选线设计-增建二

选线设计——增建二线设计土木工程学院道路与铁道工程系易思蓉四川成都二环路北一段111号电话:[phone]邮编:610031Email:[e-mail]第二线设计-第二线纵断面设计第二线纵断面设计第二线限制坡度的选择一般情况下，第二线的限制坡度通常与既有线相同。当设计线双方向货运量不平衡，且既有线限制坡度不易变更时，则既有线限制坡度可保持不变，供轻车方向列车运行。第二线采用较缓的限制坡度供重车方向列车运行。当设计线双方向运量都很大，且既有线限坡地段长度比重不大时，可将第二线设计为较小的限制坡度，在第二线竣工后，再减缓既有线限制坡度，使双线铁路上、下行限制坡度一致。第二线设计-第二线纵断面设计第二线纵断面设计第二线纵断面的设计方法第二线与既有线并行等高第二线与既有线的线间距不大于5.0m，两线修建在共同路基上，且轨面高程相同时，称为并行等高。并行等高地段，第二线的纵断面设计应以既有线纵断面改建设计为基础。一般情况下，两线的轨面设计高程相等，即第二线与既有线采用相同的坡度、坡段长度和竖曲线形式。在特殊设计地段允许有一定的轨面高差，但不得超过允许值第二线设计-第二线纵断面设计第二线纵断面设计第二线纵断面的设计方法并行不等高和第二线绕行第二线与既有线并行而路基面高程不同，称为并行不等高。第二线与既有线的线间距较大，需要分开单独修建路基时，即为第二线绕行。第二线设计-第二线纵断面设计第二线纵断面设计第二线纵断面的设计方法并行不等高和第二线绕行并行不等高及第二线绕行地段，第二线的纵断面设计要求与新建单线铁路相同，按路肩高程设计。起终点处的设计高程根据该点的轨面设计高程推求：路肩设计高程＝轨面设计高程－钢轨高度－轨枕高度－道床厚度－路拱高度增建第二线的详细纵断面图并行等高地段设计第二线放大纵断面图，并行不等高地段和绕行地段设计辅助纵断面图；最后，编制全线的第二线详细纵断面图。第二线设计-第二线平面设计第二线平面设计并行与绕行地段的选择中心线距离大于20m时，即作为绕行地段考虑。并行和绕行方案的选择要与第二线的限坡选择、边侧选择及第二线最小曲线半径选择等问题综合研究。研究通常在减缓第二线限坡、保留既有线超限坡度、绕避既有线不良地质、大桥与隧道引线地段，以及既有线标准很低，地形困难，不易改建的地段，都需要采用第二线绕行方案。第二线设计-第二线平面设计第二线平面设计第二线边侧选择既有线保留超限坡度时，应使超限坡道作为下坡运行线，第二线采用较缓坡度作为上坡运行线。按左手行车原则确定第二线边侧。第二线设计-第二线平面设计第二线平面设计并行与绕行地段的选择当设计线双方向货流量非常悬殊时，因第二线设计标准一般较既有线高，其运营指标好，运输成本低，将第二线布置在货流量大的方向有利。车站范围内第二线的合理边侧应根据车站的类别与布置图决定。会让站、中间站范围内，一般宜将将将第二线布置在客运站房对侧，以保证原有的客运设备与货场不致改建。区段站范围内，一般宜将第二线布置在客运站房同侧，以保证对侧机务段出口处的咽喉区不致改建。第二线设计-第二线平面设计第二线设计-第二线平面设计第二线平面设计并行与绕行地段的选择区间第二线的边侧选择，应尽量少占农田，尽可能保留原有工程，并根据地形地质条件，力争减少工程数量，保证路基稳定。第二线设计-第二线平面设计第二线平面设计第二线的换边换边的有利地点低路堤或浅路堑处路基较为稳定；纵断面不抬降地段，施工中可免修便线；曲线地段或双绕地段，可不额外增加曲线；结合站内线距加宽在站外曲线上换边，可减少对施工运料和铺轨的影响。第二线设计-第二线平面设计第二线与既有线线间距离第二线与既有线线间距离定义第二线位置是根据其中线在法线方向上的距离决定的。两线中心线在法线方向上的距离称为线间距。站间直线地段的线间距离一般为4m，站内地段的线间距离一般为5m。低路堤或浅路堑处路基较为稳定；线间距的确定依据根据机车车辆限界与限界间的安全距离决定区间正线线距＝1700＋100＋400＋100＋1700＝4000mm＝4.0m站内正线线距＝1700＋100＋1400＋100＋1700＝5000mm＝5.0m式中1700mm——半个机车车辆限界宽度；100mm——列车信号超出机车车辆限界的宽度；400mm——区间两线机车车辆限界间的安全距离，1400mm——站内作业人员的安全距离。第二线与既有线线间距离两线间的线间距离应当加宽两端线距为4m的曲线地段曲线地段两线间的线间距离需要加宽的原因外侧线的车辆中部向内凸出内侧线的车辆端部向外凸出外轨超高使车体向内倾斜而引起的加宽。若外侧曲线的外轨超高大于内侧曲线的外轨超高，则外侧车辆的倾斜量大于内侧车辆的倾斜量，其超出量即加宽值RW405001RW4400021500·2150015001500NWNW3HhHhhHhHhW第二线与既有线线间距离两线间的线间距离应当加宽曲线地段两线间的线间距离需要加宽的原因外轨超高使车体向内倾斜而引起的加宽。超高值的确定外侧曲线的超高大于内侧曲线超高时,曲线线距加宽计算式为外侧曲线的超高等于、小于内侧曲线超高时,曲线线距加宽计算式为hRhRR·24400040500321RRR按上两式计算并取整为5mm。第二线与既有线线间距离两线间的线间距离应当加宽曲线地段线间距加宽方法曲线两端线距为4m时，两曲线按同心圆设计，可采用加长内侧曲线的缓和曲线长度的方法实现曲线加宽。因为圆曲线两端加设缓和曲线后，圆曲线起点ZY、终点YZ向圆心方向移动，移动距离称内移距离p。若加大内侧曲线的缓和曲线长度，可使其内移距离增大，从而使两线间的距离加宽。为了在曲线上使线距由4.0m增大为＋4.0m，当外侧曲线设置缓和曲线后的内移距离为：则内侧曲线的内移距离为：所以内侧曲线的缓和曲线长度应为：其中，W2WW24RlPWNPPNNN·24PRl0.4WNRR第二线与既有线线间距离第二线与既有线线间距离曲线地段线间距加宽方法在曲线毗连地段，如果夹直线长度较短，或者曲线偏角过小，不能过多的加长内侧线的缓和曲线长度时，内外线可采用相同的缓和曲线长度，而加宽曲线两端直线段的线间距，使其满足曲线加宽要求，第二线与既有线线间距离第二线与既有线线间距离桥梁地段桥梁地段第二线与既有线的线间距，应根据国防要求、通航条件、地质情况、基础类型以及施工方法等因素确定。中小桥梁的两线最小线间距离，主要根据施工条件决定。在第二线桥梁基础施工时，要确保既有线路基与桥梁墩台地基的稳固，不致发生任何有害变形。当两线桥梁基础均为坚实的基岩时，最小线距往往由方便第二线基础施工的条件决定。当两线桥梁基础均为非岩石土壤，且第二线墩台基础采用明挖施工时，两线间的最小线距可参照下列方法计算。第二线与既有线线间距离桥梁地段不设板桩防护施工时最小线间距为式中B1、m1——既有线路堤宽度与其边坡率；B2、m2——第二线基础宽度与基坑边坡率；h1、h2——路堤高度与基础埋置深度；0.5（m）——开挖基坑的富余量；1.0（m）——基坑顶缘有动荷载所留之护道宽。第二线与既有线线间距离0.15.022221121hmhmBBD第二线与既有线线间距离桥梁地段设置板桩防护时最小线间距为式中h1——路肩至板桩顶的高度。其他符号意义同前。隧道地段增建第二线隧道时，应保证既有隧道的结构稳定和运营安全。两相邻隧道的最小线间距，应按围岩地质条件、隧道开挖断面、施工方法等因素确定。第二线与既有线线间距离5.0221121hmBBD围岩类型围岩结构特征和完整状态最小线距直线曲线Ⅵ硬质岩石被切割呈巨块状整体结构13～1615～18Ⅴ硬质岩石被切割呈巨块状整体结构；软质岩石被切割呈巨块状整体结构17～2020～24Ⅳ硬质岩石被切割呈块（石）碎（石）状镶嵌结构；软质岩石被切割呈巨块状整体结构18～2121～25Ⅲ硬质岩石被切割呈碎石状压碎结构；软质岩石被切割呈块（石）碎（石）状镶嵌结构；粘性土、砂类土、老黄土呈大块状压密结构；碎、卵石呈巨块状整体结构；大块石土、呈堆石状松散结构24～2727～31Ⅱ石质围岩呈角（砾）碎（石）状松散结构；非粘性土（包括一般碎、卵、砾石头土）呈散结构；粘性土及新黄土呈松软结构29～4443～49Ⅰ石质围岩呈泥消角砾状松散结构；粘性土呈塑性松软结构；砂性土呈潮湿的松散结构4550相邻单线隧道最小线间距离第二线与既有线线间距离第二线与既有线线间距离其它加宽线间距的方法在进站引线、桥头引线、隧道引线和并行不等高地段，两线间的线距加宽较大，通常采用以下两种方法加宽线距。曲线地段，一般多采用加长内侧曲线缓和曲线长度的办法。若附近有曲线时，应在曲线上加宽线距；若附近无曲线可以利用时，亦可在直线上加设一组反向曲线来加宽线距。采用反向曲线加宽线间距时，如受最小圆曲线长度要求的限制，可不设缓和曲线，但反向曲线的圆曲线半径一般不小于4000m；困难条件下，可采用3000m。第二线横断面设计并行等高既有线中线不移动，路基不抬降，第二线中线按设计位置施工路基加宽的横断面道碴起道第二线横断面设计并行等高既有线中线移动，保留路基外侧边坡，第二线按设计位置施工时，两线间的临时线距为：既有线中线不移动，但抬降较大；第二线中线先按临时位置施工，待既有线改建完成后，第二线再拨至设计位置。第二线横断面设计并行不等高并行不等高方式通常在两线坡度不同的地段采用。计算地段：第二线与既有线间距变化的地段计算目的：经济合理地确定两线线间距离尽量减少修建第二线的土石方工程。计算方法：三角分析法三角分析法计算线间距离设计曲线的曲线要素计算第二线平面计算第二线平面计算)(cos1cos::21111221212111ppDZRRDDZZRppDRZRppDR右侧左侧222222222222'122224,,.,10,)2,10,)1:.,10,,,RlpplRRRmRRRmRRmRpplR并据此计算选定缓和曲线长度然后根据选定的的零数应舍去不足当第二线在外侧时整倍数应进整为当第二线在内侧时取整时应注意即得第二线圆曲线半径整倍数并取为求出概略的可暂定前与在尚未选出选定第二线的圆曲线半径与缓和曲线长度根据内外侧圆曲线半径的关系，可列出下式计算第二线圆曲线要素计算既有圆曲线与第二线圆曲线的起点间与终点间的错动量计算第二线曲线主点里程12221sin)(bZTTabTTb2;2;2;2;;222222222222212112lYZHZlYZYHlZYHYlZYZHbYZYZbZYZY里程里程里程里程里程里程里程里程里程里程里程里程第二线平面计算内外侧曲线间距的计算两圆心连线在既有线起点法线方向上的投影长度为：两圆心距为：两圆心连线的延长线与既有圆曲线起点法线方向间的夹角为：既有圆曲线上一点M到既有线起点的弧长所对之中心角为：第二线平面计算22111pRDpRBsincos121221bBAbBOOA或Bb1arctan18011RL既有圆曲线上任一点到第二线圆曲线的线距MN为：第二线平面计算)(sin·)cos(·22221ARARY2222111111FONOFOMO)FNFO(MONOMOMNY缓和曲线范围内线距的计算求出圆曲线的线距后，在圆曲线两端尚应计入缓和曲线的移动距离。根据测点所在的位置，采用相应的公式计算线距。第二线平面计算曲线地段改变线距的基本类型第二线在内侧，D1D2第二线在内侧，D1D2第二线在外侧，D1D2第二线在外侧，D1D2绘图时，应在线距较小一端，使R1与R2的曲线端点法线