1、1毕 业 设 计 (论 文 )题目 ： 渭南临渭区油库内部铁路 铁路轨道曲线整 2目录第一章 .3绪 论 .3第二章 铁路轨道曲线调查概况 .5第三章 铁路轨道曲线调查内容 .6第一节 确定调查目的和调查对象 .6第二节 确定调查要点 .6一、轨道钢轨的伤损与状态检测 .6二、轨道水平的调查 .7三、轨道高低的调查 .7四、曲线要点的调查 .8第四章 铁路轨道曲线病害分析 .9第一节 铁路轨道曲线病害进行分析 .9第二节 铁路轨道曲线爬行病害原因进行分析 .11一、轨道爬行病害原因分析 .11二、铁路曲线病害产生的原因分析 .12第五章 铁路轨道曲整正方案研究与实践 .16第一节 铁路轨道曲线
2、整正方案研究 .16一、曲线轨距加宽 .16二、曲线轨距加宽的确定原则 .17三、根据车辆条件确定轨距加宽 .17四、根据机车条件检算轨距加宽 .17五、外轨超高的作用及其设置方法 .19第二节、铁路轨道曲线整正方案实践（曲线绳正法拨道） .20一、曲线绳正法概述 .20二、曲线整正的基本原理 .21三、曲线整正的测量： .23四、曲线计划正矢的计算 .24五.确定缓和曲线长度 .28六.确定曲线主要装点位置 .28第三节、曲线整正计算 .29一、计算曲线中央点的位置 .29二、确定设置缓和曲线前圆曲线长度 .29三、确定缓和曲线长度 .30四、计算主要桩点位置 .30五、确定各点的计划正矢
3、.30六、检查计划正矢是否满足曲线整正前后两端的直线方向不变的要求 .32七、计算拨量 .32八、拨量修正 .35第六章、曲线整正方案实践操作： .40第一节、曲线整正结果计算： .40第二节、轨道曲线整正实践方案结论 .41第七章 毕业设计总结 .433第一章绪 论曲线是铁路轨道管理中的薄弱环节之一，因为其引导机车车辆转向的作用，所以曲线轨道承受着机车车辆巨大的冲击力，相对于直线地段，及易产生各种曲线病害，产生这些病害的原因是多方面的，整治这些病害也要从多方面入手综合考虑。所以正确认识曲线病害的发生原因和规律，采取正确的整治方法，对于恢复和保持线路状态具有重要意义，同时可以减少铁路维修中的人
4、力、物力消耗；反之，则反复整治，病害不得消除，费工、费时达不到效果。铁路轨道是铁路运输的基础设备，曲线病害给铁路轨道的状态带来严重影响，尤其是曲线方向不良、轨距不符、水平超限、轨底坡不统一、曲线钢轨侧面磨耗、剥落掉块和波浪形磨耗等病害更是严重影响着行车安全；以下介绍曲线方向不良产生的原因及整治方法。纵观今日世界各国铁路发展蓝图，铁路发展战略成为国家发展战略重要组成部分。人们已经认识到，铁路不仅对一个国家经济和社会发展具有巨大推动作用，同时也是一个国家经济社会发展水平的重要标志。随着国民经济和国防建设发展的需要，铁路在运输组织和技术设备方面有了长足的进步，但是社会主义市场经济的发展也对铁路运输提
5、出了更高的要求。伴随铁路在全球范围内的复兴，人们逐步认识到路网在铁路发展和国民经济发展中具有基础地位和重要作用。因此，许多国家制定了长远路网总体发展规划，指导铁路建设和发展。为适应广大旅客对运输市场的要求，我国铁路已先后 6 次对既有线实施提速。调整列车运行图，列车提速技术实现历史性突破。运输安全装备普遍得到改善，一批高科技设备投入使用，有力的促进了铁路运输的生产，也是铁路运输在市场竞争中提供了十分有利的条。在现今时代与社会进步中，铁路也在不断的飞速发展，随着行车密度和轴重的提高。不少区段钢轨的侧面磨耗和剥落掉块情况十分严重，较严重的发展下去将是十分危险的。对于曲线的超高设置应根据定期的测速资
6、料来依次设置。由于多年不测速，只是凭现场经验来调整超高，致使超高与速度不相适应，存在较大的欠超高或者过超高。那样将大大影响钢轨的使用寿命，制约行车的速度。曲线地段的病害如得不到及时、妥善的整治，轻则影响行车的质量，使旅客感到不舒适或者列车发生晃动；重则造成列车的颠覆。因此，曲线地段的病4害应当高度重视，绝不可掉以轻心。在曲线地段，由于离心力的作用使列车车体向外倾斜，迫使钢轨受到冲击而变形。车轮和钢轨就会产生严重的磨耗，必然导致旅客列车上的旅客感觉到不舒适等现象。怎样才能解决这些问题，使列车能够安全平稳的通过曲线，这就需要在曲线两头设置缓和曲线，合理设置外轨超高和加宽轨距，加强线路设备的维修和养
7、护，保持曲线线形等。铁路大发展，进一步突出其在可持续发展战略中的地位与作用，离不开国家的大力支持。在过去的几年的时间了，中国铁路已经是实现了阶段性的跨越。铁路未来将向更快，运量更大发展，运输量也将越来越繁忙，这就向铁路的基础线路提出了更高的要求。现代科技的飞速发展，一定会使得线路质量更高，病害被预防在未然，维修量将越来越少，以致达到少维修或者免维修，那样铁路的明天将更加辉煌。5第二章 铁路轨道曲线调查概况为保持铁路经常处于符合铁路技术标准所规定的良好状态，对铁路路基、轨道等进行的养护修理作业。 铁路线路在列车重力和列车运动产生的各种力的作用下，以及在自然环境的影响下，会发生各种病害。常见的病害
8、有：铁路线路及其各组成部分在空间位置上的改变，如线路爬行，轨距扩大或缩小，线路方向错动，线路不均匀下沉或冻起等；轨枕损坏和道床脏污等。铁路线路病害影响列车的正常运行,甚至危及列车运行安全。因此,铁路线路养护的基本任务就是通过对线路的系统检查，及时发现线路上一切不符合技术标准的现象和病害，并查清其原因，以便合理地计划和组织线路养护作业，消除病害或缩小病害影响，使线路经常处于完好状态，保证列车按照规定的速度，平稳、安全和不间断地运行。养护内容包括线路状态检查作业和线路养护修理作业。线路状态检查 主要形式是： 线路养护修理 主要作业有：轨道几何状态的整修，包括顺平线路、拨正方向、改正轨距、矫正轨底坡
9、、调整轨缝和防爬锁定线路等；保养并个别更换伤损的钢轨、轨枕及联结零件，或全部更新钢轨、轨枕及联结零件；保养并整修路基、排水及防护加固设备；整修道口和线路标志；6做好其他属于延长设备使用寿命的修理工作，如焊补钢轨、辙叉，整修联结零件，补修轨枕等。道岔和曲线是线路上的薄弱环节，除进行上述有关作业外，还需根据特别规定的技术标准和要求，进行相应的作业项目。 第三章 铁路轨道曲线调查内容第一节 确定调查目的和调查对象调查目的：分析曲线轨道的受力情况，探讨了小半径曲线病害的成因与危害，提出了曲线病害的整治办法及曲线整正中的技术管理。 调查对象：铁路线路曲线病害主要有：曲线轨道方向不良，轨距不符，水平超限，
10、轨底坡不统一，曲线钢轨侧面磨耗，剥落掉块和波浪形磨耗。由于在曲线地段车轮对钢轨产生的反向力，使曲线地段的线路承受着多方向的作用力。因此线路的曲线地段，特别是小半径的曲线地段是铁路三大薄弱环节之一。第二节 确定调查要点 一、轨道钢轨的伤损与状态检测1.钢轨的伤损：钢轨伤损是指钢轨在使用过程中发生钢轨折断，裂纹及其他影响和限制钢轨使用性能的伤损。 2.钢轨伤损的分类：由于机车车辆对钢轨的动力作用，自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常发生裂纹，折断和磨耗等现象。钢轨伤损是铁路上一个较为突出的问题，并严重影响行车安全。我国根据钢轨的伤损种类，伤损位置及伤损原因进行分类，共分为 9 类 32 种伤损，
11、并用两位数编号，十位数表示伤损部位和状态，个位数表示造成伤损的原因。3.典型钢轨伤损：（1）钢轨的磨耗钢轨磨耗主要是指钢轨的侧面磨耗和波浪形磨耗。（2）轨头核伤7轨头核伤是对行车威胁最大的一种钢轨伤损，是最危险的钢轨伤损。（3）轨头表面接触疲劳伤损轨头表面接触疲劳伤损类型主要表现为轨距角处的鱼鳞状剥离裂纹和剥离掉块，斜线状剥离裂纹，踏面剥离裂纹和浅层掉块以及踏面辗宽或局部压溃凹陷，甚至钢轨因此而断裂。（4）轨腰螺栓孔裂纹：钢轨端部轨腰钻孔后，强度削弱，螺栓孔周围产生较高的局部应力，在列车冲击荷载作用下，螺栓孔裂纹开始产生和发展，并出现疲劳伤损。二、轨道水平的调查轨道水平是指两股钢轨的顶面，在直
12、线地段应保持在同一水平面，在曲线地段应满足外轨超高均匀和平顺的要求。简单的说就是轨道上左右钢轨的水平。保持水平的目的是使两股钢轨受力均匀，并保证车辆平稳行驶。轨道不平顺的两根钢轨在高低和左右方向与钢轨理想位置几何尺寸的偏差。轨道不平顺对机车车辆系统是一种外部激扰，是产生机车车辆系统震动的主要根源。轨道不平顺随机变化规律的函数描述，是机车车辆与轨道系统动力分析的重要基础资料，这种动力分析是现代机车车辆和轨道设计、养护和质量评估的重要手段。轨道不平顺有四种类型；1、轨道前后高低不平顺。它是指实际的轨道中心线与理想的轨道中心线沿长度方向的垂向几何位置偏差。2、轨道水平不平顺。它是指左右钢轨沿长度方向
13、的垂向高度差。3、轨道方向（轨向）不平顺。它是指实际的轨道中心线与理想的轨道中心线沿长度方向的水平几何位置偏差。4、轨距不平顺。它是指实际的轨距与名义轨距的偏差。轨道不平顺可分为周期性轨道不平顺、随机不平顺和局部不平顺。周期性轨道不平顺是由于轨道接缝形成的以轨长为波长的不平顺。随机不平顺是由于轨道的铺设、维护保养产生的误差和轮轨磨耗所产生的不平顺，它因时因地而有所不同。局部不平顺是由于线路的特定结构（如道岔、转让线、侧线、缓和曲线、分岔线、桥梁等）或偶然地点（如线路的局部病害）产生的不平顺。8三、轨道高低的调查一般钢轨顶面的纵向的高低差，叫做线路的前后高低。高低反映的是钢轨顶面的纵向的平顺情况
14、。钢轨顶面的高低不平顺，会使列车通过时冲击动力增加，使道床变形加快，反过来又扩大不平顺，从而使列车对轨道的破坏力更大，形成恶性循环。这种破坏作用往往同不平顺的深度成正比，而同它的长度成反比，即长度越短，破坏力越大。新铺或刚大修过的线路，轨面应目视平顺，但经过一段时间列车运营后，由于路基下沉、道床捣固不实、扣件松动、轨枕失效、钢轨不均匀磨耗等原因，轨面会出现高低不平。轨底与垫板、垫板与轨枕之间出现间隙（间隙超过 2mm 时称为吊板）或轨枕与道床顶面间出现间隙（间隙超过 2mm时称为空板或暗坑） 。列车通过时，有吊板或暗坑的地方下沉就大，将引起列车的剧烈运动，加速道床的变形，继而又引起更加剧烈的振
15、动，形成恶性循环，对行车极为不利。前后高低应目视平顺，用 10m 弦测量轨顶最大矢度。在日常检测时，先俯身目视钢轨下颚线的高低平顺情况，找出高低不良处所，然后用 10m 弦线在钢轨顶面中部测量最大矢度，弦线应置于能测量出最大矢度的位置，如钢轨是向上凸起的，应使用相同厚度的垫块将弦线两端垫高，垫块厚度一般可采用 20 或 30mm，将测得的结果减去垫块厚度即为高低差，对直线地段两股钢轨的高低应分别进行检查，对曲线地段只检查里股钢轨的高低，为减少误差，还应考虑弦线的扰度，一般按 1mm 考虑。四、曲线要点的调查一、在线路上设计曲线时，应尽量采用单曲线，仅在困难条件下才设置复曲线。在曲线地段，应根据
16、不同的地形条件，选择一定的曲线半径和角度，转向角越小，列车运行条件就越好；反之，转向角越大，列车运行条件就越差。所以铺设时，应尽量采用大半径，小转向角曲线。但是，同时也受到地形条件的限制，半径太大，就达不到预期的效果，影响行车速度；半径太小，难以保持正确的位置。因此铁路技术管理规程规定，不同等级的线路，用不同半径的曲线。如：一级铁路的一般地段的曲线半径不得小于 1000m，困难条件下不得小于 400m；二级铁路一般地段不得小于 800m，困难条件下不得小于 400；9三级铁路一般不得小于 600m，困难条件下不得小于 350m。二、我国铁路缓和曲线和曲线的线形大多数都采用三次抛物线，这类缓和曲
17、线正矢和外轨超高的分布呈折线梯形，缓和曲线在其终点，不能满足正矢和超高圆顺过度的要求。因此，在缓和的始终点不可避免的要出现附加动力作用，致使缓和曲线部分正矢和超高的变化较大，超限处高于圆曲线部分。为了更进一步的提高缓和曲线的养护质量，在设置缓和曲线正矢和超高时必须注意以下问题：（1）固定缓和曲线的头尾位置，曲线头尾应有正确的标记，每次起拨道前均应校对，对已经发生的异变，应采用偏角法，角圆法或者绳正法进行校核，以确定正确位置。（2）合理设置缓和曲线头尾的正矢和超高，为了消除三次抛物线形和曲线头尾离心力的突变，可在其始终点进行适当的改善，对与不同的曲线，其取值也不尽相同，在小半径曲出现负误差，在终
18、点更不允许出现正误差。（3）为了尽量减少缓和曲线始终点的附加动力压值，该点至直线部分 50m范围内的轨距应为 14352mm。在曲线部分设置合理的曲线加宽，曲线部分由于离心力的作用，要给车轮留一定的游动空间，否则会造成列车的倾覆第四章 铁路轨道曲线病害分析第一节 铁路轨道曲线病害进行分析一、曲线设置的要求在线路上设计曲线时，应尽量采用单曲线，仅在困难条件下才设置复曲线。图1- 2 有缓和曲线时的轨距10在曲线地段，应根据不同的地形条件，选择一定的曲线半径和角度，转向角越小，列车运行条件就越好；反之，转向角越大，列车运行条件就越差。所以铺设时，应尽量采用大半径，小转向角曲线。但是，同时也受到地形
19、条件的限制，半径太大，就达不到预期的效果，影响行车速度；半径太小，难以保持正确的位置。因此铁路技术管理规程规定，不同等级的线路，用不同半径的曲线。如：一级铁路的一般地段的曲线半径不得小于 1000m，困难条件下不得小于 400m；二级铁路一般地段不得小于800m，困难条件下不得小于 400；三级铁路一般不得小于 600m，困难条件下不得小于 350m。 二、曲线病害产生的原因 列车的运行由轨道来导向，车体在运行时，由于惯性的作用是不会改变方向的。尤其是在铁路线路上，而在曲线地段，轨道却不断的转变方向，迫使车体也不断的改变方向。因此，车体运行方向和曲线轨道的方向总是相互矛盾着的。曲线地段是铁路线
20、路上的薄弱环节之一，在一般的地形条件下，铁路曲线约占正线延长线的 30%，提高曲线的养护质量，对均衡提高线路的质量，延长轨道各部的使用寿命，保证行车安全有着重要的意义。 三、曲线病害的分类 铁路线路曲线病害主要有：方向不良，轨距不符，水平超限，轨底坡不统一，曲线钢轨侧面磨耗，剥落掉块和波浪形磨耗。由于在曲线地段车轮对钢轨产生的反向力，使曲线地段的线路承受着多方向的作用力。因此线路的曲线地段，特别是小半径的曲线地段是铁路三大薄弱环节之一，特别值得重点保护。 四、曲线病害的危害 在现今时代与社会进步中，铁路也在不断的飞速发展，随着行车密度和轴重的提高。不少区段钢轨的侧面磨耗和剥落掉块情况十分严重，轻微的用 12 年就磨耗到限，较严重的区段 8 个月就需要成段更换磨损钢轨。图 1 -3 圆曲线轨距
