JD6 317 496112
80
500
65
JD11 317 1 496123
60
1 500
30
JD12 - 317 2 003175
0
2 000
50
01049 01123 01235 01159 01174 01065 01052
注 : 武 汉 轻 轨 1 号 线 一 期 工 程 采 用《地 下 铁 道 设 计 规 范 》 ( GB50157—92)进行设计 。
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·线路 /路基 ·
肖凯刚 ,陈剑伟 —武汉轻轨 1号线线路同心圆设计
R ———曲线半径 , m; h———曲线超高 , mm; H———轨面至车辆限界计算点的高度 , mm; S1 ———两轨头中心线距离 ,取 1 500 mm。 212 线间距加宽实施 两并行地段曲线线间距加宽采用加长一条线路的 缓和曲线长度的方法完成 。当基线为外侧线时 ,由公 式 (2)可以推导出二线缓和曲线长度为
关键词 :武汉轻轨 ; 线路 ; 同心圆 中图分类号 : U23913 文献标识码 : A 文章编号 : 100422954 (2009) 0320013202
图 1 曲线示意
移量可按下式计算
在地铁轻轨线路平面设计中 ,对应交点处左线曲 线要素一般跟右线曲线要素相同 。但是当左右线并行 于同一隧道结构内 ,或并行于轻轨高架线上 ,左右曲线 一般设计为同心圆 ,线间距按限界要求加宽 ,这就涉及 到曲 线 地 段 线 间 距 加 宽 , 但 《地 铁 设 计 规 范 》 ( GB50157—2003)和《地铁限界标准 》( CJJ96—2003 / J274—2003)对同心圆设计和曲线地段线间距加宽未 有相关明确规定 。以武汉轻轨 1 号线高架为实例 ,对 高架轻轨线路同心圆设计进行探讨 。
报 (自然科学版 ) , 1997, 18 (3) : 24 31. [ 4 ] 郝 灜. 铁道工程 [M ]. 北京 :中国铁道出版社 , 2005.
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铁道标准设计 RA ILWA Y S TANDARD D ES IGN 20 09 ( 3 )
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图 3 武汉轻轨 1 号线线路平面示意
该线 武汉轻轨车辆采用 B 型车 ,设计速度为 80 km / h,车体长 19 m。当半径大于 600 m 时 ,曲线地段线 间距加宽值按公式 (6)计算 , H 为轨面至车辆限界计算 点的高度 (武汉轻轨取左右线中间隔音墙的高度 1105 m) 。当半径小于 600 m时 ,曲线地段线间距加宽值按公 式 (6)计算 , h取最大超高 120 m。武汉轻轨 1号线一期 工程线路同心圆表及计算程序如表 1和图 4所示。
R二线 = R基线 ±D线间距 ±W = R基线 ±D线间距 ±ΔP
(1) 式中 R基线 、R二线 ———分 别 为 基 线 和 二 线 的 曲 线 半
径 ,m; D线间距 ———曲线两端的直线地段线间距 , m;
W ———曲线线间距加宽值 , mm; ΔP———左 、右两线缓和曲线内移量的
差值 , mm。 当基线圆曲线为同心圆的内圆时 ,式 ( 1)取正号 ; 当基线圆曲线为同心圆的外圆时 ,式 (1)取负号 。 在设计中通常采用左 、右线取不同的缓和曲线长 , 利用内移量的差值 ΔP ≥W 值来满足线间距加宽的要 求 。而地铁缓和曲线线形采用常规三次抛物线 ,其内
[ 1 ] 欧阳全裕 ,姜传治 ,杨作刚. 地铁线路平 、纵面曲线设计参数的确 定及有关问题研讨 [ C ]. 天津市土木工程学会第七届年会优秀论 文集 , 2005: 148 155.
[ 2 ] 施仲衡. 地下铁道设计与施工 [M ]. 陕西科学技术出版社 , 1997. [ 3 ] 金寿延. 轻轨交通线路平面设计标准的探讨 [ J ]. 上海铁道大学学
(Hale Waihona Puke )而曲线超高值h = 11. 8VC2 /R
(5)
则线间距加宽值
W = W 1 +W 2 = 125L2 /R + 11. 8H ·VC2 / ( 1 500R )
(6)
式中 L ———车辆最大长度 , m; Z ———转向架中心距 , m;
铁道标准设计 RA ILWA Y S TANDARD D ES IGN 20 09 ( 3 )
2 区间曲线地段线间距加宽
211 确定线间距加宽值 列车在曲线上运行 ,因为车体为刚性结构 ,不能随
线路曲度而弯曲 ,车体纵向中心线与线路中心线不吻 合 ,使车体中部向曲线内侧偏移 W 1 ,车体两端向曲线 外侧偏移 W 2 ,如图 2所示 。同时由于内外两条线路的 曲线超高可能不同 ,从而车体内倾的程度也不同 ,当直 线地段采用最小线间距时 ,左右两曲线的线间距应进 行加宽 。
P = l2 / ( 24R ) - l4 / ( 2 688R )
(2)
式中 P———缓和曲线内移量 , m;
R ———圆曲线半径 , m;
l———缓和曲线长度 , m。
根据式 (2)可以计算出各种半径曲线选用不同缓
和曲线长度时的内移量 ,在具体计算中 ,式 ( 2)中的多
项式第二项可以忽略不计 ,则 P = l2 / ( 24R ) 。
3 同心圆设计实例
武汉市轻轨 1号线为全封闭高架线路 ,位于武汉 汉口地区 ,全长 291702 km ,设 26 座车站和 1 处车辆 段 、1处停车场 ,分二期实施 :其中一期工程宗关至黄 浦路 101234 km ,设车站 10座 ,目前已经投入运行 ,二 期工程是一期工程的续建工程 ,西段线路由金山大道 至宗关 121478 km ,东段线路由黄浦路至堤角 61990 km。其线路平面如图 3所示 。
·线路 /路基 ·
武汉轻轨 1号线线路同心圆设计
肖凯刚 1 , 陈剑伟 2
(1. 中交水运规划设计院 , 北京 100007; 2. 中铁第四勘察设计院集团有限公司 , 武汉 430063)
摘 要 :高架轻轨曲线地段或者地铁线路中左右线并行等高曲 线地段 ,左右曲线一般设计为同心圆 。结合武汉轻轨 1号线实 际情况 ,推导出轻轨线路左右曲线线路同心圆设计计算公式 , 并编写了线路同心圆计算小程序 。
4 结论
本文结合武汉轻轨 1 号线实际情况 ,推导出轻轨 线路左右曲线线路同心圆设计计算公式 ,并编写出线
图 4 同心圆计算程序
路同心圆计算小程序 。小程序以武汉轻轨 1号线为算 例编写 ,计算结果正确 ,也可以应用于其他地铁轻轨线 路设计中的同心圆计算 ,可以节约计算时间 ,提高线路 设计的生产效率 。 参考文献 :
收稿日期 : 2008211204 作者简介 :肖凯刚 ( 1982—) ,男 ,助理工程师 , 2004 年毕业于西安建筑 科技大学 ,工学学士 。
图 2 曲线加宽示意
曲线内侧加宽值
W 1 = 125Z2 /R + H ·h /S1
(3)
曲线外侧加宽值
W 2 = 125 (L2 - Z2 ) /R
表 1 武汉轻轨 1 号线一期工程线路同心圆 m
两端线
左 线
右 线
线间距
间距 半径 缓和曲线长度 半径 缓和曲线半径 加宽
JD2 317 1 996125
50
2 000
0
JD3 317 796118
60
800
35
JD4 317 303198
60
300
75
JD5 317 596111
80
600
60
ln = 24Rw (W + lw2 / ( 24Rw ) )
(7)
当基线为内侧线时 ,二线缓和曲线长度可按下式
计算得出
lw = 24Rn ( l2n / ( 24Rn ) - W )
(8)
式中 ln ———内侧线缓和曲线长度 , m;
lw ———外侧线缓和曲线长度 , m; Rn ———内侧线圆曲线半径 , m; Rw ———外侧线圆曲线半径 , m; W ———线间距加宽值 , mm。
1 同心圆设计原理
设曲线要素不变的线路为基线 (通常以右线为基 线 ) ,需要改变曲线要素的线路为二线 ,曲线两端直线 地段的线间距相等 ,如图 1 所示 。基线缓和曲线长度 按《规范 》取值 ,一般设为整数 ,二线的缓和曲线长度 按加宽要求计算加长 ,并进到 5 m 整数 ,其二线的半径 按下式计算