铁路曲线要素测设版本.docVIP

铁路曲线要素的测设、计算与精度分析圆曲线的测设 铁路线路平面曲线分为两种类型：一种是圆曲线，主要用于专用线和行车速度不高的线路上；另一种是带有缓和曲线的圆曲线，铁路干线上均用此种曲线。 铁路曲线测设一般分两步进行，先测设曲线主点，然后依据主点详细测设曲线。 铁路曲线测设常用的方法有：偏角法、切线支距法和极坐标法。 首先介绍圆曲线的测设方法。圆曲线要素计算与主点测设为了测设圆曲线的主点，要先计算出圆曲线的要素。 圆曲线的主点 如图1所示：JD——交点，即两直线相交的点； ZY——直圆点，按线路前进方向由直线进入圆曲线的分界点； QZ——曲中点，为圆曲线的中点； YZ——圆直点，按路线前进方向由圆曲线进入直线的分界点。 ZY、QZ、YZ三点称为圆曲线的主点。 圆曲线要素及其计算 在图1中： T——切线长，为交点至直圆点或圆直点的长度； L——曲线长，即圆曲线的长度（自ZY经QZ至YZ的圆弧长度）； E0——外矢距，为JD至QZ的距离。 T、L、E0称为圆曲线要素。 α——转向角。沿线路前进方向，下一条直线段向左转则为α左；向右转则为α右。 R——圆曲线的半径。 α、R为计算曲线要素的必要资料，是已知值。Α可由外业直接测出，亦可由纸上定线求得；R为设计时采用的数据。 圆曲线要素的计算公式，由图1得： 外线长 T = R·tan 曲线长 L = R·α· （1） 外矢距E0= R（sec-1α以度为单位。 在已知α、R的条件下，即可按式（1）计算曲线要素。它既可用计算器求得，亦可根据α、R由《铁路曲线测设用表》中查取。 （三）圆曲线主点里程计算 主点历程计算是根据计算出的曲线要素，由一已知点里程来推算，一般沿里程增加方向由ZY→QZ→YZ进行推算。 若已知交点JD的里程，则需先算出ZY或YZ的里程，由此推算其它主点的里程。 （四）主点的测设 在交点（JD）上安置经纬仪，瞄准直线Ⅰ方向上的一个转点，在视线方向上量取切线长T得ZY点，瞄准直线Ⅱ方向上一个转点，量T得YZ点；将视线转至内角平分线上量取E0，用盘左、盘右分中得QZ点。在ZY、QZ、YZ点均要打方木桩，上钉小钉以示点位。 为保证主点的测设精度，以利曲线详细测设，切线长度应往返丈量，其相对较差不大于1/2000时，取其平均位置。 二、偏角法测设圆曲线 仅将曲线主点测设于地面上，还不能满足设计和施工的需要，为此应在两主点之间加测一些曲线点，这种工作称圆曲线的详细测设。曲线上中桩间距宜为20m；若地形平坦且曲线半径大于800m时，圆曲线内的中桩间距可为40m；且圆曲线的中桩里程宜为20m的整数倍。在地形变化处或按设计需要应另加设桩，则加桩宜设在整米处。 偏角法师曲线测设中最常用的方法。 偏角法测设曲线的原理 测设原理 偏角法实质上是一种方向距离交会法。 偏角即为弦切角。 偏角法测设曲线的原理是：根据偏角和弦长交会出曲线点。如图2，由ZY点拨偏角δ1方向与量出的弦长c1交于1点；拨偏角δ2与由1点量出的弦长c2交于2点；同样的方法可测出曲线上其他点。 ? 2.弦长计算 铁路曲线半径一般很大，20m的圆弧长与相应的弦长相差很小，如R=450m时，弦弧差为2mm，两者的差值在距离丈量的容许误差范围内，因而通常情况下，可将20m的弦长当作弦长看待；只有当R≤400m时，测设中才考虑弦弧差的影响。 3.偏角计算 由几何学得知，曲线偏角等于其弦长所对圆心角的一半。 图2 图2中，ZY～1点的曲线长为K，它所对的圆心角为φ=，则其相应的偏角为 (2) 式中，R为曲线半径；K为置镜点至测设点的曲线长。 若测设点间曲线长相等，设第1点偏角为δ1，则各点偏角依次为 …… 由于《测规》规定，圆曲线的中桩里程宜为20m的整倍数，而通常在ZY、QZ、YZ附近的曲线点与主点间的曲线长不足20m，则称其所对应的弦为分弦。分弦所对应的偏角可按式（2）来计算。 测设曲线点的偏角，既可以按式（2）用计算器计算，亦可由《铁路曲线测设表》（以下简称曲线表）第三册第六表查取。 三、长弦偏角法测设圆曲线 利用光电测距仪配合带有编程功能的计算器来测设曲线，采用长弦偏角法最适宜，如图3。 图3 知道了曲线点的测设里程，即测设的曲线长Li，即可进行计算。其资料计算 公式如下： （2） 式中δi、ci为测设曲线点i的偏角与弦长。 测设时，将测距仪安置于ZY点上，以JD为后视0°00′00″方向，照准部旋转δi偏角，持镜者沿长弦视线方向移动，司镜人员用测距仪的跟踪测量法跟踪，当显示数字与弦长接近时，反光镜停下，正式测出斜距和竖直角，然后算出水平距离；当平距与弦长相差1m左右时，用2m的钢卷尺直接量距并钉下木板桩，再将反光镜