《鐵路信號運營基礎》第二章

1、第二章第二章 鐵路線路、鐵路選線與既有線改造鐵路線路、鐵路選線與既有線改造第一部分第一部分 鐵路線路鐵路線路第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成第二節(jié)第二節(jié) 鐵路的平面和縱斷面鐵路的平面和縱斷面第三節(jié)第三節(jié) 限界限界第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成原因：信號設備反映線路的狀態(tài)原因：信號設備反映線路的狀態(tài) 信號設備安裝在線路設備上轉轍機信號設備安裝在線路設備上轉轍機( (道岔道岔) ) 軌道電路軌道電路( (鋼軌鋼軌) )線路定義：線路定義： 機車車輛走行的通路叫線路機車車輛走行的通路叫線路, ,是機車車輛和列車運行的基礎。是機車車輛和列車運行的基礎。線路組成：軌道線路組成：軌道

2、 下部建筑下部建筑 鐵路線路是由路基、橋隧建筑物和軌道組成的一個整體工鐵路線路是由路基、橋隧建筑物和軌道組成的一個整體工程結構。程結構。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成一、有砟軌道線路一、有砟軌道線路定義：也稱上部建筑，它由鋼軌、軌枕、道床、道岔定義：也稱上部建筑，它由鋼軌、軌枕、道床、道岔和聯和聯結零件、防爬設備等組成。如下圖：結零件、防爬設備等組成。如下圖：第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成道床道床 定義：道床是鋪設定義：道床是鋪設 在路基面上的道碴在路基面上的道碴( (碎碎 石或砂子石或砂子) )層。層。 作用：道床鋪設于作用：道床鋪設于 路基之上、軌枕之下，它路基之上

3、、軌枕之下，它 作為軌排的基礎，應具有以下功用：作為軌排的基礎，應具有以下功用： (1)(1)將機車車輛的荷載通過鋼軌、軌枕并經過道床的擴散作用分散將機車車輛的荷載通過鋼軌、軌枕并經過道床的擴散作用分散于路基面上，起著保護路基的作用；于路基面上，起著保護路基的作用； (2)(2)具有良好的排水性能，這對減輕軌道的凍害和提高軌道的承載具有良好的排水性能，這對減輕軌道的凍害和提高軌道的承載能力非常重要；能力非常重要； (3)(3)提供一定的彈性和浮力，起到緩沖和減振的作用；提供一定的彈性和浮力，起到緩沖和減振的作用； (4)(4)用來保持軌道的平順性和軌向，阻止軌枕移動鋼軌。用來保持軌道的平順性和

4、軌向，阻止軌枕移動鋼軌。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 道床的材料：必須質地堅韌，吸水度低，排水性能好，耐道床的材料：必須質地堅韌，吸水度低，排水性能好，耐凍性能強，不易風化，不易壓碎、磨碎和搗碎，不易被風吹走凍性能強，不易風化，不易壓碎、磨碎和搗碎，不易被風吹走和被水沖走。和被水沖走。 用作道床材料的有碎石、熔爐礦碴、篩選卵石及粗砂和中用作道床材料的有碎石、熔爐礦碴、篩選卵石及粗砂和中砂等，我國鐵路多數采用碎石道碴。砂等，我國鐵路多數采用碎石道碴。 隨著列車運行速度的變化，石灰?guī)r道碴容易碎成細粒和粉隨著列車運行速度的變化，石灰?guī)r道碴容易碎成細粒和粉末并與水結合成硬塊，我們稱之為板

5、結，增加了軌道的剛度，末并與水結合成硬塊，我們稱之為板結，增加了軌道的剛度，加劇了機車車輛對軌道的沖擊振動作用。因此，在我國繁加劇了機車車輛對軌道的沖擊振動作用。因此，在我國繁忙干忙干線和快速與高速客運專線上，都要采用質地堅硬的火成巖道碴，線和快速與高速客運專線上，都要采用質地堅硬的火成巖道碴，如花崗巖、砂巖、玄武巖等經過破碎篩選而成的道碴。如花崗巖、砂巖、玄武巖等經過破碎篩選而成的道碴。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 道床的斷面：道床的斷面： 道床斷面包括道床厚度、道床斷面包括道床厚度、頂面寬度及道床邊坡三個主要頂面寬度及道床邊坡三個主要特征。特征。 (1)(1)道床厚度應根據作

6、用在道床厚度應根據作用在道床頂面上的軌枕壓力在道床內道床頂面上的軌枕壓力在道床內部的傳遞性及路基的承載能力來部的傳遞性及路基的承載能力來決定。決定。 道床厚度，系指直線上或內軌中軸下枕底道碴處于壓實狀態(tài)時的道床厚度，系指直線上或內軌中軸下枕底道碴處于壓實狀態(tài)時的厚度。厚度。 橋梁上道碴槽內碎石道床厚度不得小于橋梁上道碴槽內碎石道床厚度不得小于25cm25cm，改建困難條件下，改建困難條件下，不得小于不得小于20cm20cm。 第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 (2) (2)道床的頂面寬度主要取決于軌枕長度，其在軌枕兩端伸道床的頂面寬度主要取決于軌枕長度，其在軌枕兩端伸出的部分稱為道床

7、肩寬。出的部分稱為道床肩寬。 它的存在是為阻止石碴受到列車振動而從軌枕下擠出，以它的存在是為阻止石碴受到列車振動而從軌枕下擠出，以保持道床緊密狀態(tài)和足夠的橫向阻力。保持道床緊密狀態(tài)和足夠的橫向阻力。 我國的道床肩寬，在普通線路上定為我國的道床肩寬，在普通線路上定為202030cm30cm；在無縫線；在無縫線路上定為路上定為404045cm45cm，為了提高橫向阻力，還可根據需要將道床，為了提高橫向阻力，還可根據需要將道床肩堆高肩堆高15cm15cm。 (3)(3)自道床頂向引向路基頂面的斜坡稱為道床邊坡，其大小自道床頂向引向路基頂面的斜坡稱為道床邊坡，其大小對保證道床的堅固穩(wěn)定有十分重要的意義

8、。對保證道床的堅固穩(wěn)定有十分重要的意義。 道床邊坡的穩(wěn)定性取決于道碴材料的內摩擦角和粘聚力，道床邊坡的穩(wěn)定性取決于道碴材料的內摩擦角和粘聚力，也與道床肩寬有一定的聯系。也與道床肩寬有一定的聯系。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 道床變形：道床變形： 彈件變形：發(fā)生在列車荷載作用下，當荷載卸除，變形即彈件變形：發(fā)生在列車荷載作用下，當荷載卸除，變形即恢復。恢復。 永久變形：在變形恢復過程中殘留下來并隨著列車荷載重永久變形：在變形恢復過程中殘留下來并隨著列車荷載重復作用的次數增加而積累的變形。復作用的次數增加而積累的變形。 軌道結構的破壞：軌道結構的破壞： 道床下沉可分為初始急劇下沉和后

9、期緩慢下沉階段。道床的下道床下沉可分為初始急劇下沉和后期緩慢下沉階段。道床的下沉，特別是不均勻下沉，是軌道結構破壞的主要形式之一。沉，特別是不均勻下沉，是軌道結構破壞的主要形式之一。 道床不均勻下沉的結果導致軌道不平順的產生，因而影響列車道床不均勻下沉的結果導致軌道不平順的產生，因而影響列車運行的平穩(wěn)。運行的平穩(wěn)。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成鋼軌鋼軌第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 鋼軌的功用：鋼軌的功用，鋼軌的功用：鋼軌的功用，在于支撐并引導機車車輛的車在于支撐并引導機車車輛的車輪，直接承受來自車輪的力，輪，直接承受來自車輪的力，以及為車輪的滾動提供最小阻以及為車輪的

10、滾動提供最小阻力的表面。力的表面。( (在電力牽引或自在電力牽引或自動閉塞區(qū)段，鋼軌還可以兼供動閉塞區(qū)段，鋼軌還可以兼供軌道電路之用。軌道電路之用。) )n軌距：中國規(guī)定，直線軌距的標準是軌距：中國規(guī)定，直線軌距的標準是1435mm1435mm，規(guī)定允許誤差為，規(guī)定允許誤差為（+6+6，-2mm-2mm）。這也是國際標準軌距。大于這個標準的，稱之）。這也是國際標準軌距。大于這個標準的，稱之為寬軌，小于這個標準的稱之為窄軌。為寬軌，小于這個標準的稱之為窄軌。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 鋼軌的質量和長度：鋼軌的質量和長度： 鋼軌類型習慣上以鋼軌類型習慣上以“每米質量數每米質量數”來

11、表示。我來表示。我國鐵路采用的鋼軌類型主要有國鐵路采用的鋼軌類型主要有75kg/m75kg/m，60kg/m60kg/m，50kg/m50kg/m，43kg/m43kg/m。質量越質量越大，表示截面的強度特性越高。大，表示截面的強度特性越高。 世界各國鐵路自行確定鋼軌類型：世界各國鐵路自行確定鋼軌類型：蘇聯鐵路的鋼軌類型為蘇聯鐵路的鋼軌類型為50kg/m50kg/m，65kg/m65kg/m，75kg/m75kg/m，美國干線上采用的鋼軌為美國干線上采用的鋼軌為132RE(66kg/m)132RE(66kg/m)，136RE(68kg/m)136RE(68kg/m)及及l(fā)33RE(66.5kg

12、/m)l33RE(66.5kg/m)。 總的趨勢是世界各國鐵路的鋼軌類型向重型發(fā)展，以適應日益繁重的總的趨勢是世界各國鐵路的鋼軌類型向重型發(fā)展，以適應日益繁重的運營條件。運營條件。 為了減少鋼軌接頭，應盡量采用長的鋼軌，但世界各國鐵路的鋼軌長為了減少鋼軌接頭，應盡量采用長的鋼軌，但世界各國鐵路的鋼軌長度都限制在一定的范圍內。蘇聯的標準鋼軌長度為度都限制在一定的范圍內。蘇聯的標準鋼軌長度為25m25m，德國為德國為15m15m、60m60m、70m70m三種。美國為三種。美國為11.8911.8923.96m23.96m，我國的標準采用我國的標準采用25m25m和和12.25m12.25m兩種，

13、對兩種，對于于75kg/m75kg/m鋼軌只有長度為鋼軌只有長度為25m25m的一種。的一種。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 鋼軌接頭處可將相鄰兩根鋼軌用夾板連接，夾板形狀如圖所示。鋼軌接頭處可將相鄰兩根鋼軌用夾板連接，夾板形狀如圖所示。也可采用焊接的方法將鋼軌連接在一起。也可采用焊接的方法將鋼軌連接在一起。 鋼軌接頭鋼軌接頭 斜坡支承型雙頭對稱式夾板斜坡支承型雙頭對稱式夾板 第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成采用懸空的方式支承在軌枕上，如圖采用懸空的方式支承在軌枕上，如圖 在兩根鋼軌的端跟留有在兩根鋼軌的端跟留有8 810mm10mm間隙，稱為軌縫，使鋼軌間隙，稱為軌縫，

14、使鋼軌熱脹冷縮有一定的余地；但是，鋼軌接頭的存在，中斷了連續(xù)的熱脹冷縮有一定的余地；但是，鋼軌接頭的存在，中斷了連續(xù)的軌線，車輪經過鋼軌接頭，便會產生劇烈的沖擊振動，為了消滅軌線，車輪經過鋼軌接頭，便會產生劇烈的沖擊振動，為了消滅鋼軌接頭，采用焊接方式把鋼軌連接起來，使鋼軌的長度遠遠長鋼軌接頭，采用焊接方式把鋼軌連接起來，使鋼軌的長度遠遠長于標準長度，就就是目前世界各國普遍采用的無縫線路，這為改于標準長度，就就是目前世界各國普遍采用的無縫線路，這為改善列車運行創(chuàng)造了有利的條件。善列車運行創(chuàng)造了有利的條件?！盁o縫線路無縫線路” ” 將每根將每根12.5m12.5m或或25m25m長的鋼軌聯結成軌

15、道，很顯然每隔長的鋼軌聯結成軌道，很顯然每隔12.5m12.5m或或25m25m就就會有一個接頭。接頭之間還有一道軌縫，大約為會有一個接頭。接頭之間還有一道軌縫，大約為6mm6mm。留軌縫的道。留軌縫的道理很簡單，是為了防止鋼軌在熱脹冷縮時產生的溫度力。理很簡單，是為了防止鋼軌在熱脹冷縮時產生的溫度力。n所謂所謂“無縫線路無縫線路”，就是把不鉆孔、不淬火的，就是把不鉆孔、不淬火的25m25m長的鋼軌，在基地工長的鋼軌，在基地工廠用氣壓焊或接觸焊的辦法，焊成廠用氣壓焊或接觸焊的辦法，焊成200m200m到到500m500m的長軌，然后運到鋪軌的長軌，然后運到鋪軌地點，再焊接成地點，再焊接成100

16、0m1000m到到2000m2000m的長度，鋪到線路上就成為一段無縫線的長度，鋪到線路上就成為一段無縫線路。如果沒有加工、運輸、施工上的困難，從理論上講，路。如果沒有加工、運輸、施工上的困難，從理論上講，“無縫線路無縫線路”可以無限長。可以無限長。n“無縫線路無縫線路” ” 熱脹冷縮熱脹冷縮的問題如何處理的問題如何處理？n在我國是采用高強螺栓、扣板式扣件或彈條扣件等對鋼軌進行約束。在我國是采用高強螺栓、扣板式扣件或彈條扣件等對鋼軌進行約束。實驗表明，直徑實驗表明，直徑24mm24mm的高強螺栓，六孔夾板接頭可提供的高強螺栓，六孔夾板接頭可提供4040至至6060噸的噸的縱向阻力。彈條扣件每根

17、軌枕可提供縱向阻力。彈條扣件每根軌枕可提供1.61.6噸的縱向阻力。噸的縱向阻力。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 鋼軌的傷損：鋼軌在使用過程中常因發(fā)生裂紋、折斷和磨耗等傷損鋼軌的傷損：鋼軌在使用過程中常因發(fā)生裂紋、折斷和磨耗等傷損而不到使用期限就將需更換。因此。鋼軌的傷損是鐵路上的一個突出問題，而不到使用期限就將需更換。因此。鋼軌的傷損是鐵路上的一個突出問題，嚴重影響了行車安全。嚴重影響了行車安全。 常見的傷損有軌腰螺栓孔裂紋、軌頭核傷和軌頭剝離等等，圖中，常見的傷損有軌腰螺栓孔裂紋、軌頭核傷和軌頭剝離等等，圖中，軌頭核傷是最危險的傷損。它會在列車荷載重復作用下而使鋼軌突然斷裂，軌

18、頭核傷是最危險的傷損。它會在列車荷載重復作用下而使鋼軌突然斷裂，因此，要用高科技裝備的探傷車因此，要用高科技裝備的探傷車( (超聲波深傷車超聲波深傷車) )定期檢查。定期檢查。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 鋼軌磨耗是鋼軌的另一種傷損形式。它主要有垂直磨耗、鋼軌磨耗是鋼軌的另一種傷損形式。它主要有垂直磨耗、側面磨耗和波形磨耗等。側面磨耗和波形磨耗等。 垂直磨耗：不論在直線或曲線上都存在；垂直磨耗：不論在直線或曲線上都存在； 側面磨耗主要發(fā)生在曲線的外股鋼軌上。圖中為比較嚴側面磨耗主要發(fā)生在曲線的外股鋼軌上。圖中為比較嚴重的側面磨耗；但隨著列車速度的提高。列車左右擺動使直線重的側面磨

19、耗；但隨著列車速度的提高。列車左右擺動使直線上的兩股鋼軌也產生交替?zhèn)饶?。上的兩股鋼軌也產生交替?zhèn)饶?。第一?jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成軌枕軌枕 第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成軌枕的功用：軌枕的功用： 軌枕是軌下基礎部件之一。它的功用是支承鋼軌。保持軌軌枕是軌下基礎部件之一。它的功用是支承鋼軌。保持軌距和方向，并將鋼軌對它的各種壓力傳遞到道床上。因此，軌距和方向，并將鋼軌對它的各種壓力傳遞到道床上。因此，軌枕必須具有堅固性、彈性和耐久性。枕必須具有堅固性、彈性和耐久性。 軌枕的分類：軌枕的分類： 軌枕按其使用部位可以分為：軌枕按其使用部位可以分為： 用于區(qū)間線路的普通軌枕用于

20、區(qū)間線路的普通軌枕 用于道岔上的岔枕用于道岔上的岔枕 用于無碴橋上的橋枕。用于無碴橋上的橋枕。 按材料可以分為：按材料可以分為：木枕：木枕用量逐漸減少木枕：木枕用量逐漸減少混凝土枕：混凝土枕在我國鐵路上廣泛應用混凝土枕：混凝土枕在我國鐵路上廣泛應用第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 無論使用哪一種軌枕，對軌無論使用哪一種軌枕，對軌道電路來說，都要求它對鋼軌有道電路來說，都要求它對鋼軌有很好的電氣絕緣。很好的電氣絕緣。 在曲線處除用軌枕保持軌距在曲線處除用軌枕保持軌距外。還加裝有軌距桿，使調整好外。還加裝有軌距桿，使調整好的軌距不變，設有軌道電路時，的軌距不變，設有軌道電路時，軌距桿要實

21、行電氣絕緣。軌距桿要實行電氣絕緣。 我國普通軌枕的長度為我國普通軌枕的長度為2.5m2.5m，道岔用的岔枕和橋梁上用的橋枕，道岔用的岔枕和橋梁上用的橋枕，其長度有其長度有2.64.85m2.64.85m等多種。每等多種。每公里線路上鋪設軌枕的數量，一公里線路上鋪設軌枕的數量，一般在般在1440144018401840根之間，應結合根之間，應結合運量和行車速度等運營條件而確運量和行車速度等運營條件而確定。定。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成聯結設備：聯結設備： 聯結零件可分為接頭聯結零件和中間連接零件。聯結零件可分為接頭聯結零件和中間連接零件。 接頭聯結零件接頭聯結零件 作用作用: :

22、聯結鋼軌與鋼軌間的接頭；聯結鋼軌與鋼軌間的接頭； 組成組成: :魚尾板、螺栓、螺帽、彈性墊圈等。魚尾板、螺栓、螺帽、彈性墊圈等。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成中間聯結零件中間聯結零件 作用：將鋼軌緊扣在軌枕上；作用：將鋼軌緊扣在軌枕上； 分類：木枕用和鋼筋混凝土用。分類：木枕用和鋼筋混凝土用。木枕用中間聯結零件木枕用中間聯結零件 型彈條扣件型彈條扣件 第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 鋼軌接縫處必須保持的縫隙叫做軌縫。當溫度變化使鋼軌鋼軌接縫處必須保持的縫隙叫做軌縫。當溫度變化使鋼軌產生伸縮時，它可以起調節(jié)作用。產生伸縮時，它可以起調節(jié)作用。 在裝有軌道電路的區(qū)段，軌道電

23、路的兩端要在鋼軌接縫處在裝有軌道電路的區(qū)段，軌道電路的兩端要在鋼軌接縫處裝上電氣絕緣，叫做鋼軌絕緣；裝上電氣絕緣，叫做鋼軌絕緣； 在軌道電路中間的鋼軌接縫處，要用導接線把接縫兩邊的在軌道電路中間的鋼軌接縫處，要用導接線把接縫兩邊的鋼軌連接起來，以便使鋼軌阻抗穩(wěn)定不變，更好地導通信號電鋼軌連接起來，以便使鋼軌阻抗穩(wěn)定不變，更好地導通信號電流。流。 由此可見，鋼軌接縫越少，對軌道電路越有利。在軌縫處由此可見，鋼軌接縫越少，對軌道電路越有利。在軌縫處安裝的鋼軌絕緣與鋼軌類型有關，例如有安裝的鋼軌絕緣與鋼軌類型有關，例如有50kg/m50kg/m鋼軌用的鋼軌鋼軌用的鋼軌絕緣，絕緣，60kg/m60kg

24、/m鋼軌用的鋼軌絕緣等。鋼軌用的鋼軌絕緣等。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 防爬設備：防爬設備： 線路爬行線路爬行因列車運行時縱向的作用，使鋼軌甚至帶動因列車運行時縱向的作用，使鋼軌甚至帶動軌枕產生縱向移動，這種現象叫線路爬行。軌枕產生縱向移動，這種現象叫線路爬行。 危危 害害軌縫不均，軌枕歪斜，對軌道造成極大破壞，軌縫不均，軌枕歪斜，對軌道造成極大破壞，危及行車安全。危及行車安全。 防爬措施防爬措施安裝防爬器和防爬撐。安裝防爬器和防爬撐。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 在曲線地段，由于列車橫向在曲線地段，由于列車橫向力的作用，很容易引起軌距擴大。力的作用，很容易引起軌

25、距擴大。預防方法是采用軌距拉桿進行加預防方法是采用軌距拉桿進行加固。固。 第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成二、下部建筑二、下部建筑 路基：路塹及路堤路基：路塹及路堤 橋梁：橋梁： 遂道：遂道： 涵洞：涵洞：第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成( (一一) )路基路基 路基的基本形式路基的基本形式 路基的基本形式：主要有路堤和路塹。路基的基本形式：主要有路堤和路塹。 路堤：鋪設軌道的路基面高于天然地面時，路基以填筑路堤：鋪設軌道的路基面高于天然地面時，路基以填筑的方式構成，這種路基稱為的方式構成，這種路基稱為路堤路堤。路堤通常由路基面、邊坡、。路堤通常由路基面、邊坡、護道、排水溝

26、等幾部分組成。護道、排水溝等幾部分組成。n當鋪設軌道的路基面高于天然地面時，路基以填筑的方式構成，當鋪設軌道的路基面高于天然地面時，路基以填筑的方式構成，這種路基稱為路堤。這種路基稱為路堤。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成 路塹：當鋪設軌道的路基面低于天然地面時，路基以開挖方式路塹：當鋪設軌道的路基面低于天然地面時，路基以開挖方式構成，這種路基稱為構成，這種路基稱為路塹路塹。 n在可能的情況下，路基應避免高堤深塹，以減少施工難度和施在可能的情況下，路基應避免高堤深塹，以減少施工難度和施工量，也便于提高路基質量。最好的路基應該是不挖不填的路工量，也便于提高路基質量。最好的路基應該是不挖

27、不填的路基。基。n路基大多數為土質，因而水的侵害是路基難以保持堅固、穩(wěn)定的主要路基大多數為土質，因而水的侵害是路基難以保持堅固、穩(wěn)定的主要原因。所以在修筑路基時，必須考慮排水問題。除了修挖縱向排水溝、原因。所以在修筑路基時，必須考慮排水問題。除了修挖縱向排水溝、側溝、截水溝外，還可以利用取土坑排泄地面水。為了攔截地下水和側溝、截水溝外，還可以利用取土坑排泄地面水。為了攔截地下水和降低地下水位，可修建滲溝、滲管等地下排水設備。降低地下水位，可修建滲溝、滲管等地下排水設備。n路基邊坡可采用種草、鋪草皮、植樹、抹面、灌漿、砌石護坡以及設路基邊坡可采用種草、鋪草皮、植樹、抹面、灌漿、砌石護坡以及設置擋

28、土墻等方法來保持路基穩(wěn)定。置擋土墻等方法來保持路基穩(wěn)定。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成路基的防護路基的防護 為了保證路的堅實穩(wěn)固，防止路堤和路塹邊坡坍塌，應為了保證路的堅實穩(wěn)固，防止路堤和路塹邊坡坍塌，應進行防護和加固。如擋土墻和護坡。進行防護和加固。如擋土墻和護坡。擋土墻擋土墻 護護坡坡第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成( (二二) )橋隧建筑物橋隧建筑物 1 1、作用、作用 鐵路線路要通過江河、溪溝、谷地以及山嶺等天然障礙，鐵路線路要通過江河、溪溝、谷地以及山嶺等天然障礙，或要跨越出公路或鐵路時，就需要修筑橋隧建筑物，以使鐵路或要跨越出公路或鐵路時，就需要修筑橋隧建筑物

29、，以使鐵路線路得以繼續(xù)向前延伸。線路得以繼續(xù)向前延伸。 2 2、主要設施：橋梁、涵洞、隧道等。、主要設施：橋梁、涵洞、隧道等。 橋梁橋梁 (1) (1)組成：橋面、橋跨結構、墩臺及基礎四部分組成。組成：橋面、橋跨結構、墩臺及基礎四部分組成。 橋面橋面: :橋跨上鋪設軌道的部分；橋跨上鋪設軌道的部分； 橋跨結構橋跨結構: :橋梁承受載荷、跨越障礙的部分；橋梁承受載荷、跨越障礙的部分； 墩臺墩臺: :支撐橋梁結構的部分；支撐橋梁結構的部分； 基礎基礎: :墩臺底部為基礎。墩臺底部為基礎。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成涵洞涵洞涵洞設在路堤下部填土

30、中，是用以通過水流的建筑物。涵洞設在路堤下部填土中，是用以通過水流的建筑物。 1 1、組成：洞身、基礎、端墻、翼墻所組成。、組成：洞身、基礎、端墻、翼墻所組成。 2 2、分類：、分類： 按建筑材料不同分為：石涵、混凝土涵、鋼筋混凝土涵、按建筑材料不同分為：石涵、混凝土涵、鋼筋混凝土涵、鐵涵等；鐵涵等； 按涵洞截面形狀分：矩形、圓形、拱形等。按涵洞截面形狀分：矩形、圓形、拱形等。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成隧道隧道 大多建筑在山中，用以避免開挖很深的路塹，或修筑很長大多建筑在山中，用以避免開挖很深的路塹，或修筑很長的迂回線。的迂回線。 1 1、組成：洞門、洞頂、內部襯砌等；、組成：

31、洞門、洞頂、內部襯砌等； 2 2、類型：山嶺隧道、水底隧道及地下鐵路。、類型：山嶺隧道、水底隧道及地下鐵路。第一節(jié)第一節(jié) 鐵路線路的組成鐵路線路的組成三、無砟軌道線路三、無砟軌道線路 無砟軌道的軌枕本無砟軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成，而路身是混凝土澆灌而成，而路基也不用碎石，鐵軌、軌枕基也不用碎石，鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。無砟直接鋪在混凝土路上。無砟軌道是當今世界先進的軌道軌道是當今世界先進的軌道技術，可以減少維護、降低技術，可以減少維護、降低粉塵、美化環(huán)境，而且列車粉塵、美化環(huán)境，而且列車時速可以達到時速可以達到200200公里以上。公里以上。 第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的

32、平面和縱斷面一、鐵路勘測設計的概念一、鐵路勘測設計的概念 勘測設計的概念：在建筑一條鐵路之前，必須進行調查研勘測設計的概念：在建筑一條鐵路之前，必須進行調查研究和勘探工作，并從若干個可供比較的方案中選出一個最優(yōu)方究和勘探工作，并從若干個可供比較的方案中選出一個最優(yōu)方案來進行設計。案來進行設計。 鐵路建設的三個階段：鐵路建設的三個階段： 1 1、前期工作階段、前期工作階段 主要進行方案研究、初測和初步設計工作。主要進行方案研究、初測和初步設計工作。 2 2、基本建設階段、基本建設階段 主要進行定測、技術設計和施工圖設計，最后進行工程施主要進行定測、技術設計和施工圖設計，最后進行工程施工、驗交投產

33、。工、驗交投產。 3 3、投資效果反饋階段、投資效果反饋階段 鐵路運營若干年后，有建設單位會同有關部門，對工程質鐵路運營若干年后，有建設單位會同有關部門，對工程質量、技術指標和經濟效益等考察驗證，以評價設計和施工質量。量、技術指標和經濟效益等考察驗證，以評價設計和施工質量。第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面鐵路等級：鐵路等級： 鐵路等級是鐵路的基本標準。設計鐵路時，首先要確定鐵路等級是鐵路的基本標準。設計鐵路時，首先要確定鐵路等級。鐵路技術標準和裝備類型都要根據鐵路等級去選定。鐵路等級。鐵路技術標準和裝備類型都要根據鐵路等級去選定。 我國我國鐵路線路技術管理規(guī)程鐵路線路技術管理

34、規(guī)程規(guī)定鐵路等級應根據在規(guī)定鐵路等級應根據在鐵路網中的作用、性質和遠期的客貨運量確定。鐵路網中的作用、性質和遠期的客貨運量確定。 我國鐵路共分為四個等級我國鐵路共分為四個等級 等 級鐵路在路網中的意義遠期年客貨運量級鐵路在路網中起骨干作用的鐵路 20Mt級鐵路1.在路網中起骨干作用的鐵路 20Mt2.在路網中起聯絡、輔助作用的鐵路 10Mt級鐵路為某一區(qū)域服務，具有區(qū)域運輸性質的鐵路 7.5Mt級鐵路為某一區(qū)域服務，具有區(qū)域運輸性質的鐵路 時，軌距就必須加寬，否則輪對將在軌道中被卡住。時，軌距就必須加寬，否則輪對將在軌道中被卡住。這就是在曲線處軌距要加寬的原因。這就是在曲線處軌距要加寬的原因。

35、 但當曲線半徑越大，但當曲線半徑越大， f f 時，軌距就不需要加寬了。時，軌距就不需要加寬了。第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面四、線路平面與鐵路信號的關系四、線路平面與鐵路信號的關系 為便于司機瞭望，信號機最好設在線路的直線線段上，因為便于司機瞭望，信號機最好設在線路的直線線段上，因為曲線會影響信號機的顯示距離。如下圖所示。盡管信號光束為曲線會影響信號機的顯示距離。如下圖所示。盡管信號光束的散角為上下的散角為上下2 2o o，但在曲線處仍不能保證司機能連續(xù)地看到信，但在曲線處仍不能保證司機能連續(xù)地看到信號顯示。為此，當信號機的設置位置避不開小半徑的曲線時，號顯示。為此，當信

36、號機的設置位置避不開小半徑的曲線時，有必要在信號機機構內增設一塊偏光玻璃，以擴大信號光束的有必要在信號機機構內增設一塊偏光玻璃，以擴大信號光束的散角。散角。 第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面 在兩條平行線路的曲線處、若前的一后設置信號機時，最在兩條平行線路的曲線處、若前的一后設置信號機時，最容易被司機誤認。如下圖所示，在夜間，由容易被司機誤認。如下圖所示，在夜間，由A A方向開來的列車，方向開來的列車，容易把信號機容易把信號機bb的信號顯示誤認為是給自己的，因為從遠處看的信號顯示誤認為是給自己的，因為從遠處看信號機信號機bb的信號顯示在左側，而信號機的信號顯示在左側，而信號機

37、a a的信號顯示反而在右的信號顯示反而在右側。為此，在曲線處不準一前一后設置信號機，必須并排設置，側。為此，在曲線處不準一前一后設置信號機，必須并排設置，如圖中信號機如圖中信號機a a和信號機和信號機b b那樣。那樣。 信號機設在線路旁離開線路中心要有一定距離，要符合建信號機設在線路旁離開線路中心要有一定距離，要符合建議接近限界要求。因為曲線處的軌距有時加寬，這對信號機距議接近限界要求。因為曲線處的軌距有時加寬，這對信號機距曲線線路中心的距離也應該相應地加大。曲線線路中心的距離也應該相應地加大。第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面五、線路坡道對列車運行的影響五、線路坡道對列車運行

38、的影響 用千分率表示坡道的坡度數用用千分率表示坡道的坡度數用i i表示之一，列車總重力用表示之一，列車總重力用(P(P十十G)gG)g表示，對整個列車的坡道附加阻力用表示，對整個列車的坡道附加阻力用 (N)(N)表示之，則單表示之，則單位坡道的附加阻力位坡道的附加阻力為：為： 上式說明列車單位坡道阻力在數值上等于坡道坡度的千分數上式說明列車單位坡道阻力在數值上等于坡道坡度的千分數i i。例如，列車運行在。例如，列車運行在66上坡道上，單位坡道阻力上坡道上，單位坡道阻力i i =6N/kN =6N/kN，如在如在66下坡道上運行時，下坡道上運行時，i i-6N/kN-6N/kN。 )/( kNN

39、igGPii第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面 由上可見，坡道的坡度越大，則坡道的附加阻力也越大。由上可見，坡道的坡度越大，則坡道的附加阻力也越大。在某一鐵路區(qū)段，當牽引類型定下來以后，確定貨物列車最大在某一鐵路區(qū)段，當牽引類型定下來以后，確定貨物列車最大重量的坡道坡度。稱為限制坡度重量的坡道坡度。稱為限制坡度( (i ix x)()(包括坡道上的曲線附加包括坡道上的曲線附加阻力阻力) )，簡稱，簡稱限坡限坡。1 1、在一般情況下，限制坡度的數值往往和區(qū)段內陡長上坡道的、在一般情況下，限制坡度的數值往往和區(qū)段內陡長上坡道的最大坡度值相當。最大坡度值相當。 i ix x=i=im

40、axmax第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面 2 2、如果在坡道上又有曲線、如果在坡道上又有曲線( (列車既上坡又拐彎時列車既上坡又拐彎時) )，那么這一，那么這一坡道的坡道阻力和曲線阻力之和，不能大于該區(qū)段規(guī)定的限制坡道的坡道阻力和曲線阻力之和，不能大于該區(qū)段規(guī)定的限制坡度的阻力值。坡度的阻力值。 即即 1010. .i+Wi+Wr r 10 10. .i ix x i ix xi+Wi+Wr r/10/10 限制坡度的選定十分重要，它會影響一個區(qū)段甚至全線的限制坡度的選定十分重要，它會影響一個區(qū)段甚至全線的運輸能力。運輸能力。 第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱

41、斷面 為了合理選用限制坡度，我國為了合理選用限制坡度，我國鐵路技術管理規(guī)程鐵路技術管理規(guī)程規(guī)定規(guī)定如下：如下： 區(qū)間線路最大限制坡度區(qū)間線路最大限制坡度()()鐵路等級牽引種類電力內燃一般6.06.0困難15.012.0一般6.06.0困難20.015.0一般9.08.0困難25.018.0 各級鐵路的加力牽引坡度，內燃機牽引的可用至各級鐵路的加力牽引坡度，內燃機牽引的可用至2525，電力牽引，電力牽引的可用至的可用至3030。 第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面六、線路縱斷面與鐵路信號的關系六、線路縱斷面與鐵路信號的關系 在設置信號機時，信號機應避開設在比起動坡度還大的坡道上

42、。在設置信號機時，信號機應避開設在比起動坡度還大的坡道上。道理很明顯，列車停在起動坡度的坡道上剛剛能夠起動，如果停在比道理很明顯，列車停在起動坡度的坡道上剛剛能夠起動，如果停在比起動坡度還大的坡道上，則就不能再起動了。如果避不開這種坡道，起動坡度還大的坡道上，則就不能再起動了。如果避不開這種坡道，必須在信號機上加裝容許信號，對指定的貨物列車，準許其在該信號必須在信號機上加裝容許信號，對指定的貨物列車，準許其在該信號機顯示停車信號時不停車，用低速繼續(xù)前進，但要求它隨時都要作好機顯示停車信號時不停車，用低速繼續(xù)前進，但要求它隨時都要作好停車準備、即遇到前方有障礙時及時停車。停車準備、即遇到前方有障

43、礙時及時停車。 禁止把信號機設在凹形有害坡度的坡道上。因為在此種地點停車禁止把信號機設在凹形有害坡度的坡道上。因為在此種地點停車后再起動時容易引起斷鉤事故。列車在下坡道上運行時，如果不制動后再起動時容易引起斷鉤事故。列車在下坡道上運行時，如果不制動就會超過線路最大容許速度，則該坡道的坡度叫做有害坡度，如圖所就會超過線路最大容許速度，則該坡道的坡度叫做有害坡度，如圖所示。列車停在凹形有害坡度的坡道上時，車鉤在受壓狀么，起動時將示。列車停在凹形有害坡度的坡道上時，車鉤在受壓狀么，起動時將突然受到強大拉力、容易產生斷釣事故。突然受到強大拉力、容易產生斷釣事故。 起動坡度相有害坡度的大小。都決定于牽引

44、類型和牽引重量。其起動坡度相有害坡度的大小。都決定于牽引類型和牽引重量。其具體數值各鐵路線不同。具體數值各鐵路線不同。第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路的平面和縱斷面 在進站信號機外方的制動距離在進站信號機外方的制動距離(800m)(800m)范圍內，如果向車站范圍內，如果向車站方向有方向有66及其以上的下坡道時，則在接車股道末端無線路隔開及其以上的下坡道時，則在接車股道末端無線路隔開設備的情況下，禁止同時接發(fā)列車。如圖，在下行進站信號機設備的情況下，禁止同時接發(fā)列車。如圖，在下行進站信號機X X的外方的外方800m800m范圍內向車站方向有范圍內向車站方向有66的下坡道。接車股道末端又的下

45、坡道。接車股道末端又沒有線路隔開設備沒有線路隔開設備( (如鋪設有虛線那樣的安全線，就叫做有線路如鋪設有虛線那樣的安全線，就叫做有線路隔開設備隔開設備) )。因此，為了保證列車運行的安全，避免進站列車因。因此，為了保證列車運行的安全，避免進站列車因停不住車引起兩列車沖突，則要求另一列車在站外停車，不準停不住車引起兩列車沖突，則要求另一列車在站外停車，不準許同時進站。這種情況就叫做不準許同時接車。如果有圖中虛許同時進站。這種情況就叫做不準許同時接車。如果有圖中虛線所示的線路隔開設備，條件就變了，就準許同時接車。線所示的線路隔開設備，條件就變了，就準許同時接車。第二節(jié)第二節(jié) 線路的平面和縱斷面線路

46、的平面和縱斷面 應當注意，上述應當注意，上述800m800m范圍內往往由幾個坡段組成，例如上圖范圍內往往由幾個坡段組成，例如上圖中的上行方面是由三個坡段組成的。這時，需要對坡度進行換中的上行方面是由三個坡段組成的。這時，需要對坡度進行換算，看看它的換算坡度是否達到算，看看它的換算坡度是否達到66。其換算方法如下：。其換算方法如下： 設坡段的實際長度為設坡段的實際長度為l(m)l(m)，坡段的實際拾高米數為，坡段的實際拾高米數為X X，則，則 圖中的換算坡度為：圖中的換算坡度為：liX10006800321XXXi第三節(jié)第三節(jié) 限限 界界( (一一) )作用作用 確保機車車輛在鐵路線路上運行的安

47、全，防止機車車輛撞擊臨近線確保機車車輛在鐵路線路上運行的安全，防止機車車輛撞擊臨近線路的建筑物和設備。路的建筑物和設備。 ( (二二) )定義定義 對機車車輛和接近線路的建筑物、設備所規(guī)定的不允許超過的輪廓對機車車輛和接近線路的建筑物、設備所規(guī)定的不允許超過的輪廓尺寸線，稱為限界。尺寸線，稱為限界。( (三三) )類別類別 類別包括基本限界和超限限界。類別包括基本限界和超限限界。 (1) (1)基本限界基本限界 機車車輛限界：機車車輛橫斷面的最大極限。機車車輛限界：機車車輛橫斷面的最大極限。 建筑接近限界：是一個和線路中心線垂直的橫斷面。建筑接近限界：是一個和線路中心線垂直的橫斷面。 一、鐵路

48、限界一、鐵路限界機車車輛限界機車車輛限界限制機車車輛橫斷面的限制機車車輛橫斷面的最大容許尺寸的輪廓（最大容許尺寸的輪廓（48004800、2 2* *17001700）。為懸掛）。為懸掛列車尾部側燈允許兩側各加寬列車尾部側燈允許兩側各加寬100mm100mm。 貨物裝車后，任何部位超出這個尺寸即為超貨物裝車后，任何部位超出這個尺寸即為超限貨物。限貨物。建筑接近限界建筑接近限界 鄰近線路的建筑物和設備不得侵入的軌面上方橫斷面的最鄰近線路的建筑物和設備不得侵入的軌面上方橫斷面的最小尺寸。（小尺寸。（55005500、2 2* *24402440） 安全空間：安全空間： 建筑接近限界與機車車輛限界之

49、間的空隙。建筑接近限界與機車車輛限界之間的空隙。 目的目的為組織超限貨物列車運行；為適應運行中列車橫向為組織超限貨物列車運行；為適應運行中列車橫向晃動偏移和豎向上下振動，防止碰撞?；蝿悠坪拓Q向上下振動，防止碰撞。 第三節(jié)第三節(jié) 限限 界界 (a) (a)機車車輛限界及直線建筑接近限界機車車輛限界及直線建筑接近限界建筑限界（建筑接近限界）建筑限界（建筑接近限界）: :（2 2）具體限界尺寸）具體限界尺寸 2440 2440：信號機、水鶴、跨線橋柱、雨棚、天橋（距正線及通行超限貨：信號機、水鶴、跨線橋柱、雨棚、天橋（距正線及通行超限貨物列車的站線）距線路中心的最小距離?？紤]到最大貨物超裝載限界半物列車的站線）距線路中心的最小距離?？紤]到最大貨物超裝載限界半寬為寬為2225mm2225mm，貨物振動橫移量為，貨物振動橫移量為170.5mm170.5mm，安全量為，安全量為44.5mm44.5mm，則：，則： 建筑接近限界半寬度建筑接近限界半寬度22252225170.5170.544.544.52440mm2440mm。建筑限界（建筑接近限界