鐵路曲線超高與正矢的設置

趙春來

1 概述

鐵路曲線地段列車在運行時會產生巨大的向曲線外側的離心力,為保證列車運行時的安全,在鐵路曲線地段需設置軌道外股超高。同時為保證列車運行速度和安全,鐵路曲線地段軌道施工時需保持一定的圓順度,鐵路曲線軌道的圓順度通常用正矢值進行標定。

在鐵路施工中,很多施工技術人員對于鐵路曲線超高和正矢的設置方法標準存在概念模糊不清,方法標準掌握使用不當的問題。本文對新建鐵路曲線的超高與正矢設置方法、施工標準及軌道標識方法做一詳細論述,以便于廣大鐵路施工企業的施工技術人員參考、掌握并用于指導施工。

2 鐵路曲線超高的設置

2.1 新建鐵路正線曲線軌道外軌超高的設置

新建鐵路的正線曲線軌道,外軌超高應按下式計算:

其中,H為曲線外軌超高,mm,按3進2舍取5的整倍數;Vmax為曲線地段最高行車速度,國家鐵路采用60km/h,地方鐵路、專用鐵路、鐵路專用線可根據具體條件確定,但不宜小于30km/h;R為曲線半徑,m。

曲線外軌超高應在緩和曲線全長范圍內順接,未設緩和曲線地段,應在曲線兩端的直線上順接,順接坡度不大于2‰。必要時順坡范圍可延伸至曲線內,或酌情降低外軌超高度。

當列車運行速度大于計算曲線外軌超高采用的速度值時,存在欠超高的問題。曲線欠超高,當設計最高運行速度不大于120km/h時,一般情況下欠超高值不應大于75 mm,困難情況下不應大于90mm。

當列車運行速度低于計算曲線外軌超高采用的速度值時,存在過超高的問題。過超高不宜大于50mm。

曲線欠超高與過超高之和的允許值,當設計最高運行速度不大于120km/h時,一般情況不應大于125 mm,困難情況下不應大于140mm。

2.2 新建鐵路站線曲線外軌超高的設置

新建鐵路站線岔后附帶曲線,外軌超高均按15 mm設置。

3 鐵路曲線正矢設置

3.1 圓曲線正矢

圓曲線正矢按下式計算:

其中,F為圓曲線正矢,mm;C為弦長,m,曲線半徑大于250m時,弦長采用20m,曲線半徑不大于250m,弦長采用10m;R為曲線半徑,m。

3.2 緩和曲線正矢

1)直緩點或緩直點的計算正矢,按下式計算:

其中,FZ為直緩點或緩直點的計算正矢值,mm;ΔF為緩和曲線正矢遞增量,mm,ΔF=F/n,F為圓曲線計算正矢值,n為緩和曲線按10m分段的數量。

2)緩圓點或圓緩點的計算正矢,按下式計算:

其中,Fy為緩圓點或圓緩點的計算正矢,mm;F為圓曲線計算正矢,mm;FZ為直緩點或緩直點的計算正矢,mm。

3)緩和曲線中間點的計算正矢,按下式計算:

其中,Fi為緩和曲線中間點的計算正矢,mm;i為緩和曲線按10m分段的第 i段;ΔF為緩和曲線正矢遞增量,mm。

表1 曲線20m弦正矢允許偏差

表2 曲線10m弦正矢允許偏差

表3 鐵路曲線軌道標識的內容

3.3 曲線正矢施工允許偏差

表4 正矢超高點標識內容

1)曲線20m弦正矢允許偏差,見表1。

2)曲線10m弦正矢允許偏差,見表 2。

4 鐵路曲線軌道標識

1)鐵路曲線軌道標識的內容,見表3。

2)舉例說明正矢超高標識內容。

a.曲線要素有:α:21°40′56″,R:1000,l:70,T:226.54,L:448.43。

b.正矢超高點標識內容,見表4。