《选线设计》第3章(2)-铁路线路纵断面设计PPT资料.ppt

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铁路线路纵断面的概念及其设计本节要点：

铁路线路纵断面的概念及其设计的基本要求、区间线路纵断面设计是本节重的基本要求、区间线路纵断面设计是本节重点。

重点掌握纵断面中最大坡度的确定，坡点。

重点掌握纵断面中最大坡度的确定，坡度、坡段长度和竖曲线三者之间的关系，最度、坡段长度和竖曲线三者之间的关系，最大坡度折减原因和方法；

理解曲线半径、最大坡度折减原因和方法；

理解曲线半径、最大坡度及坡段设计对铁路工程和运营的影响。

大坡度及坡段设计对铁路工程和运营的影响。

区间线路纵断面区间线路纵断面坡段组成坡段组成纵断面由长度不同、陡缓各异的坡段组成。

纵断面由长度不同、陡缓各异的坡段组成。

坡段的特征用坡段长度和坡度值表示。

LiiHi区间线路纵断面设计区间线路纵断面设计坡段特征坡段特征LiiHi坡段长度：

坡段两端变坡段长度：

坡段两端变坡点间的水平距离坡点间的水平距离（m）坡度：

坡度：

i=（Hi/Li）1000（）上坡为正，下坡为负上坡为正，下坡为负变坡点：

变坡点：

相邻两坡段的坡度变化点相邻两坡段的坡度变化点区间线路纵断面设计区间线路纵断面设计纵断面设计的主要内容纵断面设计的主要内容最大坡度最大坡度坡段长度坡段长度坡段连接坡段连接最大坡度折减最大坡度折减线路最大坡度线路最大坡度客运专线最大坡度客运专线最大坡度机车（动车）功率确定的最大坡度值机车（动车）功率确定的最大坡度值线路最大坡度线路最大坡度客运专线最大坡度客运专线最大坡度机车（动车）功率确定的最大坡度值机车（动车）功率确定的最大坡度值例如，例如，CRH3动车组以动车组以300km/h最高速度运行持续运行的最大坡度最高速度运行持续运行的最大坡度为：

为：

CRH3的吨均功率为的吨均功率为21.05kW/t，单位基本阻力为，单位基本阻力为w00.660.00245V0.000132V20.660.002453000.000132300213.275（N/kN）线路最大坡度客运专线最大坡度客运专线最大坡度速度与坡度的适应性速度与坡度的适应性动车组最高动车组最高速度速度（km/h）单位质量牵单位质量牵引功率引功率（kw/t）（kw/t）速度速度（km/h）基本阻基本阻力力（kw/t）牵引力牵引力（kN）剩余牵引力剩余牵引力（N/kN）（N/kN）单位质量牵单位质量牵引功率引功率（m/s2）均速运行坡度均速运行坡度值值（）CRH3/350CRH3/35019.6719.6735035017.7617.7622.0722.074.314.310.0400.0404.314.3130030013.3313.3325.7525.7512.4212.420.1150.11512.4212.422502509.569.5630.930.921.3421.340.1980.19821.3421.34CRH2C/300CRH2C/30019.6819.6830030013.3713.3724.0724.0710.7010.700.0990.09910.7010.7028028011.9011.9025.7925.7913.8913.890.1290.12913.8913.892502509.879.8728.8928.8919.0219.020.1760.17619.0219.022002006.936.9336.1136.1129.1829.180.270.2729.1829.18CRH1/200CRH1/20013.8013.802002008.048.0424.0024.0015.9615.960.150.1515.9615.961801806.836.8326.6726.6719.8419.840.180.1819.8419.841601605.725.7230.0030.0024.2824.280.220.2224.2824.28CRH2/200CRH2/200131334342002006.936.9324.4824.4817.5517.550.160.1617.5517.551801805.915.9127.1927.1921.2821.280.200.2021.2821.281601604.994.9930.6030.6025.6125.610.240.2425.6125.61CRH5/200CRH5/200121219192002007.787.7822.2822.2814.514.50.1340.13414.514.51801806.606.6024.8524.8518.2518.250.1690.16918.2518.251601605.465.4627.9627.9622.5022.500.2080.20822.5022.50线路最大坡度线路最大坡度客运专线最大坡度客运专线最大坡度国外最大坡度应用情况国外最大坡度应用情况法国高速铁路采用全高速模式，设计速度为300350km/h，最大坡度为35。

日本新干线采用全高速模式，JR东日本新干线标准坡度为25以下；

不得已时，考虑到列车的动力发生装置、动力传动装置、行车装置及制动器装置的性能，可采用35以下的坡度。

德国高速铁路采用客货共线运行模式时，最大坡度为20；

采用全高速模式时，最大坡度为40。

线路最大坡度线路最大坡度客运专线最大坡度客运专线最大坡度客运专线最大坡度选择客运专线最大坡度选择以适应地形、跨越高程障碍物为主以适应地形、跨越高程障碍物为主注意与相邻线路的协调统一注意与相邻线路的协调统一我国在我国在1230范围内选择是适宜的范围内选择是适宜的线路的最大坡度线路的最大坡度客货共线铁路的最大坡度客货共线铁路的最大坡度限制坡度限制坡度是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终以机车计算速度等速运行的坡度；

以机车计算速度等速运行的坡度；

加力牵引坡度加力牵引坡度是两台及以上机车牵引规定牵引定数的普通货物列是两台及以上机车牵引规定牵引定数的普通货物列车，在持续上坡道上，最后以机车计算速度等速运车，在持续上坡道上，最后以机车计算速度等速运行的坡度。

行的坡度。

限制坡度最大值计算限制坡度最大值计算限制坡度限制坡度限制坡度限制坡度【例例31】客货共线铁路，韶山客货共线铁路，韶山3型电力机车，牵引滚动轴型电力机车，牵引滚动轴承货车，求牵引质量为承货车，求牵引质量为3500t时，设计线的最大限制坡度值。

时，设计线的最大限制坡度值。

【解解】查表查表21得：

得：

Vj48km/h，Fj317800N，P138t得：

w0（2.250.019480.00032482）3.899（N/kN）w0”（0.920.0048480.000125482）1.4384（N/kN）（）取取ix6。

限制坡度限制坡度影响限制坡度选择的因素影响限制坡度选择的因素铁路等级铁路等级铁路等级越高，则设计线的意义、作用和客货运量越大，铁路等级越高，则设计线的意义、作用和客货运量越大，更需要有良好的运营条件和较低的运输成本，因此宜采更需要有良好的运营条件和较低的运输成本，因此宜采用较小的限制坡度。

用较小的限制坡度。

运输需求和机车类型运输需求和机车类型输送能力与货物列车牵引吨数有关，而牵引吨数是由输送能力与货物列车牵引吨数有关，而牵引吨数是由限制坡度值与机车类型决定的。

所以限制坡度的选择，限制坡度值与机车类型决定的。

所以限制坡度的选择，应根据运输任务，结合机车类型一并考虑。

力争选定应根据运输任务，结合机车类型一并考虑。

力争选定的限制坡度与平均自然纵坡相适应，不引起额外展线。

的限制坡度与平均自然纵坡相适应，不引起额外展线。

同时选择恰当的机车类型，满足运输要求。

限制坡度限制坡度影响限制坡度选择的因素影响限制坡度选择的因素地形条件地形条件地形条件是选择限制坡度的重要因素地形条件是选择限制坡度的重要因素,限制坡度要和地形相适应。

限制坡度要和地形相适应。

既不能选择过小的限制坡度既不能选择过小的限制坡度,引起大人工展线；

又不能选择过大的引起大人工展线；

又不能选择过大的限制坡度限制坡度,使该限坡得不到充分利用使该限坡得不到充分利用,节省工程的效果不显著节省工程的效果不显著,却给却给运营带来不良影响运营带来不良影响邻线的牵引定数邻线的牵引定数若设计线与邻线的直通货运量很大，或者设计线在路网中联络分若设计线与邻线的直通货运量很大，或者设计线在路网中联络分流的作用很显著，则选择限制坡度时，应考虑与邻线牵引定数相流的作用很显著，则选择限制坡度时，应考虑与邻线牵引定数相协调，尽量使其统一。

这样，直通货物列车可避免在接轨站的甩协调，尽量使其统一。

这样，直通货物列车可避免在接轨站的甩挂作业，加速货物运送，降低运输成本。

挂作业，加速货物运送，降低运输成本。

我国既有铁路干线的限制坡度，我国既有铁路干线的限制坡度，4者约占者约占1/4，6者约占者约占1/2，12者约占者约占1/4，少数干线为，少数干线为9或或10，全国路网基本形成了，全国路网基本形成了4、6与与12的限制坡度系统。

的限制坡度系统。

限制坡度限制坡度影响限制坡度选择的因素影响限制坡度选择的因素符合符合线规线规规定规定设计线选定的限制坡度，不应大于设计线选定的限制坡度，不应大于线规线规规定值规定值限制坡度最大值（限制坡度最大值（）限制坡度最小值，限制坡度最小值，线规线规未作规定，但通常取为未作规定，但通常取为4。

这是因为限制坡度若小于这是因为限制坡度若小于4，牵引质量受起动条件和，牵引质量受起动条件和到发线有效长度（一般最长取到发线有效长度（一般最长取1050m）的限制而不能）的限制而不能实现，而工程投资却可能有所增加。

实现，而工程投资却可能有所增加。

铁路铁路等级等级地形地形类别类别平原平原丘陵丘陵山区山区平原平原丘陵丘陵山区山区平原平原丘陵丘陵山区山区牵引牵引电力电力6.012.015.06.015.020.09.018.025.0种类种类内燃内燃6.09.012.06.09.015.08.012.018.0限制坡度限制坡度分方向选择限制坡度分方向选择限制坡度在具备一定条件的线路上，可以在重车方向设置较缓的在具备一定条件的线路上，可以在重车方向设置较缓的限制坡度（上坡坡度），在轻车方向设置较陡的限制坡限制坡度（上坡坡度），在轻车方向设置较陡的限制坡度（下坡坡度），称为分方向选择限制坡度。

度（下坡坡度），称为分方向选择限制坡度。

分方向选择限坡的条件分方向选择限坡的条件轻重车方向货流显著不平衡且预计将来也不致发生巨大轻重车方向货流显著不平衡且预计将来也不致发生巨大变化。

变化。

轻车方向上升的平均自然纵坡较陡，而重车方向上升的轻车方向上升的平均自然纵坡较陡，而重车方向上升的平均自然纵坡较缓，分方向选择限制坡度，可以节省大平均自然纵坡较缓，分方向选择限制坡度，可以节省大量工程。

量工程。

技术经济比较证明分方向选择限制坡度是合理的。

限制坡度限制坡度分方向选择限制坡度分方向选择限制坡度轻车方向限制坡度的限制轻车方向限制坡度的限制不大于重车方向限制坡度的三机牵引坡度值；

不大于重车方向限制坡度的三机牵引坡度值；

不大于根据不大于根据Gq所计算的最大坡度，即所计算的最大坡度，即yFj-（Pw0+Gqw0（p）”）ixq=（）（P+Gq）g加力牵引坡度加力牵引坡度加力坡度加力坡度采用原则采用原则应从设计线意义、地形条件以及节省工程和不利运营等方面应从设计线意义、地形条件以及节