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铁路曲线整正教学


步骤九、曲线拨量优化
如所得拨量太大,不宜 拨动,可以采用“对称调整 正矢”方法,将拨量调整得 小些。
如上例中: 所计算的最大拨量为-84mm, 现需拨量小,以最大拨量点 为中心(表中第12点)在该 点前段和后段分别将正矢作 对称调整。如需将负的半拨 量调小,在前段用“上减下 加”,后段用“上加下减”。 (如将正的半拨量调小时, 可在前段用“上加下减”, 后段用“上减下加”。)
长。
渐伸线原理
渐伸线的特性
渐伸线的法线M3N3,M 2N2,…就是对应点上
的原曲线切线;
渐伸线上任意两点曲率半
径之差(M3N3-M2N2),等 于对应点上圆曲线弧长
(N3N2)。
曲线上任一点拨动时都
曲线拨动假设
沿渐伸线方向;
曲线拨动前后,其长 度不变。
拨量计算
n 点沿拨前曲线An上各点的切线方向展开, 则n点所走过的轨迹 n n '' 称为n点的渐伸 线,其长度为En 。 同样拨后曲线段 An’ 的渐伸线为n’ n '' ,长度为En’ 。
实测正矢 104 103 106 105 102 102 101 83 60 36 21 4
步骤一、计算曲线的理论正矢并检验合格情况
根据公式计算计划正矢填入表格 查表,容许偏差为“5、10、15” 检查缓曲现场正矢与理论正矢差 检查圆曲线正矢连续差 检查圆曲最大正矢与最小正矢差
步骤二、编制计划正矢
划 正 矢
f
f'1230 Nhomakorabea0f0′
1 f1
f1′
2 f2
f2′
3 f3
f3′
4┇ ┇
┇┇
┇┇
┇┇
n fn
fn′
拨量en的计算


正矢差累计
正矢差累计的合计

(半拨量)
df
4
5
6
df0
df0
df1
df0+ df1
df2 df0+ df1+ df2
df3 df0+ df1+ df2+ df3





f0(ZH) = fs/6
fs=fc/n
f1 = fs n:缓和曲线长度的分段数
f2 = 2fs …
n l0 l0
10
fn(HY)= fc-fs/6
HY
fn+1 = fc
ZH
算例二
一缓曲线正矢计算 HY
5
已知: 曲线半径R=300m, 缓和曲线长70m,
3
1
6 4
2 fc=50000/300=167mm
各点拨量对前后各点正矢影响的总结
当曲线上各测点均有拨量时,测点n的拨后正矢为:
f n fn en en 1 en 1 2
f n -:拨后正矢 fn -:拨前正矢 en -:拨量,外+ 内-
计算拨量的限制条件
n
df 0
0
e0 0
ΣΣdf =0
保证曲线整正前后两端的切线方向不变 保证条件:实测正矢总和等于计划正矢总和
df 现场实测正矢与计划正矢的差(mm)
04
df 现场实测正矢与计划正矢差累计(mm)
05
df 正矢差累计的合计,也称半拨量
06
2df 正矢差累计的合计的2倍,也称全拨量
案例
某山区曲线现场,实测正矢见下表,由曲线的标志桩可 知,0点为ZH点,该曲线半径R=480m,缓和曲线长L0=50m。
(b
a3 6
f n 1

fc
b3 6
) fs
fs
n+1 a靠圆曲线段; b靠缓和曲线段
a
a、b代表比例,a+b=1
b HY
n n-1
n测点代表在缓和曲线上的点 n+1测点代表在圆曲线上的点
ZH
算例三
二缓曲线正矢计算
HZ 3
4
已知:
YH
2
圆曲线正矢
1
fc=90mm, 缓和曲线长30m,
fc
10 2 2R
1000

50000 R
(mm )
算例一
圆曲线正矢计算
已知: 曲线半径
解:
R=500m, 弦长20m,
f 50000 50000 100(mm)
R
500
计算: 圆曲线的正矢值。
fc=100mm 注:fc 表示圆曲线的正矢。
测点在缓和曲线始、终点上的正矢计算
“缓和曲线正矢递增率”,用 fs 表示
4 “拨”—按计算值进行现场拨

衡量曲线圆顺度的标准
缓和曲线上 各点正矢与 计算正矢差
圆曲线上各点 正矢连续差
圆曲线上各 点正矢最大
最小差
一般包括三项内容
当测得的正矢超过下表标准时,应及时进行整正。
曲线正矢作业验收容许偏差
曲线半径R (m)
R≤250 250<R≤350 350<R≤450 450<R≤800
“两准确”
1. 读数准确; 2. 记录准确。
该项工作是计算前的准备工作,虽然简单,但非常重要,其准确度 影响到拨正后曲线的圆顺。因此,力求减小误差、提高精度。
曲线测点分桩示意图
QZ
HY
YH
ZH
9
HZ
6
12
3
14
0
18
从示意图上,我们可以看出,曲线的理论正矢计算有以下三种情况
理论正矢的计算(计划正矢)
(1)试检查曲线的圆顺情况;(2)对曲线进行整正计算。
曲线正矢调查表
点号
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
实测正矢 2 20 45 57 84 100 101 103 102 104 102 111 110 点号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24



dfn df0+df1+…+dfn
0
df0 2df0+ df1 3df0+ 2df1+df2 ┇ ┇ ┇ ┇
ndf0+(n-1)df1 +……+dfn-1
全拨量
7 0 2df0 2(2df0+ df1) 2(3df0+ 2df1+ df2) ┇ ┇ ┇ ┇ 2(ndf0+(n-1)df1 +……+dfn-1)
圆曲线
一缓 曲线
二缓 曲线
测点在圆曲线上 的理论正矢计算
测点正好在缓和 曲线始、终点上 的理论正矢计算
测点在缓和曲线 始、终点附近的 理论正矢计算
圆曲线计划正矢计算
由图△DAB ∽ △AEB,有
DB AB

AB BE

BE

( AB)2 DB

fc

2
2R
式中:λ—测量正矢所用弦长 的一半,λ=10m。
求算: 1、2、3、4测
点的正矢值。
解:
n=30/10=3
fs=90/3=30mm f1=fc-b3/6xfs=90-0.753/6x30=88mm f2=fc-(b+a3/6)xfs=90-(0.75+0.253/6)x30=67mm f3=(b+a3/6)xfs=(0.25+0.753/6)x30=10mm
保证曲线整正前后始、终点的位置不变 保证条件:使曲线起、终点的拨量为0
保证曲线上某一控制点对拨量的要求 保证条件:受限制而不能拨动时的拨量为0
为满足以上限制条件,在拨量计算时往往要多次调整计划正矢 。
拨量计算实例
符号使用的一般规定
01
f 现场实测正矢(mm)
02
f 计划正矢(mm)
03
ZH(HZ)附近测点的正矢

f2
f1 (b
b3 6

fs
a3 )
6
fs
a靠直线段; b靠缓和曲线段
a、b代表比例,a+b=1
1测点代表在直线上的点 2测点代表在缓和曲线上的点
测点在缓曲始、终点附近的正矢计算
HY(YH)附近测点的正矢

fn

fc
而有另一点上相应减去1mm, 使计划正矢的和不变。
②终点的半拨量为正时, 在计划正矢栏上采用上加下减, 如为负时,则采用上减下加。
③上述两桩点号之差, 即是终点半拨量的抵消值。
步骤七、计算调整后
1、“正矢差” 2、“正矢差累计”
3、“半拨量”
步骤八、计算全拨量和拨后正矢。
全拨量=半拨量×2
拨后正矢= 本点现场正矢 +本点全拨量 -前后半拨量之合
En 2(nf 0 (n 1) f 1 (n 2) f 2 2 fn 2 fn 1
i n1 ji
2 f i0 j0
结论:第n点的渐伸线长度En,等于到前一点(n-1)为止的正矢 累计的合计数的两倍。
同理,对于正矢为计划正矢f'的曲线上n'的渐伸线长度为:
上,一般要按四舍五入取整到毫米。测量3次,取其平均值。)
现场实测正矢要求
“三不”
1. 在大风情况下 不测;
2. 弦线拉的时紧 时松、用力不 一致时不测;
3. 弦线未放在轨 面下16mm处不 测。
“三要”
1. 要有细而光滑 坚实的弦线;
2. 要在板尺、弦 线、视觉三垂 直时读数;
3. 要事先压除鹅 头,消灭接头 支嘴后再测。
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