展線
展線(extensionofline)緊坡地段,線路采用的最大坡度一定時(shí),為使線路達(dá)到預(yù)定的高程,需要人為地展長線路的方法。
展線系數(shù)線路起訖點(diǎn)間的定線長度與包括經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)在內(nèi)的航空折線長度之比值。其值均大于1,其大小與沿線地形、地質(zhì)條件,平面與高程障礙的數(shù)量及其分布,設(shè)計(jì)線采用的最大坡度與沿線路方向的地面平均自然縱坡的適應(yīng)程度,經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量及其分布,施工技術(shù)水平以及設(shè)計(jì)思想等因素有關(guān)。一般條件下,平原地區(qū)的展線系數(shù)小于1.1,丘陵地小于1.3。20世紀(jì)70年代中期以前,鐵路牽引動力落后,為滿足運(yùn)輸能力需要,設(shè)計(jì)線多采用較小的限制坡度,因不能應(yīng)地形,故采用展線方法克服高程障礙,加之橋隧施工技術(shù)水平低,為避免長隧道、大跨度橋及高橋,線路多依山傍水,采用短隧道群代替裁彎取直的長隧道,從而使山區(qū)鐵路展線系數(shù)很大。20世紀(jì)80年代以來,鐵路牽引動力等移動設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化,為“線路坡度適應(yīng)地形,固定設(shè)備與移動設(shè)備協(xié)調(diào)配套”的設(shè)計(jì)思想奠定了基礎(chǔ)。加之大跨、高橋、長隧道施工技術(shù)的進(jìn)步,因此,展線系數(shù)有日趨減小之趨勢。
展線方式展線時(shí),應(yīng)根據(jù)需要的展線長度,結(jié)合地形、地質(zhì)條件,因地制宜地靈活采用各種展線方式。展線方式如下圖所示。展線長度不大時(shí),可采用簡單展線方法,一般結(jié)合山嘴、河灣、地貌、地物展線。當(dāng)展線長度較大時(shí),常需迂回展線,稱復(fù)雜展線,有套線、燈泡線、螺旋線等多種方式。河谷線的主河谷自然縱坡大于采用的最大坡度,但側(cè)谷開闊時(shí),可在側(cè)谷內(nèi)采用套線方式展線,見圖(a)虛線,必要時(shí)可采用雙套線。若側(cè)谷谷口狹窄,谷內(nèi)開闊時(shí),可適應(yīng)地形采用平面形似燈泡的燈泡線展線,見圖(a)實(shí)線。地形特別困難時(shí),可采用迂回交叉的環(huán)狀螺旋線方式展線,因交叉處采用橋梁或隧道立體交叉而分別稱為橋梁或隧道螺旋線。
杰出的鐵路設(shè)計(jì)工程師詹天佑(19861~1919),1903~1906年在勘測設(shè)計(jì)京張鐵路(北京豐臺經(jīng)西直門至張家口)時(shí),該線翻越燕山山脈,工程異常艱巨,其中南口至康莊的關(guān)溝段穿越八達(dá)嶺,自然縱坡更為陡峻。詹天佑先生創(chuàng)造性地采用2-8+8-2型機(jī)車與33‰的最大坡度,在青龍橋車站采用了“人”字型展線,將原設(shè)計(jì)6000m長的八達(dá)嶺隧道縮短為1090m,開鑿豎井增加工作面,從而爭取了時(shí)間,縮短了工期,以早投入運(yùn)營的收入,補(bǔ)貼施工款額之不足。在當(dāng)時(shí)條件下,確屬一項(xiàng)創(chuàng)舉。