由于地形限制,或临时工程,为减小工程量,避免过多的抬高或降低路基,采用若干个坡率渐变的连续短坡段来取代竖曲线,把这种形式的曲线叫做链条型竖曲线,或连续短坡竖曲线,具体如图1所示。
设\(DE=EF=FG=l_{fd}\),lfd为分段短坡的长度,有\(DB=BE=EC=CF=l_{fd}/2\)。
设Δy为相邻短坡的坡度变坡率;Δi为相邻坡度代数差;
n为短坡的坡段数;L为连续短坡的总长度(即竖曲线长度),则连续短坡换算半径Rh为
$$R_h=\frac{l_{fd}}{\tan a}=\frac{l_{fd}}{\Delta \gamma }$$
短坡坡段数n:
$$ n=\frac{\Delta i}{\Delta \gamma }-1\qquad(不为整数时,向大数取整)$$
坡段总长度Lsh:
$$L_{sh}=nl_{fd}$$
例题:
连续短坡计算,如图2所示。i1=-6.0‰ , i2=+5.0‰ ,变坡率Δϒ=1‰ ,短坡长度\(l_{fd}\)= 50 m,A点里程为K996+350,A点标高=96.700,试计算连续短坡上每50m点的标高。
解:凹形竖曲线,每20 m的变坡率不得大于0.5‰ ,本例题每50m的变坡率为1‰ ,符合规定要求。根据题意得:
相邻坡度差:\(Δi=-6.0-(+5.0)= 11.0‰\)
短坡坡段数:\(n=(Δi/Δϒ)-1=(11/1)-1=10\)
坡段总长度:\(L_{sh}=nl_{fd}=10×50= 500m\)
换算半径:\(R_h=l_{fd}/Δϒ=50/1‰= 5 000m\)
计算结果见表1。
表1 计算结果
里程 | 坡段长度(m) | 坡度(‰) | 设计标高H | 附注 |
K996+350 | 50 | -5.0 | 96.70 | i1=-6.0‰ |
+400 | 96.45 | i2=+5.0‰ | ||
50 | -4.0 | |||
+450 | 96.25 | A=K996+350 | ||
50 | -3.0 | |||
+500 | 96.10 | AV= 96.70 m | ||
50 | -2.0 | |||
+550 | 96.00 | Δγ= 1.0‰ | ||
50 | -1.0 | |||
+600 | 95.95 | Δi= 11‰ | ||
50 | 0.0 | |||
+650 | 95.95 | n= 10 | ||
50 | +1.0 | |||
+700 | 96.00 | lfd= 50 m | ||
50 | +2.0 | |||
+750 | 96.10 | Lsh= 500 m | ||
50 | +3.0 | |||
+800 | 96.25 | Rh= 5000 m | ||
50 | +4.0 | |||
K996+850 | 96.45 | B=K996+850 |
文章来源:
陈知辉编著. 《铁路曲线轨道》[M]. 2009