综合曲线测设必读.pptx

为保证车辆平稳运行，需在线路改变方向为保证车辆平稳运行，需在线路改变方向处加设曲线进行过渡。处加设曲线进行过渡。圆曲线圆曲线：具有一定半径的圆弧。：具有一定半径的圆弧。平面曲线平面曲线 缓和曲线缓和曲线：半径：半径R由无穷大渐变由无穷大渐变 到圆曲线半径。到圆曲线半径。曲线主要点测设曲线主要点测设 曲线测设曲线测设 曲线详细测设曲线详细测设第七章第七章 曲线测设曲线测设 主点测设：主点测设：在地面上标定出不同线型的分在地面上标定出不同线型的分界点及曲中点。界点及曲中点。曲线详细测设：曲线详细测设：测设出具有一定密度的线路测设出具有一定密度的线路中线点。中线点。如果使用如果使用测距仪测距仪或或全站仪全站仪按按任意点极坐标法任意点极坐标法测设曲线，则曲线测设曲线，则曲线主点和曲线详细点可同时主点和曲线详细点可同时设出。设出。注意：注意：必须更换置镜点重新测一次。必须更换置镜点重新测一次。一、圆曲线的主点一、圆曲线的主点ZY、QZ、YZ R 圆曲线半径（设计选配）圆曲线半径（设计选配）转向角（现场实测）转向角（现场实测）R二、圆曲线的要素计算二、圆曲线的要素计算1、切线长、切线长：2 2、曲线长：、曲线长：3 3、外矢距：、外矢距：缓和曲线：直线与圆曲线缓和曲线：直线与圆曲线之间的一段过渡曲线。之间的一段过渡曲线。一、作用和性质一、作用和性质 作用：作用：超高过渡：超高过渡：外轨超高外轨超高 加宽过渡：加宽过渡：内轨加宽内轨加宽 缓和曲线缓和曲线 运动状态过渡：匀速直线运动运动状态过渡：匀速直线运动 匀速圆周运动匀速圆周运动 在在ZHZH处，处，R=无穷大无穷大 在在HY（YH）处，）处，R=R，则则C=R l0性质：性质：HYJ DRR ZHRPlpP 1、缓和曲线缓和曲线坐标系坐标系 原点：原点：ZHZH（HZHZ）。）。X X轴正向：轴正向：沿切线指向沿切线指向JDJD。Y Y轴正向：轴正向：过原点与切线垂直，过原点与切线垂直，指向内侧。指向内侧。二、缓和曲线的方程二、缓和曲线的方程 过过P点的切线与点的切线与X 轴的夹角轴的夹角 2 2、缓和曲线角、缓和曲线角将将coscos、sinsin按级数展开：按级数展开：3、坐标、坐标X、YXY积分得：积分得：实际应用中，舍去高次项，代入实际应用中，舍去高次项，代入C=R l0 得：得：缓和曲线是在不改变直线段方向和保持圆曲线缓和曲线是在不改变直线段方向和保持圆曲线半径不变的条件下，插入到直线段和圆曲线之间。半径不变的条件下，插入到直线段和圆曲线之间。为了在圆曲线与直线之间加入一段缓和曲线为了在圆曲线与直线之间加入一段缓和曲线l l0 0，原，原来的圆曲线需要在垂直于其切线的方向移动一段距来的圆曲线需要在垂直于其切线的方向移动一段距离离p p,因而圆心就由因而圆心就由O O移到移到O O1 1,而原来的半径而原来的半径R R保持不保持不变。变。R三、缓和曲线常数三、缓和曲线常数 我国采用的方法：我国采用的方法：圆曲线圆曲线R半径不变半径不变,圆心内移圆心内移,插入缓和曲线。插入缓和曲线。R变化变化1：圆心移动圆心移动变化变化2：园曲线减园曲线减短短l0变化变化3：曲线总长曲线总长度增加度增加l0R曲线的主点：曲线的主点：直缓点（直缓点（ZH）、缓圆点）、缓圆点(HY)、曲中点、曲中点(QZ)、圆、圆缓点缓点(YH)、缓直点、缓直点(HZ)。m m切切垂垂距距，即即ZHZH（或或HZHZ）到到自自圆圆心心O O1 1 向向切切线线所作垂线垂足的距离。所作垂线垂足的距离。缓和曲线常数缓和曲线常数 缓缓和和曲曲线线的的切切线线角角，即即HYHY（或或YHYH）点点的的切切线线角角与与ZHZH（或或HZHZ）点点切切线线的的交交角角；亦亦即即圆圆曲曲线一端延长部分所对应的圆心角。线一端延长部分所对应的圆心角。缓和曲线的总偏角缓和曲线的总偏角。p p圆圆曲曲线线的的内内移移量量，为为垂垂线线长长与与圆圆曲曲线线半半径径R R之差。之差。x0、y0四、圆曲线加缓和四、圆曲线加缓和曲线综合要素计算及主点测设曲线综合要素计算及主点测设1、曲线主点、曲线主点 1、ZH 2、HY 3、QZ 4、YH 5、HZ2 2、曲线综合要素计算、曲线综合要素计算 例例已知线路某转点已知线路某转点ZD的里程为的里程为DK25+536.32，ZD到到JD的距离为的距离为D=893.86 m。R=500 m，l0=60 m，Z=355123，试计算缓和曲线常数和综合要素试计算缓和曲线常数和综合要素 并推算各主点的里程。并推算各主点的里程。解解（1 1）缓和曲线常数）缓和曲线常数举例举例（2）曲线综合要素）曲线综合要素q=2T L=10.81m（3 3）主点里程推算）主点里程推算 里程推算：里程推算：检核计算：检核计算：ZD DK25+536.32 ZH DK26+238.32+（D-T）702.00 +2T 383.72 ZH DK26+238.32 DK26+622.04+l0 60 -q 10.81 HY DK26+298.32 HZ DK26+611.23+（L-2l0)/2 126.45QZQZ DK26+424.77+(L-2l0)/2 126.46YH DK26+551.23+l0 60HZ DK26+611.233 3、曲线主点测设、曲线主点测设 （1）在）在JD上安置经纬仪，对中、整平。上安置经纬仪，对中、整平。（2）后视始端切线方向上的相邻交点或转点，）后视始端切线方向上的相邻交点或转点，自自 JD 于视线方向上测设于视线方向上测设(T-x0)，可钉设出，可钉设出 HY在始切线上的垂足在始切线上的垂足YC；据此继续向里程；据此继续向里程 减少方向测设减少方向测设x0，则可钉设出，则可钉设出ZH。（3）后视末端切线方向上的相邻交点或转点，）后视末端切线方向上的相邻交点或转点，自自 JD于视线方向上测设于视线方向上测设(T-x0)，可钉设出，可钉设出 YH在始切线上的垂足在始切线上的垂足YC；据此继续向里程；据此继续向里程 增加方向测设增加方向测设x0，则可钉设出，则可钉设出HZ。3 3、曲线主点测设、曲线主点测设 4测设出内角平分线，自测设出内角平分线，自JD于内角平分上测设于内角平分上测设 外矢距外矢距E0，则可钉出，则可钉出QZ。5在始切线上的垂足在始切线上的垂足YC上安置经纬仪，对中、上安置经纬仪，对中、整平。整平。6后视始端切线方向上的相邻交点或转点，向后视始端切线方向上的相邻交点或转点，向 曲线内侧测设切线的垂线方向，自曲线内侧测设切线的垂线方向，自YC 于该方于该方 向测设向测设y0，可钉设出，可钉设出HY。同理可测设出同理可测设出YH。曲线详细测设：按一定的密度对曲线进行加曲线详细测设：按一定的密度对曲线进行加密点测设，以详细标定出曲线的平面形状。密点测设，以详细标定出曲线的平面形状。缓和曲线缓和曲线 每隔每隔10m10m 铁路铁路 圆曲线圆曲线 20m20m整桩整桩 特殊情况：如果设计需要或在地形变化处特殊情况：如果设计需要或在地形变化处另设整米加桩。另设整米加桩。11-5 11-5 圆曲线加缓和圆曲线加缓和曲线的详细测设曲线的详细测设偏角：偏角：弦切角弦切角 1 1、2 2、3 3、弦长：弦长：c c1 1、c c2 2、c c3 3 偏角法实质：偏角法实质：角度与距离的交会法。角度与距离的交会法。关键：关键：偏角计算偏角计算,测站点仪器定向测站点仪器定向一、偏角法原理一、偏角法原理1123pccc 若切线方向的水平度盘读数为若切线方向的水平度盘读数为0000000000 正拨：正拨：度盘读数度盘读数 =偏角值偏角值 反拨：反拨：度盘读数度盘读数=360-=360-偏角值。偏角值。正拨与反拨正拨与反拨 正拨正拨 反拨反拨 1 1圆曲线偏角圆曲线偏角i偏角偏角 li两点间的曲线长两点间的曲线长 R 圆曲线半径圆曲线半径二、偏角计算二、偏角计算iR113pc2 2缓和曲线偏角缓和曲线偏角计算各分段点的偏角计算各分段点的偏角计算步骤计算步骤（1 1）根据）根据 求出求出 （2 2）（3 3）（4 4）举 例已知R 500 m，l0 60 m，ZH的里程为K33+422.67，求缓和曲线上各点的偏角。测设方法测设方法二、切线支距法测设圆曲线二、切线支距法测设圆曲线 （切切线线支支距距法法适适用用于于地地势势较较平平坦坦的的地区）地区）1 1测测设设原原理理：切切线线支支距距法法即即直直角角坐标法。坐标法。(1)(1)切线坐标系：切线坐标系：见见图图11-8 坐坐标标原原点点：曲曲线线起起点点ZYZY或或曲曲线线终终点点YZYZ；x x轴轴：ZYZY或或YZYZ到到JDJD的切线方向；的切线方向；y轴轴：过：过ZY或或YZ与切线垂线的方与切线垂线的方向，即圆心方向。向，即圆心方向。图图 11-8（2 2）曲线点直角坐标的计算）曲线点直角坐标的计算如如图图11-811-8,曲线点的直角坐标（曲线点的直角坐标（x x,y y）为：）为：式式中中:R R 为为圆圆曲曲线线半半径径，L Li i为为曲曲线线点点i i至至ZYZY（或或YZYZ）的的曲曲线线长长，一一般般定定为为10m10m、20m20m、3Om3Om，即即每每10m10m一一桩桩。根根据据R R及及L Li i值，即可计算相应的值，即可计算相应的x xi i，y yi i 。（11-11-3 3）图图11-9 切线支距法测设圆曲线切线支距法测设圆曲线 2 2测设方法测设方法以以图图11-911-9为例，设在圆曲线上每为例，设在圆曲线上每10m10m测设一点。测设一点。从曲线表第三册第九表中查取从曲线表第三册第九表中查取(L Li-x-xi i)及及yi i 值值以以R R 和和L Li为为引引数数，查查取取曲曲线线长长为为10m10m倍倍数数的的（Li-xi）及及yi 值，如表值，如表11-311-3。LR=700R=600R=500L-L-xyL-L-xyL-L-xy101020203030404050500.000.000.000.000.010010.020.020.040.040.070.070.290.290.640.641.141.141.791.790.000.000.000.000.010.010.030.030.060.060.080.080.330.330.750.751.331.332.082.080.000.000.010.010.020.020.040.040.080.080.100.100.400.400.900.901.601.602.502.50 表表11-3 圆曲线切线支距表圆曲线切线支距表 测设步骤：测设步骤：（1 1）先沿切线上每）先沿切线上每1Om1Om量一点量一点,将半个曲线长度测设将半个曲线长度测设完毕；完毕；（2 2）于每）于每10m10m处处回量回量Li-xi，可得各曲线点在可得各曲线点在X X轴上轴上的投影的投影,即各曲线点的即各曲线点的X X值；值；（3 3）过各曲线点在）过各曲线点在X X轴上的投影点做切线的垂直方轴上的投影点做切线的垂直方向，并在垂直方向上向，并在垂直方向上量取量取yi,即测设出圆曲线的各点。即测设出圆曲线的各点。直角的测设方法：直角的测设方法：用经纬仪拨直角测设用经纬仪拨直角测设 y轴方向。轴方向。切线支距法测设圆曲线加缓和曲线切线支距法测设圆曲线加缓和曲线实质是：直角坐标法测设曲线点位。实质是：直角坐标法测设曲线点位。1、计算公式、计算公式缓和曲线部分，测设点的坐标：缓和曲线部分，测设点的坐标：圆曲线部分，测设点的坐标圆曲线部分，测设点的坐标：（如（如图图11-9）式中：式中：li为曲线点为曲线点i的曲线长。的曲线长。li为曲线点为曲线点i的曲线长的曲线长。式中：式中：圆曲线部分，测设圆曲线部分，测设点的坐标：点的坐标：(JD)图图11-19v 切线支距法测设用表切线支距法测设用表（表（表11-8）表中横粗线以上的是缓和曲线部分，横粗线以下是圆曲线部分。表中横粗线以上的是缓和曲线部分，横粗线以下是圆曲线部分。表中的表中的L即上述待定曲线点的曲线长即上述待定曲线点的曲线长li。2测设方法测设方法 与切线支距法测设圆曲线的方法相同。与切线支距法测设圆曲线的方法相同。要安置两次仪器（要安置两次仪器（ZH、HZ）。图图11-9 切线支距法切线支距法测设圆曲线测设圆曲线 闭合差：由拨角误差和量距误差共同引起的，闭合差：由拨角误差和量距误差共同引起的，其大小不应超过一定的限值。其大小不应超过一定的限值。新建铁路工程测量规范新建铁路工程测量规范规定：规定：fZ 纵向闭合差纵向闭合差 闭合差闭合差f fH 横向闭合差横向闭合差11-6 11-6 曲线测设的精度要求曲线测设的精度要求谢谢大家谢谢大家