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铁路无缝线路设计

铁路无缝线路设计
铁路无缝线路设计

第5章无缝线路设计

无缝线路是将标准长度的普通钢轨进行焊接,形成钢轨长度超过一定值的钢轨线路,又叫做焊接长钢轨线路,它是当今世界上轨道结构中的一项新技术,在该项技术上世界各国正在以积极的态度竞相发展。

对于一般的铁路线路来讲,钢轨的接头往往是轨道的薄弱环节,由于轨缝的存在,列车在通过轨道时就会发生冲击和振动,并产生巨大的噪音,不但如此,钢轨受到的冲击力也会提升3 倍以上。接头冲击力不但影响列车行驶的平稳度和旅客的舒适感,还会促使道床破坏、线路状态恶化、缩短钢轨和街头零件的使用寿命、增加额外的维修费用。伴随着现代化铁路的高速化、舒适化和环保化的高要求,在行驶速度、列车轴重和密度不断增长的今天,普通铁路无法适应现代化运输的要求。无缝线路消灭了大量的接头,具备行车平稳、旅客舒适、车辆和轨道维护费用减低、轨道与道床使用寿命延长等众多优点,是今后铁路发展的方向和未来。

5.1 无缝线路基本规定

1. 根据《铁路无缝线路设计规范》(TB 10015-2012) ,新建、改建铁路正线应采用钢轨,钢轨长度可以是25m、50m和100m,在线路中优先采用100m 长定尺钢轨。

2. 无缝线路在设计时,应根据当地轨温资料,计算无缝线路的允许温升、允许温降,并考虑一定的修正量计算确定锁定轨温。在一定范围内,无缝线路设计锁定轨温应一致。

3. 道岔、钢轨伸缩调节器及胶接绝缘接头钢轨宜与相连轨道同类型、同材质。在小半径曲线( )以及大坡道地段宜采用全长淬火钢轨或高强钢轨。

4. 有砟无缝线路铺设的曲线半径不宜小于500m;在小于500m半径地段铺设无缝线路时,应采取适当的措施增大道床横向阻力。

5. 在连续长大坡道、制动坡段和行驶重载列车坡段上的无缝线路,必要时应采取轨道加强措施,连续长大坡道不宜设置钢轨伸缩调节器和有缝钢轨接头。

6. 最大轨温变化幅度超过100℃的严寒地区铺设无缝线路时应单独设计,加强轨道结构强度,还可以采取大调高量扣件。

7. 无缝线路设计应根据线路、运营、气候条件及轨道类型因素进行,经过稳定性等

检算确定设计锁定轨温。

8. 铺设无缝线路的桥梁应根据无缝线路纵向力,对桥梁及轨道结构进行检算。

9. 桥上无缝线路设计宜减少钢轨伸缩调节器的设置。

10. 标准长度钢轨应采用工厂化焊接,工厂化焊接长轨条长度不宜小于500m,焊接宜采用闪光焊接。

5.2 无缝线路设计要求

5.2.1 线路等级

铁路线路是供机车车辆组成的列车运行的,是轨道和路基、桥涵、隧道等建筑物等设备的统称。在我国,新建和改建的铁路根据其在铁路网中的作用、性质和远期客货运量的不同分成不同等级。铁路的等级不同,铁道线路及其工程结构物都有不同的要求。

根据设计要求,该线年通总重,由《线规》可知轨道正线类型为

重型。

5.2.2 锁定轨温

无缝线路锁定轨温应根据当地最高铺设无缝线路的允许温升、允许温降计算确定,并且考虑一定的修正量。

设计锁定轨温范围为±5℃,相邻单元轨节之间的锁定轨温只差不应大于5℃,同区间轨温只差不大于10℃,160km/h 以上铁路不应大于3℃。

5.2.3 无缝线路结构组成

温度应力式无缝线路由固定区、伸缩区和缓冲区三部分构成。

1、伸缩区长度根据计算确定。

2、固定区为长轨减去两端伸缩区的长度,每段长轨的长度应根据线路情况和施工条件决定,原则上应与自动闭塞区段的长度一致。如受条件限制,固定区也不应短于

50m。

3、缓冲区一般由2 到4 节标准轨或厂制缩短轨组成,有绝缘接头时为4 节。

5.2.4 缓冲区和伸缩区的设置

缓冲区应设在下列地点:

1、两段长轨之间;

2、道岔与长轨之间;

3、自动闭塞和轨道电路地段的绝缘接头,一般应不止在缓冲区的中间;

4、其他必要的地点。

5.2.5 无缝线路铺设地段和位置

无缝线路的铺设地段和位置,应符合下列条件:

1、轨下基础稳定,线路没有翻浆冒泥、下沉挤出大于15mm的冻害。

2、半径为800m以及以下的曲线地段,应尽量采用全长淬火轨或耐磨轨。

3、桥梁有浅基、孔径不足、偏心超限、载重等级不足或支座、墩台等严重病害和下承板梁上,铺设无缝线路须严格进行检查。

4、桥上铺设无缝线路,除符合下列条件者外,均应检查钢轨、墩台的受力状态、轨道防爬能力及钢轨低温断缝值等。

5、在隧道长度为1000m及以上时,铺设无缝线路宜将隧道内单独铺设一段长轨,伸缩区设于隧道洞口内方,缓冲区尽量设置在隧道洞口外。隧道长度小于1000m,可不单独铺设。

5.2.6 缓冲区钢轨接头

缓冲区钢轨接头,应采用10.9 级高强度接头螺栓及平垫圈,接头螺栓扭矩应达到900N·m。

缓冲区轨缝尺寸,应根据计算确定。

5.3 设计参数计算

5.3.1 设计资料及条件

1、无缝线路铺设地点:拉萨地区

2、无缝线路铺设钢轨类型:U71Mn60 轨

3、无缝线路铺设的轨枕类型:S-III 型

4、无缝线路轨枕间距:1760 根/km

5、道床类型:面碴厚为250mm ,垫层厚为200mm

6、钢轨接头螺栓扭矩值:900N·m

7、设计区最小半径:R=500m

8、. 计算钢轨位移及弯矩时,道床刚度:60000N/mm,检验钢轨刚度30000N/mm。

9、设计最高行车速度120Km/h

10、设计轨温:最高温度49.4℃,最低气温-16.5℃

5.3.2 计算k 值

本设计采用S-Ⅲ型钢筋混凝土枕,每千米轨枕数为1760/Km,根据设计要求,钢轨支座刚度D 值在检算钢轨为,当在检算轨枕时D

轨枕间距为

钢轨基础弹性模量为:

刚比系数为

5-1)式中——新轨水平轴的惯性矩,其中对于60Kg/m 轨为由公式(5-1 )可得刚比系数为:

5.3.3 弯矩计算

ND5机车前后转向架各有三个轴,如图5-1 所示,在寻找引起最大弯矩的最不利轮位时,只要用一个转向架的三个轴分别作为计算轮来求最不利轮位。由于转向架的三个轴轮重量相等,但是轴距是不相同的,所以要计算1、2、3 轮引起的弯矩,在所有弯矩值中找到最不利弯矩,既最不利荷载值。

图5-1

表5-1 不利荷载计算表

其中取,计算静弯矩为

钢轨动弯矩用静态法计算

(5-2)式中——钢轨的动弯矩;

——速度系数,用计算;

——偏载系数,计算,为容许欠超高;

——横向水平力系数,一般取1.45 。

内燃机车计算钢轨轨底弯曲应力时,设计速度为速度系数为:

A、在的曲线上,容许欠超高,计算偏载系数:

在的曲线上,横向水平力系数,

B、在直线地段上,横向水平力系数,

5.3.4

计算动弯应力

新轨截面模量,

A、在的曲线上,轨底动弯拉应力

轨头动弯压应力

B、直线段上的轨底动弯拉应力

直线段上的轨头动弯压应力

5.4 锁定轨温设计

5.4.1 容许温度变化幅度

在铁路线路中,钢轨应该有一定的强度以保证在受到动弯应力、温度应力及其他附加应力时不至于破坏,仍然能够正常工作,所以,钢轨所能承受的各种应力之和不超过容许应力值,即

5-3)

铁路线路设计规范

1总则1.0.1为统一铁路线路设计的技术标准,使铁路线路设计达到安全、可靠、技术先进、经济适用的要求,特制定本规范。1.0.2本规范适用于一级、五级高速铁路、城际铁路、客货运线路、重载铁路的标准规范设计。考虑旅客运输的重载铁路线路设计,按照客货共运标准执行。昌平、W级铁路设计按有关设计规范执行。1.0.3铁路线路设计应贯彻绿色、协调发展的理念,落实现代综合交通发展要求,充分研究项目要求、路网规划和综合运输规划等相关因素,准确把握工程功能定位,科学论证施工方案,合理选择主要技术标准和线路走向,优化线路平纵断面。10年和4年铁路设计年分为短期和长期。短期为交货后第10年,长期为交货后第20年。应预测近期和远期交通量。铁路基础设施、建筑物和设备的规模设计应符合下列要求:1。铁路线下不易改扩建的基础设施、建筑物和设备,应根据远期运量和运输性质进行设计。2对于易改扩建的建筑物和设备,应根据近期交通量和运输性质进行设计,并保留长期发展条件。三个。根据运输需求的变化,可根据交付后第五年的预测交通量设计动车组、机车和车辆的数量。1公司高速铁路和城际铁路的运力应考虑区间承载力的利用系数。客货铁路和重载铁路的区段通过能力应预留一定的储备。扣除综合维修的“天窗”

时间后,单线铁路和双线铁路的储备能力应分别为20%和15%,并应考虑客货运量的波动。]. O、6铁路线路设计应计算线路的预期年输电能力。1.1.0.7铁路线路设计应坚持以人为本的设计理念,确保安全设计和风险管理贯穿于整个设计过程。18号线设计应本着保护自然生态环境、节约用地、节约能源的原则。10、9号线设计应以系统优化为重点,综合考虑相关专业技术接口,协调固定设施和移动设备。1.0.10铁路线路设计应系统、经济、合理地确定车站、车辆段的布局和规模,节约投资,降低运营成本,实现综合效益最大化。1O.11铁路线路设计应符合环境、能源、土地、文物等法律法规的有关规定。1.0.12铁路安全防护区的设立,应当符合《铁路安全管理条例》的有关规定。1.0.13铁路施工边界应符合本规范附录A 的要求。曲线地段施工缝的伸缩应符合本规范附录B的规定。1O.14铁路线路的设计除应符合本规范外,还应符合现行国家标准。高速铁路是指设计速度为250km/h(含预留)及以上、多列车运行、初始运营速度不低于200h ugh/h的客运专线,是为相邻城市或城市群而专门设计的。

铁路无缝线路作业标准

目录 1.长钢轨铺设........................................................................................................................................ - 0 - 作业条件........................................................................................................................................ - 0 -作业标准:.................................................................................................................................... - 1 -安全控制要点:............................................................................................................................ - 2 -2.钢轨焊接............................................................................................................................................ - 3 - 作业条件:.................................................................................................................................... - 3 -作业标准:.................................................................................................................................... - 3 -安全控制要点:............................................................................................................................ - 6 -3.应力放散及锁定................................................................................................................................ - 6 - 作业条件:.................................................................................................................................... - 6 -作业标准:.................................................................................................................................... - 6 -安全控制要点:............................................................................................................................ - 8 - 无缝线路施工作业标准 1.长钢轨铺设 作业条件 1)无砟轨道长钢轨铺设应在无砟道床施工完毕,经验收合格并达到规定强度后方可施工。 2)道床及承轨槽顶面清洁、无杂物。

高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路设计理论及方法研究

高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路设计理论及方法研究 刘晓博 摘要:近年来国内高速铁路建设高速发展,高速铁路建设技术已经从引进、消化、吸收走向再创新,逐步形成了一套具有自主知识产权的无砟轨道施工技术。目前国外高速铁路因行车对线路、桥梁等土建工程的刚度要求严格,国外高铁桥梁中多以小跨度为主。我国应用于高速铁路无砟轨道的大跨度桥梁种类多、结构形式复杂。主要有混凝土连续梁、混凝土连续刚构、钢梁桥、组合体系桥梁、拱桥、斜拉桥等。文章就针对这一问题展开重点论述。 关键词:高速铁路桥梁;无砟轨道;无缝线路设计;研究 引言 高速铁路上无缝道岔工况极其复杂,无缝道岔、无砟轨道、桥梁结构设计都存在诸多技术难点,成为当下制约高速铁路轨道工程的技术瓶颈。而今,国内科研单位对桥上轨枕埋入式无砟轨道无缝道岔进行计算理论和设计方法研究,研究成果已经在武广高速铁路、沪宁城际铁路得到应用。开展高速铁路桥上板式无砟无缝道岔设计研究不仅是为了解决工程中的技术难题,同时对于我国高速铁路桥上无缝道岔技术发展和进步也具有重大意义。 一、高速铁路长大桥上无砟无缝道岔结构组成和结构特点 1、结构组成 桥上底座纵连式无砟道岔结构自上到下由钢轨、扣件系统、道岔板、砂浆垫层、底座板、滑动层、硬泡沫塑料板、加高层、剪力齿槽、侧向挡块、摩擦板、端刺等组成,岔区轨道结构高度710mm。 2、结构特点 无砟轨道结构受桥面道床板、底座板自身刚度等以及轨道平顺性对挠度变形要求,无砟轨道大跨连续梁结构跨度一般不超过130m,钢箱拱梁跨度不超过140m。有砟轨道桥面采用道渣铺垫,道床具有自身调节范围较大,适用跨度大。 百米大跨度无砟轨道桥梁受重力荷载、温度荷载影响变形大,线形控制困难。我国高速铁路暂行规定要求不同工况横向挠度控制值为6mm,竖向挠度控制值10mm,实际工况因环境条件复杂,现场施工与设计存在差别,竖向挠度控制难以严格满足规范要求。

铁路线路专业设计规范考试试题及参考答案

铁路线路专业设计规范考试试题及参考答案 一、《铁路技术管理规程》(普速铁路部分) 1、区间及站内两相邻线路中心线间的最小距离规定,直线部分铁路线间距区间双线120km/h<v≤160km/h线间最小距离为:4.2m;站内正线与相邻到发线v≤120km/h线间最小距离一般为:5.5m。(本题1分) 2、铁路线路分为正线、站线、段管线、岔线、安全线及避难线。 3、车站应设在线路平道、直线的宽阔处。车站必须设在坡道上时,其坡度不应大于1‰;在地形特别困难的条件下,会让站、越行站可设在不大于6‰的坡道上,且不应连续设置,并保证列车的起动。 4、线路两股钢轨顶面,在直线地段应保持同一水平。曲线地段的外轨超高,应按有关规定的办法和标准确定。最大实设超高:双线地段不得超过150mm,单线地段不得超过125mm。 5、道岔应铺设在直线上,正线道岔不得与竖曲线重叠。 6、列车运行速度120km/h及以上线路应全封闭、全立交,线路两侧按标准进行栅栏封闭,并设置相应的警示标志。

7、在电气化铁路上,铁路道口通路两面应设限高架。 二、《铁路线路设计规范》(GB50090-2006) 1、新建和改建铁路的等级规定:Ⅲ级铁路为某一地区或企业服务的铁路,近期年客货运量小于10Mt且大于5Mt者。 2、隧道宜设置在直线上。如因地形、地形等条件限制必须设置在曲线上时,曲线宜设置在洞口附近并采用较大的曲线半径。隧道不宜设在方向曲线上。 3、车站咽喉区两端最外道岔及其他单独道岔(直向)至曲线超高顺坡终点之间的直线长度,当路段设计速度大于120km/h时,不应小于40m;困难条件下,不应小于25m。低于上述速度的其他线路不应小于25m。 4、相邻坡段的最大坡度代数差的限值与远期到发线有效长度有关。 5、最短坡段长度的规定说法正确的是:(ABCD) A、旅客列车设计行车速度为160km/h的路段,坡段长度不应小于400m,且最小坡段长度不宜连续使用两个以上。

铁路无缝线路设计

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第5章无缝线路设计 无缝线路是将标准长度的普通钢轨进行焊接,形成钢轨长度超过一定值的钢轨线路,又叫做焊接长钢轨线路,它是当今世界上轨道结构中的一项新技术,在该项技术上世界各国正在以积极的态度竞相发展。 对于一般的铁路线路来讲,钢轨的接头往往是轨道的薄弱环节,由于轨缝的存在,列车在通过轨道时就会发生冲击和振动,并产生巨大的噪音,不但如此,钢轨受到的冲击力也会提升3倍以上。接头冲击力不但影响列车行驶的平稳度和旅客的舒适感,还会促使道床破坏、线路状态恶化、缩短钢轨和街头零件的使用寿命、增加额外的维修费用。伴随着现代化铁路的高速化、舒适化和环保化的高要求,在行驶速度、列车轴重和密度不断增长的今天,普通铁路无法适应现代化运输的要求。无缝线路消灭了大量的接头,具备行车平稳、旅客舒适、车辆和轨道维护费用减低、轨道与道床使用寿命延长等众多优点,是今后铁路发展的方向和未来。 5.1无缝线路基本规定 1.根据《铁路无缝线路设计规范》(TB 10015-2012),新建、改建铁路正线应采用钢轨,钢轨长度可以是25m、50m和100m,在线路中优先采用100m 长定尺钢轨。 2.无缝线路在设计时,应根据当地轨温资料,计算无缝线路的允许温升、允许温降,并考虑一定的修正量计算确定锁定轨温。在一定范围内,无缝线路设计锁定轨温应一致。 3.道岔、钢轨伸缩调节器及胶接绝缘接头钢轨宜与相连轨道同类型、同材质。在小半径曲线()以及大坡道地段宜采用全长淬火钢轨或高强钢轨。 4.有砟无缝线路铺设的曲线半径不宜小于500m;在小于500m半径地段铺设无缝线路时,应采取适当的措施增大道床横向阻力。 5.在连续长大坡道、制动坡段和行驶重载列车坡段上的无缝线路,必要时应采取轨道加强措施,连续长大坡道不宜设置钢轨伸缩调节器和有缝钢轨接头。

城市道路平面交叉口优化设计

城市道路平面交叉口优化设计 摘要:城市道路交叉路口各种车辆汇集、行人密度大、路况复杂,是交通事故多发点,改善道路平面交叉。是降低道路交通事故率的有效途径之一。本文对平面交叉口存在的主要问题进行了分析,提出了优化设计的基本内容,解决了交通组织的安全问题,并以身边宝石花路的平面交叉口进行实例安全分析和就改建、交通组织等方面提出了改善方案及建议。 关键词:平面交叉口;交通安全;优化设计;交通组织;渠化;视距三角形 1引言 随着城市化进程的加快,城市的规模也不断扩大,城市道路网也在不断增加。平面交叉口作为城市道路网中最为重要的一个部分,它的功能是连接相交道路,使其构成道路网,使路网中的人和车实现自由转向。在平面交叉口处由于多个方向的交通流进人,交通量大、冲突点多,所发生的交通事故也特别多。由此可见,合理进行交叉口安全设施设计,具有重要的作用和意义。 本文着重从道路本身来深人分析事故原因。 2我国道路交叉口常见问题 2.1道路交叉口本身的几何构造 由于我国城市道路网规划上的历史原因,在很多城市道路网中,特别是在一些城市的老城区中,交叉口存在诸多弊端,如多岔交叉口、不规则交叉口、锐角交叉口、错位交叉口及T形交叉口大量存在。同时,一些新建的道路在建设时期对建成后交通量预测不充分,设计时对交叉口的几何设计考虑不甚合理,如进出口车道设置不合理、交叉口面积过大、视距不足、线形不合理以及没有预留建设用地等,使交叉口通行能力不足,造成交叉口交通拥挤和车辆运行混乱,加大了交通事故的危险性。 2.1.1交叉口角度过小或畸形交叉口 两条道路相交时,其交角应该大于45°,过小的交角不仅在行车时容易造成对象冲突,而且司机也不容易判断被交道路的距离和交通情况。畸形多路交叉,如X型Y型往往会给交通组织带来麻烦,一般情况下采用环形交叉口来解决。但是当相交道路角度、间距、等级组合不当时也会带来很大问题,一般通过交通组织和渠化来进行改善。 2.1.2视距不良 非信号控制交叉口视距三角形内如果存在广告牌、灌木丛,或者很多中小城市一贯采用的交叉口四角黄金地段大型建筑物等障碍物,造成一定的盲区,使前进在盲区的司机没有安全感,驾驶速度过快而交叉口较小时,很容易于被交道路的车辆发生冲突。如果驾驶员遇紧急状况时来不及反应,采取应急措施不当而造成交通事故。速度过慢又会使得通行能力过低。 视距不良的改善:在不能拆迁房屋的情况下,应该在支路上设置停车让行标志,并且对交叉口附近机非分隔带的灌木进行消减。 2.1.3交叉口面积过大又缺少必要的渠化

高速铁路有砟、无砟轨道结构及精调.

第二章高速铁路有砟、无砟轨道结构及精调 第一节概述 无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道碴道床而组成的轨道结构形式。由于无碴轨道具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、轨道几何形位能持久保持、维修工作量显著减少等特点,在各国铁路得到了迅速发展。特别是高速铁路,一些国家已把无碴轨道作为轨道的主要结构形式进行全面推广,并取得了显著的经济效益和社会效益。以下是无砟轨道的主要优势和缺点。 一、无砟轨道的优势主要有: 1、轨道结构稳定、质量均衡、变形量小,利于高速行车; 2、变形积累慢,养护维修工作量小; 3、使用寿命长—设计使用寿命60年; 二、无砟轨道的缺点主要有: 1、轨道造价高:有砟180万/km,双块式350万,1型板式450万,2型 板式500万。 2、对基础要求高因而显著提高修建成本:有砟轨道可允许15cm工后沉 降,无砟轨道允许3cm,由此引起的以桥代路及路基加固投资巨大。 3、振动噪声大:减振降噪型无砟轨道目前尚不成功,减振无砟轨道选型 存在较大困难。 4、一旦损坏整治困难:尤其是连续式无砟轨道。 第二节无砟轨道结构 一、国外铁路无碴轨道结构型式 国外铁路无碴轨道的发展,数量上经历了由少到多、技术上经历了由浅到深、品种上经历了由单一到多样、铺设范围上经历了由桥梁、隧道到路基、道岔的过程。无碴轨道已成为高速铁路的发展趋势。 1.日本 日本是发展无碴轨道最早的国家之一。早在20世纪60年代中期,日本就开始了无碴轨道的研究与试验并逐步推广应用,无碴轨道比例愈来愈大,成为高速铁路轨道结构的主要形式。据统计,日本高速铁路无碴轨道比例,在20世纪70年代达到60%以上,而90年代则达到80%以上。

铁路线路设计规范

1总则1.0.1本规范的制定是为了统一铁路线路设计技术标准,使铁路线路设计符合安全性,可靠性,先进技术,经济性和适用性的要求。1.0.2本规范适用于标准规格的高速铁路,城际铁路,客货运混合线和重载铁路的I级和e级铁路的设计。考虑旅客运输的重载铁路线的设计,应按照客货混运的标准进行。田级和W级铁路线的设计应按照有关设计规范进行。 1.0.3铁路线路设计应贯彻绿色协调发展理念,落实现代综合运输发展要求,充分研究项目要求,铁路网规划和综合运输规划等相关因素,准确把握项目功能定位,科学地论证施工方案,合理选择主要技术标准和路线方向,系统优化线路平面和垂直截面。1. O.4铁路设计年应分为短期和长期。短期是交货后的第10年,长期是交货后的第20年。短期和长期交通量应采用预测交通量。铁路基础设施,建筑物和设备的规模设计应符合下列规定:1.铁路线路,建筑物和设备下的不易改造和扩建的基础设施,应根据长期交通量和运输性质进行设计。 2.应根据短期交通量和运输性质设计易于改造和扩建的建筑物和设备,并应保留长期发展条件。 3.根据运输需求的变化,可根据交付后第五年的预测交通量设计动车组,机车和车辆的数量。 1.本公司的高速铁路和城际铁路的通行能力应考虑路段承载力的利用系数。对于客货混合铁

路和重载铁路的区间承载能力,应预留一定的储备。扣除综合维修的“天窗”时间后,单线和双线铁路的后备能力应分别为20%和15%,并应考虑客运量和货运量的波动。]。O. 6在铁路线的设计中应计算预期线的年传输能力。1.1.0.7铁路线设计应坚持以人为本的设计理念,在整个设计过程中都要进行安全设计和风险管理。1. O. 8铁路线的设计应以保护自然生态和环境,土地节约和能源节约为基础。1. O.9铁路线设计应注意系统优化,全面考虑相关专业技术接口,协调固定设施和移动设备。1.0.10在设计铁路线时,应系统,经济,合理地确定车站和场站的布局和规模,以节省投资,降低运营成本并最大化综合效益。1. O. 11铁路线的设计应符合有关环境,能源,土地和文物的法律法规的有关规定。1.0.12铁路安全保护区的设置应符合铁路安全管理规定的有关规定。1.0.13铁路施工间隙应符合本规范附录A的规定。曲线段施工间隙的扩大应符合本规范附录B的规定。1. O.14铁路线的设计不仅应符合本规范,而且还应符合现行国家标准的规定。高速铁路是指设计速度为250 km / h(含预留)及以上,多列火车运行,初次运行速度不低于200 h ugh / h的客运专线。2.1.2城际铁路是一种快速,便捷,高密度的旅客专用铁路,设计速度为200 km / h及以下,是专为邻

无缝线路课程设计

路基上无缝线路课程设计 ——中和轨温及预留轨缝设计 姓名:张小冬 学号:09231123 班级:土木0904 学院:土木建筑工程学院

轨道工程课程设计 时间:2012年6月9日

目录 一、简介————————————(1) 二、设计参数——————————(2) 三、设计内容——————————(5) 四、设计总结—————————(13) 五、参考文献—————————(14) 六、程序设计—————————(14)

一、简介 (一)、无缝线路锁定轨温及预留轨缝简介 无缝线路是当今轨道结构的一项重要新技术,是把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路。它是当今轨道结构的一项重要技术,是与重载、高速铁路相适应的新型轨道结构。无缝线路是当今轨道结构的最佳选择,世界各国竞相发展。我国铁路无缝线路的发展,近年来在技术上有很大的进步,在数量上有较快增长。 无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容,经济效益显著,在桥梁上铺设无缝线路,可以减轻列车车论对桥梁的冲击,改善列车和桥梁的运营条件,延长设备使用寿命,减少养护维修工作量。这些优点在行车速度提高时尤为显著。然而铺设无缝线路是有条件的,主要是考虑气候温度的影响,因为万物都有热胀冷缩的特点,对于无缝钢轨,温度的影响更为明显,只有选择适当的温度(我们称为锁定轨温),才能尽可能的避免这方面的伤害。锁定轨温一般采用高于本地区的中间轨温。 (二)、设计的目的与意义 中和轨温(即无缝线路设计锁定轨温)是无缝线路设计的关键问题,涉及《轨道工程》这门课的主要理论。该设计目的是通过实际设计,更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论,自主练习,将所学知识用于实际的设计中,学以致用。 完成该课程设计的意义在于让所学的知识形成一个系统的体系,加固对知识的理解与应用,逐渐熟悉使用规范,设计手册和查阅参考资料,培养自身分析问题、解决问题和独立工作的能力。 (三)、设计任务 (1)收集资料,综合分析。 通过专业书籍及相关学术期刊的学习,了解无缝线路铺设的意义及国内外发展的现状。并对路基上无缝线路设计的基本原理、方法及步骤有较清楚的了解。

平面连杆机构优化设计

平面连杆机构优化设计 一、问题描述 平面连杆机构是由所有构件均由低副连接而成的机构,四杆机构是最常用的平面连杆机构。一般情况下,四杆机构只能近似实现给定的运动规律或运动轨迹,精确设计较为复杂。在四杆机构中,若两连架杆中的一个是曲柄,另一个是摇杆,则该机构为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构可将曲柄的连续转动转变为摇杆的往复摆动。 设计一曲柄摇杆机构(如图1所示)。已知曲柄长度l 1=100mm ,机架长度l 4=500mm 。摇杆处于右极限位置时,曲柄与机架的夹角为φ0,摇杆与机架的夹角为ψ0。在曲柄转角φ从φ0匀速增至φ0+90°的过程中,要求摇杆转角()200π 32 ??ψψ-+ =。为防止从动件卡死,连杆与摇杆的夹角γ只允许在45°~135°范围内变化。 图1 机构运动简图 二、基本思路

四杆机构的设计要求可归纳为三类,即满足预定的连杆位置要求、满足预定的运动规律要求、满足预定的轨迹要求。本案例中,要求曲柄作等速转动时,摇杆的转角满足预定运动规律()00E π 32 ??ψψ-+ =。优化设计时,通常无精确解,一般采用数值方法得到近似解。本案例将机构预定的运动规律与实际运动规律观测量之间的偏差最小设为目标,由此建立优化设计数学模型,并运用MATLAB 优化工具箱的相关函数进行求解。 三、要点分析 优化设计数学模型的三要素包括设计变量、目标函数和约束条件。依次确定三要素后,编写程序进行计算。 1.设计变量的确定 通常将机构中的各杆长度,以及摇杆按预定运动规律运动时,曲柄所处的初始位置角φ0列为设计变量,即 T 04321T 54321)()(?l l l l x x x x x ==X (1) 考虑到机构各杆长按比例变化时,不会改变其运动规律,因此在计算可取l 1为单位长度,而其他杆长则按比例取为l 1的倍数。若曲柄的初始位置对应摇杆的右极限位置,则φ0及ψ0均为杆长的函数,即 4 212 32 42210)(2)(cos arc l l l l l l l +-++=?(2)

高速铁路无缝线路考试题库

《高速铁路无缝线路》考试题库 命题人:鄢世林 一、填空题 1. 高速铁路正线应采用(跨区间)无缝线路,到发线应采用无缝线路。无缝线路应具有足够的强度和稳定性。 2. 无缝线路相邻单元轨节之间锁定轨温之差不应大于 ( 5 )℃。 3. 无缝线路同一区间内单元轨节最高与最低锁定轨温之差不应大于( 10 )℃ 4. 无缝线路左右股钢轨锁定轨温之差不应大于( 3 )℃。 5.钢轨厂焊应采用(固定闪光)焊。 6.钢轨现场焊应优先采用(移动闪光)焊。 7.道岔内接头及道岔、调节器两端接头及断轨处理可采用(铝热)焊。 8. 无缝线路左右两股钢轨绝缘接头应相对铺设,且绝缘接头轨缝绝缘端板距钢轨支承位置不宜小于( 100 )mm。 9. 胶接绝缘接头宜采用现场胶接,胶接时插入钢轨长度不应短于20m。困难条件下,道岔间因胶接插入钢轨长度不得短于( 12.5 )m。 10. 无缝线路维修管理应以一次锁定的(轨条)为管理单元。 11.无缝道岔应以单组或相邻多组一次锁定的道岔及其前后( 200 )m线路为管理单元。 12. 可采用钢轨应力检测仪等检测设备测量无缝线路(锁

定轨温) 13. 应做好无缝线路钢轨位移观测,位移观测可采用仪器观测或弦线测量。累计位移量出现异常时,即锁定轨温变化超过( 5 )℃,工务段应及时查明原因,采取相应措施。 14. 应加强隧道口前后( 100 )m线路检查,采取措施防止线路出现碎弯。 15. 无缝线路应力放散时,每隔5~10m将长轨条搁置在(滚筒)上,并辅助反复撞轨, 15. 无缝线路应力放散时,若为提高(锁定轨温)而放散应力,则应在长轨条一端或两端使用钢轨液压拉伸器张拉钢轨,并辅助撞轨。 16. 应力放散后,及时将应力放散日期、时间、放散轨温、重新锁定的轨温记入(技术档案),并及时重设纵向位移观测标记。 17. 短隧道内无缝线路设计锁定轨温与相邻单元轨节的锁 定轨温应( 一致 )。 18.长大隧道内距洞口( 200 )m范围无缝线路设计锁定轨温宜与洞外无缝线路设计锁定轨温一致。 19. 在跨度超过40m的桥梁,宜在梁端( 5~20 )m范围设置小阻力扣件。 20. 当线路连续出现碎弯并有( 胀轨 )迹象时,必须加强巡查或派专人监视,观测轨温和线路方向的变化。若碎弯继

铁路选线设计重点总结定稿版

铁路选线设计重点总结精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

20.简述选线设计的基本任务答:1)根据国家对设计线在政治、经济及国防诸方面的需要,结合线路经行地区的自然条件,资源分布和工农业发展等情况,规划线路的基本走向,选定设计线主要技术标准;2)根据沿线的地形、地质、水文等自然条件,结合村镇、交通、农田、水利等设施具体情况,设计线路空间位置,在保证行车安全的前提下,力争提高线路质量,降低工程造价,节约运营开支。3)与其他专业共同研究,布置沿线的各种建筑物,如桥、隧、涵、挡土墙等,并确定其类型或大小,使它们和线路在总体上相互协调配合,全局上经济合理。} 21.列车运行附加阻力与基本阻力有何区别它们是否都是阻止列车运行的力为什么答:1)列车运行基本阻力是指列车在空旷地段沿平直轨道运行时所遇到的阻力。只要列车在运行,就受到此项阻力作用,它在列车运行过程中总是存在的。2)而附加阻力是指列车在线路上运行时受到的额外阻力,如坡道阻力,曲线阻力,隧道阻力及起动阻力等。附加阻力是有线路状况、气候条件及列车运行条件决定的。3)列车运行阻力基本上与列车运行方向相反,即阻碍列车运行。而坡道阻力的方向取决于列车是上坡还是下坡。当列车上坡运行时,列车所受到的坡道阻力的方向与列车运行方向相反;当列车下坡时,列车所受到的坡道阻力与列车运行方向相同,即有助于列车前进。 22.简述线路平面和纵断面设计必须满足的基本要求。答:(1)必须保证行车安全和平顺。主要指:不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、不运缓与旅客乘车舒适等,这些要求反映在《铁路线路设计规范》(简称《线规》)规定的技术标准中,设计要遵守《线规》规定。(2)应力争节约资金。即既要力争减少工程数量、降低工程造价;又要考虑为施工、运营、维修提供有利条件,节约运营支出。从降低工程造价考虑,线路最好顺地面爬行,但因起伏弯曲太大,给运营造成困难,导致运营支出增大;从节约运营支出考虑,线路最好又平又直,但势必增大工程数量,提高工程造价。因此,设计时必须根据设计线的特点,分析设计路段的具体情况,综合考虑工程和运营的要求,通过方案比较,正确处理两者之间的矛盾。3)既要满足各类建筑物的技术要求,还要保证它们协调配合、总体布置合理。铁路上要修建车站、桥涵、隧道、路基、道口和支挡、防护等大量建筑物,线路平面和纵断面设计不但关系到这些建筑物的类型选择和工程数量,并且影响其安全稳定和运营条件。因此,设计时不仅要考虑各类建筑物对线路的技术要求,还要从总体上保证这些建筑物相互协调、布置合理。

轨道工程课程设计

陕西铁路工程职业技术学院2015~2016学年第二学期 《轨道工程》课程设计 专业土木工程 班级土木(本)2151 姓名赵子程 学号 07 指导老师程建红 2016年 5 月 30 日

陕西铁路工程职业技术学院 2015 —2016 学年第二学期 注:综合成绩评定中,平时表现成绩占30%,实训成绩占70%。

目录 一.任务书 (1) 二.指导书 (10) 三.有关资料 (12) 1.轨温 (12) 2.轨道特征 (12) 3.线路等级及最小曲线半径 (12) 4.行驶机车 (12) 四.设计步骤和方法 (13) 1.强度计算 (13) 2.稳定压力计算 (16) 3.锁定轨温计算 (18) 4.伸缩区长度与防爬设备的布置 (19) 5.缓冲区预留轨缝计算 (20) 6.压力峰检算 (21) 五.轨枕弯矩的检算 (21) 六.路基基床表面应力检算 (23) 七.防爬设备的布置 (23) 八.位移观测桩布置原则 (23) 九.参考书籍 (24)

十.实训总结报告 (25)

陕西铁路工程职业技术学院2015 ~ 2016 学年第二学期 课程实训 任 务 书 系别:铁道工程系 专业:土木工程 班级:土木(本)2151 指导老师:程建红 教研室意见:教研室主任(签字):2016年 5月 30 日 2015~2016学年第二学期

《轨道工程》课程设计任务书 一、课程设计性质、任务与目的 《轨道工程课程设计》是土木工程专业的一门实践性课程;本课程设计主要训练学生综合运用所学基础知识的能力,培养学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。本课程设计是在学过《轨道工程》的基础知识后,对“轨道强度计算”?、“无缝线路轨道设计”?、“轨道结构组成”等知识的拓宽与综合应用。通过作业,使学生在巩固所学轨道结构组成、轨道强度计算的基本方法,熟悉并运用课堂所学内容,从而加深对所学内容的理解,提高综合分析和解决问题的能力。? 熟练掌握普通无缝线路设计步骤,了解无缝线路的特点及受力特征。通过对普通无缝线路的设计,达到对整个轨道体系的全面的认识。? 二、设计要求? 1.独立完成,有独特见解。? 2.文字清晰,条理清楚,步骤完整。? 3.文面、图面整洁,装订整齐。? 三、设计资料? 1.轨温:? (1)兰州地区;(2)石家庄地区;(3)西宁地区;(4)西安地区(5)合肥地区;(6)郑州地区;(7)长沙地区。按自己学号先后顺序选取相应地区的轨温。? 相应的轨温在教材中P145页查找。 2.轨道条件? (1)钢轨:为60kg/m的钢轨、按预期垂磨6mm计算;缓冲区钢轨采用每根长25m的标准轨;轨钢容许应力:[σs]=36500×104pa;? (2)轨枕:混凝土Ⅱ型轨枕,每公里铺设1840根,?a=544mm;? (3)扣件:接头扣件为ф24mm、级螺栓,六孔夹板;中间扣件为弹条Ⅱ型

平面连杆机构的优化设计教案

平面连杆机构的优化设计 【教学目标】 1.了解连杆机构优化设计的一般步骤 2.掌握连杆机构优化设计的方法 【教学重点】 1.掌握连杆机构优化设计的方法 【教学难点】 1.掌握连杆机构优化设计的方法 【教学准备】 多媒体课件、直尺、圆规。 【教学过程】 一、以工程实际案例引入课题 实例1:飞机起落架(结合最近美国波音飞机频繁失事的新闻) 实例2:汽车雨刮器 说明:平面连杆机构的实用在生产生活中随处可见,是机械设计当中常见的一种机构。 二、定义回顾 【提问】平面四杆机构的基本形式有哪些? 【预设】机械原理是本科第四学期的课程,学生可能记不全,要引导性地带大家回忆。 【答案】曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 三、回顾以前所学习的连杆机构设计方法,对比引入优化设计。 新课教授 一、曲柄摇杆机构再现已知运动规律的优化设计

1.设计变量的确定 决定机构尺寸的各杆长度,以及当摇杆按已知运动规律开始运动时,曲柄所处的位置角φ0 为设计变量。 [][] 1234512340T T x x x x x x l l l l ?== 考虑到机构的杆长按比例变化时,不会改变其运动规律,因此在计算时常l 1=1 , 而其他杆长按比例取为l 1 的倍数。 ()()22212430124arccos 2l l l l l l l ???++-=??+???? ()221243034arccos 2l l l l l l ψ??+--=?????? 经分析后,只有三个变量为独立的: [][] 123234T T x x x x l l l == 2.目标函数的建立 目标函数可根据已知的运动规律与机构实际运动规律之间的偏差最小为指标来建立,即

轨道普通无缝线路设计计算书

目录 目录 一.设计题目: (1) 普通无缝线路设计..................................................................... 1 二.设计资料:................................................................................. 1 三、计算步骤: (2) 3.1温度压力的计算 .................................................................. 2 3.2轨道稳定性允许温度压力[]P ............................................. 5 3.3轨道稳定性允许温升[]c T ? ................................................. 6 3.4根据强度条件确定允许温降[]d T ? ..................................... 6 3.5设计锁定轨温计算 .............................................................. 8 3.6设计锁定轨温 ...................................................................... 9 3.7伸缩区长度计算 ................................................................ 10 3.8无缝线路缓冲区预留轨缝计算 . (11) 3.8.1长轨条一端伸缩量长?的计算 ............................... 11 3.8.2缓冲轨一端伸缩量 缓 ?的计算 (12) 3.8.3预留轨缝的计算 ..................................................... 12 3.9防爬器设置 ........................................................................ 13 3.10长轨条布置 ...................................................................... 14 四、参考文献................................................................................... 14 附:无缝线路稳定性检算 (14)

高速铁路无缝线路的铺设

铁路轨道实训论文 ——无缝线路的铺设 1、无缝线路的概念 将每根12.5m或25m长的钢轨联结成轨道,很显然每隔12.5m或25m就会有一个接头。接头之间还有一道轨缝,大约为6mm。留轨缝的道理很简单,是为了防止钢轨在热胀冷缩时产生的温度力。不要小看这个温度力,但钢轨温度每改变1℃,每根钢轨就会承受1.645吨的压力或拉力。轨温变化幅度为50℃时,一根钢轨则要承受高达82.25吨的压力或拉力。如此巨大的力足以将钢轨顶得歪七八扭,造成轨道不平顺,影响列车快速安全运行。 所谓“无缝线路”,就是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨,在基地工厂用气压焊或接触焊的办法,焊成200m到500m的长轨,然后运到铺轨地点,再焊接成1000m到2000m的长度,铺到线路上就成为一段无缝线路。如果没有加工、运输、施工上的困难,从理论上讲,“无缝线路”可以无限长。这种彻底消灭轨缝的办法,我国铁路正在一些主要干道上采用。 由于无缝线路中钢轨所承受的温度力的大小和轨温的变化有直接关系,所以我们锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温,以保证无缝线路钢轨冬天不被拉断,夏天不致胀轨跑道,危及行车安全。就北京地区来说,最高轨温为摄氏62.2℃,最低轨温为零下22℃度,中间轨温为19.9℃。根据无缝线路强度和稳定性计算得出的结果,北京地区最佳锁定轨温为24℃,实际允许锁定轨温为19℃~29℃。 无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容,经济效益显著。据有关部门方面统计,与普通线路相比,无缝线路至少能节省15%的经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命。此外,无缝线路还具有减少行车阻力、降低行车振动及噪声等优点。 2、一次性铺设无缝线路技术 我国既有线路无缝线路铺设是在路基、道床稳定条件下,将工厂焊接的长钢轨(250~5 00)运至工地焊联成1~2㎞的单元轨节,再再既有轨的基础上利用换轨小车换铺到轨道上,经过应力放散、焊联锁定成为无缝线路。

铁路选线设计考试题

铁路选线设计题库 1.填空题 1、铁路运送货物的生产量用(吨·公里)衡量。 2、铁路设计使用的规程和规范主要有:(铁路技术管理)规程,(铁路线路设计)规范。 3、近期通过能力是指运营后的第(五)年通过能力。 4、远期运量是指运营后的第(十)年运量。 5、初期为交付运营后第(三)年的客货运量。 6、(机车牵引力)是与列车运行方向相同并可由司机根据需要调解的外力。 7、根据列车运行阻力的性质可分为(基本)阻力、(附加)阻力和(起动)阻力三类。 8、我国《列车牵引计算规程》中规定:以(轮周牵引力)来衡量和表示机车牵引力的大小。. 9、机车车钩牵引力是指机车用来牵引列车的牵引力,其值等于轮周牵引力减去机车全部(运行阻力)。 10、列车阻力是(机车)阻力和(车辆)阻力之和。 11、单位阻力的单位是( N / t)。 12、列车在曲线上运行比在直线上运行的阻力大,增大的部分称为(曲线附加阻力)。 13、牵引质量就是机车牵引的车列质量,也称(牵引吨数)。 14、列车的制动距离是指(制动空走距离)和(有效制动距离)之和。 紧急制动时,对于时速120KM及以下列车,我国目前规定允许的最大制动距离为(800)米。 15、铁路每昼夜可以通过的列车对数称为(通过能力)。 16、铁路输送能力是铁路(单方向每年)能运送的货物吨数。 17、设计线的吸引范围按运量性质划分为(直通吸引范围)和 ( 地方吸引范围 )两种。 18、铁路能力是指(通过)能力和(输送)能力。 19、正线数目是指连接并贯穿(车站)的线路的数目。 二、判断题(正确打√错误打×) 1、设计线的主要技术标准在一定程度上影响线路走向的选择,同样的运输任务,采用大功率机车,可采用较大的坡度值,使线路有可能更靠近短直方向。(√) 2、紧坡地段和缓坡地段的定线方法是相同的。(×) 3、控制大中项目的设计阶断是初步设计。?? (√) 4、对于工程简易的建设项目,可按施工设计一阶段设计。(√) 5、铁路等级划分为四级。(×) 6、铁路网中起骨干作用,近期年客货运量大于或等于20Mt 的铁路,在《线规》中规定为Ⅰ级铁路。(×) 7、铁路的等级可以全线一致,也可以按区段确定。如线路较长,经行地区的自然、经济条件及运量差别很大时,就可按区段确定等级。(√)

无缝线路的焊接技术

无缝线路的焊接技术 铁路钢轨无缝焊接是铺设无缝线路的重要环节,是线路行车安全的重要保证。铺设无缝线路的重要环节是轨道焊接、道岔焊接,文章重点阐述了气压焊接技术的操作工艺,并将我国无缝线路铺设时的几种焊接技术(接触焊技术、气压焊技术、铝热焊技术、电孤焊接技术)加以比较,为无缝线路焊接技术的优化和发展提供理论依据。 标签:无缝线路钢轨焊接工艺 由于钢轨的长度受到生产和运输条件的限制,我国当前投入使用的钢轨目前只有两种长度:即分别为12.5m和25m。隙缝的存在会给列车带来一定程度的阻力、颠簸和噪声,它们不利列车的正常运行,对铁轨寿命也会带来负面影响。如果能够将架设铁道的钢轨无缝连接起来,不仅有效降低钢轨的折旧速率,还可以大大提高火车运行时的稳定性,从而提高行车速度。 1 我国无缝线路钢轨焊接技术 1957年,长钢轨的焊接技术开始广泛应用在中国的铁路建设中,最早引进的是电弧焊接技术,其后又引进了前民主德国的铝热焊技术。到1963年后我国科学家发明了钢轨焊接机,钢轨气压焊和接触焊技术开始受到业界的关注。现如今,只有工地焊接联合接头采用气压焊以外,在焊轨厂已停止使用了。热焊技术在我国的推广和应用经历了一个曲折的过程,国内的科学家发明了大剂量三片模定时预热焊法和相关材料、工艺的创新,使我国铁路无缝线路焊接技术水平大幅提升。现阶段,移动式小型气压焊机已在我国铁路建设中区间联合接头的焊接工程中得到了推广和应用。 2 以气压焊接法为例加以介绍 气压焊接法操作工序简单、焊接质量优良、成本低廉,因此受到世界各国铁路部门的青睐,而且随着科技的发展,气压焊也在不断创新。在大多数情况下,通过气压焊接法铺设长钢轨后,经整道作业,线路基本稳定,即可在施工现场焊接钢轨,并参考施工设计锁定线路,再按照气压焊接法的相关操作对长轨联合接头施焊。 2.1 气压焊工艺施焊阶段先进行气压焊焊轨工艺实验。采用双导柱卧式压接机以斜铁夹紧轨腰的新型移动式气压焊机施焊,对开单混合室的射吸式加热器,双流量计控制箱和一套三段顶压法焊接工艺。 2.2 工艺流程施工准备→锯配轨→拉轨→轨端处理→对轨固定→点火焊接→焊缝正火→打磨及矫直→焊缝探伤→焊缝验收→现场清理。 2.3 施工工艺

浅谈城市道路平面交叉口的优化设计

浅谈城市道路平面交叉口的优化设计 发表时间:2018-09-27T10:47:28.483Z 来源:《防护工程》2018年第10期作者:邵帅 [导读] 在城市新城区,通过上位规划定位,设计阶段对交叉口进行合理的梳理分类、展宽设计、竖向设计,以增大交叉口通行能力,对整个城市的交通通行具有关键的作用。本文就城市道路交叉口设计出现的典型问题进行分析,并在此基础上提出相应的改进措施,优化平面交叉口设计,寻求提高交叉口通行能力的方法。 邵帅 中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川成都 610000 摘要:随着我国城市化进程的不断加快,大量人口集中进入城市,使原有城市道路交通系统承担着更大的压力,城市道路交叉口作为城市道路系统的重要节点,其规划、设计与建设的质量直接影响着城市道路交通系统的运行。实际工程中,在城市旧城区,对既有交叉口合理改造,以提高既有交叉口通行能力,在城市新城区,通过上位规划定位,设计阶段对交叉口进行合理的梳理分类、展宽设计、竖向设计,以增大交叉口通行能力,对整个城市的交通通行具有关键的作用。本文就城市道路交叉口设计出现的典型问题进行分析,并在此基础上提出相应的改进措施,优化平面交叉口设计,寻求提高交叉口通行能力的方法。 关键词:城市道路;平面交叉口;通行能力;优化设计 1、引言 城市平面交叉口主要有十字形交叉、T形交叉、Y形交叉、X形交叉、环形交叉、错位交叉、多路交叉等形式。其中,环形交叉、错位交叉、多路交叉等交叉口受车辆行驶相互干扰范围较大等影响,在城市新城区中基本已不设置,Y形交叉、X形交叉口受车辆行驶视距影响,已较少设置。同时在旧城区中亦对以上提及交叉口逐步进行改造,故现新建及改造后成型的交叉口基本为十字形交叉口或T形交叉口。城市平面交叉口设计的核心是合理的梳理交叉口各方向交通流,减少车辆行驶相互干扰,并快速通过交叉口路段,提高交叉口通行能力。 2、平面交叉口设计问题分析 2.1城市旧城区 ①.城市旧城区交通,已通过多年运行,部分区域交通流向趋于稳定,通过大量的监测数据,可更为合理的对整个区域的交通组织方式进行梳理,但实际运行依然沿用原有交通组织方案,未能有效提高交叉口通行能力。 ②.随着城市旧城区的逐步改造,出现新的交通密集性区域,但交通组织方式未作相应调整,例如个别交叉口路段出现左转车流量大于直行车流量的情况,交叉口依然为直行车道数大于左转车道数,导致大量左转车辆停滞,或车辆违章行驶,在交叉口范围由直行车道强行并入左转车道,出现擦挂、追尾等交通事故,进一步降低车辆通行能力。 ③.交叉口基本未进行拓宽设计,在车流量较大的情况下,造成严重的交通拥堵。 ④.住宅小区及商业服务区出入口设置不合理,人为增加T形交叉口,增加车辆行驶相互干扰区域的面积,由于出入口车辆进出的停滞,导致正常路段车辆行驶的停滞。 ⑤.雨水口的设置不合理,导致交叉口排水不畅,交叉口出现大量积水情况。 2.2城市新城区 ①.上位规划时,不重视区域的交通流量分析,后期设计无相应的区域交通组织概念,具体到各个交叉口设计中,未根据不同的交通流量进行不同的交叉口设计。导致部分交叉口未充分利用,部分交叉口又特别拥堵。 ②.交叉口拓宽方式过于简单,例如部分城市交叉口设计只对进口道进行右转拓宽,直行或左转车道未做相应增加,而常规右转车道又通常为“常绿”通道。交叉口拓宽未起到应有的作用,未能合理的提高交叉口通行能力。 ③.交叉口设计未充分考虑各专业间的配合,例如在平原城市交叉口竖向设计中,交叉口各个方向的设计纵坡均较缓,整体设计交叉口竖向亦较为缓和,道路雨水口设置的位置及大小是收集道路交叉口雨水的关键,如按常规设置雨水口方式,可能出现雨水口位置及大小设置不合理,导致交叉口排水不畅,又重复出现城市旧城区交叉口积水情况。又如,在城市中,存在大量的分离式立交,桥墩位置的设置将直接影响交叉口中车辆行驶的安全,不合理的布置将阻碍交叉口车辆的正常行驶或影响视距,增加交通安全隐患。 3.平面交叉口的优化设计 ①.城市道路交通系统是一个复杂的组织体系,交叉口的设计需要在大区域交通组织的前提下进行。无论是旧城区的交叉口改造还是新城区的交叉口新建,均必须以严谨的交通流量数据作为设计的基础。 城市旧城区,通过多年的交通运行,大量的监测数据能够显示交通需求量的要求。在大数据支撑的情况下,考虑对交通量较大的城市主干路(如环线道路、长放射性道路)进行分离式立交改造,保证主线车流正常行驶,通过两侧辅道与被交道路进行交通转换。也可在交通量较大的城市主干路设置“绿波带”系统,保证主线交通流的顺畅。考虑在交叉口密集区域,对部分交叉口车辆左转限时或直接禁止左转,实施单向交通等方式,在大区域范围内实现各道路交通流的转换。 城市新城区,道路交叉口的设计必须以严谨的交通量预测为依据,准确的确定各方向交通流量,根据流量确定交叉口的拓宽方式、车道的分配数量。同时由于交通量需要的可变性,在设计中需预留后期改建的空间,提高交叉口通行能力。 ②.交叉口的拓宽设计是提高交叉口通行能力最直接的方式,如何更大的挖掘交叉口通行潜力是交叉口设计的重点和难点。平面交叉口的交通组织和渠化方式应根据相交道路等级、功能定位、交通量、交通管理条件等因素确定。 城市旧城区,由于用地条件的限制,部分交叉口不能进行交叉口拓宽改造,需要在现有红线内解决交叉口的增设车道问题。以成都市双桥路与经华北路交叉口为例,双桥路为城市次干路,标准车行道为3.0m(非机动车道)+4×3.5m(机动车道)+3.0m(非机动车道)=20m,主交通流向,经华北路为被交道路,次交通流向,交叉口需要在不突破20m车行道宽度情况下在双桥路增设一条左转车道。根据相关规范要求,在交叉口范围内,将交叉口进口道压缩为2.85m,出口道压缩为3.25m,受用地红线限制,将非机动车道压缩为2.5m,保证单向非机动车道数不应小于2条,宽度不应小于2.5m的规范要求,则可压缩出专用左转车道宽度2.8m。

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