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3.2,縱斷面3。2 1 本條主要根據(jù)鐵一院和西南交通大學完成的鐵道部建設(shè)司工程建設(shè)科研項目。鐵路最大坡度的研究,鐵建科93 3。成果、按鐵路等級.牽引種類和地形類別分別制定限制坡度最大值的標準,充分體現(xiàn)了坡度適應(yīng)地形、移動設(shè)備與固定設(shè)備協(xié)調(diào)配套和機車牽引力與線路標準綜合優(yōu)化的設(shè)計思想 在保證行車安全和滿足運輸要求的前提下、增大了限制坡度選擇的靈活性。為節(jié)約工程投資創(chuàng)造了更好的條件，1，限制坡度的選擇,限制坡度是影響鐵路全局的主要技術(shù)標準.它不僅對線路走向.長度和車站分布有很大影響 而且直接影響運輸能力、行車安全。工程費與運營費。影響限制坡度選擇的因素如下 1.鐵路等級.鐵路等級高。線路意義大.客貨運量大。安全.舒適要求高 限制坡度宜小.2、牽引種類和機車類型,電力牽引比內(nèi)燃牽引的計算牽引力大 計算速度高、牽引定數(shù)大.滿足相同運能要求時的限制坡度比內(nèi)燃牽引的大。大功率機車的牽引力大，牽引定數(shù)大、滿足相同運能要求的限制坡度比小功率機車的大 3,地形類別、限制坡度適應(yīng)地形時，線路長度短，工程投資省，否則需額外增加展線。增大工程費與運營費.4，運輸需求,其他條件相同時.客貨運量大的線路要求較小的限制坡度。5 鄰線的牽引定數(shù)、限制坡度選擇應(yīng)考慮使設(shè)計線與鄰接鐵路的牽引定數(shù)相協(xié)調(diào)。統(tǒng)一牽引定數(shù)可避免列車換重作業(yè),加速機車車輛周轉(zhuǎn)、提高運營指標并增加運輸?shù)臋C動性,牽引定數(shù)統(tǒng)一.協(xié)調(diào)的方法可采用與鄰接線路相同的限制坡度和機型，也可采用與鄰接線路不同的限坡.而用不同的機型來調(diào)整、因為影響限制坡度選擇的因素眾多，而不同決策的經(jīng)濟效益出入甚大 且限制坡度在線路建成后不易改動,故應(yīng)根據(jù)鐵路等級,地形類別,牽引種類和運輸要求比選確定、一條長大干線所經(jīng)地區(qū)的地形類別差異較大時，可在地形困難地段采用加力牽引坡度、也可分若干區(qū)段選擇不同的限制坡度、用調(diào)整機型的方法統(tǒng)一、協(xié)調(diào)全線的牽引定數(shù)。2、限制坡度最大值 本規(guī)范限制坡度最大值是根據(jù)以下條件確定的、1，與我國的地形條件相適應(yīng)、我國是多山國家.山區(qū)占國土總面積的65,西南為地形復雜的典型地區(qū)，鐵二院對川、滇,黔。藏四省區(qū)的地形統(tǒng)計資料表明,河床自然縱坡小于4、者占36、4 8、者占41、8 1.15.者占17 大于15,者占6。滇藏線經(jīng)行地區(qū)的河床自然縱坡為10.30 級鐵路運能要求大。限制坡度最大值取15。級鐵路運能要求較小。限制坡度最大值取20.可適應(yīng)我國的地形條件。更大的限制坡度除不易滿足運能要求外、也不安全。經(jīng)濟、此時 采用加力牽引坡度更為有利,2、與要求的運能相適應(yīng)，設(shè)計線應(yīng)能滿足需要的運輸能力.線路的運輸能力由牽引種類 機車類型.限制坡度.到發(fā)線有效長度和控制區(qū)間距離及閉塞方式?jīng)Q定,本規(guī)范確定限制坡度最大值時是根據(jù)下列條件計算的 牽引種類.因蒸汽機車已停產(chǎn)多年,新建鐵路已不再按蒸汽牽引設(shè)計、故采用電力。內(nèi)燃牽引。機車類型,我國國產(chǎn)貨運機車有以下類型 電力機車.本規(guī)范取SS1、SS3。SS6B,SS4與SS4B為代表機型，內(nèi)燃機車、本規(guī)范取DF、DF4,DF4B.DF4C，DF8作為代表機型。到發(fā)線有效長度、根據(jù)計算確定 但不大于1050m，控制區(qū)間距離，我國鐵路區(qū)間距離為8 12km。平均9、5km、本說明取控制區(qū)間為10km,12km。14km計算。閉塞方式 新建單線采用半自動閉塞 電力與內(nèi)燃機車牽引的可能輸送能力分別見表34和表35,表34 電力機車可能的輸送能力。Mt.年.表35,內(nèi)燃機車可能的輸送能力,Mt 年。由表34與表35可知.采用本規(guī)范表3.2 1所列的限制坡度最大值,可以滿足本規(guī)范第1、0.4條規(guī)定的各級鐵路的運量要求，但山區(qū),級鐵路采用12，限坡和內(nèi)燃牽引時,需適當縮短站間距離，3，保證行車安全、列車在坡道上運行應(yīng)滿足上坡不斷鉤,下坡有充分制動力的安全要求，根據(jù)鐵科院鐵建所對線路縱斷面連接標準的研究。我國現(xiàn)有的電力或內(nèi)燃機車。當牽引質(zhì)量在5000t以下，以不同的工況在相應(yīng)的限制坡度坡段上運行.其產(chǎn)生的列車最大縱向力.不會造成車鉤斷構(gòu) 根據(jù)鐵一院與西南交通大學在、鐵路最大坡度的研究，中所做的計算 不同機型的制動力。Bd,Bk，與下滑力，F(xiàn)s。的比值見表36.表36，制動力與下滑力比值，計算表明。電力機車電阻制動力較大.可提供下滑力94，以上的制動力、內(nèi)燃機車電阻制動力較小，僅能提供下滑力50 60.的制動力,但動力制動力與空氣制動力之和與下滑力的比值。電力機車在限制坡度最大值25,時達2 3以上,內(nèi)燃機車在限制坡度最大值18.時達1.9以上，可充分滿足制動需要、電力與內(nèi)燃機車因有動力制動、不僅可使長大下坡道上運行的列車保持比單純使用周期空氣制動力法高得多的運行速度。也可大大減少閘瓦磨耗及壓縮空氣消耗量。在空氣制動機緩解充風時.繼續(xù)使用電阻制動還可延緩升速時間，避免由于充風時間不足，制動力降低而引起的制動失控事故?？梢?本條文表3。2,1所列的限制坡度最大值是可以保證行車安全的 4、經(jīng)濟合理,在滿足運輸要求和保證行車安全的前提下 會有各種可行的限制坡度方案、但經(jīng)濟效果將有較大差異、鐵一院與西南交通大學在、鐵路最大坡度的研究,中,根據(jù)系統(tǒng)工程原理和綜合優(yōu)化方法,把與運能及技術(shù)密切相關(guān)的限制坡度、到發(fā)線有效長度.站間距離作為設(shè)計變量、以安全，運能及技術(shù)方面對限制坡度、到發(fā)線有效長度，站間距離的要求作為約束條件。建立以換算工程運營費為目標函數(shù)的數(shù)學模型 求得了換算工程運營費為最小時的各種機型、不同地形。滿足各級鐵路臨界運能要求的經(jīng)濟限制坡度見表37，其中的下限與上限分別為小功率和大功率機車的經(jīng)濟限制坡度.表37.經(jīng)濟限制坡度、綜合以上運能、安全與經(jīng)濟等各方面要求,得出限制坡度最大值，即本條文表3、2,1 3，2，2.本條文充分體現(xiàn)了坡度適應(yīng)地形，移動設(shè)備與固定設(shè)備協(xié)調(diào)配套和機車牽引力與線路標準綜合優(yōu)化的設(shè)計思想 在保證行車安全和滿足運輸要求的前提下 增加了加力牽引坡度選擇的靈活性 為節(jié)約工程投資創(chuàng)造了更好條件，1，加力牽引的采用。在高程障礙比較集中的越嶺展線地段，若用較小的限制坡度.則會引起大量展線.額外增大工程。若用較大限制坡度,又會滿足不了運輸需要,此時，采用加力牽引坡度不僅可適應(yīng)地形 縮短線路長度、大量減少土石方和橋隧工程 而且可以提高輸送能力,還可能降低全線的限制坡度，減少列車對數(shù)。提高行車速度,因而在一定程度上改善全線運營條件、但加力牽引也存在下列缺點。1,增加機車臺數(shù)和運輸管理的難度，2,延長到發(fā)線有效長度.增加部分整備設(shè)備，3 采用補機推送時,要求用堅固的四軸守車,以防止將其擠壞或頂出、因而增加編組時挑選守車的作業(yè)困難，由于加力牽引存在上述缺點,往往形成控制既有線進一步提高輸送能力和運輸效率的關(guān)鍵。因此，加力牽引應(yīng)根據(jù)地形 工程和運輸需求等條件比選確定.為減少加力牽引的不利影響和運營的困難 加力牽引坡度應(yīng)集中使用，如僅在個別區(qū)間使用加力牽引.加力牽引的起訖站不在區(qū)段站或其他有機務(wù)設(shè)備的車站時、可能需要增加股道或部分整備設(shè)備、且機車的維修和管理小便,故加力牽引地段宜與區(qū)段站或其他有機務(wù)設(shè)備的車站鄰接，以減少使用補機引起的投資并改善運營條件、2.加力牽引坡度的計算公式、加力牽引坡度值應(yīng)根據(jù)多臺機車牽引一定質(zhì)量的列車在此上坡道上的均衡速度達到機車計算速度的條件確定，故規(guī)定 加力牽引坡度應(yīng)根據(jù)牽引質(zhì)量,機車類型 機車臺數(shù)和加力牽引方式按本規(guī)范公式,3。2.2、計算確定、3 加力牽引坡度最大值，本規(guī)范的加力牽引坡度最大值是根據(jù)運輸能力。運行安全需要和經(jīng)濟合理條件確定的、1 運輸能力需要，加力牽引坡度最大值應(yīng)能保證滿足運能需要.電力和內(nèi)燃加力牽引坡度最大值分別為30，和25，時、不同機型的運輸能力見表38,表38,加力牽引運輸能力.Mt 年，由表38知,電力與內(nèi)燃的加力牽引坡度最大值分別為30 和25.是可以滿足各級鐵路運量需要的。2 運行安全需要。列車在坡道上運行的安全要求為上坡時不斷鉤.下坡時有充分的制動力、不斷鉤.為保證列車在上坡道上不斷鉤 要求列車在起動和運行時車鉤的拉力不大于車鉤允許的強度 當加力牽引采用重聯(lián)方式列車質(zhì)量受車鉤強度控制時,可改用補機推送方式運行 故仍可滿足不斷鉤要求。如在30、加力坡度上,采用大功率機車SS4B時，雙機與三機重聯(lián)的列車質(zhì)量分別為2500t和3650t.在25、加力坡度上 采用大功率機車DF8時,雙機與三機重聯(lián)的列車質(zhì)量分別為2100t和3150t.采用補機推送均可滿足車鉤強度要求、鐵科院所做.列車在坡度道上運行的安全性仿真驗證，也證明了加力牽引坡度最大值的安全性。列車在坡道上運行時不斷鉤的安全性指標.實際上就是列車在最不利運行工況下 通過由各種最大坡度組成的不同縱斷面時的列車縱向力小于現(xiàn)行國家標準,鐵道車輛強度設(shè)計及試驗鑒定規(guī)范，TB.T 1335 1996的規(guī)定.即拉力1125kN、壓力1400kN。列車運行測試結(jié)果表明.列車縱向力的大小，主要取決于牽引種類 機車類型，牽引方式。列車運行工況、列車質(zhì)量、編組狀態(tài)和線路縱斷面類型、仿真驗證選用SS3和DF4主型機車 雙機重聯(lián)滿載運行，制動機采用103型和GK型.縱斷面取半凸形。一面坡、凹形和凸形.運行工況取牽引.惰行.緩角、常用全制動和緊急制動的不同組合,鐵科院鐵建所的仿真驗證結(jié)果得出以下結(jié)論，a，SS3雙機牽引列車質(zhì)量為4750t及以下的列車,以一定速度牽引或惰行通過由不同最大坡度組成的半凸形,一面坡 凹形及凸形縱斷面所產(chǎn)生的縱向力.均小于現(xiàn)行國家標準、鐵道車輛強度設(shè)計及試驗鑒定規(guī)范、TB、T,1335。1996規(guī)定的允許值,可保證列車運行不斷鉤的安全要求,b，SS3在30，坡道上雙機牽引2050t的列車，如安裝GK型制動機，緊急制動初速不小于25km,h時是安全的.如安裝103型制動機。則緊急制動初速不小于20km.h時是安全的，否則應(yīng)采用常用全制動 以策安全 c、SS3在25 坡道上雙機牽引2500t的列車、如安裝GK型制動機，緊急制動初速不小于50km,h時是安全的，如安裝103型制動機 則緊急制動初速不小于25km,h是安全的,否則應(yīng)采用常用全制動 以策安全。因DF4在25。坡道雙機牽引2050t的列車,列車質(zhì)量比SS3的小.故比SS3雙機牽引2500t更為安全，仿真驗證表明，電力和內(nèi)燃加力牽引坡度最大值分別采用30、和25.是可以保證不斷鉤的安全要求的 制動力充分.根據(jù)本說明第3.2 1條。電力與內(nèi)燃牽引因有動力制動。配合空氣制動、可比單純使用空氣制動大大提高制動力和陡坡運行的安全性。根據(jù)鐵一院與西南交通大學在,鐵路最大坡度的研究，中所做的計算 電力機車在30.下坡道上運行時，電阻制動力與空氣制動力之和是下滑力的2,0.2。2倍。內(nèi)燃機車在25 下坡道上運行時、電阻制動力與空氣制動力之和是下滑力的1。8.1，9倍。可保證下坡所需的制動力要求。我國寶成線寶雞 秦嶺間電力牽引與黔桂線內(nèi)燃牽引的長期運營實踐也說明。電力與內(nèi)燃牽引加力坡度最大值分別采用30,和25,是安全的，3 經(jīng)濟合理、根據(jù)鐵一院與西南交通大學關(guān)于,鐵路最大坡度的研究.的科研成果,詳見本說明第3，2，1條，經(jīng)濟加力牽引坡度與鐵路等級、運能要求、地形類別和機車類型有關(guān).在各級鐵路臨界運量時.山區(qū)的經(jīng)濟加力牽引坡度見表39 表39。經(jīng)濟加力牽引坡度，由表39知,經(jīng)濟加力牽引坡度最大值.大體上各級鐵路電力牽引為30，內(nèi)燃牽引為25。綜合運能、安全和經(jīng)濟各方面要求 各級鐵路電力和內(nèi)燃加力牽引坡度最大值分別取30。和25.4、同型機車的加力牽引坡度表，1 加力牽引坡度的計算.同型機車的加力牽引坡度按下式計算，式中。ij1,加力牽引坡度 以0,5、為單位取值 Fj。機車計算牽引力、N、根據(jù)機車類型和加力牽引方式按,列車牽引計算規(guī)程。TB.T,1407的規(guī)定取值、使用重聯(lián)線操縱時，每臺機車牽引力均取全值。分別操縱時,第二臺及以后的每臺機車牽引力均取全值的0、98、推送補機均取全值的0,95、P,機車質(zhì)量。t、Q 牽引質(zhì)量。t.取50t的整倍數(shù).w,0，w,0,機車計算速度時的機車、車輛單位基本阻力 N,t、ix、限制坡度.按式 55 和式,56.計算的各種機車在不同限制坡度下雙機，三機牽引的加力牽引坡度見表40.表43。其中上限為重聯(lián)線操縱時的值.下限為補機推送時的值、計算中考慮了加力牽引坡度最大值的限制,表40、電力機車雙機牽引加力坡度計算，表41.內(nèi)燃機車雙機牽引加力坡度計算.表42。電力機車三機牽引加力坡度計算，表43.內(nèi)燃機車三機牽引加力坡度計算。綜合表40、表43得本條文表3。2。2，2，本條文表3.2、2的使用限制，采用大功率機車SS4 SS4B。DF4、DF4B,DF8時、在4、限制坡道上，牽引質(zhì)量將受1050m到發(fā)線有效長度的限制.故加力牽引坡度應(yīng)另行計算 本條文表3、2,2中內(nèi)燃牽引加力牽引坡度值是按全國大部分地區(qū)一般自然條件考慮的,在海拔和周圍空氣溫度超過、列車牽引計算規(guī)程、TB.T。1407.以下簡稱，牽規(guī)、規(guī)定的地區(qū)、應(yīng)按 牽規(guī)，規(guī)定對內(nèi)燃機車牽引力進行海拔與空氣溫度修正、加力牽引坡度應(yīng)另行計算，本條文表3，2、2所列是按同型機車加力牽引時計算的加力坡度值,若采用不同型的機車加力牽引.其加力牽引坡度應(yīng)另行計算，綜合考慮本條文表3，2.2的上述使用限制和牽引質(zhì)量可能受到，牽規(guī) 規(guī)定的其他條件限制 并兼顧到全線采用大功率機車加力牽引.此時加力坡度將大于表列數(shù)值 以適應(yīng)地形 提高運輸能力.降低工程投資的可能性，故本條文列出了加力牽引坡度的計算公式,在下列條件下 加力牽引坡度應(yīng)按本條文式,3、2.2，計算確定，a.單機牽引的牽引質(zhì)量受現(xiàn)行,牽規(guī).規(guī)定的檢驗條件限制 b、內(nèi)燃機車的牽引力需按現(xiàn)行 牽規(guī)、規(guī)定的條件進行修正 c，采用不同類型的機車加力牽引，d，全線采用大功率機車加力牽引，3、2 3、輕重車方向貨流顯著不平衡 預計將來也不致發(fā)生巨大變化的鐵路。如在輕車方向采用較大的限制坡度有較大經(jīng)濟價值時，經(jīng)過方案比選,可分方向采用不同的限制坡度.級鐵路是路網(wǎng)中的骨干鐵路。一般不應(yīng)采用、僅在特殊困難條件下,有充分技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)時方可考慮采用.分方向選用限制坡度時，為適應(yīng)將來貨流比發(fā)生變化,輕車方向的限制坡度不宜大于重車方向限制坡度相應(yīng)的雙機牽引坡度,以便在輕車方向有可能采用雙機或三機牽引時進行補救、為運輸方面留有余地、3 2、4。采用動能坡度在運營上有很多困難 由于氣象的變化如暴風雨 大霧。嚴寒冰凍等 司機操作 列車調(diào)度不當和線路大修維修需要減速等原因常易造成列車運行緩慢或中途停車事故，有的每到嚴寒季節(jié)就要減軸運行.所以改建既有線一般不輕易采用動能坡度、如改建既有線按選定的限制坡度削減超限坡地段將引起大型橋隧建筑物改建.長距離改線或其他巨大工程時,通過方案比選，可保留經(jīng)過運營實踐證明貨物列車利用動能闖過坡頂而速度不低于計算速度的原有超限坡度,但既有線為雙線時.不應(yīng)妨礙采用自動閉塞，由于縱斷面在改建時有所改動或采用削減部分超限坡、或改變機型及相應(yīng)的牽引定數(shù)，則既有線上采用動能坡度要按不低于計算速度闖坡和不妨礙采用自動閉塞的原則進行牽引計算驗算。增建第二線時 為了充分利用既有線以減少工程投資、對既有線超過限制坡度的地段?？勺鳛閱畏较蛐熊嚨南缕戮€，但不應(yīng)妨礙采用自動閉塞 新建鐵路結(jié)合地形。地質(zhì)條件和其他因素、可以做到合理設(shè)計 不產(chǎn)生超限坡,且無廢棄工程和改建問題，故不應(yīng)采用動能坡度、3 2,5,本條說明如下.1、曲線附加阻力減緩,以下簡稱.曲線阻力減緩、為了保證滿軸貨物列車在任何地段都能以不低于計算速度運行.如曲線位于或接近最大坡度的坡道上、則應(yīng)考慮曲線阻力減緩,使加算坡度不大于最大坡度、曲線阻力 ir一般通過試驗確定，曲線阻力減緩值計算公式見本條文式,3,2。5 1,和式,3。2.5，2 式中,ir，曲線阻力所引起的坡度減緩值 R,曲線半徑、m.l 坡段長度 m 當其大于貨物列車長度時為貨物列車長度 α 坡段長度.或貨物列車長度 內(nèi)平面曲線偏角總和 2，考慮到既有線改建可能保留部分限速半徑，故在條文說明中、對坡度粘降減緩做如下說明,1 引起粘降坡度減緩的原因.機車駛?cè)雸A曲線后 由于動輪踏面發(fā)生橫向滑動 且曲線外軌較內(nèi)軌長，使車輪產(chǎn)生縱向滑動等原因而引起機車粘著系數(shù)降低 曲線半徑愈小 這種現(xiàn)象愈顯著,當機車牽引滿軸貨物列車，以接近或等于計算速度通過接近最大坡度上的小半徑曲線時,由于粘著系數(shù)降低使計算粘著牽引力低于計算牽引力 從而產(chǎn)生動輪空轉(zhuǎn)并降低行車速度，嚴重的會發(fā)生坡停事故，為此。需減緩坡度以彌補牽引力的降低.但是。并不是所有的小半徑曲線都需要進行坡度減緩.只有當降低后的計算粘著牽引力小于機車計算牽引力時，才需進行坡度減緩,當列車運行坡道的坡度不是接近最大坡度時.列車的速度往往高于計算速度,機車牽引力相對較小,機車的粘著牽引力有富余、就不需進行坡度減緩。2 影響機車在小半徑曲線上粘著系數(shù)降低引起的坡度減緩的主要因素是 機車的計算牽引力.機車的計算粘著牽引力，機車的計算粘著系數(shù)。機車在小半徑曲線上的計算粘著系數(shù)，這些數(shù)據(jù)及其計算公式都是在機車牽引試驗成果的基礎(chǔ)上.由.牽規(guī)。公布執(zhí)行的。3、機車粘著系數(shù)降低百分率 根據(jù),牽規(guī)。的規(guī)定,機車在小半徑曲線上運行時 曲線上的計算粘著系數(shù)μr按下列公式計算。式中.μr,曲線上的計算粘著系數(shù) μj 機車的計算粘著系數(shù)，R，曲線半徑.m V.機車速度，km,h。由此可計算機車在曲線上的粘著系數(shù)降低百分率。電力 內(nèi)燃機車在不同半徑曲線上的粘著系數(shù)降低百分率見表44 表44、不同半徑曲線上機車粘著系數(shù)降低的百分率.4,小半徑曲線上機車粘著系數(shù)降低引起的坡度減緩值，小半徑曲線上機車粘著系數(shù)降低引起的坡度減緩值，im，可根據(jù)各類機車的計算粘著牽引力富余百分率rn考慮 機車的計算粘著牽引力富余百分率rn按下式計算,式中.Fn。機車的計算粘著牽引力。N,Fj，機車的計算牽引力、N。當rn，αm時，一般不需計算小半徑曲線粘降坡度減緩值。im，當rn，αm 即機車的粘著牽引力的富余率小于粘著系數(shù)降低百分率時 需要進行坡度減緩。才需計算小半徑曲線粘降坡度減緩值，其值按下式計算，式中 imax.最大坡度.w0,計算速度下的列車平均單位基本阻力.N。kN 小半徑曲線粘降坡度減緩值計算及分析。根據(jù) 牽規(guī)。提供的機車性能資料計算，各類機車的計算粘著牽引力富余率見表45。表45.各類機車粘著牽引力富余百分率rn.計算結(jié)果表明、內(nèi)燃機車的粘著牽引力富余率較大、在半徑為300m及其以上的曲線時 都大于粘著系數(shù)降低百分率。坡度均不需減緩、詳見表46。表46，各型內(nèi)燃機車rn與αm對照。電力機車的粘著牽引力富余率較小。曲線半徑為300m時可以不進行坡度減緩的僅有SS1型機車，其他機型均需減緩 各型機車需進行坡度減緩的曲線半徑界值見表47、表47,各型電力機車粘降坡度減緩的曲線半徑界值 m.不同類型的電力機車在同一最大坡度上的粘降坡度減緩值是不同的 這里僅將SS4和SS7型電力機車在不同最大坡度上的粘降坡度減緩值分別列于表48和表49、其余機型，限于篇幅從略.表48 SS4型機車粘降坡度減緩值，表49、SS7型機車粘降坡度減緩值。對小半徑曲線粘降坡度減緩值的規(guī)定,根據(jù)前節(jié)的計算分析,電力牽引都需考慮小半徑曲線粘降坡度的減緩 鑒于本次修訂計算所依據(jù)的機車在小半徑曲線上的計算粘著系數(shù)公式是三軸轉(zhuǎn)向架的。即只適用于SS1和SS3兩種機車 而其余SS4，SS7等幾種機車均為二軸轉(zhuǎn)向架.由于缺乏二軸轉(zhuǎn)向架機車的試驗資料 上述計算是用三軸轉(zhuǎn)向架的公式代替。從理論上分析三軸轉(zhuǎn)向架的機車在曲線上的粘著系數(shù)降低顯然要比二軸轉(zhuǎn)向架的機車大、因而計算出來的坡度減緩值亦相應(yīng)偏大.完全依據(jù)前述計算結(jié)果來確定電力牽引線路上的粘降坡度減緩值是不夠妥當?shù)?所以經(jīng)縱橫分析、本次修訂時電力牽引的粘降坡度減緩值仍沿用原規(guī)范的規(guī)定暫不變動 電力牽引小半徑曲線粘降坡度減緩值見表50.表50.電力牽引鐵路小半徑曲線粘降坡度減緩值,5,粘降坡度減緩范圍、貨物列車以接近或等于機車計算速度在線路的長大坡道上運行時，機車一進入圓曲線。粘著牽引力就會降低,直至機車駛出該曲線 從理論上說。為使列車速度以不低于計算速度通過曲線,在曲線起點前一個列車長度范圍內(nèi)即應(yīng)開始進行粘降坡度減緩、但當機車駛出曲線,而列車幾乎全都還在曲線上時，由于機車已不存在曲線粘降,所以曲線終點前一個列車長度范圍內(nèi)即可不進行坡度減緩.亦即坡度減緩的長度為該曲線的長度.但應(yīng)在列車到達曲線起點前一個列車長度時就開始減緩。這樣做將使線路縱斷面設(shè)計顯得過于復雜,為簡化設(shè)計，仍按原規(guī)定在曲線范圍內(nèi)進行坡度折減 曲線以外不再進行減緩。在設(shè)計中為保證列車以不低于計算速度通過曲線、當坡段長度大于曲線長度時,應(yīng)將整個坡段.包括曲線外部分、按條文規(guī)定的、im值減緩，而不應(yīng)將、im乘曲線長所得減緩損失高度值按坡段長度平均攤到整個坡段來減緩 否則將導致曲線范圍內(nèi)的粘降減緩值小于規(guī)范規(guī)定的粘降減緩值.3，隧道坡度折減、本款根據(jù) 牽規(guī)。相關(guān)規(guī)定進行修訂、1，長度大于400m的隧道如位于或接近最大坡度的坡道上、為了保證列車不低于計算速度運行、應(yīng)將最大坡度進行折減，影響折減的因素有,隧道附加空氣阻力 列車在隧道內(nèi)運行時。由于空氣受隧道空間約束、不能迅速向四面擴散。造成列車前面空氣密度加大,尾部空氣稀薄，使得空氣阻力較空曠地段的空氣阻力大,影響空氣阻力的因素較多 一般都通過試驗確定.本款仍采用涼風埡試驗公式計算,式中，ws.隧道附加空氣阻力。N kN。V 隧道內(nèi)列車運行速度,km.h Ls.隧道長度、m。L 列車長度.m、P 機車計算質(zhì)量,t,Q。列車牽引質(zhì)量,t 內(nèi)燃牽引時列車通過隧道的速度，內(nèi)燃牽引時列車通過隧道的行車速度不能過低.以免機車排出的廢氣進入司機室和機車的柴油機汽缸，降低機車功率,并影響機車乘務(wù)員的身體健康,原規(guī)范規(guī)定隧道長度 1000m時、通過隧道速度不得低于計算速度，1000m以上隧道，通過隧道速度不得低于25km.h.根據(jù)。牽規(guī)、規(guī)定,本款修改為 內(nèi)燃機車牽引列車通過長度小于或等于1000m的隧道時最低運行速度不得小于機車的最低計算速度.Vjmin 隧道長度大于1000m時不得小于Vjmin 5km h。隧道內(nèi)粘著系數(shù)和內(nèi)燃機車功率的降低,根據(jù)1983年、牽規(guī)、的編制說明。電力和內(nèi)燃機車的粘著、系數(shù)。公式包括了不同的軌面條件,因此不必再考慮隧道粘降.故可不考慮隧道內(nèi)粘著系數(shù)的降低,內(nèi)燃機車在隧道內(nèi)運行時。柴油機的工作條件比在空曠地段的差,其功率修正應(yīng)通過試驗確定.內(nèi)燃機車在隧道內(nèi)的功率降，是影響隧道折減的一個因素。原規(guī)范規(guī)定的隧道折減未考慮功率降問題 牽規(guī) 規(guī)定、DF4B 客。貨 型內(nèi)燃機車，受長度1000m以上隧道影響的牽引力修正系數(shù)λ。單機或雙機重聯(lián)牽引的第一臺機車取0.88,雙機重聯(lián)牽引的第二臺機車取0,85,2,隧道坡度折減，隧道坡度折減計算公式 影響隧道坡度折減的因素較多，在設(shè)計中通常用隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù)βs來進行隧道坡度折減,折減后的最大設(shè)計坡度i。應(yīng)為，隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù)βs可以通過試驗或根據(jù)試驗資料用分析方法確定 此時βs值應(yīng)為、式中.i、包括上述各種折減因素的總的隧道坡度折減值。i1，滿足內(nèi)燃機車牽引列車在隧道內(nèi)以規(guī)定的最低速度等速運行所需的坡度減緩值、iv、按規(guī)定的最低速度等運行相應(yīng)的均衡坡度。即列車該速度時的單位加速力，f,w0，值,i2、隧道附加空氣阻力值.即ws。βs值按下式計算 關(guān)于隧道折減分級和隧道折減的起始長度、隧道長度的確定不嚴密,主要是缺少對1000.1 1000 9m及4000 1。4000、9m的確認。建議應(yīng)修訂為400、L。1000m.1000.L.4000m。L、4000m,電力牽引隧道折減.電力牽引隧道折減的影響因素主要是隧道空氣附加阻力，不同坡度。不同長度。不同機型隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù)βs的值見表51.表51.電力牽引隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù)計算表.從表51中可以看出,電力牽引隧道折減系數(shù)隨隧道長度的增長而加大,隨坡度的增大而減小 機型對其影響不大，原規(guī)范規(guī)定的電力牽引隧道內(nèi)坡道折減系數(shù)可以滿足要求.內(nèi)燃牽引隧道折減,內(nèi)燃牽引隧道折減的影響因素主要是隧道空氣附加阻力。列車通過隧道的最低運行速度及隧道內(nèi)機車功率降.燧道空氣附加阻力按涼風埡實驗公式計算。列車通過隧道的最低運行速度按 牽規(guī)、規(guī)定,由于.牽規(guī)，僅規(guī)定了DF4B型內(nèi)燃機車功率降 隧道折減按其他內(nèi)燃機車比照DF4B型機車考慮功率降及內(nèi)燃機車不考慮功率降兩種情況進行計算、隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù)βs的值見表52和表53，表52,內(nèi)燃牽引隧道內(nèi)考慮功率降線路最大坡度系數(shù)計算表表53,內(nèi)燃牽引隧道內(nèi)不考慮功率降線路最大坡度系數(shù)計算表、從表52和表53計算結(jié)果中可以看出.按照。牽規(guī).規(guī)定的DF4B型機車功率降系數(shù)計算隧道折減時、長度超過1000m的隧道其隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù)小于原規(guī)范規(guī)定值 不考慮內(nèi)燃機車隧道內(nèi)功率降時、長度超過1000m的隧道其隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù)除在較小的坡度上 6。8,略微低于原規(guī)范外 其余均大于原規(guī)范規(guī)定值、牽規(guī),僅規(guī)定了DF4B型機車在隧道內(nèi)的功率降，而機車型譜上推薦及目前主要應(yīng)用的DF4D,DF8和DF8B型內(nèi)燃機車 計算速度均較DF4B型機車提高較大 本次修訂執(zhí)行了,內(nèi)燃機車通過長度1000m以上隧道的最低運行速度不得低于Vjmin 5km,h,的規(guī)定，隧道長度、通風條件，機車通過隧道速度等因素對隧道內(nèi)機車功率降都有較大影響、隧道內(nèi)線路最大坡度系數(shù) 由于隧道附加空氣阻力計算公式是在涼風埡隧道試驗公式的基礎(chǔ)上分析,計算。簡化而來的.涼風埡等隧道的試驗.其最長隧道為4270m、我國目前投入運營及正在設(shè)計或施工的電氣化鐵路長度在10 20km,內(nèi)燃牽引長度在4.10km的隧道已不鮮見 該公式是否適用于長大隧道尚缺乏研究和驗證 因此 在缺乏隧道空氣附加阻力公式及隧道內(nèi)內(nèi)燃機車功率降試驗數(shù)據(jù)的情況下，隧道折減系數(shù)暫不修訂。待有新的機車牽引試驗資料和研究成果后.本款再做相應(yīng)修改 3,折減范圍和加速緩坡 隧道內(nèi)坡度的折減因素，電力機車主要是附加空氣阻力的影響。內(nèi)燃機車主要是附加空氣阻力。內(nèi)燃機車在隧道內(nèi)的功率降和滿足通過隧道最低速度要求這三項內(nèi)容.附加空氣阻力ws一般認為剛進入洞內(nèi)的瞬間產(chǎn)生對隧道內(nèi)空氣的沖擊作用.機車頭部受到突然增大的壓力，此后隨列車前進而減小.但列車側(cè)面與隧道內(nèi)壁阻力增加,列車全部進入隧道內(nèi)后阻力達到穩(wěn)定值、機車出隧道時頭部壓力減小，然后阻力逐漸下降至列車駛出隧道時ws,0 為簡化計算。折減范圍只計算隧道長度內(nèi)的折減值 內(nèi)燃牽引時除按規(guī)定進行坡度折減外、還應(yīng)根據(jù)牽引計算檢算列車通過隧道的速度 如未達到最低速度要求、應(yīng)在隧道外設(shè)計加速緩坡、3，2。6、3，2 7.說明如下，1.確定縱斷面連接標準的理論,鐵路線路縱斷面連接標準主要包括相鄰坡段坡度代數(shù)差 最小坡段長度和豎曲線半徑，理論分析和運營經(jīng)驗表明 相鄰坡段坡度代數(shù)差和最小坡段長度主要取決于不斷鉤的安全要求，即取決于車鉤強度所允許的列車縱向力,豎曲線半徑不僅取決于列車縱向力的允許值,還取決于不脫軌和不斷鉤的安全要求以及旅客的舒適度要求，實際運行的列車是由多節(jié)車輛組成的離散質(zhì)量系統(tǒng)。聯(lián)結(jié)各車輛的鉤緩裝置是非完全彈性的,車鉤間存在游間.因而當列車處于非穩(wěn)態(tài)運行情況下，如起動.加速、制動 通過變坡點等，各車輛間便存在相對位移 相對速度和加速度，從而在各節(jié)車輛間產(chǎn)生沖擊作用,增大列車縱向力、危及行車安全、取列車最不利的非穩(wěn)態(tài)運行工況通過變坡點時的列車縱向力,按車鉤強度所允許的縱向力確定坡度差和最小坡段長度,車鉤強度所允許的縱向力按照國家現(xiàn)行標準.鐵道車輛強度設(shè)計及試驗鑒定規(guī)范，TB、T.1335、1996的規(guī)定。貨車車鉤在運行工況下,考慮動態(tài)荷載?？v向拉伸力取1125kN.縱向壓縮力取1400kN,2,列車離散質(zhì)量系數(shù)模型和非穩(wěn)態(tài)運動模擬。根據(jù)列車、線路縱向動力學理論、假設(shè)列車是由非完全彈性元件 車鉤緩沖裝置,聯(lián)結(jié)多個剛體,機車、車輛、組成的離散質(zhì)量系統(tǒng).見圖5.考慮車鉤游間非線性因素的影響，忽略列車通過平面曲線和豎曲線時各車鉤間轉(zhuǎn)角的影響。建立列車通過變坡點的非穩(wěn)態(tài)運動微分方程組見式。72.系統(tǒng)的自由度等于組成列車的機車與車輛的數(shù)量之和。圖5。列車離散質(zhì)量系統(tǒng)模型.式中.mi.機車或車輛的質(zhì)量、t Si,Si、1 列車縱向力，車鉤力.kN.w0i，機車或車輛的運行基本阻力。kN。Pi、坡道力 包括曲線，隧道當量坡.kN.Fi。機車牽引力、kN,Bi，Di,空氣制動力,kN 動力制動力，kN.與Fi不能同時存在,機車或車輛的絕對位移。絕對速度.絕對加速度 m，m,s.m、s2 相鄰兩車輛間的相對位移，相對速度,m。m,s、t，制動時間，s.編制計算程序求解上列非線性微分方程組，輸入列車運行的初始狀態(tài)參數(shù).選取不同的計算步長，t 即可模擬列車運動的全過程，計算得到不同運行工況下 不同縱斷面連接條件下的最大縱向力及其發(fā)生的位置、該數(shù)學模型和計算程序經(jīng)過現(xiàn)場列車運行試驗的驗證,得到滿意的結(jié)果,因此，可以用于研究確定縱斷面連接標準，3,列車通過變坡點的縱向力規(guī)律.理論計算和現(xiàn)場試驗都表明列車通過變坡點的縱向力有如下規(guī)律、1 兩相鄰坡段為凸形斷面時.列車縱向拉力增大。壓力減小、凹形斷面則相反。2,列車縱向力隨坡度差值的增大有所增大.見表54 3,坡度差小于或等于4、時 列車以各種不同的工況通過變坡點產(chǎn)生的最大縱向力 與在平道上相同工況下產(chǎn)生的最大縱向力幾乎相等 說明在坡度差小于或等于4，時。可以不設(shè)置豎曲線。4,設(shè)置豎曲線可減小列車通過變坡點的附加縱向力.但是 當豎曲線半徑增大到2000m后.相對于牽引質(zhì)量小于或等于5000t而言.列車以不同工況通過變坡點的最大縱向力各趨于該工況下的穩(wěn)定值，見圖6,計算結(jié)果表明.當列車牽引質(zhì)量小于或等于5000t時、在相應(yīng)限坡組成的凸。凹形變坡點上 豎曲線半徑為10000m、各種運行工況下產(chǎn)生的列車縱向力均小于限值，5.列車通過變坡點的附加縱向力與列車跨越變坡點的個數(shù)無關(guān),而主要與縱斷面的形式及其相應(yīng)的操縱工況以及列車的牽引質(zhì)量緊密相關(guān)、6，列車運行工況或牽引質(zhì)量對縱向力的影響遠大于坡度差對縱向力的影響、見表55。由表54和表55可見.列車運行工況變化引起的縱向力的變化成倍數(shù)增減、而坡度差變化引起的縱向力的變化僅在百分數(shù)之內(nèi) 7。根據(jù)對610起既有線列車斷鉤事故的統(tǒng)計分析，斷鉤的主要原因是緊急制動或操縱不當 沒有調(diào)查到在坡度變化點斷鉤的事例.由此也說明坡度變化引起的附加縱向力變化不太顯著，表54、坡度差與列車縱向力的關(guān)系表55 列車運行工況與列車縱向力的關(guān)系圖6.豎曲線半徑與列車縱向力的關(guān)系 4。車鉤強度允許的坡度差、由上述分析可見、列車最大縱向力主要決定于列車牽引質(zhì)量，長度 機車類型。操縱工況,車輛緩沖器和制動機特性以及線路縱斷面形式,因此.對列車通過變坡點的縱向力計算.選取了上述各影響因素的最不利組合方案.1,計算條件 牽引種類及機型。電力牽引、SS3機車，線路坡度及牽引質(zhì)量見表56，表56、線路坡度及牽引質(zhì)量。豎曲線半徑.10000m。制動機類型。GK型.103型，緩沖器型號,2。緩沖器.運行工況.凹形斷面低速緩解轉(zhuǎn)牽引,凹形斷面低速緊急制動 凸形斷面低速緊急制動，2、計算結(jié)果分析,按照給定的計算條件。分別考慮了設(shè)置與不設(shè)置分坡平段.緩和坡段數(shù)種情況 共計算了38組最不利組合方案.計算結(jié)果見表57。SS3單機或雙機牽引4750t及其以下質(zhì)量的列車,在坡度差為2倍限坡或2倍雙機坡成的凸，凹形斷面上的任何工況，其最大縱向拉.壓力均未超出限值.拉力980kN,壓力1960kN,因此可以說 牽引質(zhì)量小于等于4750t。也就是到發(fā)線有效長度小于等于1050m的情況下,相鄰坡段允許最大坡度差可以取為2倍的限坡,限坡地段,或2倍的雙機坡 雙機坡地段 SS3單機牽引6500t.列車在坡度差為2倍限坡的凹形斷面上低速緩解,10km.h,轉(zhuǎn)牽引工況下。設(shè)與不設(shè)緩和坡段，其最大縱向拉力均超限，若將緩解轉(zhuǎn)牽引的速度提高到30km、h.則最大縱向拉力可不超限，實際列車運行中緩解末速度通常是大于30km h.SS3單機牽引6500t,在坡度差為2倍限坡的凹形斷面上緊急制動工況下 其最大縱向壓力超限 若設(shè)置1、3列車長度的緩和坡段、分坡平段、或改善制動機特性 如采用103型制動機。則最大縱向壓力可不超限.表57、不同運行工況及不同坡度差的最大縱向力,SS3單機牽引6500t.在坡度差為2倍限坡組成的凸形斷面上低速.30km.h。緊急制動。設(shè)與不設(shè)分坡平段,其最大縱向壓力均超限，只有改善制動機性能，最大縱向壓力才可能不超限,SS3單機或雙機牽引6500t列車 在坡度差為2倍的限坡或2倍雙機坡組成的凸，凹形斷面上的其他工程,其最大縱向拉,壓力均不超限.上述計算結(jié)果再次表明，列車牽引質(zhì)量的大小對列車縱向力起決定作用、而列車的牽引質(zhì)量在機車功率可變的情況下。主要決定于車站到發(fā)線有效長度 因此，最大坡度差的允許值直接以到發(fā)線有效長度為依據(jù)確定更為恰當 3 最大坡度差允許值、鑒于本規(guī)范中對到發(fā)線有效長度規(guī)定為1050m及其以下長度,相應(yīng)的列車牽引質(zhì)量為4750t及其以下 故最大坡度差允許值也僅考慮到發(fā)線有效長度為1050m及其以下的情況。根據(jù)計算結(jié)果 最大坡度差的允許值可以取用2倍的限制坡度或2倍的雙機坡度.但考慮到車輛載重的發(fā)展，如采用25t軸重車或縮短型車。在到發(fā)線有效長度不變的情況下列車質(zhì)量增加,或延長到發(fā)線有效長度而增加列車質(zhì)量、此外，理論計算所取機車及車輛均為理想狀況 與實際情況會有差別 有可能增大列車縱向力,因此，對最大坡度差的允許值留有適當發(fā)展余量.取值見表58,表58。相鄰坡段最大坡度差、5。車鉤強度允許的最小坡段長度,對最小坡段長度與列車縱向力的相關(guān)規(guī)律的分析、同樣選取了各影響因素的最不利組合方案.考慮了設(shè)置不同長度的分坡平段及緩和坡段對縱向力的影響、共計算了133組方案、1 計算條件,同對坡度差的計算條件。2,計算結(jié)果分析、在133組計算方案中，縱向力較大的83組計算結(jié)果見表59。SS3單機或雙機牽引4750t及其以下質(zhì)量的列車 在最大坡度差。設(shè)有不同長度的分坡平段或緩和坡段以及不設(shè)分坡平段及緩和坡段組成的凸 凹形縱斷面上.以任何工況通過時產(chǎn)生的最大縱向力均小于限值.SS3單機牽引6500t,在最大坡度差組成的凹形斷面低速緩解。10km，h,轉(zhuǎn)牽引,設(shè)置不同長度的分坡平段或不設(shè)置分坡平段,其產(chǎn)生的最大縱向拉力均超限。只有將列車緩解末速度提高到30km,h。其產(chǎn)生的最大縱向拉力才可小于限值。SS3單機牽引6500t.GK型制動機 在最大坡度差組成的凸形斷面上低速。30km。h、緊急制動、設(shè)置不同長度的分坡平段或不設(shè)置分坡平段、其產(chǎn)生的最大縱向力均超限 但若采用制動特性較好的制動機,例如103型制動機，則設(shè)和不設(shè)分坡平段。其最大縱向力均不超限且差別不大，SS3單機牽引6500t,在最大坡度差組成的凹形斷面上低速，30km,h。緊急制動，其產(chǎn)生的最大縱向壓力超限。當設(shè)置1。3列車長度的分坡平段后 其最大縱向壓力可不超限.當分坡平段延長到1,2列車長度時 其最大縱向壓力與前者相近,趨于穩(wěn)定 SS3雙機牽引6500t列車 在最大坡度差組成的凸形斷面上緊急制動。不設(shè)或設(shè)置緩和坡段,分坡平段 最大縱向力均超限、而當設(shè)置200m緩和坡段或分坡平段與緩和坡段長度之和大于等于300m時，最大縱向壓力反而更大、由此可說明.凸形縱斷面的分坡平段長度以200m為宜.當車輛的制動機性能改善后，如采用103型制動機。則上述各種條件下的列車最大縱向力均不超限 表59，不同運行工況及不同坡段長度的最大縱向力、SS3雙機牽引6500t列車，在最大坡度差組成的凹形斷面上的低速緩解轉(zhuǎn)牽引工況。設(shè)置不同長度的分坡平段或緩和坡段，其最大縱向力與不設(shè)置的情況接近、且均未超限。3。最小坡段長度允許值.由上述分析可見。最小坡段長度也與列車質(zhì)量 長度,密切相關(guān) 因而也就與到發(fā)線有效長度直接相關(guān).故最小坡段長度的取值也應(yīng)以到發(fā)線有效長度為依據(jù) 根據(jù)計算結(jié)果、到發(fā)線有效長度在1050m及其以下的條件下。在由最大坡度差組成的凸.凹形縱斷面上，設(shè)置或不設(shè)置分坡平段與緩和坡段,其最大縱向力均不超限,最小坡段長度只要保證豎曲線不重疊即可。最小坡段長度根據(jù)對6500t列車的計算結(jié)果、按1.3列車長度設(shè)置.規(guī)定如表60所示,但凸形斷面頂部為緩和坡度差而設(shè)置的分坡平段的長度應(yīng)不小于200m，表60 最小坡段長度.為了滿足較高的舒適度要求 本次規(guī)范規(guī)定旅客列車設(shè)計行車速度為160km，h的路段 坡段長度不應(yīng)小于400m 且不宜連續(xù)使用兩個以上，可以保證坡頂或坡底分坡平臺有較長的段落 使其縱斷面坡度變化較為平緩.同時也可以保證線路縱坡不致過于零碎、有利于提高列車通過時的運行品質(zhì)、4。200m坡段長度采用條件，凸形斷面頂部為緩和坡度差而設(shè)置的分坡平段、也可是小坡度的坡段、困難條件下，因坡度折減而形成的坡段.指曲線折減。小半徑曲線粘降坡度減緩和隧道坡度折減的坡段,以及為保證內(nèi)燃牽引機車進入隧道時需達到規(guī)定速度而設(shè)置的加速緩坡 這些坡段間的坡度差一般不大,坡段長度可以縮短，困難條件下 長路塹內(nèi)，為利于側(cè)溝排水,不宜設(shè)計為平坡,應(yīng)將長度為400m及以上的平坡段用不小于2。坡度的向中間凸起的兩個坡段代替、此種坡段的長度可以縮短至200m。樞紐疏解引線范圍內(nèi)的線路縱坡 因行車速度較低 且一般因跨線需要迅速升高.或降低?？v斷面高程，因此?？稍O(shè)計較短的坡段、5、改建既有線和增建第二線的坡段 因受既有線路條件的控制 如按規(guī)定的坡段長度引起大量改建工程或改建困難時,可以采用不短于200m的坡段長度，但第二線繞行時、因已遠離既有線，應(yīng)按新線標準設(shè)計,6，列車通過變坡點的縱向力實測結(jié)果。在襄渝線,黔桂線和大秦線分別進行了電力及內(nèi)燃牽引條件下列車通過變坡點的縱向力測定，其結(jié)果分別列于表61，表63中、表61。襄渝線SS1雙機重聯(lián)牽引列車通過變坡點的縱向力。部分大值.i2x為12,Q為3100，3476t.注、箭頭方向代表列車運行方向，表62。黔桂線DF雙機重聯(lián)牽引列車通過變坡點的縱向力 部分大值.ix為13、Q為1993、2230t、注、箭頭方向代表列車運行方向,表63,大秦線電力牽引重載列車通過變坡點的縱向力 注，前頭方向代表列車運行方向,由表可知、列車在實際運行中、在一定的縱斷面形式下。必然配以與之相適應(yīng)的操縱工況 如起伏斷面上以牽引為主，間或轉(zhuǎn)惰行，凹形斷面上常為制動轉(zhuǎn)惰行再轉(zhuǎn)牽引,凸形斷面上常為牽引轉(zhuǎn)惰行再轉(zhuǎn)調(diào)速制動等等、而在確定縱斷面連接標準的模擬計算中 均是選擇了最不利的工況組合 故計算出的最大縱向拉壓力均比實測的大 說明模擬計算中對工況的選擇留有了安全余量 此外，實測的列車通過變坡點的縱向力均未超出國家現(xiàn)行標準，鐵道車輛強度設(shè)計及試驗鑒定規(guī)范、TB、1335的規(guī)定,也未發(fā)生斷鉤事故。說明在變坡點設(shè)置了豎曲線以后,坡度差以及坡段長度對列車縱向力的影響很小.不會造成斷鉤危險,3。2.8,本條對文字表述進行了修訂.并增加了路段設(shè)計速度160km、h區(qū)段的豎曲線設(shè)置原則和標準 刪減了、級鐵路豎曲線設(shè)置標準。為了緩和變坡點坡度的急劇變化。使列車通過變坡點時不脫軌。不脫鉤和產(chǎn)生的附加加速度不超過允許值,相鄰坡度差大于一定限度時 應(yīng)在變坡點處設(shè)置圓曲線型的豎曲線，1,豎曲線半徑Rv.1,列車通過變坡點不脫軌要求、相鄰坡段成折線連接時.內(nèi)燃,電力機車的前轉(zhuǎn)向架中間軸未通過變坡點前.機車前輪將呈懸空狀態(tài) 其最大懸空值不能超過輪緣高度，我國使用的電力，內(nèi)燃機型產(chǎn)生最大懸空值是SS4型機車,其重心至前轉(zhuǎn)向架第一輪中心的距離為5、60m，磨耗型踏面輪緣高度為25mm。則保證不脫軌的 i為,以上沒有考慮運行中的機車,在重力作用下將以重心所在的車輪為支點的回轉(zhuǎn)作用和機車第一輪輪對的下落活動量 是留有余地的 考慮到在縱距為10mm左右而不設(shè)豎曲線時、在施工 養(yǎng)護時變坡點處軌面亦能自然形成豎曲線.因此,級鐵路相鄰坡段的坡度差大于3。時，以豎曲線連接.從理論上分析，并未超出不脫軌所要求的坡度差，本次規(guī)范修訂納入路段設(shè)計速度160km，h.為保證行車安全和旅客舒適性要求、參照國外有關(guān)規(guī)定、規(guī)定時速160km,h的客貨共線運行鐵路 當相鄰兩坡度差大于1，時,應(yīng)采用圓曲線型的豎曲線連接.2。滿足行車平穩(wěn)要求.列車通過變坡點時產(chǎn)生豎直離心力和離心加速度av,豎曲線半徑Rv,m。與行車速度V、km。h 及av、m，s2.的關(guān)系為、國外經(jīng)驗。當av值在0。3。1。0m,s2范圍內(nèi)時，不致引起旅客的不舒適感覺.國外高速客運專線一般取0，2、0，35m,s2.法國困難條件下取0。5，0 6m、s2。日本困難條件下取0、5m，s2 前蘇聯(lián)采用0 15m，s2、我國廣深線200km，h試驗段采用0 15m、s2、考慮到本規(guī)范適用于旅客列車設(shè)計行車速度為160km、h 故取av值為0。15m.s2和0。2m、s2.路段設(shè)計速度為160km。h時按公式，73，計算滿足行車平穩(wěn)要求的最小豎曲線半徑分別為13200m和9880m，3,滿足不脫鉤要求.列車在變坡點處 由于相鄰車輛的相對斜傾、使相鄰車鉤的中心線上下錯動、如超過限定的數(shù)值時 就易引起上下脫鉤，鐵路技術(shù)管理規(guī)程，簡稱 技規(guī)、規(guī)定 車鉤允許的上下活動量貨車為75mm，客車為60mm.在該允許值中應(yīng)考慮造成相鄰車鉤中心線上下錯動的因素有,空,重車相鄰連接差20mm、車輪踏面的允許磨耗 客車不能大于8mm、貨車不能大于9mm，輪對軸頸允許磨耗值10mm 軸瓦，軸瓦墊。轉(zhuǎn)向架上下心盤允許總磨耗24mm.軌道維修的允許水平差所引起的上下位移、貨車為1mm.客車為2m.綜合以上最不利因素、即相鄰車體一為新的空車 另一為各方面都磨耗到限的舊重車 且軌道水平養(yǎng)護誤差也是最大時.相鄰車鉤中心線上下位移值為,貨車，f，20、9、10、24 1。64.mm、客車 f.8、10 24 2，44.mm.變坡點處相鄰車輛相對斜傾引起的車鉤中心線上下位移允許值為,貨車 fR、75，64,11，mm,客車、fR,60,44,16。mm。列車通過豎曲線時.由于相鄰車輛相對斜傾引起的車鉤中心線上下位移值，經(jīng)過化簡后，相應(yīng)豎曲線半徑近似公式得.式中，Rv,豎曲線半徑、m。L，車輛兩轉(zhuǎn)向架中心距、m、D,轉(zhuǎn)向架中心至車鉤中心距.m,在上式中代入車輛的最長L和d值、以及fR的允許值.可以計算出保證不脫鉤條件的最小豎曲線半徑.如以P13 60t棚車,D10 90t凹底車,RW22、軟臥車 YZ25G、空調(diào)硬座車.SYW25B，雙層空調(diào)硬臥車 計算、最小豎曲線半徑Rv分別為1750m 2250m、2450m、2550m,2850m，4.豎曲線半徑與列車縱向力的關(guān)系。參見本規(guī)范第3,2。6，3，2，7條條文說明、綜合以上分析。為了行車平穩(wěn)和安全、改善行車條件,并考慮原有豎曲線標準和運營養(yǎng)護實際情況,本規(guī)范規(guī)定，路段設(shè)計速度為160km，h時，鐵路豎曲線半徑為15000m，路段設(shè)計速度小于160km,h的，級鐵路豎曲線半徑為10000m。2,豎曲線不應(yīng)與緩和曲線重疊。也不應(yīng)設(shè)在明橋面上。并不應(yīng)與道岔重疊 且當路段設(shè)計速度大于120km，h時、緩和曲線地段 明橋面上,正線道岔范圍內(nèi)不得設(shè)置變坡點,1,豎曲線不應(yīng)與緩和曲線重疊。緩和曲線范圍內(nèi).外軌超高一般以不大于2,的超高遞增坡度逐漸升高.在豎曲線范圍內(nèi)的軌頂將以一定變率圓順地變化、若兩者重疊 將有如下影響 內(nèi)軌軌頂維持豎曲線的形狀、而外軌軌頂則由于超高改變了坡度。這在一定程度上改變了豎曲線和緩和曲線在立面上的形狀。給養(yǎng)護維修帶來一定的困難.外軌短坡變率因平、豎曲線重疊而有所變化,如要做成理論要求的形狀、則養(yǎng)護工作要求較高,而目前豎曲線的養(yǎng)護維修以 目視圓順.為準。不易做成理論要求的形狀 且也難于保持.2，豎曲線不應(yīng)設(shè)在明橋面上 明橋面上不應(yīng)設(shè)置變坡點，豎曲線也不應(yīng)伸入橋面.明橋面上如有豎曲線時,其曲率需要用木楔調(diào)整,每根木枕厚度都不一樣，且需特制，并要固定位置順序鋪設(shè)、給施工養(yǎng)護帶來困難.故明橋面橋應(yīng)將全橋設(shè)在一個坡度上，豎曲線不應(yīng)伸入橋面。3。豎曲線不應(yīng)與道岔重疊、車站縱斷面的豎曲線應(yīng)避免設(shè)在正線道岔范圍內(nèi),因為道岔為正線線路的薄弱部分,其主要部件的尖軌和轍叉應(yīng)位于同一平面上,如將其設(shè)在豎曲線的曲面上，則將影響道岔的正常使用.也增加養(yǎng)護困難.同時.如道岔的導曲線和豎曲線重合.列車通過的平穩(wěn)性更差、會增加列車的搖擺和震動,因此、應(yīng)將豎曲線設(shè)在道岔范圍外。使豎曲線和道岔不相重疊,另外，豎曲線與豎曲線不應(yīng)重疊設(shè)置、為了避免列車豎向震動相互重疊.影響行車舒適度,一般情況下兩豎曲線間的距離D不小于50m、困難時可用30m。緩和曲線地段.明橋面上、正線道岔范圍內(nèi)均為線路軌道的薄弱地段，在此地段設(shè)置變坡點。將形成輕微的豎向不平順點，增加列車豎向激擾震動.影響旅客列車行車舒適度.增加線路養(yǎng)護維修的難度.且行車速度越高，影響越大 因此、當路段設(shè)計速度大于120km h時。緩和曲線地段.明橋面上，正線道岔范圍內(nèi)不得設(shè)置變坡點、3,當路段設(shè)計速度達到160km、h時,列車運行在凸形豎曲線與平面圓曲線重疊設(shè)置的區(qū)段時、列車產(chǎn)生豎向離心加速度，減少了重力加速度對未被平衡水平方向離心加速度的抵消作用,相對加大了未被平衡離心加速度、即加大了列車運行時產(chǎn)生的欠超高,降低了旅客舒適度。豎曲線與圓曲線重疊設(shè)置 對軌面保持平順性和養(yǎng)護維修帶來困難、為此,豎曲線與平面圓曲線不宜重疊設(shè)置,路段設(shè)計速度達到160km.h,若反向凹形豎曲線設(shè)在橋梁上.由于列車通過變坡點時產(chǎn)生豎直離心力和離心加速度增加了對橋梁和軌道的附加作用力.客運列車軸重小,但對行車舒適度要求高.為滿足行車平穩(wěn)要求 不致引起旅客的不舒適感覺.故增大了豎曲線半徑、根據(jù)公式計算、av 0,13m s2,滿足舒適度的要求、其增加的附加力很小,貨運列車軸重大。但速度低，其增加的附加力也很小、因此.除明橋面以外.在橋梁和隧道內(nèi)均可設(shè)置變坡點和豎曲線、由于路段設(shè)計速度達到160km、h時的線路平面標準較高 平面曲線較長,若避免兩者重疊設(shè)置 變坡點及豎曲線只能設(shè)在直線上.致使縱斷面設(shè)計坡度難以合理地適應(yīng)地形的起伏變化,勢必將引起工程投資較大幅度的增加。同時考慮減小圓曲線上未被平衡離心加速度對列車運行舒適度的影響,參考國內(nèi)外研究成果.本規(guī)范規(guī)定 在困難條件下豎曲線可與較大的圓曲線重疊設(shè)置.圓曲線半徑不小于2500m.特殊困難條件下、經(jīng)經(jīng)濟技術(shù)比選 豎曲線可與半徑不小于1600m的圓曲線重疊設(shè)置,4。改建既有線和增建第二線的豎曲線標準。改建既有線和增建第二線 一般采用本條規(guī)定的標準.但考慮到過去規(guī)范采用兩種類型的豎曲線。因此。在不低于本規(guī)定標準的條件下,允許保留原有豎曲線類型。主要指拋物線型豎曲線.困難條件下豎曲線的位置可不受緩和曲線位置的限制，豎曲線與道岔重疊處 若改造引起困難工程,當各級鐵路路段旅客列車設(shè)計行車速度小于或等于100km,h,且豎曲線半徑不小于10000m時，可予保留,3，2，9 改建鐵路與增建第二線的軌面高程差。1、第二線與既有線的軌面高程差.區(qū)間正線。增建第二線與既有線在共同路基上時,若兩軌面高程相同、對運營。維修有很多方便、而有一定高差時,則有以下缺點,1，下方線路被雪埋的可能性增加。2。增加橫向排水困難、容易造成下方線路道床積水 3 線路維修不便。因此、增建第二線與既有線在共同路基上時,應(yīng)將兩線軌面高程設(shè)計為等高，曲線地段兩線內(nèi)軌軌面等高，并且軌面高程應(yīng)按新建雙線道床標準厚度規(guī)定設(shè)計、但由于增建第二線時.對既有線采取了削減動能坡度，延長坡段長度，整治道床和路基病害等改建措施.或因保留既有線建筑物等原因,很難完全做到增建第二線與既有線在共同路基上沒有高程差。因此 為了減少改建工程。兩線線間距不大于5m時、個別地點的設(shè)計軌面高程差最大不超過30cm。2。易受雪埋地點兩線軌面允許高程差、線路位于下列情況.易發(fā)生雪害，1、當?shù)亟笛┖穸却?2 風力3、5級 風雪或雪后隨即刮風，風向與線路方向斜交或正交 3。線路位于風口地段或背風一側(cè)的開闊的慢坡地段,根據(jù)東北及內(nèi)蒙古地區(qū)的雪害情況分析,路塹容易發(fā)生雪害、而且情況嚴重。清理困難,路塹越長越不好清理。東北及內(nèi)蒙古地區(qū)均有雪害而造成停運的事例,在設(shè)計第二線與既有線并行不等高時。則較高一側(cè)的線路軌面以上若有積雪厚度15cm。則較低一側(cè)的線路因風帶雪受阻于上方線路 軌面以上積雪厚度就可能增至30cm左右.軌面高程差越大.下方積雪就越厚,容易造成雪害和增加清理積雪和養(yǎng)護的困難。為了強求兩線軌面等高、過多的增加工程數(shù)量或引起廢棄工程，以避免雪害也是不適宜的、實踐證明 可以采取一定的防護措施以避免雪害、且發(fā)生雪害后的處理工作也比其他病害簡單 而且沒有后遺癥。但通常為了減輕清理積雪的工作和避免發(fā)生停運。在易受雪埋的個別地段,允許軌面高程差不大于15cm，3。道口處兩線軌面高程差.1。道口處兩線一般不應(yīng)有軌面高程差。使道路上各種車輛能迅速、順利地通過道口。避免在道口處因有坡度而引發(fā)機動車熄火.發(fā)生意外事故 2、在困難條件下，根據(jù)鐵路工務(wù)維修規(guī)則的規(guī)定?？捎胁淮笥?0cm的軌面差。以保證各種車輛順利通過鐵路 如兩線中心線間距稍大于5m的并肩道口 在不增大兩線間平臺坡度的條件下。可加大兩線軌面高程差、所形成的坡度不得大于2,3，2 10。在既有線縱斷面改善中。采用起道的方式較落道不僅可以節(jié)省工程 而且一般在施工時不需中斷行車。采用挖切路基的方式，在正常通車情況下進行施工是有困難的。往往需要修建施工便線或采取其他措施，因而在改建原則上應(yīng),多抬少挖 僅在為了充分利用既有建筑物.減少改建工程時,在下列情況才允許挖切路基,1 抬道后將影響建筑限界,如隧道內(nèi)?？缇€橋下和電力牽引受接觸網(wǎng)高度控制的地段 2，受建筑物限制 抬道將引起困難工程時 如大，中橋的兩端引線上 抬高線路將引起橋梁抬高，3.在車站站坪外的線路上 因抬高線路將引起車輛咽喉區(qū)改建、4 結(jié)合路基或道床病害的整治.需要挖切路基的地段.在采用道碴起道調(diào)整既有線軌面高程時、其抬道高度一般認為每次起道高度在0、15,0、2m為宜、這樣。抬道高度為0 5m時,在施工中抬道不超過3次即可滿足。如抬道高度超過0。5m時、可用符合路基填筑要求的滲水土抬高路基 特殊情況下，經(jīng)具體分析研究。用道碴起道高度也可超過0.5m，個別地段為了避免橋.隧建筑物等工程改建，在不過多降低線路強度的情況下，個別地點也可采用挖切道床的方法降低高程,降低后的道床厚度可較標準道床厚度減薄5cm、其范圍一般不超過200m 但在任何情況下、最小道床厚度不得小于25cm 以保障行車安全,3,2,11、明橋面橋設(shè)在坡道上時、由于鋼軌爬行的影響,難于鎖定線路和維持軌距標準.容易造成病害.危及行車安全.也會給養(yǎng)護帶來很大困難 必須設(shè)在坡道上時。最大坡度以不超過4。為宜.只有在地形特殊困難的條件下，經(jīng)過方案比選。提出充分依據(jù)時.方可將跨度大于40m或橋長大于100m的明橋面橋設(shè)在大于4。的坡道上,但不宜大于12、同時對鋼軌的爬行及支座受力情況應(yīng)采取一定的措施。根據(jù)有關(guān)施工單位意見。采用梁跨32m的預應(yīng)力混凝土梁橋時 在橋上及橋頭引線上架橋機架橋活動范圍內(nèi),線路坡度如超過15.20 架橋機起動與定位困難。應(yīng)與施工單位共同研究。保證順利鋪軌架橋的措施，3.2，12 隧道的坡型有單面坡和人字坡兩種形式 單面坡道有利于緊坡地段爭取高度和長隧道的運營通風 人字坡道則有利于從隧道兩端同時施工時排水。出碴.設(shè)計時、應(yīng)結(jié)合隧道所在地段的線路縱斷面。隧道長度,牽引種類，地形,工程地質(zhì)與水文地質(zhì).施工條件等具體情況。全面考慮，合理選擇.位于緊坡地段的隧道,宜設(shè)計為單面坡道。位于自由坡度地段的隧道、則可根據(jù)地形。地質(zhì)條件及其他因素設(shè)計為單面坡道或人字坡道,內(nèi)燃牽引的長隧道內(nèi)設(shè)人字坡后、由于雙向上坡列車排出的大量廢氣容易聚集在坡頂附近 惡化運營和養(yǎng)護維修工作條件.給機車乘務(wù)人員和洞內(nèi)養(yǎng)護維修人員帶來長期危及身體健康的不良影響。在需要設(shè)置雙向通風時.還須增大工程投資和長期運營費用.而且還會因雙向通風時間較長。降低區(qū)間通過能力 長隧道內(nèi)線路坡型的選擇應(yīng)以改善長期運營條件為主，優(yōu)先考慮設(shè)置單面坡 隧道內(nèi)地下水量大.工期緊迫而雙向運營通風尚不影響通過能力和線路高度損失不大的情況下 經(jīng)比選也可設(shè)計為人字坡。電力牽引的長隧道 一般也宜選用單面坡,如地下水發(fā)育 工期緊迫，且對線路高度影響不大的情況下，可設(shè)計為人字坡，由于隧道排水需要、洞身坡度不宜小于3.寒冷及嚴寒地區(qū)有水的隧道，在設(shè)置防寒水溝地段可適當加大線路縱坡。以減少冬季排水凍害的影響、3.2.13 本條說明如下.1.站坪坡度.為了作業(yè)安全.站坪宜設(shè)在平道上，規(guī)范規(guī)定的最大站坪坡度標準對列車進站安全停車均能滿足 保證列車起動是所有設(shè)在坡道上的車站均要滿足的條件，可通過牽引計算解決 現(xiàn)將車輛溜逸及站內(nèi)作業(yè)條件等問題分析如下.1。車輛自動溜逸、從理論上分析。車輛單位坡道阻力i.相當于下坡方向的單位分力，小于車輛開始溜動的單位起動阻力w、車輛才不致溜走、即i,w、滾動軸承貨車由靜止狀態(tài)開始溜逸的單位起動阻力與車輛的種類。車輛的載重，車輛的連掛輛數(shù)，車組的組成。有關(guān).還與環(huán)境條件如風力.氣溫 軌道彈性。相鄰線路通過列車時產(chǎn)生的震動和列車風等有關(guān)，鐵道部科學研究院運輸經(jīng)濟研究所在，鐵路車站站坪最大坡度合理取值的研究。中、對54輛滾動軸承貨車的溜逸起動阻力進行了678次測試 計算了自然風對不同車組的單位氣動力.并對不同車輛組成的車組在不同風力 不同線路坡度條件的溜逸概率進行模擬計算、為確定站坪的合理坡度提供了基本的參數(shù)和重要的依據(jù).滾動軸承貨車溜逸單位起動阻力測試。測度的環(huán)境條件、無風，氣溫15,25 測試結(jié)果見表64 表64,滾動軸承貨車的溜逸單位起動阻力測試數(shù)據(jù).注、溜逸單位起動阻力欄中、分母為測試值的范圍,分子為測試值的平均值 從表64可以看出。不同類型車輛的溜逸單位起動阻力不同、重載敞車為2.700N。kN 重載N16，N17平車僅為1。691N.kN。不同載重車輛的溜逸單位起動阻力不同,空載敞車為3,152N.kN。重載敞車僅2，700N kN.車輛連掛輛數(shù)不同 溜逸單位起動阻力也不同，單輛重載平車為2,030N，kN、兩輛連掛重載平車為2、431N.kN,按表64的測試數(shù)據(jù)擬合后的正態(tài)分布曲線.重車流的溜逸平均單位起動阻力為2.340N。kN.實測最小值為0。435N.kN 風對車輛溜逸的影響 自然風對車輛產(chǎn)生的氣動力與坡度對車輛產(chǎn)生的下滑力方向一致 且它們的合力大于車輛或車組的溜逸起動阻力時。將導致車輛或車組發(fā)生溜逸。根據(jù)前蘇聯(lián)對車組進行的風洞試驗、風對車組的作用力由三部分組成、正面風的作用力約占風的作用力的71.車輛表面風的摩擦力約占風的作用力的21,車輛尾部由于負壓差形成的渦流產(chǎn)生的作用力。約占10、左右,a，風對單個車產(chǎn)生的單位氣動力。風對單個車產(chǎn)生的氣動力、根據(jù)空氣動力學的基本原理、可按下面簡化后的公式計算 式中，K 風向系數(shù).當β、0。時.K、1,當β.25。時.C62A的K.1。25,P62的K.1。45.β。30,時、C62A的K 1。35。P62的K、1，55。f 受風面積.m2、C62A滿載時為7，1m2。空載時為8，7m2、P62關(guān)好門窗后為10m2、β 自然風的風向與車輛中軸線的夾角.根據(jù)國內(nèi)外多次進行的風洞試驗結(jié)果表明、β 25.時。風對車輛的單位氣動力最大。當β。25.時，0。8級風對C62A和P62空重車的氣動力見表65 表65、β,25,時0、8級風對C62A和P62空重車的單位氣動力、b,風對車組.或車列,產(chǎn)生的單位氣動力 風對車組,或車列、產(chǎn)生的作用力的計算方法與單個車不完全相同、在風向與車組軸線的夾角較小時，由于第一軸車對后面的車輛的屏蔽作用,后面車輛的前端板受到風的正面推力要小得多、車輛后端板尾部渦流主要產(chǎn)生在車組,或車列，的尾部,因此 風對車組,或車列、產(chǎn)生的作用力相當于風對一個單輛車產(chǎn)生的作用力和風對.n。1,輛車表面的摩擦力之和.即、式中.F組風、風對車組的單位氣動力，N、kN.V車、車速.停留車為零，m.s、V風.風速 m、s。n、車組中的車輛數(shù).輛、β、風向角 β,25.時.各級風對C62A型不同車輛數(shù)組成的車組產(chǎn)生的單位氣動力見表66.表66。各級風在風向β、25.時對C62A型不同車輛數(shù)的車組產(chǎn)生的單位氣動力，N,kN,注。表中分母為對重車組產(chǎn)生的單位氣動力、分子為對空車組產(chǎn)生的單位氣動力,從表65和表66所列出的計算結(jié)果可以看出。風對單輛車的溜逸影響很大 對空載單輛的影響更大，當β、25.時。5級風對C62A型和P62型單輛空車的單位氣動力已達3，226N kN。大于單輛車的溜逸平均單位起動阻力2 340N，kN 如不采取防溜措施，即使在平道上，也會有發(fā)生溜逸的可能，風對多輛車組成的車組產(chǎn)生的單位氣動力比單輛車小得多、5輛車組成的空車車組，5級風時的單位氣動力相當于單輛空車單位氣動力的42。50輛車組成的空車車組、5級風時的單位氣動力僅相當于單輛空車單位氣動力的28.由此可見,整列重車被風刮溜的可能性很小.鄰線列車通過時產(chǎn)生的振動和,列車風,對車輛溜逸的影響。鄰線有列車通過時產(chǎn)生的振動和。列車風 也可能誘發(fā)車輛溜逸,鐵道部科學研究院標準計量研究所于1986年7月30日至8月11日在蘭新線河口南車站試驗時，做過三種坡度的試驗，第一次將線路坡度做成1。4。一輛C62A型重載貨車在線路上停留一晝夜,在此時間內(nèi).上、下行側(cè)線通過4列重載貨車、被試車輛未溜、第二次將線路坡度做成2 0 把被試車輛用撬棍撬上停妥.撤去撬棍后車輛即自行向下坡方向溜逸。第三次將線路坡度做成1,7、被試車輛可在此坡道上停住.但當鄰線通過一列重車時,被試車輛被誘發(fā)溜逸470m后停住、上述試驗表明、鄰線通過列車產(chǎn)生的振動和。列車風。引起的溜逸單位氣動力在0.3N、kN左右 與滾動軸承阻力和風力的影響比較是較小的因素.環(huán)境溫度和軌道彈性變形對車輛溜逸的影響。環(huán)境溫度和軌道彈性變形對車輛溜逸單位起動阻力有一定影響 夏季時.環(huán)境溫度高 軸溫比環(huán)境溫度更高，潤滑油變稀并下沉在軸承下部.單位起動阻力略有些大，冬季時。環(huán)境溫度低，軸油粘度大，單位起動阻力也會變大些、車輛在軌道上停留時.車輪下的軌道在輪重作用下有小的變形。對車輛的單位起動阻力也會有一定的影響 但是這兩種因素對車輛溜逸單位起動阻力影響較小 目前還無法做出定量分析、另外這兩個因素都是有利于防止車輛溜逸的.故本次研究時不計入這兩方面的影響,車輛溜逸的動態(tài)模擬，單個車和不同車組對應(yīng)各種風速和不同坡道條件的溜逸概率需進行動態(tài)模擬計算。a。模擬參數(shù)。風速,風向、風速采用無風.3級,4級.5級.6級.7級和8級 對應(yīng)的風速平均值分別為0m、s、4，4m、s、6、7m,s 9，35m。s.12。3m s.15,5m s、18、95m、s.風向按對車輛產(chǎn)生最大單位氣動力的風向角.β.25。停留車的數(shù)量、單個車。即一輛車 車組、車組中的車輛數(shù)分別為2 5。10。20,30、40.50，60輛、車型,根據(jù)鐵基。1987，498號文,關(guān)于1995和2000年設(shè)計年度各車型百分比有關(guān)數(shù)據(jù)的通知。2000年以后貨車中.棚車、敞車、平車,罐車和保溫車的比例分別為22.8 64。5.4、8.4。5、和3、4,車輛載重。根據(jù)鐵道部計劃統(tǒng)計司的統(tǒng)計資料。車輛平均載重分布頻率見表67，表67.車輛平均載重分布頻率，模擬過程中 各輛車的載重按表67的分布頻率隨機產(chǎn)生 各輛車的起動阻力根據(jù)試驗數(shù)據(jù)按正態(tài)分布自動生成。即.式中,Wj。車輛的溜逸單位起動阻力、N、kN，Wj、車輛的溜逸平均單位起動阻力 N、kN，σ、阻力的均方差.μj,隨機數(shù) b 模擬計算及模擬結(jié)果。在模擬時。每次采用不同的隨機數(shù)據(jù)流，以實現(xiàn)獨立運行、另外,為減少重復運行次數(shù),獲得較小的置信區(qū)間和較高的模擬精度、采用了方差縮減技術(shù)中的對偶變量法 總共進行了3276次模擬計算，其中模擬單個車,空重混合總體.對應(yīng)7種風速。0.1、18.95m s。25種坡度。0。2,5.共182種情況的溜逸概率和對應(yīng)的均方差 模擬單個重車182種情況的溜逸概率和對應(yīng)的均方差、各種車組按混合和重車兩種情況,每組共模擬364次、現(xiàn)將典型的模擬結(jié)果列于表68、表70中、在無風條件下不同車組的溜逸概率、見表68和表69 表68 無風時在2,5 坡道上的溜逸概率表69。無風時在1。5。2，0,坡道上的溜逸概率,在8 級風條件下不同車組的溜逸概率。見表70 表70。8級風時在1、5、坡道上的溜逸概率。從上述模擬結(jié)果可以看出。當線路坡度大于滾動軸承貨車的溜逸平均單位起動阻力值。2。365N,kN，的當量坡度2.365，時 在無風條件下 不論是單個停留車還是車組，發(fā)生溜逸的概率均超過50。車組的車輛越多，溜逸的概率越高。50輛以上的重車列 溜逸的概率高達90。當線路坡度小于滾動軸承貨車的溜逸平均單位起動阻力值的當量坡度2。365 時,車輛溜逸的概率明顯降低.特別是車組 線路坡度為1.5 時。在無風條件下.單個車的溜逸概率為16,17 兩輛車組成的車組的溜逸概率也還有7,8，但10車輛以上組成的車組不再溜逸 在8級風條件下線路坡度為1。5。時。5輛及以下車組成的車組的溜逸概率大于50,10輛車以下組成的車組的溜逸概率大于30 20輛以上車組成的車組的溜逸概率均小于5.不同車組在無風條件下不發(fā)生溜逸的臨界坡度見表71，表71.不同車組在無風條件下不發(fā)生溜逸的臨界坡度、風對車輛溜逸的影響隨著車輛數(shù)的增加而減小.單個車對風的作用異常敏感。4級風時、單個車溜逸的臨界坡度已降至平坡 8級風時，可使平道上停留的單個車發(fā)生溜逸的概率增至71 而對于由50輛車組成的大車組 無風條件下的溜逸臨界坡度為2,7級風時重車列的溜逸臨界坡度只降至1 6。停在平道上和停留在1.5 坡度上的各種車組在各級風的作用下發(fā)生溜逸的概率見表72和表73 表72。停在平道上的各種車組在各級風作用下發(fā)生溜逸的概率表73。停在1、5.坡道上的各種車組在各級風作用下發(fā)生溜逸的概率。必須說明,表72和表73所列的車輛溜逸概率是按下面三個條件計算的、即 車輛都未采取防溜措施，而且車輪閘瓦均按完全松開考慮.單輛車的溜逸單位起動阻力按實測平車溜逸最小起動阻力0,435N kN計算.風向與線路中線軸的夾角按25,計算 也就是說。表72和表73的溜逸概率是上列三個最不利條件同時發(fā)生時的溜逸概率。實際發(fā)生的溜逸概率顯然要比上面表列的數(shù)值小得多。按上面表列的溜逸概率演繹出來的站坪最大坡度的結(jié)論是留有較大安全余量的、2、站內(nèi)調(diào)車作業(yè)條件。由于鐵路運輸?shù)牟粩喟l(fā)展，辦理甩。掛作業(yè)的車站逐年增加。成昆、黔桂，川黔。鷹廈.包蘭等線有不少車站,原設(shè)計是不辦理甩掛車輛作業(yè)的車站,即按會讓站考慮的、站坪設(shè)在6、的坡道上,后來要辦理作業(yè)非常困難。不能保證作業(yè)安全,因此,為滿足車輛調(diào)車作業(yè)條件。要求站坪坡度盡量平緩，根據(jù)調(diào)查。成昆，貴昆 鷹廈、包蘭,蘭新等九條鐵路、有坡度的車站占總數(shù)50、80,其中站坪坡度、2 5 的車站占30、60.其中山區(qū)鐵路的坡度車站比重更大,這說明在困難條件下、由于受地形控制,改建車站還受既有建筑物控制、在滿足上述條件下、為縮短線路長度及節(jié)省大量工程,站坪也可設(shè)在一定的坡道上.3 國外鐵路采用站坪坡度情況 德國 捷克站坪最大坡度2,5 個別情況不大于10，日本站坪最大坡度為2、5。東海道干線為3 個別情況不大于6，瑞典考慮采用滾動軸承車輛 站坪最大坡度為1 25,個別情況允許采用2、5 前蘇聯(lián)考慮采用滾動軸承車輛，站坪應(yīng)設(shè)在平道上、個別情況允許設(shè)在不大于1，5。的坡度上，在困難條件下坡度可增至2.5.綜合以上分析.目前我國采用滾動軸承車輛不斷增加。在站坪坡度采用1.5，的既有車站上，車輛連掛時仍有溜逸現(xiàn)象、因此,為防止車輛溜逸和保證站內(nèi)作業(yè)安全 在設(shè)計中應(yīng)盡量放緩站坪坡度，有條件時可采用凹形坡或設(shè)在平道上，困難條件下 可設(shè)在不大于1、0.的坡道上，在特殊困難條件下，如有充分依據(jù)、會讓站 越行站可設(shè)在不大于6、的坡道上,但不得連續(xù)設(shè)置，這主要考慮相鄰車站可以進行調(diào)車作業(yè)。為遠期發(fā)展留有余地。改建車站在特殊困難條件下,如受橋隧等既有建筑物的控制,為了減少巨大工程、經(jīng)過充分比選、可保留既有坡度,但應(yīng)采取防溜安全措施。據(jù)調(diào)查，從1991年至1994年全路發(fā)生溜逸事故的車輛。均未采取防溜安全措施，而凡采取了防溜安全措施的.均未發(fā)生車輛溜逸事故 所有設(shè)在坡道上的車站。應(yīng)根據(jù)機車類型和牽引定數(shù)通過檢算確定列車能起動的坡度。2.正線咽喉區(qū)坡度.車站正線咽喉區(qū)坡度應(yīng)與站坪坡度相同，在困難條件下 為了避免引起大量工程,可設(shè)在不大于限制坡度減2。相當于道岔阻力 的坡道上,但區(qū)段站，客運站不得大于2 5。以防止車輛溜逸和有利于調(diào)車。為防止道岔爬行.中間站咽喉區(qū)的坡度不得大于10,有大量調(diào)車作業(yè)的中間站,咽喉區(qū)的坡度不宜大于2.5.改建車站的咽喉區(qū)，因延長股道的有效長度。增加股道數(shù)量或增設(shè)工業(yè)企業(yè)線等需要延長站坪長度受到區(qū)間線路平，縱斷面的控制?；蚴擒囌緝啥耸軜?。隧建筑物的控制.不能滿足限制坡度減2、的坡度條件時、可將咽喉區(qū)設(shè)在限制坡度的坡道上、以減少改建工程、考慮到改建既有線時.常在原有坡度上改用雙機牽引,以增加輸送能力,故本規(guī)范規(guī)定，改建車站的咽喉區(qū) 在特殊困難條件下，有充分的技術(shù)依據(jù),可設(shè)在不大于限制坡度或雙機牽引的坡道上 但區(qū)段站?？瓦\站不得大于4，中間站不得大于15、3 2,14。設(shè)在區(qū)間的旅客乘降所。宜設(shè)在比較平緩的坡道上.以利于旅客列車的停車,起動和加速.困難條件下可設(shè)在不大于8.的坡道上，特殊困難條件下。有充分的經(jīng)濟技術(shù)依據(jù)。經(jīng)行車檢算、能保證旅客列車停車、起動和加速的要求?？稍O(shè)在大于8、的坡道上、3 2。15 本條說明如下、1。機外停車的原因，設(shè)置進站緩坡是為了使進站信號機外停車的列車能順利起動.故應(yīng)了解機外停車的原因。頻率及其與行車量,車站性質(zhì)的關(guān)系，站外停車的原因概括為.1，不能同時接發(fā)列車、但，技規(guī),規(guī)定、當車站不能同時接發(fā)列車時。對站外停車及起動困難的列車應(yīng)優(yōu)先接入 不使站外停車，2,線路不空閑,咽喉被占用,調(diào)車影響、這些屬于作業(yè)影響.一般是不允許的。引起機外停車的客觀原因是。列車早點或晚點到達。車站作業(yè)延誤.臨時性設(shè)備故障。接車方向多，這些客觀原因?qū)е碌臋C外停車是不可避免的。故設(shè)置進站緩坡有其必要性,但要研究機外停車的頻率及其與行車量,車站性質(zhì)的關(guān)系、2。機外停車的頻率及其與行車量.車站性質(zhì)的關(guān)系。從引起機外停車的客觀原因分析.機外停車頻率與行車量和車站性質(zhì)有密切關(guān)系，根據(jù)九龍坡機務(wù)段統(tǒng)計資料分析表明.1.行車量為42對的小南海,九龍坡區(qū)段。每月,每區(qū)間機外停車次數(shù)高達41次，而行車量為17對的趕水,小南海區(qū)段僅為5次、2 最繁忙的小南海站,每月機外停車次數(shù)多達100次.而其他各站平均為8，11次、3、區(qū)段站、給水站.接軌站機外停車次數(shù)所占比重達44 4.無站外停車的車站數(shù)占2，15.這說明客觀上并不需要每站設(shè)置進站緩坡,而主要應(yīng)針對作業(yè)繁忙的編組站,區(qū)段站和接軌站 3,機外停車對運營的影響.根據(jù)近15年上海。鄭州，成都。蘭州,烏魯木齊和呼和浩特等六個鐵路局的統(tǒng)計資料分析計算表明。1.平均每年.每站的機外停車次數(shù).各局間差異甚大.大體上行車量大的局機外停車次數(shù)多、2，平均每次停車時間,各局間 各牽引種類間差異不大.3,機外停車次數(shù)隨年代的推移呈現(xiàn)波動,能力飽和時機外停車次數(shù)增多，站外停車隨年代的推移無規(guī)律可循。說明停車是隨機的，波動不大、4 根據(jù)上述6個鐵路局統(tǒng)計資料計算，電力，內(nèi)燃牽引區(qū)段平均每年每站機外停車49次，平均每次停時6。8min。平均每年每站總停時330min 可以認為對運營的影響不大 4,進站緩坡對工程投資的影響，設(shè)置進站緩坡引起高程損失，地形困難時導致線路展長.會增大工程投資 其數(shù)值可按下列公式計算.式中 Az 設(shè)置進站緩坡增加的工程投資 萬元、站、A，工程造價 萬元 km。L,設(shè)置進站緩坡引起的線路展長。km，H,設(shè)置進站緩坡引起的高程損失,m。Ix.限制坡度.I 坡度損失.Lh。緩坡長度、km、Iq,起動坡度 Q 牽引質(zhì)量 t、q、每延米列車質(zhì)量，t,m。取5 677t,m。Lj、機車長度。m,50、緩坡長度的安全余量，m 計算結(jié)果表明、1 因機車牽引特性,限坡。起動緩坡坡度值以及工程造價不同,設(shè)置進站緩坡引起的工程投資差異甚大、2。限坡大時牽引定數(shù)小 列車長度與緩坡長度短.高程損失小.線路展長少、故增加工程投資小.3,電力機車起動牽引力大、起動坡度大 高程損失小,線路展長短、故增加的工程投資比內(nèi)燃機車的少,以、級鐵路為例、限坡為6、12。時.設(shè)置緩坡增加的工程投資,SS4B為70、56萬元，站。DF8為175、54萬元。站,DF4B為305，148萬元 站，可見.設(shè)置緩坡的工程代價是昂貴的，從經(jīng)濟上考慮也不宜每站設(shè)置進站緩坡、5.進站緩坡坡度值、進站緩坡坡度值可按下式計算、式中,Fq、機車起動牽引力、N,P 機車質(zhì)量，t、w、q，機車單位起動阻力，N.t，電力與內(nèi)燃機車取50N,t w、q。貨車單位起動阻力，N，t 不小于50N.t、g.重力加速度.m.s2.取9。81m s2,1，按現(xiàn)行，牽規(guī),參數(shù)及滑動軸承貨車阻力的計算結(jié)果見表74.表74,主要機型起動坡度。滑動軸承貨車、由表74知,SS1的起動坡度大于限坡 不需設(shè)置起動緩坡。SS3當限坡大于或等于6.SS4與SS6B當限坡大于或等于9、時不需設(shè)置起動緩坡 SS4B在各種限坡時均需設(shè)置起動緩坡.但起動緩坡值與限坡值之差較小 設(shè)置緩坡的高程損失和工程代價不大，內(nèi)燃機車均需設(shè)置起動緩坡、且限坡越小.起動坡度與限坡之差越大。設(shè)置緩坡高程損失越大 工程代價越大、2，按 牽規(guī)，參數(shù)計算.因滾動軸承貨車的起動阻力小。所占數(shù)量比重大,按滾動與滑動軸承貨車數(shù)量加權(quán)平均計算的起動阻力小.故起動緩坡值較表74數(shù)值為大。計算結(jié)果見表75,表75.主要機型起動坡度表、滾動與滑動軸承貨車.由表75知.所有電力機車和起動坡度均大于限制坡度，不需設(shè)置起動緩坡,內(nèi)燃機車僅在4，DF4為4,6，時才需設(shè)置起動緩坡 因起動坡度與限坡的差值較小。故設(shè)置緩坡的高程損失和工程代價相應(yīng)減小、6。運營部門對設(shè)置進站緩坡的意見。調(diào)查中、運營部門對進站緩坡的設(shè)置提出以下意見。1.齊齊哈爾分局認為,區(qū)段站行車量大、機車出入庫頻繁。機外停車幾率大 應(yīng)設(shè)置進站緩坡 一般中小站可不設(shè) 2 錦州分局反映，沈山復線機外停車幾率小可不設(shè),作業(yè)量大的單線中間站應(yīng)設(shè)進站緩坡，小站不必設(shè).3 太原東機務(wù)段認為、有工礦企業(yè)專用線接軌的車站及作業(yè)量多的車站應(yīng)設(shè)進站緩坡,4,鄭州局機務(wù)處指出 蒸汽機車起動困難、迫切需要進站緩坡.電力機車可不設(shè)進站緩坡 內(nèi)燃機車需要設(shè)。但問題不突出，5。鄭州局機務(wù)處和鐵道部運輸局認為、機外停車問題對電力 內(nèi)燃牽引不像對蒸汽牽引那么突出.本條規(guī)定編組站。區(qū)段站，接軌站設(shè)進站緩坡是合適的.6 上海局運輸處認為,進站起動困難者、行車部門可規(guī)定9不準在此類站站外停車、不設(shè)緩坡也無妨，