鐵道機車專業教學資源庫武漢鐵路職業技術學院主講：黃秀川《高速動車組技術》課程武漢鐵路職業技術學院黃秀川直線、曲線與坡道目錄CONTENTS02直線03曲線04坡道01鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的平面和縱斷面線路中心線鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。線路中心線是指距外軌半個軌距的鉛垂線AB與兩路肩邊緣水平連線CD交點O（也可稱為線路的中心點O）的縱向連線。鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的縱斷面線路中心線展直后在水平面上的投影，叫做鐵路線路的平面。線路的平面表明線路的直線、曲線變化狀態；線路中心線展直后在鉛垂面上的投影，叫鐵路線路的縱斷面。線路的縱斷面表明線路的坡度變化。鐵路線路的平面和縱斷面是由直線和曲線組成的。鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的縱斷面如圖所示為鐵路的縱斷面圖

鐵路線路的設計必須滿足行車安全、平順、保證旅客乘坐舒適性及便于線路維修等要求。同時，保證工程和運營兩個方面的經濟性要求。直線兩股鋼軌的軌頂在平面上的相對位置要求兩股鋼軌在直線地段時，軌頂應在同一水平面上。若左、右兩軌的四點間不在同一水平面上則稱為有三角坑。當車輛停放在直線上時，如果軌頂不在同一水平面上，將使車輛輪對所受的垂向力產生不均勻分配。為減小與控制垂向載荷的不均勻分配，要求正線和到發線沿線路長度方向每18m的距離范圍內無超過4mm（其他線為6mm）的三角坑。直線無縫線路直線沿平面向前延伸時分為：有縫線路無縫線路有縫無縫直線無縫線路我國有縫線路接頭對接方法：

我國采用左、右軌同時出現軌縫的對接接頭方法，這種形式比軌縫左、右錯開排列的錯接接頭容易保證任意4點的軌頂在同一平面內。我國無縫線路的鋪設方法

無縫線路是用普通標準長度的鋼軌在線路上焊接而成的長鋼軌，不能理解為在無限長的線路上都不出現一個軌縫，而僅是大大減少了軌縫的數量。由于接頭減少了，使車輛運行能更趨平順，線路也減少了破壞。鋼軌的熱脹冷縮是無法避免的，無縫線路靠軌枕、道床等形成的縱向阻力阻礙鋼軌的變形，這稱為“鎖定”。直線線間距線間距對高速鐵路的影響無縫線路在高速復線鐵路上，兩列車在交會時將產生巨大的會車壓力波，引起列車橫向搖晃。該壓力波近似地與雙向列車運行相對速度的平方成正比。對于高速鐵路線路而言，正線線路間距大小主要由列車交會時產生的會車壓力波及其梯度所決定。采用較大的線路間距，無疑會使工程投資增大，但列車的氣密性、門窗結構強度等可適當降低，可節約部分費用；采用較小線間距，將增加列車的制造成本，但可降低少部分工程造價。線路間距大小應綜合考慮決定。直線線間距高速鐵路線間距規定日本：區間線路上的線路間距至少為4.2m。

在站內線路上的線路間距為4.6m。法國：線路間距為4.2m。德國：線路間距為4.5m。我國對線路間距的規定如下：200～250km/h時，線間距≥4.6m；250～300km/h時，線間距≥4.8m；300～350km/h時，線間距≥5.0m。直線線間距高速鐵路線間距規定日本：區間線路上的線路間距至少為4.2m。

在站內線路上的線路間距為4.6m。法國：線路間距為4.2m。德國：線路間距為4.5m。我國對線路間距的規定如下：200～250km/h時，線間距≥4.6m；250～300km/h時，線間距≥4.8m；300～350km/h時，線間距≥5.0m。曲線圓曲線和緩和曲線曲線線路包括圓曲線緩和曲線曲線圓曲線和緩和曲線列車在通過曲線線路時，車輛和旅客都要經受離心力。離心力大小與車輛質量，曲線通過速度及曲線半徑有關。車輛質量和曲線通過速度越大、曲線半徑越小，離心力越大。曲線外軌超高離心力不但增加了列車與線路之間的輪軌相互作用力，而且影響旅客的乘車舒適度。為了減少列車通過曲線線路時旅客經受的離心力和輪軌之間的相互作用力，各國鐵路均采用在曲線線路上設置超高的辦法，即把曲線線路外軌抬高，而內軌保持原來的高度不變。外軌超高的大小與各次列車通過曲線的平均速度的平方成正比，與曲線半徑成反比。曲線外軌超高曲線大小帶來的影響主要有兩點：（1）降低曲線通過速度。列車通過曲線時會形成一種附加阻力，稱為曲線阻力。曲線半徑越小，曲線阻力越大，運營條件越差，列車的運行速度也越低。（2）增加輪軌磨耗。曲線半徑越小，磨耗增加越大。曲線緩和曲線設置緩和曲線設置在直線與圓曲線之間。其作用是當列車由直線（或圓曲線）駛向圓曲線（或直線）時，使離心力逐漸產生或逐漸抵消，并減緩輪對對外軌的沖擊。列車在緩和曲線范圍內，曲率和超高在零至圓曲線規定的半徑和超高之間變化，應滿足行車安全和旅客舒適度的要求。隨著列車運行速度的提高，已經使用的三次拋物線緩和曲線的線型難以完全滿足旅客舒適度的要求。因此，有些國家研究采用了曲線型超高順坡緩和曲線，即目前選用的半波正弦曲線。坡道最大坡度日本的高速線最大坡度為15‰；法國吸取并發展了日本的經驗，成功地實現了35‰的最大坡度；我國京滬高速線由于建在東部地勢較平坦處，最大坡度為12‰高速線路必須經常維持其良好的質量狀態，以確保列車能安全與平穩地運營。通過高速檢軌車定期對線路幾何狀態及動態參數進行實時測量，并把經微機處理后的結果作為線路維修、保養的依據。坡道限制坡度限制坡度的大小對運營和工程兩方面均有影響。在運營方面，限制坡度增大，牽引重量減少，列車速度降低；而工程方面，可以適應地形，減少建設線路的工程量。高速線路的最大坡度除與地形條件有關外，還與高速動車組的牽引功率、牽引特性和制動性能有直接關系。東海道新干線的正線最大坡度為15‰，在2.5km以內允許到18‰，列車回送線延長250m以內最大坡度可不大于30‰，列車停車及解編的線路最大坡度不大于3‰。坡道變坡點與豎曲線

坡道變坡點與豎曲線豎曲線半徑一般采用圓曲線形。豎曲線半徑的大小，除應保證列車經過變坡點時車鉤不脫鉤、車輪不脫軌外，還應考慮在豎曲線上產生豎向離心加速度和離心力對旅客舒適度的影