铁路线路大修技术设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1铁路线路大修的基本任务 (1)1.2铁路线路大修地段的原始资料 (2)2 轨道结构类型的确定 (4)2.1概述 (4)2.2选择上部建筑类型 (4)3 轨道结构的强度检算 (6)3.1概述 (6)3.2轨道强度检算的基本原理[4] (7)3.3.1 轨道结构特性参数 (7)3.3.2 轨道结构静力计算 (8)3.3.3 轨道结构动力计算 (10)3.3.4 轨道强度检算方法 (11)3.3.5 轨道强度计算中主要参数的取值 (17)3.3轨道强度检算手算过程 (18)3.3.1 计算资料 (18)3.3.2 轨道结构静力计算（ND2型燃机车） (18)3.3.3 轨道结构静力计算（解放型蒸汽机车） (22)3.4轨道强度检算FORTRAN程序设计 (25)3.5轨道强度检算结果汇总 (27)4 铁路线路大修平面改善设计 (32)4.1铁路线路大修平面设计的原则 (32)4.2用偏角法和矢距法整正曲线方法的原理 (33)4.2.1 既有曲线的测量 (33)4.2.2 渐伸线原理及其应用[8] (34)4.2.3 既有曲线渐伸线长度的计算[8] (39)4.2.4 设计曲线半径和缓和曲线长度的选配方法[8] (42)4.2.5 计算设计曲线中点及各主要点的里程[8] (44)4.2.6 设计曲线渐伸线长度的计算 (46)4.2.7 计算拨距 (46)4.3线路大修平面改善设计手算结果 (46)4.3.1 10号曲线偏角法手算过程 (46)4.3.2 32号曲线矢距法手算过程 (49)4.4曲线整正FORTRAN程序设计 (51)4.5线路大修平面整正结果汇总 (52)5 曲线地段缩短轨配置设计 (62)5.1概述 (62)5.2缩短轨配置的技术条件 (62)5.3钢轨缩短量的计算 (62)5.4缩短轨的数量及其配置 (65)5.5曲线缩短轨配置手算过程 (65)5.6曲线缩短轨配置FORTRAN程序设计 (67)5.7曲线地段缩短轨配置表 (68)6 铁路线路大修纵断面改善设计 (76)6.1设计的原则和技术条件 (76)6.2纵断面设计的基本原理和方法 (77)6.3纵断面设计的方法和步骤 (82)6.4纵断面设计过程的说明及体会 (83)结论 (87)致谢 (88)参考文献 (89)附录 (90)附录1：计算结果 (90)附件2：轨道结构强度检算程序 (96)附录3：曲线整正计算程序 (108)附录4：曲线地段钢轨配置程序 (117)1 绪论1.1铁路线路大修的基本任务铁路线路是铁路的主要技术装备之一，是行车的基础。

线路在长期的运输过程中，由于轮轨相互作用而逐渐磨耗，使线路产生不均匀变形并不断积累，导致线路附加力作用增大，钢轨及其轨下基础负担日益增大，承载能力不断降低。

为了保证线路的安全、平稳和不间断运输，保持线路处于经常完好状态，这就要求根据运输需要及线路设备损耗情况周期性的、有计划的对损耗部分加以维修和更新，恢复和提高线路的强度，延长设备使用寿命，增强线路稳定性和轨道承载力，适应铁路运输不断增长的需要。

线路大修的基本任务是：根据运输需要及线路的损耗规律，周期性地、有计划地对损耗部件进行更新和修理，恢复与增强轨道的承载能力，延长设备的使用寿命，线路大修通常取决于钢轨伤损的发展情况，以全面更换新轨为主要标志[1]。

铁路线路设备大修应贯彻“运营条件匹配，轨道结构等强，修理周期合理，线路质量均衡”的原则，坚持全面规划，适当超前于需要的方针[2]。

铁路线路大、中修周期由通过重量决定，一般情况按照表1-1规定执行，但在小半径曲线、大坡道或隧道等集中地段，轨型和运营条件不匹配地段，煤、砂、矿建等散装货物运输集中地段以及风砂危害地段等，铁路局可根据特殊情况作适当调整。

表1-1 铁路线路大、中修周期表[2]本设计地段属国家I级干线单线铁路。

由于国民经济的快速发展，线路客货运量和行车速度的不断提高，致使运量与运能直接费用的矛盾日益突出。

钢轨的疲劳伤损日益严重，严重危及行车的安全，因此需要进行线路大修，以改善线路的平、纵面，换铺较重型钢轨，提高线路质量，增强线路运输能力。

其中外业调查的主要容如下[3]：丈量里程。

选择正确的公里标作为引出基点，定出公里标和每百米处作为测点的百尺标，以及在控制点设置的加标。

在丈量的过程中，应与既有线的百里标相核对，以取得一致为原则。

必要时在公里标处设置断链（长链或短链）。

纵断面测量。

测量正线轨顶（曲线测股）及路肩标高。

与正线相邻的站线及在同一路基上的复线且线间距小于5米的，应同时测量两线的相对标高差，对于与起道有关的建筑物均应测量其限界。

曲线测量。

测量既有曲线的几何形位，判定曲线的转角大小，圆顺度以及曲线和既有建筑物的位置关系。

外业勘测完成后，即可进行大修的技术设计，技术设计的主要容包括：线路平面设计、线路纵断面设计、轨道结构设计、跨区间无缝线路技术设计及更换道岔设计等。

1.2铁路线路大修地段的原始资料1、大修地段位置：丰沙线，自K55+000至K68+000。

2、现有线路条件：1)该大修地段属于I级干线，限制坡度12‰，最小半径为400m；2)原有线路平纵面资料包括：A.线路纵断面测量记录；B.线路曲线测量记录；C.桥隧位置及原状；D.站场调查记录；E.道口调查记录。

3)线路上部建筑现状见表1-2。

表1-2 线路上部建筑现状4)本地段路基土质为砂粘土，路基状态良好；5)其它（见调查记录）3、大修地段的运营条件1)目前及今后的客货运量目前：15百万吨公里/公里；第五年：20百万吨公里/公里；第十年：25百万吨公里/公里。

2)机车类型客机：ND2型燃机车，构造速度120 km/h；货机：解放型燃机车，构造速度80 km/h。

2 轨道结构类型的确定2.1 概述铁路线路是铁路的主要技术装备之一，是工务部门固定资产的主要部分，是行车的基础。

目前我国铁路担负着全国60%以上的运输任务。

同时，这些线路设备在经常不断的运输过程中，或者说在轮轨相互作用过程中在逐渐损耗。

为了保证铁道线路的安全、平稳和不间断的运输，保持线路设备经常处于完好状态，根据运输需要及线路设备损耗规律，周期性的有计划的对损耗部分加以维修和更新，使之恢复到原来的状态或更新成新的状态，使线路设备大修的根本任务。

本设计地段长13公里，路基土质为沙粘土，路基状态良好，路堑及路堤边坡高度在8米以，包括混凝土拱桥2座，铪上钣桥2座和1座钢桥；跨潭口、古龙岗、扬子岭3座隧道。

设计地段还有5个道口和1个车站。

地表建筑比较复杂，涉及要求比较严格。

本设计依据的规有：铁路线路维修规则，铁路线路设备大修规则，铁路线路设计规，铁路轨道设计规，铁路工务技术手册《线路》，铁路工务技术手册《轨道》等。

2.2 选择上部建筑类型根据《铁路线路设备大修规则》第3.3.3条：线路大，中修时，枕下道床总厚度应根据五年的年计划通过总重密度和钢轨类型，按《铁路线路设备大修规则》中表3.3.3所列标准选用，而该设计的五年的年计划通过总重密度为20 Mt公里/公里，故选择如下的轨道结构类型[2]：钢轨类型：50kg/m；轨枕类型：S—Ⅱ型混凝土轨枕；扣件类型：弹条Ⅱ型扣件；道床厚度：双层道碴25cm，底碴20cm，共45cm；道床肩宽：30cm。

线路大、中修清筛起道后，无垫床的碎石道床，其枕下清碴厚度不得小于300mm；道床总厚度不足300mm时，应清筛至路面，并做好排水坡，以利排水。

3 轨道结构的强度检算3.1 概述轨道是一种受力十分复杂的工程结构物，机车车辆在其上通过时，将受到垂直轨面的竖向力、垂直于钢轨轴向的横向水平力和平行于钢轨轴向的水平力等。

钢轨在这些力的作用下，轨道各部分将产生各种变形和应力并逐渐失效。

因此必须合理选择相应的轨道结构，使其在预定的使用期限，在规定的使用条件下，保持良好的状态，确保列车按规定的轴重和速度平稳、安全和不间断地运行，为此应当正确计算轨道结构的承载能力，使其在安全和效益两方面都得到最佳的效果。

在进行轨道强度检算时，只计算钢轨基本弯曲应力，枕上压力，道床顶面应力和路基面应力。

计算时采用如下一些假定：1、轨道及机车车辆的技术状态符合《铁路技术管理规程》和有关部门的技术标准的要求。

2、视钢轨为连续弹性基础上的等截面无限长梁，梁的下沉与基础反力之间呈线性关系，或者视钢轨为弹性点支座上等截面连续无限长梁，支座的下沉与其反力之间呈线性关系。

3、用一个当量静荷载来描述车轮对轨道的作用。

4、作用于钢轨上的荷载系符合力的独立作用原理，在轮载群作用下钢轨产生的应力、应变等于单个车轮作用下的应力、应变代数和。

5、机车车辆对轮轨的动力影响，用荷载系数（速度系数、偏载系数、横向水平力系数）来表示。

6、不考虑轨道自重。

3.2 轨道强度检算的基本原理[4]3.3.1轨道结构特性参数1、钢轨的支座刚度D钢轨支座刚度表示钢轨支座的弹性特征，即要使支座顶面产生单位下沉所必须施加于支座上的压力，单位为N/mm 。

钢轨支座弹性特征是由包括轨下的垫板、轨枕和枕下的道床，即弹簧所组成的串联来反映的，因此支座刚度可表示为：ypD D D D D =+⋅=2121 (3-1)式中 P ——施加于支座上的压力(N)；y ——支座下沉量(mm)；D1——垫板及轨枕弹簧刚度，对于砼枕只有垫板刚度(N/mm)； D2——道床及路基弹簧刚度(N/mm)。

2、 钢轨基础弹性模量uu 表示单位长度钢轨基础的弹性特征，即要使钢轨产生单位下沉时，施加于单位长度钢轨基础上的均布压力，其单位为MPa 。

Du a=(3-2) 式中 a ——轨枕间距(mm)。

3、 道床系数CC 表示枕下基础的弹性特征，即要使道床顶面产生单位弹性下沉时，施加于道床顶面单位面积上的压力，其单位为MPa/mm 。

qC y =(3-3) 式中 q ——作用于道床顶面单位面积上的压力(MPa)；y 0——轨枕底面平均下沉量 0p y ay =(mm)； y p ——轨下断面的轨底下沉量(mm)；a ——轨枕挠度系数。

3.3.2 轨道结构静力计算1、 轨道结构静力计算理论（1）弹性点支承梁理论——它是将钢轨视为支承在离散弹性点上的等截面无限长的梁，力学模型如图3-1（a ）所示。

（2）连续弹性支承梁理论——它是将钢轨视为支承在连续弹性基础上的等截面无限长梁，力学模型如图3-1（b ）所示。

(a)(b)（a ）弹性点支承梁模型；（b ）连续弹性支承梁模型图3-1 支承梁模型用“点支承法”计算钢轨弯矩比用“连续支承法”的结果要大5--10％，而且在计算钢轨挠度或轨枕压力时则要小1--2％。

随着刚度的增加其差值将稍有增加，但这两种计算方法的精度均满足工程计算的要求。