線(xiàn)路工應(yīng)知應(yīng)會(huì)模塊—業(yè)務(wù)知識(shí)—基礎(chǔ)理論—培訓(xùn)資料

1、線(xiàn)路工應(yīng)知應(yīng)會(huì)模塊業(yè)務(wù)知識(shí)基礎(chǔ)理論培訓(xùn)資料鐵路線(xiàn)路工第一章 無(wú)縫線(xiàn)路第一節(jié) 無(wú)縫線(xiàn)路的基本概念無(wú)縫線(xiàn)路是由許多根標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌焊接成為不小于500m的長(zhǎng)鋼軌線(xiàn)路。與普通線(xiàn)路相比較，無(wú)縫線(xiàn)路在相當(dāng)長(zhǎng)一段線(xiàn)路上消滅了鋼軌接頭，因而具有行車(chē)平穩(wěn)，提高旅客舒適度，減少材料消耗，降低維修費(fèi)用，延長(zhǎng)線(xiàn)路設(shè)備，機(jī)車(chē)車(chē)輛使用壽命及維修周期，改善行車(chē)條件，適應(yīng)高速行車(chē)的要求等優(yōu)點(diǎn)，是鐵路軌道發(fā)展的方向。第二節(jié) 無(wú)縫線(xiàn)路分類(lèi)無(wú)縫線(xiàn)路分為溫度應(yīng)力式和放散溫度應(yīng)力式兩種類(lèi)型。溫度應(yīng)力式無(wú)縫線(xiàn)路每股是由一根長(zhǎng)鋼軌及兩端24根標(biāo)準(zhǔn)軌組成（含廠制縮短軌），包括固定區(qū)、伸縮區(qū)和緩沖區(qū)三部分。一、固定區(qū)：長(zhǎng)鋼軌中間不能伸縮的部

2、分稱(chēng)為固定區(qū)，其長(zhǎng)度根據(jù)線(xiàn)路及施工條件確定，最短不得短于50m。二、伸縮區(qū)：長(zhǎng)鋼軌兩端能隨軌溫變化進(jìn)行一定程度的伸縮，其塞上4量可以控制在構(gòu)造軌縫允許范圍內(nèi)，稱(chēng)為伸縮區(qū)。伸縮區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)年軌溫差幅值、道床縱向阻力、鋼軌接頭阻力等參數(shù)計(jì)算確定，一般為50100m。伸縮區(qū)不應(yīng)設(shè)置在道口或不作單獨(dú)設(shè)計(jì)的橋上。、有砟橋跨度不大于16m時(shí)，伸縮區(qū)可設(shè)置在橋上，但軌條接頭必須在護(hù)軌范圍以外。三、緩沖區(qū)：24根標(biāo)準(zhǔn)軌或廠制縮短軌地段，作為與下一根長(zhǎng)鋼軌或道岔等聯(lián)結(jié)的過(guò)渡段，稱(chēng)為緩沖區(qū)。當(dāng)采用普通絕緣接頭時(shí)為4根，采用膠結(jié)絕緣接頭時(shí)可將膠結(jié)絕緣鋼軌插在2節(jié)或4節(jié)標(biāo)準(zhǔn)軌中間。緩沖區(qū)不應(yīng)設(shè)置在道口或不作單獨(dú)設(shè)計(jì)的

3、橋上。第三節(jié) 無(wú)縫線(xiàn)路的基本原理溫度應(yīng)力和溫度力（一）溫度應(yīng)力如果鋼軌完全被固定，不能隨軌溫變化而自由伸縮，則在鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，這種由于軌溫變化而在鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為溫度應(yīng)力。根據(jù)虎克定律，溫度應(yīng)力為：t=Et式中t溫度應(yīng)力（N/c）;E鋼軌的彈性模量，E=2.1107 N/c鋼軌鋼的線(xiàn)膨脹系數(shù)，=0.0000118/鋼軌溫度變化值（）將已知E、值代入上式得t=2.11070.0000118t250t （N/c）（二）溫度力當(dāng)軌溫變化時(shí)，整個(gè)鋼軌斷面所承受的力（拉力或壓力）稱(chēng)為溫度力，其計(jì)算式為Pt=tF=250tF式種Pt溫度力（N）F鋼軌斷面積（c）由此可知，長(zhǎng)鋼軌內(nèi)部溫度應(yīng)力和溫度

4、變化幅度t成直線(xiàn)比例關(guān)系，而和鋼軌長(zhǎng)度L無(wú)關(guān)，這就是無(wú)縫線(xiàn)路得以鋪設(shè)的主要理論依據(jù)。二、無(wú)縫線(xiàn)路的幾種軌溫（一）鋼軌溫度鋼軌溫度是指鋼軌的實(shí)際溫度。影響軌溫的因素比較復(fù)雜，它不但受氣溫、風(fēng)力、日照程度的影響，而且還與地形、線(xiàn)路方向、測(cè)量部位和測(cè)量條件有關(guān)。根據(jù)長(zhǎng)期測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)，最高軌溫可高于同一時(shí)間最高氣溫20，一般最高軌溫都出現(xiàn)在每日的12點(diǎn)到15點(diǎn)；最低軌溫與同一時(shí)間最低氣溫接近。（二）中和軌溫?zé)o縫線(xiàn)路必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。鋪設(shè)無(wú)縫線(xiàn)路應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)軌道結(jié)構(gòu)，根據(jù)各地軌溫幅度并按鋪設(shè)無(wú)縫線(xiàn)路允許溫差表所列允許溫升tu和允許溫降td計(jì)算中和軌溫，確定設(shè)計(jì)鎖定軌溫。特殊情況需要加強(qiáng)軌道結(jié)構(gòu)時(shí)，

5、應(yīng)根據(jù)行車(chē)條件和線(xiàn)路平縱斷面情況進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性檢算。（三）鎖定軌溫鎖定軌溫是長(zhǎng)軌條鋪設(shè)施工時(shí)實(shí)際的鎖定軌溫。此時(shí)鋼軌內(nèi)部不存在溫度應(yīng)力。它是一項(xiàng)非常重要的資料，是保證無(wú)縫線(xiàn)路的正常養(yǎng)護(hù)和正常工作的前提，必須準(zhǔn)確、可靠。一般以鋼軌合攏、鋼軌落槽后及擰緊接頭螺栓時(shí)所測(cè)得的軌溫平均值作為鎖定軌溫。（四）設(shè)計(jì)鎖定軌溫設(shè)計(jì)鎖定軌溫是設(shè)計(jì)無(wú)縫線(xiàn)路時(shí)采用的鎖定軌溫。它通常是在保證無(wú)縫線(xiàn)路的強(qiáng)度與穩(wěn)定性的條件下由計(jì)算確定的。這樣的鎖定軌溫要保證長(zhǎng)軌在冬天不被拉斷、夏天不發(fā)生脹軌跑道事故。無(wú)縫線(xiàn)路上各種阻力在無(wú)縫線(xiàn)路上，阻止鋼軌及軌道框架移動(dòng)的阻力有縱向阻力、橫向阻力和豎向阻力。（一）縱向阻力縱向阻力是阻止鋼

6、軌及軌道框架縱向伸縮的阻力，包括接頭阻力、扣件阻力和道床縱向阻力。1.接頭阻力接頭夾板阻止鋼軌縱向伸縮的阻力稱(chēng)為接頭阻力。接頭扣件阻力，在不允許夾板螺栓承受彎剪的情況下，我國(guó)鐵路只考慮夾板與鋼軌接觸面間的摩擦阻力。2.扣件阻力扣件阻力是指各種中間扣件及防爬設(shè)備阻止鋼軌相對(duì)于軌枕縱向位移的阻力。扣件阻力必須大于道床縱向阻力，否則，鋼軌將沿軌枕移動(dòng)。這是設(shè)計(jì)無(wú)縫線(xiàn)路必須考慮的一個(gè)基本要求。3.道床縱向阻力道床抵抗軌道框架沿線(xiàn)路方向縱向位移的力稱(chēng)道床縱向阻力。它的大小受道砟材質(zhì)、顆粒大小、道床斷面、搗固質(zhì)量、贓污程度、軌道框架重量等因素的影響，只要鋼軌與軌枕之間的扣件阻力大于道床抵抗軌枕縱向移動(dòng)的阻

7、力，焊接長(zhǎng)鋼軌的溫度力和溫度應(yīng)變的縱向分布規(guī)律將完全由道床縱向阻力決定。（二）道床橫向阻力道床抵抗軌道框架橫向位移的阻力叫道床橫向阻力。它是阻止線(xiàn)路脹軌跑道的重要因素，對(duì)無(wú)縫線(xiàn)路的穩(wěn)定起保證作用。影響道床橫向阻力的因素主要有：1.道床的飽滿(mǎn)程度。2.道床肩寬 3.道床肩部堆高 4.道砟種類(lèi)及粒徑尺寸 5.線(xiàn)路維修作業(yè)影響。(三)道床豎向阻力道床抵抗軌道框架沿垂直方向移動(dòng)的力稱(chēng)為道床豎向阻力。它由軌道框架重量及軌枕各側(cè)面與碎石道砟之間摩擦阻力組成，也可以近視認(rèn)為是軌道框架重量。（四）軌道框架剛度鋼軌、軌枕聯(lián)在一起稱(chēng)為軌道框架。軌道框架剛度是指軌道框架抵抗彎、扭曲能力，是保持軌道穩(wěn)定的因素。第四節(jié)

8、 無(wú)縫線(xiàn)路的穩(wěn)定性無(wú)縫線(xiàn)路的穩(wěn)定性，就是指由于溫度升高，鋼軌所產(chǎn)生的溫度壓力與道床阻力，軌道框架剛度反作用力之間的相對(duì)平衡。無(wú)縫線(xiàn)路“脹軌”和“跑道”是軌道框架橫向彎曲變形的兩種不同情況，主要表現(xiàn)為鋼軌所處狀態(tài)。其產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程是：當(dāng)線(xiàn)路上鋼軌內(nèi)部的溫度壓力超過(guò)了軌道框架的抵抗能力時(shí)，在一些薄弱處所的鋼軌會(huì)出現(xiàn)彎曲變形，并隨軌溫的升高而逐漸增大變形矢度，這種現(xiàn)象稱(chēng)脹軌。脹軌發(fā)展到一定程度，即達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，如軌溫繼續(xù)升高，鋼軌變形矢度會(huì)在最薄弱的位置迅速增大，軌道框架突然臌曲，偏離線(xiàn)路中心，向外產(chǎn)生位移，這種現(xiàn)象稱(chēng)為跑道。 第二章 曲 線(xiàn)第一節(jié) 曲線(xiàn)的分類(lèi)一、平面曲線(xiàn)鐵道線(xiàn)路在平面上由一個(gè)方

9、向轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向時(shí)，中間必須用曲線(xiàn)來(lái)連接，這種曲線(xiàn)通稱(chēng)平面曲線(xiàn)。（一）圓曲線(xiàn) 平面曲線(xiàn)中只有一個(gè)半徑的曲線(xiàn)稱(chēng)為圓曲線(xiàn)。（二）緩和曲線(xiàn) 為了使列車(chē)從直線(xiàn)進(jìn)入圓曲線(xiàn)時(shí)不致因離心加速度和垂直加速度突然發(fā)生而使旅客不適，同時(shí)也不致因曲線(xiàn)外軌超高突然增加而使列車(chē)顛覆，要求直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間有一個(gè)曲率漸變的過(guò)程。直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間應(yīng)用緩和曲線(xiàn)連接。二、豎曲線(xiàn)鐵道線(xiàn)路在縱斷面上由一個(gè)坡度轉(zhuǎn)向另一個(gè)坡度，或有平坡與坡道連接時(shí)，當(dāng)其代數(shù)差大于某一定值時(shí)，中間也必須用曲線(xiàn)連接，這種曲線(xiàn)通稱(chēng)豎曲線(xiàn)。豎曲線(xiàn)有圓曲線(xiàn)形和拋物線(xiàn)形兩種。 第二節(jié) 曲線(xiàn)軌道外軌超高列車(chē)有直線(xiàn)進(jìn)入曲線(xiàn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力的大小，取決于列車(chē)前進(jìn)的速度和曲線(xiàn)

10、半徑。速度越高半徑越小，則離心力就越大，作用在外軌的力也越大，外軌磨耗加劇，鋼軌外擠。為了克服離心力對(duì)車(chē)輛的影響，應(yīng)該有一個(gè)與離心力相反、大小相等的向心力。這就需要將曲線(xiàn)外軌抬高（即設(shè)置超高），使車(chē)體內(nèi)傾產(chǎn)生一個(gè)向心力，來(lái)平衡這個(gè)離心力。設(shè)置曲線(xiàn)外軌超高能達(dá)到下列三個(gè)目的：（1）減少曲線(xiàn)外股鋼軌所受的垂直力和水平力，使兩股鋼軌受力均勻、垂直磨耗均勻等；（2）保證軌道穩(wěn)定，防止車(chē)輛傾覆；（3）將離心力限制在一定范圍內(nèi)，保證旅客的舒適度。外軌超高的數(shù)值應(yīng)以保證行車(chē)安全為前提。超高不能太小，要保證列車(chē)以較高速度通過(guò)時(shí)不致因離心力發(fā)生脫軌和傾覆事故；外軌超高也不能太大，要保證低速列車(chē)通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的向

11、心力，即使有側(cè)向大風(fēng)也不致有向內(nèi)側(cè)傾覆的危險(xiǎn)。修規(guī)規(guī)定，實(shí)設(shè)最大超高，在單線(xiàn)上不得大于125mm，在雙線(xiàn)上不得大于150mm。所規(guī)定的是實(shí)際設(shè)置超高的最大限度，不包括水平誤差在內(nèi)。第三節(jié) 曲線(xiàn)軌道軌距加寬為使機(jī)車(chē)車(chē)輛平穩(wěn)和安全地通過(guò)曲線(xiàn)，避免卡住并盡可能地減少輪軌磨耗及機(jī)車(chē)車(chē)輛對(duì)軌道的破壞，在小半徑小到一定數(shù)值的曲線(xiàn)上，必須將軌距適當(dāng)加寬。因?yàn)闄C(jī)車(chē)車(chē)輛主要由曲線(xiàn)外股鋼軌導(dǎo)向，為保持曲線(xiàn)外股鋼軌圓順，故規(guī)定曲線(xiàn)軌距加寬值加在里股，及將里股鋼軌向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)橫移，使其與線(xiàn)路中心線(xiàn)的距離等于軌距的一半加上軌距加寬值。 第三章 道 岔第一節(jié) 道岔的作用與分類(lèi)一、道岔的作用道岔是指軌道在平面上的出岔、連接和

12、交叉等設(shè)備，在我國(guó)鐵路上習(xí)慣地把這些設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為道岔。道岔是鐵路軌道一個(gè)重要組成部分，它的作用是引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛有一條線(xiàn)路轉(zhuǎn)向或跨越過(guò)另一條線(xiàn)路。道岔構(gòu)造復(fù)雜，是線(xiàn)路的薄弱環(huán)節(jié)之一。二、道岔分類(lèi)道岔的基本形式為軌道的連接、軌道的交叉以及軌道連接與交叉的組合。根據(jù)道岔的構(gòu)造特點(diǎn)、用途和平面的形狀，標(biāo)準(zhǔn)道岔主要有：（一）普通單開(kāi)道岔這種道岔保持主線(xiàn)為直線(xiàn)，側(cè)線(xiàn)在主線(xiàn)的左側(cè)或右側(cè)岔出（面對(duì)道岔尖端而言）。側(cè)線(xiàn)向右側(cè)岔出的，稱(chēng)為右向單開(kāi)道岔，簡(jiǎn)稱(chēng)“右開(kāi)道岔”，側(cè)線(xiàn)向左側(cè)岔出的稱(chēng)為左向單開(kāi)道岔，簡(jiǎn)稱(chēng)“左開(kāi)道岔”。在各種道岔中，普通單開(kāi)道岔使用最廣泛，大約占總數(shù)的90%以上。（二）單式對(duì)稱(chēng)道岔（又稱(chēng)雙開(kāi)道岔）指

13、自主線(xiàn)向左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)岔出兩條線(xiàn)路的道岔，兩轍叉角相等。（三）復(fù)式對(duì)稱(chēng)道岔（又稱(chēng)三開(kāi)道岔）指主線(xiàn)為直線(xiàn)，用同一部位得兩組轉(zhuǎn)轍器將線(xiàn)路分為三條，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分支的道岔。（四）交分道岔指兩條線(xiàn)路相護(hù)交叉，列車(chē)不僅能夠沿著直線(xiàn)方向運(yùn)行，而且能夠由一直線(xiàn)轉(zhuǎn)如另一直線(xiàn)的道岔。（五）交叉渡線(xiàn)指兩條線(xiàn)路上互相交叉過(guò)渡的道岔設(shè)備。交叉渡線(xiàn)由四組單開(kāi)道岔、一組菱形交叉及連接軌道組成。各種道岔均以鋼軌類(lèi)型和轍叉號(hào)數(shù)區(qū)分其規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型，如50kg/m鋼軌12號(hào)單開(kāi)道岔。第二節(jié) 普通單開(kāi)道岔構(gòu)造單開(kāi)道岔由轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌、聯(lián)結(jié)部分組成。一、轉(zhuǎn)轍部分轉(zhuǎn)轍部分主要由兩根基本軌、兩根尖軌、各種零件及跟部結(jié)構(gòu)組成。（一）基本軌

14、 在道岔中，接處尖軌和靠近護(hù)輪軌的鋼軌叫基本軌?；拒売蓸?biāo)準(zhǔn)鋼軌斷面的鋼軌制成，側(cè)為直基本軌，一側(cè)為曲基本軌。75型及以前各型道岔尖軌采用貼尖式，基本軌軌頭不拋切；92型道岔尖軌采用藏尖式，基本軌軌頭需要拋切?；拒壋惺苘?chē)輪的垂直壓力外，還與尖軌共同承受車(chē)輪的橫向水平推力。（二）尖軌 尖軌起著引導(dǎo)列車(chē)進(jìn)入直線(xiàn)或側(cè)線(xiàn)的作用，采用與基本軌同類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)鋼軌或特種斷面鋼軌刨切制成。尖軌的長(zhǎng)度根據(jù)道岔號(hào)數(shù)來(lái)確定。尖軌按平面形式分為直線(xiàn)型和曲線(xiàn)型。直線(xiàn)型尖軌左右開(kāi)道岔可以通用。尖軌是用普通鋼軌將軌底拋切一部分，疊蓋在基本軌的軌底上，稱(chēng)為爬坡式尖軌，它是我國(guó)目前廣泛采用的形式。75型尖軌從40mm寬斷面向尖

15、軌跟端方向的另一縱坡，在尖軌斷面往后垂直刨切終點(diǎn)處，尖軌頂面高出基本軌頂面6mm。AT尖軌的縱坡在尖軌跟端和尖軌頂寬50mm一段長(zhǎng)度內(nèi)，尖軌與基本軌等高，完全承受車(chē)輪壓力，尖軌頂寬2050mm范圍內(nèi)，是車(chē)輪荷載的過(guò)渡段 均勻順坡式，使車(chē)輪逐漸轉(zhuǎn)移到基本軌上。AT型尖軌取消了普通型鋼軌尖軌6mm抬高量。我國(guó)鐵路尖軌跟端主要采用間隔鐵式和彈性可彎式兩種結(jié)構(gòu)。AT型尖軌采用彈性可彎式結(jié)構(gòu)。二、連接部分道岔的聯(lián)結(jié)部分是用不同長(zhǎng)度的鋼軌，將前端轉(zhuǎn)轍器與后端轍叉及護(hù)軌部分連接起來(lái)，以組成整組道岔。在單開(kāi)道岔中，主線(xiàn)為直線(xiàn)，側(cè)線(xiàn)為曲線(xiàn)（導(dǎo)曲線(xiàn)）。導(dǎo)曲線(xiàn)一般為圓曲線(xiàn)型，可根據(jù)需要設(shè)置6mm超高，并在導(dǎo)曲線(xiàn)范圍

16、內(nèi)按不大于2順坡。三、轍叉及護(hù)軌轍叉由心軌和翼軌組成，是車(chē)輪由一股鋼軌越過(guò)另一股鋼軌的設(shè)備。（一）轍叉分類(lèi)及構(gòu)造轍叉分為固定型轍叉和可動(dòng)心軌轍叉兩種。固定型轍叉的前端稱(chēng)為趾端，后端稱(chēng)為跟端。心軌兩作用邊之間的夾角稱(chēng)轍叉角。轍叉角的交點(diǎn)稱(chēng)轍叉理論尖端。由于制造工藝的關(guān)系，不能把理論尖端制造出來(lái)，實(shí)際上的尖端有610mm寬，稱(chēng)轍叉實(shí)際尖端。兩翼軌作用邊間的最窄距離稱(chēng)為轍叉咽喉。從咽喉到心軌的實(shí)際尖端的這段距離，輪緣失去鋼軌引導(dǎo)，所以叫做有害空間。從轍叉趾端到轍叉理論尖端的距離，稱(chēng)轍叉趾距；從轍叉跟端到轍叉理論尖端的距離稱(chēng)轍叉跟距。可動(dòng)心軌型轍叉的心軌在翼軌框架范圍內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換，保持兩個(gè)方向轉(zhuǎn)線(xiàn)連續(xù)，消除固定轍叉轉(zhuǎn)線(xiàn)中斷的有害空間，提高了列車(chē)運(yùn)行的平順性及道岔允許速度，使用壽命長(zhǎng)，一般用于提速道岔。為了防止車(chē)輪進(jìn)入異線(xiàn)或撞擊叉尖，在另一股鋼軌與轍叉相對(duì)應(yīng)位置設(shè)置護(hù)軌，以引導(dǎo)車(chē)輪順利通過(guò)轍叉。護(hù)軌用普通鋼軌經(jīng)彎折刨切而成。護(hù)軌與基本軌之間用不同尺寸的間隔鐵和螺栓聯(lián)結(jié)，以保持輪緣槽的寬度。我國(guó)道岔號(hào)碼是以轍叉號(hào)數(shù)N來(lái)表示的。轍叉的號(hào)數(shù)是以轍叉角的大小來(lái)衡量