(整理)铁路选线课程设计喻博

课程名称：铁路选线设计

设计题目：珠河镇~后河镇铁路新线选线院系：土木工程系

专业：2011级铁工

年级：2011级

姓名：喻博__ 指导教师：王齐荣老师

西南交通大学峨眉校区

2014 年 6 月24日

课程设计目录

一出发资料 (3)

二牵引计算资料 (4)

1、牵引资料计算。 (4)

2、起动、到发线有效长度检算。 (5)

3、确定牵引定数。 (5)

4、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算。 (6)

三．线路走向方案概述 (6)

1、沿线路地形地貌概述 (6)

2、线路走向方案 (5)

四、选定方案定线说明.................. 错误！未定义书签。

1、定线原则 (6)

2、平面设计 (6)

3．纵断面设计： (7)

4．设计方案的优点评述及改善意见： (8)

五．站间输送能力检算.................. 错误！未定义书签。

1、运行时分计算 (8)

2 区间能力检算 (10)

六、工程、运营经济指标计算资料 (12)

1、运营费计算 (12)

(1) 列车行走费 (11)

(2) 列车起停附加费 (14)

(3) 固定设备维修费计算 (14)

(4) 年运营费计算 (15)

2、工程投资费计算 (15)

(1) 路基工程费 (15)

(2) 桥梁工程费 (17)

(3)涵洞工程费 (18)

(4) 隧道工程费 (18)

(5) 土地征用费 (18)

(6) 轨道工程费 (19)

(7) 机车、车辆购置费 (19)

(8) 工程总投资 (20)

3、换算工程运营费 (21)

4、技术经济指标评述 (19)

(1) 技术经济指标评述 (19)

(2)技术经济指标表 (19)

一、出发资料

（1）设计线为Ⅰ级单线铁路，路段设计速度为100km/h 。（2）地形图比例尺1：25000，等高距5m 。

（3）始点珠河镇车站，中心里程AK7+350,中心设计高程35m ，该站为会

让站；终点后河镇车站，为中间站，站场位置及标高自行选定。（4）运量资料（远期重车方向）：货运量16Mt/a ，货运波动系数β

=1.15，通过能力储备系数α=0.2；客车2对/d ，摘挂1对/d ，零担1对/d ，快货1对/d 。（5）限制坡度：12 ‰。

（6）牵引种类及机车类型：近期韶山7、远期韶山4。（7）到发线有效长度：850m 。

（8）最小曲线半径800m ，困难地段600m 。（9）近期货物列车长度计算确定。

（10）信联闭设备为半自动闭塞，m in 6=+H B t t 。

（11）车辆组成：每辆货车平均数据为：货车自重22.133t ，总重78.998t ，

净载量56.865t ，车辆长度13.914m ，净载系数0.72，每延米质量5.677t/m ，守车质量16t ，守车长度8.8m 。（12）制动：空气制动，换算制动率0.28.

（13）车站侧向过岔速度允许值45km/h ；直向过岔速度取设计速度。

二、要求完成的任务

（1）定出珠河镇车站至后河镇车站的线路平面。（2）设计该站间的纵断面。（3）计算工程费及运营费。（4）编写简要说明书

（5）图纸整饰，设计文件组卷装订。

牵引质量及列车资料计算

（1）牵引资料计算。

按列车在限制坡度上以机车计算速度作等速运行为条件。

h km V j /0.48=

9.0=y λ

查表可得：

KN F j 3.353=

t P 138= m L J 22= ‰12=x i

N V V /38.248000348.0480038.04.1000348.00038.04.122

'0=?+?+=++=ω 2/81.9s m g =

KN N V V o /44.148000125.0480048.092.0000125.00048.092.022

"=?+?+=++=ω 由上可得：

gi gi P F G x

x j y 2.29489

)81.944.1(81

.9)1238.2(1383533009.0)

0=?+?+?-?=

++-=ωωλ

取G=2940t 。

（2）起动检查。起动检查：

F q 3.487=

KN P 138=

KN N q /5'

=ω 9.0=y λ 0=q i

KN N q /5.3"=ω

gi i P F G q

q q q q y q 8.324410

81.95.3)

081.981.95(1384873009.081

.9)("

=?+?+??-?=

+?+-=ωωλ

G G q > 所以能够起动

(3)到发线有效长度对牵引质量限制的检查：

到发线长度m L yx 850= m l a 30= 1=j N m L J 22=

t q L N l L G J J a yx yx 4530677.5)22130850()(=??--=?--=

t G G yx 2940=>∴

牵引质量不受到发线有效长度限制。

（4）确定牵引定数。

根据上列计算，牵引定数为t G 2940=

（5）列车长度、牵引净载、列车牵引辆数计算。列车长度：

m L J 22= m t q /677.5= t G 2940= m q G L L J L 8.540677

.5294022=+=+

= 牵引净载： 72.0=J K

t G K G J J 8.2116294072.0=?=?= 列车牵引辆数： t q P 998.78= 37998

.782940===

p q G n 辆线路走向方案概述

1、沿线路地形地貌概述：

从珠河镇出发，线路经过两个垭口，高程依次为114.0m 、63.0m ，经过珠河支流，线路周围分布6个村庄(珠河镇、张村、陈庄、孙家坎、春头、后河镇)，先后穿过两条河（中河，后河）。其珠河镇到第一个垭口，地形线较密，高程起伏变化较大，属于紧坡地段；第一个垭口到陈庄，高程起伏变化较大，属于紧坡地段，陈庄到第二者垭口途径中河主流；从第二个垭口到后河镇，高程起伏变化较小，属于缓坡地段，途径后河主流，平均高程在62m 左右。

2、线路走向方案：

根据地形图，选定垭口、桥位、河谷等控制点，可以初步拟定上、中、下三种走行方案，上下沿河谷走行，展线长度大，且曲线较多，线路总里程较大，在中行方案中可能有隧道存在，上行村庄等障碍物多、且地面自然坡度较陡；中线方案经过高程较高的垭口，要采用隧道方案，增加了工程费用，但村庄等障碍少，线路长度相对较短。下行方案虽然增加了线路长度，不设隧道，展线较大，所以工程费用较大。本设计采用上行方案。

选定方案定线说明

1、定线原则：

紧坡地段定线原则：

通常用足最大坡度定线，以便争取高度使线路不至于额外展长；在展线地段定线时，必须考虑以后的局部改线，故要结合地形、地质等自然条件，在坡度设计上适当留有余地；一般不采用反向坡度，以免增大克服高度引起线路不必要的展长和增加运营支出；在紧坡地段定线，一般应从困难地段向平易地段引线。坡段长度取50m的整数倍，设计坡度取0.1‰的倍数。

缓坡地段定线原则：

在缓坡地段，地形平易，定线时可以以航空线为主导方向，既要力争线路顺直，又要尽量节省工程投资。

为了绕避线路障碍而使线路偏离短直方向时，尽早绕避前方障碍，力求减小偏角；设置曲线时要有障碍的存在；坡段长度不小于列车长度，应尽量采用下坡无需制动的坡度（无害坡度）；车站设置在凸形地段。坡段长度为应取50m的倍数，设计坡度取0.5‰的整倍数。

2、平面设计：

①定线说明：平面共设曲线6处，其中最小曲线半径800m。

从起点站出发设置一左转曲线以绕避中行方案中坡度较陡地段，然后沿河谷行走设置第二条曲线进入隧道；从隧道中一定距离设置第三条曲线，以跨越垭口；经过高程114m的垭口后，再设置一条曲线，绕过陈庄；架设第一座桥跨过中河；通过第二个高程为62m的垭口；继续设置曲线以绕过孙家坎；通过第三个垭口63m 准备跨越后河，之后直达终点后河镇。

平面设计技术指标表

项目单位

线路指标正线线路总长 km

14.875 曲线个数个

6 曲线线路延长 km

6.716 曲线占线路总长比例 00

45.15 最大曲线半径 m 1400 最小曲线半径

800

(3)平面曲线要素表：

平面曲线要素

交点编号曲线半径曲线转角缓和曲线长度圆曲线长度圆曲线切线长

1400 56.8 40 1429 770

800 109.6 70 1600 1169 800 61 80 932 511 800 71 80 1071 610 1200 42 60 940 490 1400 28 60 744 379

3．纵断面设计：

① 纵断面设计原则：局部地段挖方或填方过大，可改变坡段组合或设计标高以减少填方挖方数量；原设计坡度不宜改动（如已用足最大坡度），但在纵断面上填挖高度由一端向另一端逐渐增大到不合理的程度时，则可以根据具体情况改变线路平面位置，如将线路扭转一个角度；坡度设计合理，而在纵断面图上填挖高度由两端向中间逐渐增大到不合理的程度时，则可增设曲线或改变曲线半径以减少中间填挖高度。 ② 纵断面设计设计概述

从珠河镇出发，线路经过河谷阶地，地势平坦，用0.7km 直线平坡；第一个曲线考虑坡度的折减后，用足坡度上坡；为适应地形要求，采用以下六个坡度12‰、11.6‰、12‰、11.2‰、12‰，6‰，-6‰，-11.2‰，0‰，5.3‰，-6.5‰，-5.5‰，4‰，-7‰，坡段长度分别为0.25km 、1.6km 、

1JD 2JD 3JD 4JD 5JD ()m () ()m ()m ()

m 6JD

0.25km 、1.6km 、0.35km 、0.5km 、1.4km 、1.3km 、0.4km 、0.6km 、0.8km 、1.1km 、0.7km 、1.2km 。后有1.5km 的站坪（前0.8km ，后0.7km ）

主要技术指标

项目单位线路指标全线坡度总数个

16 最大坡度地段长度 km

2.8 最大坡度地段占线路总长比例 00

18.8 有害坡地段0006 i 长度 km

5.65 有害地段占线路总长比例

4．设计方案的优点评述及改善意见：

优点：1、坡段长度较大，提高了列车运行平稳性及舒适度；

2、隧道设置合理，采用人字坡，通风、排水较好，减少土石方量；

3、采用高架桥直达终点，合理利用规范规定：设计速度小于160km/h 的区段，按相邻坡段坡度差I 、II 级铁路Δi>3% ,III 级铁路Δi>4%时设置竖曲线。而采用高架桥后，坡度差Δi>2.7%，进而该边坡点处可以避免设置竖曲线，其好处就是避免了在该处和圆曲线发生重叠的问题。

改善：1、平面图上，最小半径曲线采用较多，对列车行车速度有一定限制，更多地应该改用半径较大的曲线，以提高列车行车速度及旅客舒适度，降低运营维修成本

站间输送能力检算

1、运行时分计算

用均衡速度法求行车时分

行车时分计算表

方向坡段长度

（km）设计坡度i

（‰）

曲线当量

坡度i R（‰）

隧道当量

坡度is（‰）

计算坡度ij

（‰）

均衡速度（限

制速度）

（km/h）

每公里走行

时分

（min/km）

该坡段行走

时分（min）

2 3 4 5 6 7

8 9

珠河镇至后河镇方向0.70 0.00 0.00

0.00 0.00 85.00

0.71

0.49

0.25 12.00 0.37

0.00 12.37

23.50 2.55 0.64 1.60 11.60 0.00 0.47 12.07 24.00 2.50 4.00 0.25

12.00 0.00 0.00 12.00 25.00 2.40 0.60 1.60 11.20 0.72 0.00 11.92 25.50 2.35 3.76 0.35 12.00 0.00 0.00 12.00 25.00 2.40 0.84

0.50 6.00 0.55 0.03 6.58 43.50 1.38 0.69

1.40 -6.00 0.26 0.07 -5.68 81.50 0.74 1.03 1.30 -11.20 0.57 0.00 -10.63 78.00 0.77 1.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.00 85.00 0.71 0.28 0.60 5.30 0.00 0.00 5.30 50.00 1.20 0.72

0.80 -6.50 0.15 0.00 -6.35 80.00 0.75 0.60

1.10 -5.50 0.29 0.00 -5.21 81.00 0.74 0.81

0.70 4.00 0.18 0.00 4.18 58.50 1.03 0.72

1.20 -7.00 0.14 0.00 -6.86 79.00 0.76 0.91 0.80 0.00 0.00 0.00 0.00 85.00 0.71 0.56

后河镇至珠河镇方向0.80 0.00 0.00 0.00 0.00 85.00 0.71 0.56

1.20 7.00 0.14 0.00 7.14 7

2.00 0.83 1.00

0.70 -4.00 0.18 0.00 -3.82 83.50 0.72 0.50

1.10 5.50 0.29 0.00 5.79 89.00 0.67 0.74 0.80 6.50 0.15 0.00 6.65 75.00 0.80 0.64 0.60 -5.30 0.00 0.00 -5.30 81.00 0.74 0.44

0.40 0.00 0.00 0.00 0.00 85.00 0.71 0.28

1.30 11.20 0.57 0.00 11.77 53.00 1.13 1.47 1.40 6.00 0.26 0.07 6.33 79.00 0.76 1.06 0.50 -6.00 0.55 0.03 -5.42 81.00 0.74 0.37

0.35 -12.00 0.00 0.00 -12.00 75.00 0.80 0.28

1.60 -11.20 0.72 0.00 -10.48 76.50 0.78 1.25

则行车时分为：

m i n 67.20367.173t =+=+=∑-iL T 后河镇珠河镇 m i n 77.10t i ==∑-L T 珠河镇后河镇

2、区间能力检算

○

1通过能力检算 m in 44.37677.1067.20)()(=++=+++=H B F W Z t t t t T

d T T N Z T /3644

.3790

14401440对=-=-=

○

2输送能力计算

.015.1d /1d /1d /1/2======αβ，，对，对，对，对KH L Z K N N N d N

N N N N N

N KH KH Z Z L L K K PT /23)2.115.110.213.12(2.0136)(1对=?+?+?+?-+=+++-+=

εεεεα d

N N N N N KH

KH Z Z L L PT H /2575.0175.015.0111对=?+?+?+=+++=μμμ

a Mt G N C J H /8.1615

.1108

.211625365103656

6=???==

β ○

3输送能力检查及评价输送能力大于给定的运量15Mt/a ，输送能力满足要求。

工程、运营经济指标计算资料

1、运营费计算：

(1) 列车走行费(采用列车公里法计算)

310.0105()10e l P G a εα-=?+?+??∑∑

珠河镇到后河镇列车行走费为：

各种坡度（按线路设计坡度）每列车走行费：

单向运行费用表

A-B 坡长（km）坡度（‰）公里走行费（元）转向角（。）费用（元）总费用（元）

0.70 0.00 4.93 0 3.451

128.9609428

0.25 12.00 17.69 0 4.4225

1.60 11.60 17.35 56.8 28.2693256

0.25 12.00 17.69 0 4.4225

1.60 11.20 17.21 109.6 28.5187832

0.35 12.00 17.69 0 6.1915

0.50 6.00 11.24 26.2 5.8549354

1.40 -6.00 4.09 34.8 6.0380516

1.30 -11.20 6.61 71 9.229657

0.40 0.00 4.93 0 1.972

0.60 5.30 10.57 0 6.342

0.80 -6.50 4.25 11.2 3.5004304

1.10 -5.50 3.83 30.8 4.4891836

0.70 4.00 9.4 12 6.687604

1.20 -7.00 4.57 16 5.627472

0.80 0.00 4.93 0 3.944

B-A 0.80 0.00 4.93 0 3.944

120.6473668 1.20 7.00 12.28 0 14.736

0.70 -4.00 3.06 0 2.142

1.10 5.50 10.77 30.8 1

2.1231836

0.80 6.50 11.78 11.2 9.5244304

0.60 -5.30 3.74 0 2.244

0.40 0.00 4.93 0 1.972

1.30 11.20 17.26 71 23.074657

1.40 6.00 11.24 34.8 16.0480516

0.50 -6.00 4.09 26.2 2.2799354

0.35 -12.00 7.04 0 2.464

1.60 -11.20 6.65 109.6 11.6227832

0.25 -12.00 7.04 0 1.76

1.60 -11.60 6.87 56.8 11.5013256

0.25 -12.00 7.04 0 1.76

② 货物列车数计算

d G C K G C N j H

/241570

1538053805365106对=?==???= 其中：不计波动系数

C 采用任务书给定值a Mt C /5.1= j K 为货物列车净载系数，取0.72 ③ 年走行费计算

41365()10H K X

N N ηεε

-=?+???∑

)

/(76.22710)65.12096.128()5.0224(3654a 万元=?+??+?=-

(2) 列车起停附加费

36510qt qt H qt

e K N ε

-=?

)

/(1510

24111.173654

a 万元=????=-

(3) 固定设备维修费计算

[()]10ZX ZX XL DF DF BZ BZ Q Q C C G

L e e L e L e L e N e ε

-=++?+?+?+??∑

10]1814001056002670002790003710015.1)757080400(875.14[-?++?+?+?++?=

a /82.163万元=

其中：正线的长度km L ZX 875.14=

到发线长度，取远期到发线有效长度：

km L DF 15.115.0285.0=?+=

查定额有：

a e ZX ?=正线公里元/80400

37100/DF e a =?元站线公里

7570/XL e a =?元公里会让站：105600/c e a =?元站中间站：181400/c e a =?元站

(4) 年运营费计算

εεεε

=++

82.16376.22715++=

a /58.

406万元= 2、工程投资费计算

工程投资采用概率指标法进行计算：

1234567F f f f f f f f =++++++ （万元）

(1) 路基工程费

① 土石方体积计算

土石方体积计算，采用平均面积法，计算见附表1-2

3177095m V W =，325.34837m V T =

②车站地段路基加宽所增加的土石方数量计算：珠河镇：挖）(01150053m L H W V a a a =??=??= 后河镇：301300013m L H W V b b b =??=??=

其中：W 为路基加宽值，会让站为5m ，中间站为13m

L 加宽地段长度，本设计取车站站坪长度：珠河站：1250=L ，后河站：1400=L 曲线地段路基加宽所增加的土石方数量计算：

a S B H =??

各曲线段路基加宽值交点编号

曲线半径

路基外侧加宽值

1400 0.2 280 800 0.4 320 800 0.4 320 800 0.4 320

1200 0.3 360

1400

0.2

280

31280m V W =， 3m 600=总T V

31783751280177095m V W =+=总， 3m 3543734837600=+=总T V

土石方采用综合单价，填方、挖方分别为：

3118.0/P m =挖元，3115.0/P m

=填元 '111f P V P V =?+?挖方挖方填填

35437151783750.18?+?=

万元23.374=

③ 档土墙工程费计算

111()/10d ZX d d f L V P =??

410/)3004.98875.14(??=

万元9.43=

其中：挡土墙工程数量，采用综合数量：3198.4/d V m km =

挡土墙综合单价：3

1300/d

P m =元 ④ 路基工程费

'111d f f f =+

万元

13.4189.4323.374=+=

(2) 桥梁工程费

2222D Z X f f f f =++

QD QD QZ QZ QX QX L P L P L P =?+?+?

8.12065.180757.12050?+?+?=

36.3773=（万元）

其中：四座大桥的长度：m L QD 2050=，延米单价： 1.757/QD P =万元延米

一座中桥长度：

m L QZ 80=

延米单价：延米万元/65.1=QZ P

一座小桥： QX L =20m

延米单价：延米万元/8.1=QX P

（3）涵洞工程费

万元375.66975.060875.143=??=??=H H ZX P L L f

式中 H L 均摊到每正线公里上的涵洞延米数，可按km m /60计 H P 涵洞延米单价，本设计取0.75万元/延米

(4) 隧道工程费

万元16502.27504=?=?=s s P L f

其中：隧道总延米数，按线路实际长度计算：m L s 3600= 隧道延米单价，本设计取 2.2/s P =万元延米

(5) 土地征用费

万元2.15845.171875.145=??=??=SD D ZX P S L f

其中：均摊到每正线公里上的土地亩数，根据本设计限制坡度，可取

正线公里亩/0.71=D S

征地费，本设计取 1.5/D P =万元亩

(6) 轨道工程费

万元2975200875.146=?=?=GD ZX P L f

其中：每公里轨道造价：200/GD P =万元正线公里

(7) 机车、车辆购置费

① 机车购置费

(2)1440

jz zz jd j

H j j j t t t t t n N a A βγ++++=

4302.1241440

)

24720

22030(7.077.1067.17????++++=

万元4.1295=

其中：1t 、2t 列车上下行走行时分，不包括起停时分： mi n )77.1076.17(21+=+t t 机车在机务段整备作业时分：30min jz t = 机车在折返段整备作业时分：20min zz t =