏載，有時輪緣擠壓鋼軌頭部內側面，對鋼軌破壞很大，容易形成磨耗。只有增大軌底坡，方可消除偏載作用。其六，車輪踏面對鋼軌的沖擊摩擦，使其踏面形成不均勻磨耗，從而使列車進行蛇形運動，

33、沖擊鋼軌，助長磨耗的形成。另外，車體與車體、車體與輪對之間連接不牢固，增加列車的晃動，也會助長磨耗的形成。從造成曲線病害的諸多因素分析，運營條件和軌道結構屬于客觀因素，在一定條件下不易改變。造成小半徑曲線病害的最直接因素是機車車輛作用在小半徑曲線上的附加力。曲線狀態(tài)好，附加力小，對曲線的破壞就??；曲線狀態(tài)差，附加力大，對曲線的破壞越大。因此，保持曲線良好的狀態(tài)，減少機車車輛作用在軌道上的附加力，是延長曲線維修周期、降低維修成本的關鍵。3.曲線病害的整治辦法 調整好小半徑曲線各部尺寸 有計劃地整治小半徑曲線范圍內的漫坑，及時消滅小坑及低接頭。 每年根據(jù)春季測速資料，夏季結合綜合維修對超高進行調整

34、，特別對鋼軌出現(xiàn)傷損異常的曲線要做重點測速。小半徑曲線軌距易變化，需經常不斷地進行調整 在曲線撥正中，采用增加副矢點的辦法對控制曲線圓順度效果較好。具體辦法是：在現(xiàn)有10 間距中間增設一點副矢，其正矢在緩和曲線上為兩相鄰正矢點之和的一半，圓曲線上為圓曲線計劃正矢，檢測工具仍為20弦線。 在曲線養(yǎng)護中要切實注意緩和曲線的養(yǎng)護。超高、軌距和正矢遞減是否符合標準，是緩和曲線養(yǎng)護的關鍵。為便于緩和曲線上超高、軌距加寬順坡和三角坑的檢查與確定，可將超高和軌距加寬值在緩和曲線鋼軌上的標記間距改為6.25，檢查時可不受原鋼軌檢查點位置的限制，按超高和軌距加寬標記點放置道尺，記錄時在線路檢查記錄簿“水平”一欄

35、中劃斜線，斜線上填寫實際檢查超高值，斜線下填理論值。曲線范圍內連接零件要經常保持全、緊、靠、密，無失效，扭力矩符合維規(guī)規(guī)定，擋肩破損的混凝土枕要及時修復，失效的要及時更換，道床不潔要及時清篩，道床要飽滿，上股按規(guī)定加寬到0.4。第五章 鐵路軌道曲整正方案研究與實踐第一節(jié) 鐵路軌道曲線整正方案研究一、曲線軌距加寬 機車車輛進入曲線軌道時，仍然存在保持其原有形式方向的慣性，只是受到外軌的引導作用方才沿著曲線軌道行駛。在小半徑曲線，為使機車車輛順利通過曲線而不致被楔住或擠開軌道，減小輪軌間的橫向作用力，以減少輪軌磨耗，軌距要適當加寬。加寬軌距，系將曲線軌道內軌向曲線中心方向移動，曲線外軌的位置則保持

36、與軌道中心半個桂劇的距離不變。曲線軌道的加寬值與機車車輛轉向架在曲線上的幾何位置有關。一 、轉向架的內接形式由于輪軌游間的存在，機車車輛的車架或轉向架通過曲線軌道時，可以占有不同的幾何位置，即可以有不同的內接形式。隨著軌距大小的不同，機車車輛 在曲線上可呈現(xiàn)以下四種內接形式：1. 斜接。機車車輛車架或轉向架的外側最前位車輪輪緣與外軌作用邊接觸，內側最后位車輪輪緣與內軌作用邊接觸。2. 自由內接。機車車輛車架或轉向架的外側最前位車輪輪緣與外軌作用邊接觸其它各輪輪緣無接觸地在軌道上自由行駛。3. 楔形內接。機車車輛車架或轉向架的最前位和最后位外側車輪輪緣同時與外軌作用邊接觸，內側中間車輪的輪緣與內

37、軌作用邊接觸。 4. 正常強制內接。為避免機車車輛以楔形內接形式通過曲線，對楔形內接所需軌距增加 ，此時轉向架在曲線上所處的位置稱為正常強制內接。二、曲線軌距加寬的確定原則已如上述，機車車輛通過曲線的內接形式，隨著輪軌游間大小而定。根據(jù)運營經驗以自由內接最為有利，但機車車輛的固定軸距長短不一，不能全部滿足自由內接通過。為此，確定軌距加寬必須滿足如下原則：1. 保證占列車大多數(shù)的車輛能以自由內接形式通過曲線；2. 保證固定軸距較長的機車通過曲線時，不出現(xiàn)楔形內接，但允許以正常強制內接形式通過；3. 保證車輪不掉道，即最大軌距不超過容許限度。三、根據(jù)車輛條件確定軌距加寬我國絕大部分的車輛轉向架是兩

38、軸轉向架。當兩軸轉向架以自由內接形式通過曲線時，前軸外輪輪緣與外軌的作用邊接觸，后軸占據(jù)曲線垂直半徑的位置。則自由內接形式所需最小軌距為：sf=qmax+f0 （22）式中 sf-自由內接所需軌距；qmax-最大輪對寬；f0-外矢距，其值為其中 l-轉向架固定軸距，r-曲線半徑。圖1-5 轉向架自由內接以 s0表示直線軌距，則曲線軌距加寬值e應為：現(xiàn)以我國目前主型客車202型轉向架為例計算如下：設r=350m,l=2.4m,qmax=1424m 則mm由以上計算可見，曲線半徑為350m及以上的曲線，軌距不需加寬。四、根據(jù)機車條件檢算軌距加寬在行駛的列車中，機車數(shù)量比車輛少得多，應次允許機車按較

39、自由內接所需軌距為小的正常強制內接通過曲線。假設一個車軸沒有橫動量的四軸機車車架，在軌道中處于楔形內接形態(tài)。車架處于楔形內接時的軌距應為：sw=qmax+f0-f1(23)式中 qmax-最大輪對寬度；f0-前后兩端車軸的外輪在外軌處所形成的矢距，其值為：其中 l1-第一軸至第二軸距離，l2-第二軸至第三軸距離，l3-第三軸至第四軸距離；fi-中間兩個車軸的內輪在內軌處形成的矢距，其值為：其中 li1-第二軸至與車架縱軸垂直的曲線半徑之間的距離，可由下式計算：當機車處于正常強制內接時，正常強制內接軌距 sw等于 sw=sw+1/2min =qmax+f0-f1+1/2min(24)式中min

40、-直線軌道的最小游間。五、曲線軌道的最大允許軌距曲線軌道的最大軌距，應切實保障行車安全，不使其掉道。在最不利情況下，當輪對的一個車輪輪緣緊貼一股鋼軌時，另一個撤論踏面與鋼軌的接觸點即為車輪踏面的變坡點。曲線軌道容許最大軌距: 由下式計算:s max = d min + t min r + a r s(25) 式中：dmin-車輛車輪最小輪緣厚度，其值為22mm；tmin-車輪最小輪背內側距離；r-車輛車軸彎曲時輪背內側距離縮小量，用2mm；a -輪背至輪踏面斜度為1：20與1：10變坡點的距離，用100mm；圖1-6 曲線軌道最大允許軌距r -鋼軌頂面圓角寬度，用12mm；s-鋼軌彈性擠開量，

41、用2mm。將上述采用的數(shù)值代入得：s max = 22 + 1350 2 + 100 12 2 = 1456mm因軌距的容許偏差不得超過6mm，所以曲線軌道最大容許軌距應為1450mm，即最大允許加寬15mm。鐵路線路維修規(guī)則規(guī)定：新建、改建及線路大修或成段更換軌枕地段，按圖1-4規(guī)定的標準進行曲線 軌距加寬。未按該標準調整前的線路可維持原標準。曲線軌距加寬遞減率一般不得大于1，特殊條件下，不得大于2。圖 1-4曲線軌距加寬曲線半徑(m) 加寬值(mm) 軌距(mm) r350 0 1435 350r300 5 1440 r300 15 1450 五、外軌超高的作用及其設置方法 外軌超高的作用

42、：機車車輛在曲線上行駛時，由于慣性離心力作用，將機車車輛推向外股鋼軌，加大了外股鋼軌的壓力，使旅客產生不適，貨物位移等。因此需要把曲線外軌適當抬高，使機車車輛的自身重力產生一個向心的水平分力，以抵消慣性離心力，達到內外兩股鋼軌受力均勻和垂直磨耗均等，滿足旅客舒適感，提高線路的穩(wěn)定性和安全性。外軌超高：是指曲線外軌頂面與內軌頂面 水平高度之差。在設置外軌超高時，主要有外軌提高法和線路中心高度不變法兩種方法。外軌提高法是保持內軌標高不變而只抬高外軌的方法。線路中心高度不變法是內外軌分別降低和抬高超高值一半而保證線路中心標高不變的方法。前者使用較普遍，后者僅在建筑限界受到限制時才采用。一、 外軌超高

43、的作用及其設置方法。 機車車輛在曲線上行駛時，由于慣性離心力作用，將機車車輛推向外股鋼軌，加大了外軌鋼軌的壓力，使旅客產生不適，貨物移位等。因此需要把曲線外軌適當抬高，使機車車輛的自身重力產生一個向心的水平分力，以抵消離心慣性力，達到內外兩股鋼軌受力均勻和垂直磨耗均勻等，滿足旅客舒適感，提高線路的穩(wěn)定性和安全性。 二、 外軌超高度的計算。 列車以速度v沿半徑r的圓曲線運行時，產生離心力f： f=mv2/r=g v2 /gr （公式1） 式中 g-車輛重力（kn）; v-行車速度（m/s）; r-曲線半徑（m）; g-重力加速度，g=9.8m/ s2 為使內外股鋼軌所受得垂直壓力相等，應使離心力

44、與車體重力的合力作用與軌道的中心點上，相應的外軌超高為h： h=11.8 v2/r （公式2） 式中 h-外軌超高值（mm） v-行車速度（km/h） r-曲線半徑（m） 上式是按列車以速度v通過曲線時推導得到的。實際上，通過曲線的列車種類、列車重量和速度各不相同，為了合理設置超高，式中的列車速度v應當采用各次列車的平均速度v。，即 h。=11.8 v。2/r 超高度設置是否合適，在很大程度上取決于平均速度選用是否恰當。 超高設置后，經過一段時間運營，可根據(jù)實際運營狀況對外軌超高予以適當調整。 為便于管理，圓曲線外軌超高按5mm整倍數(shù)設置。第二節(jié)、鐵路軌道曲線整正方案實踐（曲線繩正法撥道）一、

45、曲線繩正法概述曲線圓度通常是用半徑來表達，如果一處曲線，其圓曲線部分各點半徑完全相等，而緩和曲線部分從起點開始按照同一規(guī)律從無限大逐漸減少，到終點時和圓曲線半徑相等，那就說明這處曲線是圓順的。但是鐵路曲線半徑都是很大的?，F(xiàn)場無法用實測半徑的方法來檢查曲線圓度，通常以曲線半徑(r)、弦長(l)、正矢(f)的幾何關系來檢驗，如圖1一1。圖17以弦線測量正矢的方法，即用繩正法來檢查曲線的圓度，用調整正矢的方法，使曲線達到圓順。測量現(xiàn)場正矢時，應用20m弦，在鋼軌踏面下16mm處測量正矢，其偏差不得超過修規(guī)規(guī)定的限度。曲線正矢作業(yè)驗收容 表11曲線半徑r(m)緩和曲線的正矢與計算正矢差(mm)圓曲線正

46、矢連續(xù)差(mm)圓曲線正矢最大最小值差(mm)r25061218250r35051015350r4504812450800max120 kmh369max 120kmh246 注：曲線正矢用20m弦在鋼軌踏面下16mm處測量。修規(guī)繩正法撥正曲線的基本要求：一、曲線兩端直線軌向不良，應事先撥正；兩曲線間直線段較短時，可與兩曲線同時撥正。二、在外股鋼軌上用鋼尺丈量，每10m設置1個測點(曲線頭尾是否在測點上不限)。三、在風力較小條件下，拉繩測量每個測點的正矢，測量3次，取其平均值。四、按繩正法計算撥道量，計算時不宜為減少撥道量而大量調整計劃正矢。五、設置撥道樁，按樁撥道。二、曲線整正的基本原理（一

47、）兩條假定（1）、假定曲線兩端切線方向不變，即曲線始終點撥量為零。切線方向不變，也就是曲線的轉角不變。即f現(xiàn)=f計式中：f現(xiàn)現(xiàn)場正矢總和 f計計劃正矢總和同時還要保證曲線兩端直線不發(fā)生平行移動，即始終點撥量為零，即e始=e終= 式中：e始曲線始點處撥量 e終曲線終點處撥量 df正矢差，等于現(xiàn)場正矢減計劃正矢 -全撥量。即為二倍的正矢差累計的合計。（2）、曲線上某一點撥道時，其相鄰測點在長度上并不隨之移動，撥動后鋼軌總長不變。（二）四條基本原理（1）、等長弦分圓曲線為若干弧段，則每弧段正矢相等。 即等圓等弧的弦心距相等(平面幾何定理)。 （2）、曲線上任一點撥動，對相鄰點均有影響，對相鄰點正矢的

48、影響量為撥點處撥動量的二分之一，其方向相反。 這是由于線路上鋼軌是連續(xù)的，撥動曲線時，某一點正矢增加，前后兩點正矢則各減少撥動量的二分之一值；反之，某一點正矢撥動量減少，前后兩點正矢則隨之增加撥量的二分之一值。如圖12所示。i點處由fi撥至i點，此時， (此時僅限于il及i+l點保證不動)。i點的撥動對i一1點和i+1點正矢產生影響均為。同理，若i一1點和i+1點分別撥動ei一1和ei+1，則對i點影響各為和。圖18式中：i點處撥后正矢 fii點處現(xiàn)場正矢 eii點處撥動量 ei一1i點前點撥動量 ei+1i點后點撥動量 （3）、由以上推論可知，撥道前與撥道后整個曲線正矢總和不變。 （4）、由

49、第二條推論，在撥道時整個曲線各測點正矢發(fā)生的增減量總和必等于零。三、曲線整正的測量：(一)、曲線現(xiàn)場正矢的測量 (二)、使用20m長的弦，將弦的兩端放在測點上股鋼軌內側鋼軌頂面下16mm位置，然后在中間測點處測量從弦線至軌頭內側的距離即正矢。 （三）、測量正矢要求做到“三不”，“三要”，“兩準確”：（1）“三不”是：在大風天氣情況下不測量正矢，弦線拉得時緊時松用力不一致時不測，弦線未放在軌頭下16mm處不測。（2）“三要”是：要用細而光滑堅實的弦線測量，要在板尺、弦線、視線三者垂直時讀數(shù)，要事先壓除鵝頭，消滅支嘴后再測。（3）“兩準確”是：讀數(shù)準確，記錄準確(四)、測量現(xiàn)場正矢是曲線整正計算前

50、的準備工作，這項工作的質量好環(huán)直接關系到計算工作，并影響到撥后曲線的圓順。因此應注意以下幾點： l、測量現(xiàn)場正矢前，先用鋼尺在曲線外股按計劃的樁距(10m)丈量并劃好標記和編出測點號。測點應盡量與直緩、緩圓等點重合。 2、測量現(xiàn)場正矢時應避免在大風或雨天進行，弦線必須抽緊，弦線兩端位置和量尺的位置要正確。在踏面下16mm處量，肥邊太于2mm時應鏟除之，每個曲線至少要丈量23次，取其平均值。3、如果直線方向不直，就會影響整個曲線，應首先將直線撥正后再量正矢；如果曲線頭尾有反彎(鵝頭)應先進行整正；如果曲線方向很差。應先粗撥一次，但撥動部分應經列車輾壓且穩(wěn)定以后，再量取現(xiàn)場正矢，以免現(xiàn)場正矢發(fā)生變

51、化，而影響撥道量計算的準確性。4、在測量現(xiàn)場正矢的同時，應注意線路兩旁建筑物的界限要求，橋梁、隧道、道口信號機等建筑物的位置，以供計劃時考慮。四、曲線計劃正矢的計算（1）、圓曲線計劃正矢由圖19可知：bd=f即曲線正矢；等即弦長的一半。正矢的計算公式如同軌距加寬的原理： 由于f與2r相比較，f甚小，可忽略不計，則上式可近似寫成為： 弦長l現(xiàn)場一般取20m，當l20m 時，(mm） 例：已知曲線半徑r=500m，弦長為20m，求圓曲線的正矢值。 解： 注：fy表示圓曲線的正矢。若求圓曲線上任一點矢距則如圖110，由幾何關系可求得：(兩個有陰影的三角形為相似形) 即：如果曲線范圍有道口，測點恰好在

52、道口上，可采用矢距計算方法，將測點移出道口便于測量。圖110例：已知某曲線r=500m，測點距為10m，各鍘點位置如圖1-11所示，求17、18、19測點的矢距值。 圖111解：第17、18(移樁)、19測點正矢分別如下：圓曲線的計劃正矢也可按現(xiàn)場圓曲線平均正矢計算。即式中：圓曲線平均正矢； 現(xiàn)場實量圓曲線正矢合計； n所量圓曲線測點數(shù)。圓曲線的計劃正矢還可以從現(xiàn)場實量正矢總和求得。 式中：現(xiàn)場測得整個曲線正矢的總和； 圓曲線內測點數(shù) 一側緩和曲線測點數(shù)、含zh、hy或yhhz點。（2）、無緩和曲線時，圓曲線始終點處正矢如圖112所示，當圓曲線與直線相連時，由于測量弦線的一端伸入到直線內，故圓曲線始、終點（zy、yz）兩側測點的正矢與圓曲線內的各點不同。圖112設：1、2測點的正矢分別為f1、f2則當a0、b1時，1測點為圓曲線始點，則、，即圓曲線始點位于測點時其正矢為圓曲線正矢的二分之一。例：圓曲線計劃正矢fy100mm，a0.15、b0.85求f1、f2解：（3）、有緩和曲線時，緩和曲線上各測點