ANSYS西北气候条件的无缝线路改造设计(6)
设计既有线纵断面时，应根据既有线轨面标高抬高或降低的大小，对施工中干扰正常运营的程度以及工程费用的多少等，进行技术经济比较，分别采用道砟起道、渗水土壤起道和抬降路基的方法来完成。
2.2.2 设计原则与规定
（1） 坡段长度
相邻两坡段的坡度变化点称为变坡点。相邻两变坡点间的水平距离称为坡段长度
从工程数量上看，采用较短的坡段长度可更好地适应地形起伏，减少路基、桥隧等工程数量。但最短坡段长度应保证坡段两端所设的竖曲线不在坡段中间重叠。
从运营角度看，因为列车通过变坡点时，变坡点前后的列车运行阻力不同，车钩间存在游间，将使部分车辆产生局部加速度，影响行车平稳；同时也使车辆间产生冲击作用，增大列车纵向力，坡段长度要保证不致产生断钩事故
为了因地制宜节省工程，在下列情况下，坡段长度允许缩短至200m:
1）因最大坡度折减，包括折减坡段及其中间无需折减的坡段，这些坡段间的坡度差较小，坡长可以缩短。
2）在两个同向坡段之间为了缓和坡度差而设置的缓和坡段，缓和坡段使纵断面上坡度逐步变化，对列车运行平稳有利，故允许缩短为200m。
3）长路堑内为排水而设置的人字坡段，人字坡段的坡度一般不小于2‰，以利于路堑侧沟排水。
货车车钩强度允许的纵向力，拉伸力取980 kN，压缩力取1960 kN，在可能设置的最大坡度代数差和列车非稳态运行(如紧急制动、由缓解到牵引)的不利工况下，坡段长度所决定的车钩应力与列车牵引吨数有直接关系，牵引吨数用远期到发线有效长度表示。经过铁道科学研究院的理论计算与实践验证，一般路段的最小坡段长度如表2.5所示：
表2.5 一般路段最小坡段长度
远期到发线有效长度（m） 1050 850 750 650 ≤550
最小坡段长度（m） 400 350 300 250 200
为了因地制宜节省工程，在下列情况下，坡段长度允许缩短至200m:
1）因最大坡度折减，包括折减坡段及其中间无需折减的坡段，这些坡段间的坡度差较小，坡长可以缩短。
2）在两个同向坡段之间为了缓和坡度差而设置的缓和坡段，缓和坡段使纵断面上坡度逐步变化，对列车运行平稳有利，故允许缩短为200m。
3）长路堑内为排水而设置的人字坡段，人字坡段的坡度一般不小于2‰，以利于路堑侧沟排水。
（2） 竖曲线设置
1）旅客舒适条件
列车通过竖曲线时，产生的竖向离心加速度不应大于旅客舒适要求的允许值 ，竖曲线的半径，根据旅客列车的最高速度 用下式计算
竖向离心加速度的允许值 ，国外一般取0.15～0.6m/ 。我国客货列车共线铁路旅客列车最高速度Vmax=140km/h,若取aSH=0.2m/s2，则RSH=7600m，若取aSH=0.3m/s2,，则RSH=3700m
2）运行安全条件
列车通过凸形竖曲线时，产生向上的竖向离心力，使车辆有上浮倾向，上浮车辆在横向力作用下容易产生脱轨事故。一般认为上浮的离心力不应大于车重的10％，即 0.1m/s2.此项安全要求在我国客货列车共线铁路上，对竖曲线半径不起限制作用。
3）设置竖曲线可减小列车通过变坡点时的附加纵向力
据测算，当竖曲线半径为10000m时，牵引吨数不大于5000t的货物列车，通过限坡或双机坡构成的凹、凸形变坡点，各种运行式况产生的列车纵向力均不大于车钩强度的允许值，说明竖曲线半径取10000m是安全的。
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