铁路曲线超高与正矢的设置

赵春来

1 概述

铁路曲线地段列车在运行时会产生巨大的向曲线外侧的离心力,为保证列车运行时的安全,在铁路曲线地段需设置轨道外股超高。同时为保证列车运行速度和安全,铁路曲线地段轨道施工时需保持一定的圆顺度,铁路曲线轨道的圆顺度通常用正矢值进行标定。

在铁路施工中,很多施工技术人员对于铁路曲线超高和正矢的设置方法标准存在概念模糊不清,方法标准掌握使用不当的问题。本文对新建铁路曲线的超高与正矢设置方法、施工标准及轨道标识方法做一详细论述,以便于广大铁路施工企业的施工技术人员参考、掌握并用于指导施工。

2 铁路曲线超高的设置

2.1 新建铁路正线曲线轨道外轨超高的设置

新建铁路的正线曲线轨道,外轨超高应按下式计算:

其中,H为曲线外轨超高,mm,按3进2舍取5的整倍数;Vmax为曲线地段最高行车速度,国家铁路采用60km/h,地方铁路、专用铁路、铁路专用线可根据具体条件确定,但不宜小于30km/h;R为曲线半径,m。

曲线外轨超高应在缓和曲线全长范围内顺接,未设缓和曲线地段,应在曲线两端的直线上顺接,顺接坡度不大于2‰。必要时顺坡范围可延伸至曲线内,或酌情降低外轨超高度。

当列车运行速度大于计算曲线外轨超高采用的速度值时,存在欠超高的问题。曲线欠超高,当设计最高运行速度不大于120km/h时,一般情况下欠超高值不应大于75 mm,困难情况下不应大于90mm。

当列车运行速度低于计算曲线外轨超高采用的速度值时,存在过超高的问题。过超高不宜大于50mm。

曲线欠超高与过超高之和的允许值,当设计最高运行速度不大于120km/h时,一般情况不应大于125 mm,困难情况下不应大于140mm。

2.2 新建铁路站线曲线外轨超高的设置

新建铁路站线岔后附带曲线,外轨超高均按15 mm设置。

3 铁路曲线正矢设置

3.1 圆曲线正矢

圆曲线正矢按下式计算:

其中,F为圆曲线正矢,mm;C为弦长,m,曲线半径大于250m时,弦长采用20m,曲线半径不大于250m,弦长采用10m;R为曲线半径,m。

3.2 缓和曲线正矢

1)直缓点或缓直点的计算正矢,按下式计算:

其中,FZ为直缓点或缓直点的计算正矢值,mm;ΔF为缓和曲线正矢递增量,mm,ΔF=F/n,F为圆曲线计算正矢值,n为缓和曲线按10m分段的数量。

2)缓圆点或圆缓点的计算正矢,按下式计算:

其中,Fy为缓圆点或圆缓点的计算正矢,mm;F为圆曲线计算正矢,mm;FZ为直缓点或缓直点的计算正矢,mm。

3)缓和曲线中间点的计算正矢,按下式计算:

其中,Fi为缓和曲线中间点的计算正矢,mm;i为缓和曲线按10m分段的第 i段;ΔF为缓和曲线正矢递增量,mm。

表1 曲线20m弦正矢允许偏差

表2 曲线10m弦正矢允许偏差

表3 铁路曲线轨道标识的内容

3.3 曲线正矢施工允许偏差

表4 正矢超高点标识内容

1)曲线20m弦正矢允许偏差,见表1。

2)曲线10m弦正矢允许偏差,见表 2。

4 铁路曲线轨道标识

1)铁路曲线轨道标识的内容,见表3。

2)举例说明正矢超高标识内容。

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

b.正矢超高点标识内容,见表4。