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1、院 系： 土木工程专科 专 业： 铁道施工与养护 姓 名： 付 腾 玲 成都铁路运输学校西 华 大 学毕 业 设 计陇海线大修设-上行K50+000K60+000年 级: 2005级5-1班 学 号: 姓 名: 付 腾 玲 专 业: 土木工程（铁道） 指导教师: 刘 堂 辉 二零一零年六月二日院 系 土木工程系 专 业 土木工程专科 年 级 2005级 姓 名 付 腾 玲 题 目 陇海线大修设计-上行K50+000K60+000 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章)毕 业 设 计 任 务 书班 级 05土木专科 学生姓名 付
2、腾 玲 学 号 发题日期：2010 年 5 月 15 日 完成日期：毕业当年的 6 月5 日题 目 陇海线大修设计上行K50+000 K60+000 1、设计原始资料 1）陇海线上行K50+000 K60+000线路平纵断面； 2）外业勘测资料； 3）线路运营条件： 年运量为 20Mt； 计算行车速度为140km/h； 4）普通线路换铺无缝线路。 2、设计各部分内容及时间分配：（共 11 周）第一部分 大修平面设计（ 2.0 周）第二部分 大修纵断面设计（ 2.0 周）第三部分 无缝线路设计（ 1.0 周）第四部分 工程数量计算（ 1.0 周）第五部分 大修施工组织设计（ 2.0 周）第六部分
3、 大修概算（ 1.0 周）第七部分 文整及装订（ 1.0 周）评阅及答辩（ 1.0 周）3、计算说明书内容 1) 大修平面设计计算； 2) 大修纵断面设计计算； 3) 无缝线路设计； 4) 工程数量计算； 5) 大修施工组织设计； 6) 大修概算。 4、应交出之图纸及文件 1) 平纵断面设计图； 2) 设计说明书。 5、参考文献 【1】铁路线路设计规范GB5009099； 【2】铁路线路设备大修规则，铁工务1997109号部令； 【3】铁路轨道施工及验收规范TB1030296； 【4】铁路线路维修规则，铁运200123号部令； 【5】铁路工程设计技术手册（线路分册）； 【6】铁路工程施工技术手
4、册（轨道分册）； 【7】大型养路机械综合管理工作指南。 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日目 录第1章 绪论111 线路设备大修的基本要求112 线路维修工作的原则与内容113 线路设备大修的工作范围114 线路维修基本作业215 线路大修测量与调查416 线路大修设计文件5第2章 线路大修平面设计621 概述622 平面曲线整正8 221 用原设计技术标准计算8222 对比方案10223 方案比选11第3章 线路大修纵断面设计1231 线路纵断面技术条件12311 大修纵断面设计规定12312 线路大修纵断面设计1232 纵断面设计基本技术要求1333 纵断面设计设计步骤1334
5、 纵断面设计15341 计算轨面高程16342 拉坡设计17343 设计优化17 第4章 无缝线路设计1941 概述1942 线路大修准备工作1943 无缝线路设计20431 钢轨强度计算20432 道床与基面强度计算22433 无缝线路结构计算24434 无缝线路结构设计26第5章 缩短轨布置与工程量统计2951 缩短轨布置29511 使用缩短轨的有关规定29512 缩短轨计算29512 缩短轨布置2952 工程量统计31521 一次换铺普通线路时的工程量统计31522 二次换铺无缝线路时的工程量统计43第6章 施工组织设计4461 施工准备工作44511 施工准备工作概述44512 施工准
6、备工作内容4462 设备状况4563 施工技术条件与技术标准4564 工程量计算与所需材料供应4565 施工方法，施工配合，劳动组织与机具使用46651 线路设备大修施工方式与施工方法46652 大型养路机械47653 线路大修换铺普通无缝线路的施工程序4866 施工机械时间编制图表5267 各项措施53671 管理措施53672 质量保证措施53673 安全技术与消防保证措施54674 冬雨季施工措施54第7章 线路大修设计概算5571 概预算的编制5572 概预算表格5573 概预算计算56631 直接费计算56732 间接费计算57733 其他工程费计算57734 设计费计算57735
7、工程项目工程监理费57结论 58致谢 58参考文献 59附录 60摘 要线路设备大修是保证列车安全、正点运行为整体目的，它是整个线路修理的子系统，它具有特点为：整体性、目的性、相关性、反馈性、适应性。线路设备大修分综合维修、经常保养与临时补修三种线路设备大修的基本任务是根据运输需要及线路设备的损耗规律，周期性的有计划地对损耗部分进行更新、修理，以恢复并增强轨道承载能力，延长设备使用寿命。线路换轨大修主要工作内容：按设计校正线路纵断面及平面；全面更换钢轨及配件；更换失效轨枕；彻底清筛道床，补充必要的道碴；整修或更换混凝土岔枕；整修道口及线路标志；整修路肩与路基排水设备。本次铁路线路设备大修设计范
8、围为陇海线上行K50+000K60+000，原始资料钢轨为50型轨、行车速度为120km/h、道发线有效长度为850m、此标段有车站1座、曲线5条、桥梁3座、涵洞11座，设计要求年运量为20Mt、最高行车速度为140km/h、限制坡度为10，内容包括平面设计、纵断面设计、无缝线路线路设计等几方面。本次设计计算了5条曲线在设计后的拨量，绘出了线路纵断面图并布置了无缝线路，在曲线进行了缩短轨的布置，统计了此次线路设备大修所需的工程量，编制了铁路线路设备大修的施工组织设计与概预算。铁路线路设备大修可以提高行车速度，增强行车舒适度，避免行车事故的发生。关键词：陇海线 级铁路 线路大修设计Abstrac
9、tThe circuit equipment is overhauled to guarantee the train operates for the whole purpose safely , on schedule , whether it whole subsystem that circuit repair, it have characteristic. Globality , purpose , dependence , feedbacking , adaptability . Circuit equipment is it is it maintain , maintain
10、and study 3 kinds for supplement temporarily often synthetically to divide into to overhaul Circuit basic task that equipment overhaul according to transport need and loss law , circuit of equipment, in a planned way to loss part go on newer , repair , in order to resume and strengthen the track bea
11、ring capacity a periodic one, lengthen equipment service life .The circuit changes the rail and overhauls the groundwork content : According to designing and correcting circuit vertical section and level; Change the rail and fittings in an all-round way; Change the invalid sleeper ; Completely clear
12、 to sift railway roadbed, supplementary essential dish cut; Rebuilt or change the concrete to go by chance and rest the head on; Rebuilt the road junction and circuit sign ; Rebuilt the way shoulder and road bed drainage.This railway of circuit equipment overhauls the range of designing as the sea l
13、ine up K50 +000 K60 +000 of Gansu Province, the firsthand information rail is the type 50 rail , the driving speed has 1 station, 5 curves , 3 bridges , 11 culverts for 850m, this bid section for the effective length of 120km/h , a line of hair line, the transporting amount every year of the designi
14、ng requirement is 20Mt, the supreme driving speed is that 140km/h , restriction slope is 10, content include planar design , vertical section design , is it sew circuit circuit person who design several respects to have. Design this calculate 5 curve dialing amount after the design , drew the vertic
15、al sectional drawing of the circuit and decorate and have no circuit of sewing, in curve is it shorten arrangement of rail to go on, count this circuit equipment overhaul the necessary project amount, work out railway circuit construction that equipment overhauls organize the design and preliminary
16、budget.Railway circuit equipment is it can improve driving speed to overhaul, is it drive a vehicle comfortable degree to strengthen, avoid emergence to drive a vehicle the accident.Keyword: Sea line of Gansu Province One grade of railways The circuit overhauling and designing第1章 绪论1.1 线路设备大修的基本要求:1
17、、线路换轨大修主要工作内容。2、线路大修外业调查与测量。3、线路大修平面设计方法。4、线路大修纵断面设计方法。5、线路大修施工方法及组织管理。1.2 线路维修工作的原则与内容1、维修工作是保证列车安全、正点运行为整体目的，它是整个线路修理的子系统，它具有特点为：整体性、目的性、相关性、反馈性、适应性。2、线路维修工作的基本原则：(1)在一定运输条件，必须强化轨道结构合理安排维修工作才有可靠的基础；(2)坚持线路修理三级修理(大修、中修与维修)制度，只有合理、适时地进行大、中修，才有可能合理安排维修；(3)根据一定轨道类型及变形规律，制定计划预防性维修周期；(4)积极发展养路机械化；(5)坚持开
18、“天窗”(“封闭线路”)作业；(6)充分发挥轨检车作用。3、线路维修分综合维修、经常保养与临时补修三种。4、综合维修是指周期性地有计划地对线路进行综合性修理。其目标是通过维修，改善轨道弹性，调整几何尺寸，整修或更换部件，以恢复线路完好技术状态。5、综合维修周期是根据轨道类型与运量(用通过总重表示)来确定，如60kgm钢轨无缝线路综合维修周期为180Mtkm/km，而普通线路为90Mtkmkm。6、经常保养是指根据轨道变化情况，在全年度与线路全长范围内有计划、有重点进行养护，以保持线路质量经常处于均衡状态。其目标是对超过保养允许误差的几何尺寸轨道进行成段整修，成段扣件螺栓涂油，以确保线路质量的均
19、衡状态。7、临时补修是指整修线路超限处所。其目标是整修超过临时补修允许误差的轨道几何尺寸及不良处所，更换重伤或折断的轨道部件，以保证行车平稳与安全。1.3 线路设备大修的工作范围1、线路设备大修的基本任务是根据运输需要及线路设备的损耗规律，周期性的有计划地对损耗部分进行更新、修理，以恢复并增强轨道承载能力，延长设备使用寿命。2、线路大修取决于钢轨伤损发展，以全面更换新轨为主要标志，故称为换轨大修。3、我国60kgm轨混凝土枕无缝线路大修周期(按通过总重)为700Mtkmkm。4、线路大修主要要分为下列几类：(1)线路换轨大修(包括换铺无缝线路)；(2)成段更换再用轨；(3)成组更换道岔或混凝土
20、枕。5、线路换轨大修主要工作内容：(1)按设计校正线路纵断面及平面；(2)全面更换钢轨及配件； (3)更换失效轨枕；(4)彻底清筛道床，补充必要的道碴；(5)整修或更换混凝土岔枕；(6)整修道口及线路标志；(7)整修路肩与路基排水设备。6、线路大修基本技术要求：(1)大修后经过清筛、补充道碴，使道床断面达到规定标准要求；(2)轨枕以规定的每公里数量设置，补足扣件；(3)钢轨及接头扣件按规定要求配置；(4)必要的补充或加强防爬锁定。1.4 线路维修基本作业1、线路沉陷有三种：均匀小坑、小坑、三角坑。2、整治沉陷方法有：起道捣固、垫板、垫碴。3、校正线路平面位置工作称为拨道，改正两股钢轨之位置达到
21、满足轨距要求的工作称为改道。4、有下列4种情况之一时需要调整轨缝：(1)原设置轨缝不合预留轨缝计算要求；(2)轨缝严重不均匀；(3)线路爬行量超过20mm；(4)连续三个以上的轨缝为瞎缝或大于构造轨缝。5、无缝线路养护维修技术特殊要求：(1)接头螺栓及轨枕扣件螺栓应按设计要求拧紧，并经保持；(2)保持锁定轨温准确、均匀、可靠、符合设计要求；(3)经常保持线路方向与轨面平顺，用1m直尺测量不超过0.5mm；(4)道床要经常保持饱满、密实，排水要良好。6、无缝线路做维修作业时必须按一定的轨温作业(这时的温度称为作业轨温)这是因为：(1)无缝线路锁定后，当轨温升高，产生温度压力，而作业时使线路阻力下
22、降，当压力与阻力不平衡时出现胀轨跑道，不同作业对线路阻力下降与轨道变形情况不同，因此不同作业时有不同作业轨温。(2)一些作业会造成局部改变原锁定轨温，从而可能在夏季或冬季带来隐患。7、只有在实际锁定轨温10C的条件下，无缝线路的维修作业内容与普通线路相同，否则都有不同限制。8、要改变无缝线路锁定轨温就是适当轨温时松开扣件释放钢轨内温度力，然后再重新锁定，这称为放散应力。9、需要放散应力的情况有：(1)未在设计锁定轨温范围锁定的线路；(2)冬季断轨，原锁定轨温改变；(3)作业不当，局部改变原锁定轨温；(4)施工需要改变原来锁定轨温；(5)原线路的锁定轨温不准确或不清楚。10、如果固定区的温度应力
23、不均匀，需要松开固定区扣件，让温度应力相互调整，这称为应力调整。11、应力放散办法有三种：(1)滚筒放散法(2)机械拉伸法(3)列车碾压法12、应力放散最后以长钢轨放散长度来控制，其放散量为：式中AL放散量；钢线膨胀系数；L需要放散的长轨长度；t1预计放散后的锁定轨温；t2原锁定轨温。13、无缝线路胀跑道原因有：(1)锁定轨温偏低；(2)冬季钢轨不正常收缩或严重不均爬行；(3)线路维修作业不良，高温时阻力未恢复；(4)线路设备不良，道床阻力不足；(5)扣件扣压力不足，轨道框架刚度下降；(6)线路方向不良钢轨死弯多。14、防止无缝线路胀轨跑道的措施：(1)铺设时锁定轨温要准、真实；(2)当原锁定
24、轨温不准或不明，应及时放散应力后重新锁定；(3)严格执行作业轨温条件，禁止“超温、超高、超长”等三超作业。(4)经常保持道床饱满、坚实、清洁，符合规定要求；(5)拧紧扣件，加强锁定，提高框架刚度；(6)保持良好方向。15、钢轨折断原因有：(1)焊接不良(包括焊缝缺损，焊缝不平顺)；(2)焊缝处疲劳强度及断裂性能低；(3)原锁定轨温偏高(或局部偏高)；(4)养护维修不当，如空吊板，暗坑等增加附加动压力。16、一旦发现钢轨折断，分以三阶段处理：(1)紧急处理上急救器，允许列车减速通过。(2)临时处理锯下破损部分，插入短轨，列车正常通过。(3)永久处理在原锁定轨范围内焊入适当短轨保持原锁定轨温不变。
25、17、成组更换新道岔方法有：(1)就地更换；(2)现场预铺成组拨入。18、道岔养护要点如下：(1)保持道岔轨距及各部分间隔正确；(2)需要共同工作的部件必须密贴、可靠；(3)道床饱满密实；(4)拧紧各部分的连接零件。19、曲线主要病害有：(1)方向不良；(2)轨距、水平超限；(3)轨底坡不统一；(4)钢轨侧磨、剥离与波磨；(5)超高设置不当；(6)设备薄弱与养护不当。20、曲线养护措施应从下列三方面人手：(1)保持曲线轨道设备良好状态；(2)加强缓与曲线养护；(3)合理设置超高。21、钢轨运用状态直接影响行车安全、而线路维修质量，设备状态等又影响钢轨寿命。钢轨修理有磨修与焊修两种。22、钢轨接
26、头是轨道三大薄弱环节之一(其他两个分别为道岔、曲线)。23、钢轨接头病害有轨端剥离掉块、鞍形磨耗、低接头、钢轨破损、夹板及螺孔裂纹、道床板结、轨枕伤损等。24、对钢轨接头病害采取综合整理，包括：(1)控制轨缝；(2)加强轨道捣固；(3)治理低扣钢轨接头；(4)对钢轨与夹板有下弯情况，改用上弯夹板；(5)修理轨面(包括磨修与焊修)s(6)清筛接头道床，保持道床弹性；(7)增加接头轨下及枕下弹性。25、我国线路维修管理组织有两形式：(1)养路领工区机械化工队负责综合维修，工区负责经常保养、临时补修，称为“修养分开”。(2)由养路工区全面负责线路维修及保养工作，称为“修养合一”。26、工务设备图表又
27、称工务技术履历书，它包括两类图表：(1)工务登记薄反映工务设备现状态的原始资料；(2)工务设备图表反映工务设备状态的基本资料。1.5 线路大修测量与调查1、线路大修测量与调查目的是为了全面了解既有线平面、纵断面及轨道各部件情况，为大修设计提供依据。2、外业测量包括：(1)丈量里程（直线每50m一个测点，曲线每20m设置一个加标）；(2)测量每百米标及加标的轨面、路肩标高：(3)用偏角法测量既有线每隔50100m的偏移量(偏角）；(4)测量既有线道岔位置及前后连线。3、线路外业调查包括：(1)钢轨类型及磨耗、伤损状态；(2)轨枕每公里根数、类型及伤损失效情况；(3)每50m或100m量道床顶宽及
28、厚度，每隔300500m挖取不少于0.04m3道碴量，测其脏污率；(4)车站、道口、桥隧建筑物的位置及伤损情况。4、线路设计资料：陇海线上行DK50+000DK60+000平纵断面，外业勘测资料5、既有线路资料：陇海线上行DK50+000DK60+000中有车站一座，曲线5条其中有缓与曲线的曲线3条，无缓与曲线的曲线2条，脏污率一般6、线路运营条件：年运量20Mt,计算行车速度140km/h7、线路大修方法：二次换铺无缝线路 8、陇海线路主要技术标准(1)铁路等级：I级(2)正线数目：双线(3)限制坡度：10(4)最小曲线半径：495m(5)牵引种类：内燃(6)机车类型：DF4 (7)到发线有
29、效长度：850m(8)闭塞类型：半自动闭塞1.6线路大修设计文件线路大修设计文件包括：设计说明书、各项设计图表(曲线表、曲线拨距表、工程数量表、材料表等等)、施工预算编制等。第2章 线路大修平面设计2.1 概述1、线路大修平面设计的目的，主要是校正线路平面的位置。在直线地段上根据经纬仪穿中测量的资料，拨正线路中线，消除慢弯。在曲线上，则应根据曲线测量资料，对曲线进行校正。平面设计应以既有线路的设计标准及竣工文件为依据，并应遵守大修规则规定的技术条件。2、线路平面技术条件:(1)设计曲线时应采用单曲线，仅在困难地段允许保留复曲线，但复曲线的两个圆曲线间，应以缓与曲线连接，其长度由计算决定，且不短
30、于20m。如条件困难不能设缓与曲线时，两个连接圆曲线的曲率差应不大于1/2000，每个圆曲线的长度不短于50m。(2)直线与圆曲线间采用缓与曲线连接，其长度(m)应不短于9*超高度(m)*容许最高行车速度(km/h),特别困难地段也不应短于7*超高度(m)*容许最高行车速度(km/h)，计算结果取10的整倍数。如原线路的缓与曲线标准较高时，应不低于原线路标准。两缓与曲线间的圆曲线长度应不短于20m，困难地段可减至14m.。(3)两曲线间的夹直线长度，应不低于原线路标准。(4)两线路中心距离在5m以下的曲线地段，内侧曲线的超高不的小于外侧曲线超高的一半，否则，必须根据计算加宽两线的中心距离。(5
31、)线路大修时，应调整线路对桥梁的偏心与建筑物限界等。(6)应按工务段提供的资料设置圆曲线外轨超高与顺坡，并应符合铁路线路维修规则的规定。(7)大修平面设计时，应减少或消除直接漫弯。如因建筑物限界等原因不能改善时，允许保留原状。3、曲线拨距计算用偏角法.(1)偏角法是通过各测点偏角与渐伸线关系计算拨距。(2)偏角法可以改变曲线要素。 4、通过对渐伸线与偏角关系分析，有两点结论：(1)渐伸线长度为测点偏角的弧度数乘以该点至置镜点的曲线长： (公式2-1)式中E渐伸线长； 测点偏角； 测点至置镜点的曲线长。(2)当移动置镜点，在新置镜点后各测点渐伸线长度等于置镜点处渐伸线长度加上各测点至置镜点的曲线
32、长乘以各测点弦线与始切线的夹角(累加偏角) (公式2-2)式中EBB点渐伸线长；EA新置镜A处渐伸线长；测点B至置镜点A的曲线长； 测点B至始切线的累加偏角。5、根据实测偏角来估算该曲线的半径按下式计算： (公式2-3)式中平均偏角。6、为保证测量终点不拨动，该终点设计渐伸线长，应与相应的既有线渐伸线长度相等，由此求得测量终点设计渐伸线量度Es (公式2-4)式中曲线转向角； 分别为圆曲线长、缓与曲线长； Y测量终点至郧点距离；X测量终点至曲线中点距离； (公式2-5)式中分别为测量终点设计、既有线渐伸线长。7曲线各要素里程：曲线中点QZ里程测量终点里程xZH里程QZ里程-HY里程ZH里程HZ
33、里程QZ里程YH里程HZ里程分别为圆曲线长、缓与曲线长。8各测点拨距： (公式2-6)式中第i点设计渐伸线长、既有线渐伸线长。2.2 平面曲线整正原始曲线偏角资料：某线 K50+000K60+000 第37号曲线，原设计技术标准为：a=02956,半径R=4000m,缓与曲线长l=0,曲线长度L=34.83m,切线长度T=10.32m要求根据外业偏角法实测资料，计算既有曲线渐伸线长。（偏角资料见表2-1） 37号曲线偏角资料 表2-1曲线编号37偏角测点号置镜点测点里程度分秒01K57+0800001 +10000102 +12003463 +1400102142 +160015175前视点014382.2.1 方案1:用原设计技术标准计算2.2.1.1 计算转角度数根据实测转角可得测点弦线与始切线间夹角即:对于1点所测偏角=：对于2点所测偏角+=：把以上计算结果转换成弧度得：2.2.1.2 计算根据公式 (公式2-7)式中测点至置镜点间距可以得出:得出该曲线的特征点里程为ZYK57+101.725, QZK57+119