交通運(yùn)輸設(shè)備——線路

1、第一節(jié)第一節(jié) 鐵路運(yùn)輸概述鐵路運(yùn)輸概述第二節(jié)第二節(jié) 鐵路線路與車站鐵路線路與車站第三節(jié)第三節(jié) 鐵路車輛與牽引動(dòng)力鐵路車輛與牽引動(dòng)力第四節(jié)第四節(jié) 鐵路信號(hào)與通信設(shè)備鐵路信號(hào)與通信設(shè)備第五節(jié)第五節(jié) 高速鐵路高速鐵路第一節(jié)第一節(jié) 鐵路運(yùn)輸概述鐵路運(yùn)輸概述 本節(jié)要求：了解鐵路運(yùn)輸發(fā)展歷史及趨勢(shì)。本節(jié)要求：了解鐵路運(yùn)輸發(fā)展歷史及趨勢(shì)。3第一節(jié)第一節(jié) 鐵路運(yùn)輸概述鐵路運(yùn)輸概述一、鐵路運(yùn)輸簡(jiǎn)介一、鐵路運(yùn)輸簡(jiǎn)介二、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展歷史二、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展歷史三、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)三、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)4一、鐵路運(yùn)輸簡(jiǎn)介一、鐵路運(yùn)輸簡(jiǎn)介一種現(xiàn)代化陸地運(yùn)輸方式。一種現(xiàn)代化陸地運(yùn)輸方式。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 適用范圍適用范圍 基

2、本設(shè)備：鐵路線路、車站、基本設(shè)備：鐵路線路、車站、 機(jī)車、車輛、機(jī)車、車輛、信號(hào)及通信設(shè)備以及必要的修理所、段等。信號(hào)及通信設(shè)備以及必要的修理所、段等。5二、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展歷史二、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展歷史世界第一條鐵路：世界第一條鐵路：18251825年年英國(guó)斯托克頓英國(guó)斯托克頓達(dá)達(dá)林頓，林頓，至今約有至今約有170170多年歷史。多年歷史。中國(guó)第一條鐵路：中國(guó)第一條鐵路：1876.7，英國(guó)擅自修建吳，英國(guó)擅自修建吳淞鐵路（上海淞鐵路（上海吳淞），吳淞），15km，0.762m窄窄軌。軌。到到2013年底，年底， 營(yíng)業(yè)里程突破營(yíng)業(yè)里程突破10萬(wàn)萬(wàn)km，高鐵，高鐵突破突破1萬(wàn)萬(wàn)km。6三、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)

3、展趨勢(shì)三、鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì) 鐵路運(yùn)輸將向鐵路運(yùn)輸將向客運(yùn)高速客運(yùn)高速、貨運(yùn)重載貨運(yùn)重載、載運(yùn)、載運(yùn)工具大型化、工具大型化、運(yùn)營(yíng)管理自動(dòng)化、智能化運(yùn)營(yíng)管理自動(dòng)化、智能化的的方向發(fā)展。方向發(fā)展。第二節(jié)第二節(jié) 鐵路線路與車站鐵路線路與車站一、一、鐵路線路鐵路線路二、二、鐵路車站鐵路車站第二節(jié)第二節(jié) 鐵路線路與車站鐵路線路與車站本節(jié)重點(diǎn)：鐵路線路本節(jié)重點(diǎn)：鐵路線路平縱斷面平縱斷面的概念與的概念與線路線路附加阻力附加阻力的計(jì)算；的計(jì)算；限制坡度限制坡度的概念及限制坡的概念及限制坡度值的確定；度值的確定；軌道的構(gòu)造軌道的構(gòu)造。站界、股道和道站界、股道和道岔岔的編號(hào)及股道有效長(zhǎng)。的編號(hào)及股道有效長(zhǎng)。難點(diǎn)：

4、限制坡度的概念。站界、股道和道岔難點(diǎn)：限制坡度的概念。站界、股道和道岔的編號(hào)及股道有效長(zhǎng)。的編號(hào)及股道有效長(zhǎng)。一、鐵路線路一、鐵路線路（一）（一）概述概述（二）（二）鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的平面和縱斷面（三）（三）路基和橋隧建筑物路基和橋隧建筑物（四）（四）軌道軌道（五）（五）限界限界1、鐵路等級(jí)、鐵路等級(jí) 等等 級(jí)級(jí)鐵路在路網(wǎng)中的意義鐵路在路網(wǎng)中的意義遠(yuǎn)期年客貨運(yùn)量遠(yuǎn)期年客貨運(yùn)量級(jí)鐵路級(jí)鐵路在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路 20Mt級(jí)鐵路級(jí)鐵路1.在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路20Mt2.在路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò)、輔助作用的鐵路在路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò)、輔助作用的鐵路

5、10Mt級(jí)鐵路級(jí)鐵路為某一區(qū)域服務(wù)、具有地區(qū)運(yùn)輸性質(zhì)的鐵路為某一區(qū)域服務(wù)、具有地區(qū)運(yùn)輸性質(zhì)的鐵路10Mt-引自鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范2、鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 包括：正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、包括：正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、牽引種類、機(jī)車類型、牽引種類、機(jī)車類型、機(jī)車交路機(jī)車交路、車站分布、到、車站分布、到發(fā)線有效長(zhǎng)度和閉塞類型等。發(fā)線有效長(zhǎng)度和閉塞類型等。（二）鐵路線路的平面和縱斷面（二）鐵路線路的平面和縱斷面l1、線路的平面及平面圖、線路的平面及平面圖l2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖l3、線路標(biāo)志、線路標(biāo)志* （二）鐵路線路的平面和縱斷面（二）鐵路

6、線路的平面和縱斷面（二）鐵路線路的平面和縱斷面（二）鐵路線路的平面和縱斷面 線路中心線在水平面上的投影，叫做線路中心線在水平面上的投影，叫做線路線路平面平面(plan of the line)。1、線路的平面及平面圖、線路的平面及平面圖（1）線路平面組成要素：）線路平面組成要素： 直線直線(straight line)、曲線曲線(curve)（圓曲線和緩和曲線）圓曲線和緩和曲線）（2）曲線阻力曲線阻力(curve resistance)的產(chǎn)生原因的產(chǎn)生原因（3）曲線阻力的計(jì)算）曲線阻力的計(jì)算 試驗(yàn)公式計(jì)算試驗(yàn)公式計(jì)算 即即 wr=600R (N/kN)1、線路的平面及平面圖、線路的平面及平面圖

7、（4）圓曲線半徑的規(guī)定）圓曲線半徑的規(guī)定最 小 曲 線 半 徑 （ m ）鐵 路 等 級(jí)路 段 設(shè) 計(jì) 行 車 速 度（ km /h）一 般困 難1602000160012012008008050045012010008008045040010060055080400區(qū)間線路最小曲線半徑區(qū)間線路最小曲線半徑1、線路的平面及平面圖、線路的平面及平面圖（5）緩和曲線緩和曲線(transition curve)（特點(diǎn)及作用）特點(diǎn)及作用）緩和曲線示意圖緩和曲線示意圖1、線路的平面及平面圖、線路的平面及平面圖l（6）鐵路線路平面圖）鐵路線路平面圖 用一定比例尺，把線路中心線及其兩側(cè)的地面情況投用一定比例

8、尺，把線路中心線及其兩側(cè)的地面情況投影到水平面上，就是鐵路線路平面圖。影到水平面上，就是鐵路線路平面圖。2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖 線路中心線縱向展直后在鉛垂面上的投影，線路中心線縱向展直后在鉛垂面上的投影，叫做叫做線路的縱斷面線路的縱斷面(profile of line)。2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖（1）線路縱斷面組成要素：）線路縱斷面組成要素： 平道平道(level line)、坡道坡道(slope)。 坡道坡道坡度坡度(gradient)的大小用千分率表示（的大小用千分率表示（i ） i h/Ltan 2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷

9、面及縱斷面圖（2）坡道阻力坡道阻力(gradient resistance)的產(chǎn)生的產(chǎn)生坡道與坡道阻力示意圖坡道與坡道阻力示意圖2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖（3）坡道阻力坡道阻力的計(jì)算的計(jì)算 單位坡道阻力的計(jì)算公式：?jiǎn)挝黄碌雷枇Φ挠?jì)算公式：wii (N/ kN) 總坡道阻力：總坡道阻力：WiQ g i (N)2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖（4）限制坡度限制坡度(ruling gradient) 在一個(gè)區(qū)段上，決定一臺(tái)某一類型機(jī)車所能在一個(gè)區(qū)段上，決定一臺(tái)某一類型機(jī)車所能牽引的貨物列車重量（最大值）的坡度，叫牽引的貨物列車重量（最大值）的坡度，叫限限制坡

10、度（制坡度（ix）。）。2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖（4）限制坡度）限制坡度 當(dāng)坡道上還有曲線時(shí)，那么這一坡道的坡道當(dāng)坡道上還有曲線時(shí)，那么這一坡道的坡道阻力值和曲線阻力值之和，不能大于該區(qū)段規(guī)定阻力值和曲線阻力值之和，不能大于該區(qū)段規(guī)定的限制坡度的阻力值，即：的限制坡度的阻力值，即：wr i ix注意注意：要看清區(qū)段的方向要看清區(qū)段的方向25例題：例題：（1）AB段的單位坡道附加阻力是段的單位坡道附加阻力是 ，單位曲線附，單位曲線附加阻力是加阻力是 ；BC段的單位坡道附加阻力是段的單位坡道附加阻力是 ，單位曲線附加阻力，單位曲線附加阻力是是 ；CD段的單位坡道附加阻力是

11、段的單位坡道附加阻力是 ，單位曲線附加阻力，單位曲線附加阻力是是 ； （2）假定這段線路為區(qū)段的限制坡度所在地段，則）假定這段線路為區(qū)段的限制坡度所在地段，則 段是限制坡度所在的區(qū)段，限制坡度值是段是限制坡度所在的區(qū)段，限制坡度值是 。 26例題例題AB段單位坡道附加阻力為：段單位坡道附加阻力為：wi=i=3.8 N/kNAB段單位曲線附加阻力為段單位曲線附加阻力為：0 N/kNBC段單位坡道附加阻力為：段單位坡道附加阻力為：wi=i=3.5 N/kNBC段單位曲線附加阻力為段單位曲線附加阻力為：wr=600/R=0.92 N/kNCD段單位坡道附加阻力為：段單位坡道附加阻力為：wi=i= -

12、4.5 N/kNCD段單位曲線附加阻力為段單位曲線附加阻力為：wr=600/R=1.09 N/kNi+wrAB:3.8+0=3.8 BC: 3.5+0.92=4.42 CD: -4.5+1.09= -3.41所以限制坡度所在區(qū)段為所以限制坡度所在區(qū)段為 BC段，限制坡度值為段，限制坡度值為 4.42（沒(méi)有單位沒(méi)有單位）注意幾點(diǎn)：注意幾點(diǎn)：1. 看清區(qū)段方向；看清區(qū)段方向；2. 注意正負(fù)號(hào)；注意正負(fù)號(hào)；3. 注意單位和下標(biāo)注意單位和下標(biāo)2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖鐵路線路最大限制坡度的規(guī)定鐵路線路最大限制坡度的規(guī)定牽牽 引引 種種 類類鐵鐵 路路 等等 級(jí)級(jí)電電 力力內(nèi)內(nèi)

13、燃燃一一 般般6.06.0困困 難難15.012.0一一 般般6.06.0困困 難難20.015.0一一 般般9.08.0困困 難難25.018.02、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖（5）豎曲線豎曲線(vertical curve)豎曲線示意圖豎曲線示意圖2、線路的縱斷面及縱斷面圖、線路的縱斷面及縱斷面圖（6）鐵路線路縱斷面圖）鐵路線路縱斷面圖 用一定的比例尺，把線路中心線展直后投用一定的比例尺，把線路中心線展直后投影到垂面上，并標(biāo)明平面、縱斷面各項(xiàng)有關(guān)資料影到垂面上，并標(biāo)明平面、縱斷面各項(xiàng)有關(guān)資料的圖紙。的圖紙。3、線路標(biāo)志、線路標(biāo)志(track signs)*l公里標(biāo)公里標(biāo)

14、(kilometer sign)l半公里標(biāo)半公里標(biāo)(half-kilometer sign)l曲線標(biāo)曲線標(biāo)(curve sign)l橋梁標(biāo)橋梁標(biāo)(bridge sign)l坡度標(biāo)坡度標(biāo)(gradient sign)l圓曲線與緩和曲線始終點(diǎn)標(biāo)圓曲線與緩和曲線始終點(diǎn)標(biāo)3、線路標(biāo)志、線路標(biāo)志一一 3、線路標(biāo)志、線路標(biāo)志 3、線路標(biāo)志、線路標(biāo)志 3、線路標(biāo)志、線路標(biāo)志l1、路基路基(formation)l2、橋隧建筑物橋隧建筑物(bridge and tunnel structures)*路基橫斷面路基橫斷面 （1）路基的基本形式）路基的基本形式 （2）路基的排水和防護(hù)）路基的排水和防護(hù)（1）路基的基

15、本形式：）路基的基本形式：l路堤式路堤式路基路基(embankment)l路塹式路塹式路基路基(cut)路基的形式路基的形式1）路堤式路基：）路堤式路基：l路基面路基面(formation level)l邊坡邊坡(side slope)l護(hù)道護(hù)道(berm)l取土坑取土坑(borrow pit)（或或縱向排水溝縱向排水溝）2）路塹式路基：）路塹式路基：l路基面路基面l側(cè)溝側(cè)溝(side ditch)l邊坡邊坡l截水溝截水溝(catch drain) （2）路基的排水和防護(hù)）路基的排水和防護(hù)路基必須堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)固。路基必須堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)固。排除地面水的設(shè)備排除地面水的設(shè)備l縱向排水溝縱向排水溝l側(cè)溝側(cè)溝l

16、截水溝等截水溝等 （2）路基的排水和防護(hù)）路基的排水和防護(hù)排除地下水的設(shè)備排除地下水的設(shè)備l滲溝滲溝(leak ditch)l滲管滲管(leak pipe)滲溝和滲管示意圖滲溝和滲管示意圖路基防護(hù)措施路基防護(hù)措施護(hù)坡護(hù)坡?lián)跬翂跬翂?2、橋隧建筑物、橋隧建筑物*（1）橋梁橋梁(bridge)（2）涵洞涵洞(culvert)（3）隧道隧道(tunnel) （1）橋梁）橋梁 （1）橋梁）橋梁1）橋梁的組成：）橋梁的組成：l橋面橋面(bridge floor)l橋跨結(jié)構(gòu)橋跨結(jié)構(gòu)(bridge span structure)l墩臺(tái)墩臺(tái)(abutment and pier)（橋臺(tái)、橋墩）橋臺(tái)、橋墩） （

17、1）橋梁）橋梁2）有關(guān)橋梁的專用名詞：）有關(guān)橋梁的專用名詞：l孔徑孔徑(clear opening)l凈空凈空(clearance)l跨度跨度(span)l橋梁全長(zhǎng)橋梁全長(zhǎng)(total length of bridge) （1）橋梁）橋梁橋梁的組成橋梁的組成 （1）橋梁）橋梁3）橋梁的分類）橋梁的分類 按照按照結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系劃分：劃分： 梁式橋、拱橋、剛架橋、懸索承重梁式橋、拱橋、剛架橋、懸索承重（懸索橋、（懸索橋、斜拉橋）四種基本體系。斜拉橋）四種基本體系。 （2）涵洞）涵洞涵洞示意圖涵洞示意圖 （3）隧道）隧道l用以避免開(kāi)挖深路塹或修建很長(zhǎng)的迂回線。用以避免開(kāi)挖深路塹或修建很長(zhǎng)的迂回線。

18、隧道大多數(shù)修建在山嶺之中。此外還有各種隧道大多數(shù)修建在山嶺之中。此外還有各種水下隧道水下隧道和大城市的和大城市的地下鐵道地下鐵道。（四）軌道（四）軌道l1、軌道的組成、軌道的組成l2、軌道的類型、軌道的類型*l3、無(wú)縫線路、無(wú)縫線路l4、軌道上兩股鋼軌的相互位置、軌道上兩股鋼軌的相互位置l軌道軌道(permanent)鋪設(shè)在路基之上，是直接承鋪設(shè)在路基之上，是直接承受機(jī)車車輛巨大壓力的部分，它由受機(jī)車車輛巨大壓力的部分，它由鋼軌鋼軌、軌軌枕枕、聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)零件、道床道床、防爬設(shè)備防爬設(shè)備和和道岔道岔等組等組成。成。軌道的基本組成軌道的基本組成（1）鋼軌）鋼軌（2）軌枕）軌枕（3）聯(lián)結(jié)零件）聯(lián)結(jié)

19、零件（4）道床）道床（5）防爬設(shè)備）防爬設(shè)備（6）道岔）道岔1）鋼軌鋼軌(rail)的作用的作用2）鋼軌類型（或強(qiáng)度）：）鋼軌類型（或強(qiáng)度）： 以每米長(zhǎng)度的重量來(lái)表示。以每米長(zhǎng)度的重量來(lái)表示。 75、60、501）軌枕軌枕(sleeper)的作用的作用2）軌枕類型：）軌枕類型：l 鋼筋混凝土枕鋼筋混凝土枕l 木枕木枕l寬鋼筋混凝土軌枕寬鋼筋混凝土軌枕l 接頭聯(lián)結(jié)零件接頭聯(lián)結(jié)零件(rail-joint fastenings)l 中間聯(lián)結(jié)零件中間聯(lián)結(jié)零件(intermediate fastenings)（扣件）扣件）型彈條扣件型彈條扣件1）道床作用）道床作用2）道床材料）道床材料l 碎石道渣是最好

20、的材料碎石道渣是最好的材料3）整體道床）整體道床1）軌道爬行軌道爬行(rail creeping)2）防爬設(shè)備：）防爬設(shè)備：l防爬器防爬器l防爬撐防爬撐穿銷式防爬器穿銷式防爬器1）道岔道岔(turnout)的作用的作用2）道岔的分類）道岔的分類普通單開(kāi)道岔普通單開(kāi)道岔道岔組成：道岔組成：l轉(zhuǎn)轍器轉(zhuǎn)轍器(points or switch)l連接部分連接部分l轍叉及護(hù)軌轍叉及護(hù)軌(frog and guard rail)普通單開(kāi)道岔普通單開(kāi)道岔普通單開(kāi)道岔普通單開(kāi)道岔有害空間、活動(dòng)心軌轍叉有害空間、活動(dòng)心軌轍叉活動(dòng)心軌轍叉活動(dòng)心軌轍叉道岔號(hào)數(shù)道岔號(hào)數(shù)(turnout No.)Nctan其他類型道岔

21、與交叉設(shè)備（用中心線表示）其他類型道岔與交叉設(shè)備（用中心線表示）*雙開(kāi)道岔雙開(kāi)道岔三開(kāi)道岔三開(kāi)道岔復(fù)式交分道岔復(fù)式交分道岔3、無(wú)縫線路、無(wú)縫線路（1）無(wú)縫線路無(wú)縫線路(continuous)是把若干根標(biāo)準(zhǔn)是把若干根標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌，焊接成每段長(zhǎng)度的鋼軌，焊接成每段1000-2000米的長(zhǎng)米的長(zhǎng)鋼軌線路。鋼軌線路。3、無(wú)縫線路、無(wú)縫線路（2）根據(jù)虎克定律得出溫度力與鋼軌的長(zhǎng)度）根據(jù)虎克定律得出溫度力與鋼軌的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，只與軌溫變化和橫截面積大小有關(guān)。無(wú)關(guān)，只與軌溫變化和橫截面積大小有關(guān)。F250ts（3）選擇鎖定軌溫為稍高于本地區(qū)的中間軌）選擇鎖定軌溫為稍高于本地區(qū)的中間軌溫。溫。4、軌道上兩股鋼軌

22、的相互位置、軌道上兩股鋼軌的相互位置（1）直線部分的軌距和水平）直線部分的軌距和水平（2）曲線部分的軌距和水平）曲線部分的軌距和水平（1）直線部分的軌距和水平）直線部分的軌距和水平1）軌距軌距(track gauge)l鋼軌軌頭頂面下鋼軌軌頭頂面下16毫米范圍內(nèi)兩股鋼軌作用邊毫米范圍內(nèi)兩股鋼軌作用邊之間的最小距離。之間的最小距離。（1）直線部分的軌距和水平）直線部分的軌距和水平（1）直線部分的軌距和水平）直線部分的軌距和水平（1）直線部分的軌距和水平）直線部分的軌距和水平1）軌距）軌距l(xiāng)標(biāo)準(zhǔn)軌距為標(biāo)準(zhǔn)軌距為1435mm。l直線軌距最大允許誤差：直線軌距最大允許誤差：增增6減減2（毫米）（毫米）

23、。（1）直線部分的軌距和水平）直線部分的軌距和水平2）水平）水平 直線地段兩股鋼軌的頂面應(yīng)保持在同一直線地段兩股鋼軌的頂面應(yīng)保持在同一水平（誤差不允許超過(guò)水平（誤差不允許超過(guò)4毫米）。毫米）。（2）曲線部分的軌距和水平）曲線部分的軌距和水平1）軌距加寬）軌距加寬l固定軸距固定軸距(rigid wheel base)機(jī)車車輛走機(jī)車車輛走行部中只能保持平行而不能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的車行部中只能保持平行而不能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的車軸中心線間的最大距離，叫做固定軸距。軸中心線間的最大距離，叫做固定軸距。1）軌距加寬）軌距加寬軌距加寬原因示意圖軌距加寬原因示意圖（2）曲線部分的軌距和水平）曲線部分的軌距和水平外軌超高原理圖外軌超高原理圖2）外軌超高）外軌超高外軌超高原理圖外軌超高原理圖（2）曲線部分的軌距和水平）曲線部分的軌距和水平2）外軌超高）外軌超高 曲線外軌超高計(jì)算公式曲線外軌超高計(jì)算公式*：h7.6v