(一)平面设计原则
1.曲线半径的选用原则
曲线半径选用的关键是确定最小曲线半径,其主要取决于运行速度、超高等因素。渝黔扩能改造线路的运输模式在建成后的相当长的时间内是客货共线,设计速度为200 km/h。综合本线运输组织模式,渝黔扩能改造线路的最小曲线半径为5 500 m。
区间正线平面的圆曲线半径应因地制宜,优先采用常用曲线半径,慎用最小曲线半径和最大曲线半径,中间站两端宜采用较大曲线半径;曲线半径由大到小合理选用,在工程增加不多的情况下推荐采用较大曲线半径。按《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函〔2005〕285号)相关规定选用,并根据牵引计算V-S曲线全面检查平面设计的合理性。
渝黔线引入重庆枢纽和贵阳枢纽地段,货车联络线、跨线客车联络线、增建第二线根据确定的设计速度目标值,按《铁路线路设计规范》(GB 50090—2006)(以下简称《线规》)采用相应速度标准的曲线半径。改建既有线平面设计标准按不低于既有线标准进行设计。
2.缓和曲线的选用原则
区间直线与圆曲线间应采用缓和曲线连接;缓和曲线采用三次抛物线线形,缓和曲线长度根据《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》推荐曲线半径相对应的数值,在工程增加不多的情况下推荐采用较长的缓和曲线。
枢纽客车正线缓和曲线长度按《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》推荐曲线半径相对应的数值;动车线、客车联络线、货车线按相应时速根据《线规》表中的数值选用。在地形条件较好的情况下,采用较长的缓和曲线。
3.线间距的设计原则
区间正线原则上按线间距不变的并行双线设计,曲线地段一般以左线为基准,右线设计为左线的同心圆;区间正线线间距采用4.4 m,车站范围内原则上设计为5.0 m;线间距变化在曲线内完成,曲线地段线间距按《线规》的要求执行。
枢纽内客车正线线间距采用4.4 m,联络线、动车组走行线并行地段的线间距应根据相邻一侧正线的行车速度及其技术要求和相邻线的路基高程关系,考虑站后设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全的作业通道等有关技术条件综合研究确定,最小不应小于5.0 m。
正线与新建普速铁路、既有铁路并行地段线间距不应小于5.3 m。当线间设置接触网杆柱等设备时,最小线间距应根据有关技术条件综合研究确定。
最高行车速度不超过120 km/h的直线地段,线间距按4.0 m设计。
4.夹直线和圆曲线最小长度设计原则
正线两相邻曲线间夹直线长度和两缓和曲线间圆曲线长度宜采用较长的长度,最小取值按表3-2-4进行。
表3-2-4 区间及枢纽圆曲线或夹直线最小长度
注:括号内数值为特殊困难条件下,经技术经济比选后方可采用的限速地段圆曲线或夹直线最小长度。
枢纽内新建线及联络线、增建第二线根据所确定的设计速度按《线规》相关规定合理选用。
(二)纵断面设计原则
线路纵断面依据《线规》、《新建客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设〔2003〕76号)及初步设计批复意见进行设计,设计采用的坡度大小对线路的走向、长度、工程投资、运营费用、牵引质量及输送能力都有较大的影响,设计坡度的选择是铁路设计的主要技术指标之一。
1.限制坡度
区间正线坡度9‰,加力坡18.5‰。成渝货车联络线采用与既有成渝线相同限制坡度10‰,动车组走行线的最大坡度一般20‰。
重庆枢纽正线客货共线地段限制坡度9‰、加力坡度18.5‰,只运行客车地段最大坡度20‰;货车正线、增建第二线限制坡度6‰。
贵阳枢纽正线客货共线地段限制坡度9‰、加力坡度18.5‰,货车联络线限制坡度18.5‰;增建第二线及改建既有线限制坡度13‰;客车联络线最大坡度25‰。动车组走行线的最大坡度不大于35‰。
2.车站站坪坡度
站坪宜设在平道上,困难条件下,可设在不大于1‰的坡道上;特别困难条件下,可设在不大于2.5‰的坡道上;越行站可设在不大于6‰的坡道上。到发线有效长度范围内宜采用一个坡段。车站咽喉区的正线坡度宜与站坪坡度一致,困难条件下可适当加大,但不宜大于2.5‰,特别困难条件下不应大于6‰。
3.最小坡段长度
正线宜设计为较长的坡段,一般条件的最小坡段长度为600 m且不应连续采用超过二个。
4.相邻坡段最大坡度差
相邻坡段的连接宜设计为较小的坡度差。相邻坡段最大坡度代数差一般10‰,困难12‰,枢纽只运行客车地段坡度代数差不作限制。(www.daowen.com)
5.竖曲线的设置
正线相邻坡段的坡度差大于或等于1‰时,应采用圆曲线型竖曲线连接,最小竖曲线半径应根据所处区段远期设计速度选用:
(1)当路段设计速度大于160 m/h地段,相邻坡段的坡度差大于等于1‰时,应采用圆曲线型竖曲线连接,竖曲线半径不得小于15 000 m;正线设计速度为160 km/h地段,相邻坡段的坡度差大于1‰时,以15 000 m半径的圆曲线型竖曲线连接。
(2)枢纽内其他联络线、增建第二线设计速度小于160 km/h地段,相邻坡段的坡度差大于3‰时,以10 000 m半径的圆曲线型竖曲线连接。
(3)枢纽内动车走行线相邻坡段的坡度差不小于3‰时,应以圆曲线形竖曲线连接,最小竖曲线半径一般为5 000 m,困难条件下为3 000 m,兼联络线功能的动车走行线最小竖曲线半径为10 000 m。
6.坡度折减
区间正线客货共线地段限制坡度9‰,加力坡度18.5‰;动车组走行线最大坡度35‰。平面曲线(指加缓和曲线前的圆曲线,下同)范围内应进行曲线阻力所引起的坡度减缓,其减缓值应按下列公式计算确定。
(1)曲线长度大于或等于货物列车长度时按下式计算:
(2)曲线长度小于货物列车长度时按下式计算:
式中 Δir——曲线阻力所引起的坡度减缓值(‰);
R——曲线半径(m);
l——坡段长度(m),当其大于货物列车长度时采用货物列车长度;
∑α——坡段长度(或货物列车长度)内平面曲线偏角总和(°)。
紧坡地段隧道内线路纵断面坡度折减按照专家评审意见执行,采用0.95的坡度折减系数方案。
枢纽正线客货共线地段、货车联络线、增建二线坡度折减按《线规》办理,折减采用的货物列车长度按880 m计。客车联络线、动车走行线不考虑坡度折减。
动车组走行线不考虑平面曲线阻力和隧道阻力的坡度折减。
7.高 程
区间正线两线并行在共同路基上时,两线轨面高程应按等高(曲线地段为内轨面等高)设计,区间渡线范围必须按等高设计。
正线与跨线列车联络线、动车组走行线和既有线并行时,在区间不宜修筑在同一路基上。特殊情况下必须修筑在共同路基上时,两线轨面高程可按不等高设计。
隧道内可设计为单面坡或人字坡,坡度值不宜小于3‰。路堑地段坡度不宜小于2‰。
特大桥和大中桥的桥头路基,沿河地段的路基,其路肩设计高程应高出设计水位加壅水位加波浪高再加0.5 m,小桥涵附近的路肩设计高程应高出设计水位加壅水位再加0.5 m,设计水位采用1/100洪水频率。
池塘集中、道路和沟渠密集、沉降控制困难的软土和松软地基地段宜设桥方式通过。
为减小动载响应、增加旅客舒适度、节约用地、保护环境,对本线线路平纵断面的组合作如下要求,平纵断面示意如图3-2-9所示。
(1)平面曲线范围内变坡,尽量采用一面坡,避免使用连续起伏坡,平面曲线与竖曲线间宜留有较长的直线段。
(2)坡度代数差的大小对于旅客乘坐舒适度的影响很小,故设计时不考虑设置分坡平段。
(3)正线上缓和曲线与道岔基本轨接缝间的直线段宜采用较长的长度。
(4)特大桥、大桥及大跨度桥梁宜设在直线上。困难条件下必须设在曲线上时,宜采用较大的曲线半径和推荐的缓和曲线长度。
(5)在选线设计时,尽量远离自然保护区和文物保护区,避免或减少占用耕地。纵断面设计时,尽量避免大填大挖,减少取弃土。
图3-2-9 平纵断面示意
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