第1章+鐵路線路

1、 鐵路線路是機車車輛和列車運行的基礎(chǔ)。鐵路線路是機車車輛和列車運行的基礎(chǔ)。 鐵路線路是由鐵路線路是由路基路基、橋隧建筑物橋隧建筑物和和軌道軌道組成的組成的一個整體工程結(jié)構(gòu)。一個整體工程結(jié)構(gòu)。本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：1.1 概述概述1.2 鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的平面和縱斷面1.3 鐵路路基及橋隧建筑物鐵路路基及橋隧建筑物1.4 軌道軌道1.5 限界限界 在建筑一條鐵路之前，必須進行調(diào)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)方案來進行設(shè)計。 鐵路建設(shè)的三個階段： 前期工作階段：主要進行方案研究、初測和初步設(shè)計工作。 基本建設(shè)階段：主要進行定測、技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計，最后進行工

2、程施工、驗交投產(chǎn)。 投資效果反饋：鐵路運營若干年后，由建設(shè)單位會同有關(guān)部門，對工程質(zhì)量、技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟效益等考察驗證，以評價設(shè)計和施工質(zhì)量。一、鐵路的勘測設(shè)計一、鐵路的勘測設(shè)計1.1 概述概述二、鐵路等級及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)二、鐵路等級及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括：鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括：正線數(shù)目正線數(shù)目、限制坡度限制坡度、最小最小曲線半徑曲線半徑、牽引種類牽引種類、機車類型機車類型、機車交路機車交路、車站分布車站分布、到發(fā)線有效長度到發(fā)線有效長度和和閉塞類型閉塞類型等。這些標(biāo)準(zhǔn)是確定鐵路能力等。這些標(biāo)準(zhǔn)是確定鐵路能力大小的決定因素，一條鐵路選用不同的標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)計線的工大小的決定因素，一條鐵路選

3、用不同的標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)計線的工程造價和運營質(zhì)量有重大影響，同時又是確定設(shè)計線的工程造價和運營質(zhì)量有重大影響，同時又是確定設(shè)計線的工程標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備類型的依據(jù)。程標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備類型的依據(jù)。鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。 1.2 鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的平面和縱斷面6 1.2 鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的平面和縱斷面線路中心線線路中心線是指距外軌半個軌距的鉛垂線是指距外軌半個軌距的鉛垂線ABAB與兩路肩邊與兩路肩邊緣水平連線緣水平連線CD交點交點O的縱向連線。如下圖所示：的縱向連線。如下圖所示：LL/2ABDCO 線路中心線在水平面上的投影，

4、叫做線路中心線在水平面上的投影，叫做鐵路線路的平鐵路線路的平面面( (俯視俯視) )，表明線路的直、曲變化狀態(tài)；，表明線路的直、曲變化狀態(tài)； 線路中心線展直后在鉛垂面上的投影，叫線路中心線展直后在鉛垂面上的投影，叫鐵路線路鐵路線路的縱斷面的縱斷面（側(cè)視），表明線路的坡度變化。（側(cè)視），表明線路的坡度變化。線路縱斷面線路平面 1.2 鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的平面和縱斷面一、鐵路線路的平面及平面圖一、鐵路線路的平面及平面圖 鐵路線路在轉(zhuǎn)向處所設(shè)的曲線，鐵路線路在轉(zhuǎn)向處所設(shè)的曲線，圓曲線圓曲線基本組成要素有：基本組成要素有：曲線半徑曲線半徑R R，曲線轉(zhuǎn)角曲線轉(zhuǎn)角，曲線長曲線長L L，切線長

5、度切線長度T T； 緩和曲線長度緩和曲線長度L L0 0直線與圓曲線之間的過渡線。直線與圓曲線之間的過渡線。線路的平面由線路的平面由直線直線、曲線曲線（圓曲線圓曲線及及緩和曲線緩和曲線）組成。組成。線路曲線地段線路曲線地段不考慮緩和曲線時，直接根據(jù)數(shù)學(xué)公式不考慮緩和曲線時，直接根據(jù)數(shù)學(xué)公式可以得出：可以得出： tan2TRm切線長度： 曲線長度： 180LRm10的弧長: 180RLm2 2、曲線的計算（圓曲線）、曲線的計算（圓曲線）HGF FsinGcosF 為了平衡為了平衡離心力，使內(nèi)離心力，使內(nèi)外兩股鋼軌受外兩股鋼軌受力均勻，垂直力均勻，垂直磨耗均等，旅磨耗均等，旅客不因離心加客不因離心

6、加速度而感到不速度而感到不適，將外軌抬適，將外軌抬高一定程度。高一定程度。外軌超高2vFmR3 3、曲線地段的特點、曲線地段的特點:, / , hmmvkm hRm式中超高，平均行駛速度，曲線半徑， 。cossinFG2cossinG vGg R5sintan 在時，tansin11500,km/ hm/s,Smm v取由則211.8vhR22vG vFmRg RHGF FsinGcosF外軌超高S12tanvgR21S vhgR1hS2vgR3 3、曲線地段的特點、曲線地段的特點 為防止輪對被軌道楔住或擠翻鋼軌，對于小半為防止輪對被軌道楔住或擠翻鋼軌，對于小半徑曲線的軌距要適當(dāng)徑曲線的軌距要

7、適當(dāng)加寬加寬(R350m時，時，15mm ) ，以使機車，以使機車車輛能車輛能順利順利通過曲線，并使鋼軌與車輪間的通過曲線，并使鋼軌與車輪間的橫向力橫向力最小最小，減少輪軌間的，減少輪軌間的磨耗磨耗。3 3、曲線地段的特點、曲線地段的特點直線142vFmR0F 圓曲線R圓曲線=R緩和曲線直線圓曲線2vFmR2vFm 為了使列車安全、平順地由直線運行到圓曲線為了使列車安全、平順地由直線運行到圓曲線(或由圓曲線運行到直線）或由圓曲線運行到直線）而在直線與圓曲線之間設(shè)置一個曲率半徑逐漸變化的曲線稱為而在直線與圓曲線之間設(shè)置一個曲率半徑逐漸變化的曲線稱為緩和曲線緩和曲線。0F 緩和曲線緩和曲線半徑半徑

8、從從R R（或（或 R R ）；）； 運行中列車的運行中列車的離心力離心力逐漸逐漸（或（或）；）； 緩和曲線緩和曲線軌距加寬軌距加寬逐漸逐漸（或（或） ； 緩和曲線緩和曲線外軌超高外軌超高逐漸逐漸（或（或） 。16=R緩和曲線直線圓曲線2vFmR2vFm0F 1711.8hRvmax11.8qhhRv211.8vhR5 5、曲線路段對運營的影響、曲線路段對運營的影響 限制列車運行速度；限制列車運行速度； 增加輪軌磨耗；增加輪軌磨耗； 增加軌道設(shè)備；增加軌道設(shè)備； 增加軌道養(yǎng)護維修費用。增加軌道養(yǎng)護維修費用。 曲線附加阻力：曲線附加阻力：機車車輛在曲線上運行時的阻力大于同樣條件機車車輛在曲線上運

9、行時的阻力大于同樣條件下直線上運行的阻力，其增大部分叫曲線附加阻力，簡稱曲線阻下直線上運行的阻力，其增大部分叫曲線附加阻力，簡稱曲線阻力。力。（N/KN） Rr600 r 單位曲線阻力（N/KN） R 曲線半徑（m） 600 據(jù)試驗得出的數(shù)據(jù)。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：機車、車輛在曲線上運行時，輪軌間的縱向和橫向機車、車輛在曲線上運行時，輪軌間的縱向和橫向滑動、輪緣與鋼軌內(nèi)側(cè)面的摩擦增加，同時，由于轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向和滑動、輪緣與鋼軌內(nèi)側(cè)面的摩擦增加，同時，由于轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向和側(cè)向力作用，上下心盤等部分摩擦加劇。側(cè)向力作用，上下心盤等部分摩擦加劇。6 6、曲線附加阻力、曲線附加阻力 經(jīng)驗公式： 用一定的比例尺

10、，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。 線路平面圖和縱斷面圖是鐵路勘測設(shè)計、施工和運營的重要文件。7 7、鐵路線路平面圖、鐵路線路平面圖線路平面圖線路縱斷面由線路縱斷面由平道平道、坡道坡道及設(shè)于變坡點處的及設(shè)于變坡點處的豎曲線豎曲線組成。組成。二、鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖二、鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖線路縱斷面由線路縱斷面由平道平道、坡道坡道及設(shè)于變坡點處的及設(shè)于變坡點處的豎曲線豎曲線組成。組成。二、鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖二、鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖坡度坡度指以坡段終點對起點的高差與兩點之間水平距離的比值。指以坡段終點對起點的高差與兩點之間水平距離的比值。

11、 用千分?jǐn)?shù)表示。用千分?jǐn)?shù)表示。10001000tanhil二、鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖二、鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖坡道坡度及坡道附加阻力示意圖Q坡道阻力是機車、車輛的重力沿軌道下坡方向的分力。數(shù)值上= =坡度的千分?jǐn)?shù)坡度的千分?jǐn)?shù)（N/KN）siniWQtan()QKN1000iiWwQi有正負(fù)區(qū)分坡度的千分?jǐn)?shù)坡度的千分?jǐn)?shù)分子分子（1）限制坡度）限制坡度 限制坡度限制坡度是這樣一種坡度：在這個坡度上，一臺機車牽引是這樣一種坡度：在這個坡度上，一臺機車牽引列車連續(xù)上坡運行時，列車運行速度最終能夠穩(wěn)定在機車列車連續(xù)上坡運行時，列車運行速度最終能夠穩(wěn)定在機車計算速度的水平上。計算速度的水平上。 又

12、又陡陡又又長長限制坡度的選定，需要考慮以下問題：限制坡度的選定，需要考慮以下問題：首先，要確保列車運行速度不能過低。首先，要確保列車運行速度不能過低。其次，需考慮：鐵路等級、地形條件、牽引種類、運輸其次，需考慮：鐵路等級、地形條件、牽引種類、運輸要求、鄰線牽引定數(shù)。要求、鄰線牽引定數(shù)。（2）加力牽引坡度）加力牽引坡度 在一條鐵路線的全線范圍內(nèi)，地形是不相同的。有在一條鐵路線的全線范圍內(nèi)，地形是不相同的。有一般地段，有困難地段，還可能有特殊困難地段一般地段，有困難地段，還可能有特殊困難地段( (如跨如跨越山嶺地段越山嶺地段) )。 在特殊困難地段，線路縱斷面的設(shè)計有兩個方案：在特殊困難地段，線路

13、縱斷面的設(shè)計有兩個方案： A.A.可以修建隧道穿過山嶺；可以修建隧道穿過山嶺； B.B.也可以利用高坡也可以利用高坡( (坡度值大于限制坡度數(shù)值的坡坡度值大于限制坡度數(shù)值的坡段段) )跨越山嶺。在這個坡段上，列車必須以雙機牽引或跨越山嶺。在這個坡段上，列車必須以雙機牽引或多機牽引。這種坡段稱為多機牽引。這種坡段稱為加力牽引坡段加力牽引坡段。例如，我國京。例如，我國京張鐵路的關(guān)溝段和寶成鐵路的寶鳳段，都采用了加力牽張鐵路的關(guān)溝段和寶成鐵路的寶鳳段，都采用了加力牽引坡段。引坡段。 （3）動能坡度）動能坡度 機車牽引按限制坡度計算的列車質(zhì)量，利用列車的牽機車牽引按限制坡度計算的列車質(zhì)量，利用列車的牽

14、引力和積累的動能，以不低于機車的計算速度所闖過的、引力和積累的動能，以不低于機車的計算速度所闖過的、大于限制坡度的坡度稱動能坡度。大于限制坡度的坡度稱動能坡度。 線路縱斷面圖是用一定的比例尺（水平方向為線路縱斷面圖是用一定的比例尺（水平方向為1:100001:10000、垂直方向為垂直方向為1:10001:1000）和規(guī)定的符號，把平面圖上的線路中心）和規(guī)定的符號，把平面圖上的線路中心線展直后投影到鉛垂面上，并注有線路平面和縱斷面有關(guān)資線展直后投影到鉛垂面上，并注有線路平面和縱斷面有關(guān)資料的圖。料的圖。線路縱斷面圖三、線路標(biāo)志三、線路標(biāo)志 （1 1）里程標(biāo)）里程標(biāo)( (公里標(biāo)、半公里標(biāo)公里標(biāo)、

15、半公里標(biāo)) ) 公里標(biāo)從鐵路線路起點開始，每走一公里設(shè)置一個；半公里標(biāo)設(shè)于公里標(biāo)從鐵路線路起點開始，每走一公里設(shè)置一個；半公里標(biāo)設(shè)于線路的半公里處。線路的半公里處。線路的標(biāo)志是為線路的維修和養(yǎng)護和司機和車長等工作上的需要而線路的標(biāo)志是為線路的維修和養(yǎng)護和司機和車長等工作上的需要而設(shè)置的。設(shè)置的。（2 2）曲線標(biāo)）曲線標(biāo) 為曲線的技術(shù)參數(shù)，在上為曲線的技術(shù)參數(shù)，在上面標(biāo)明曲線的有關(guān)要素面標(biāo)明曲線的有關(guān)要素( (曲線曲線長度、緩和曲線長度、曲半徑、長度、緩和曲線長度、曲半徑、超高、加寬超高、加寬) )。該標(biāo)設(shè)置于圓曲線的中部，該標(biāo)設(shè)置于圓曲線的中部，示意圖如下：示意圖如下：（3）坡度標(biāo)）坡度標(biāo) 表

16、示該坡道的坡度大小及坡段長度，并用箭頭表示上坡和下坡。表示該坡道的坡度大小及坡段長度，并用箭頭表示上坡和下坡。坡度標(biāo)設(shè)在變坡點處。坡度標(biāo)設(shè)在變坡點處。（4）橋梁標(biāo)）橋梁標(biāo)設(shè)在橋梁中心里程（或橋頭）處，標(biāo)明橋梁編號和中心里程。設(shè)在橋梁中心里程（或橋頭）處，標(biāo)明橋梁編號和中心里程。 （5）管界標(biāo)管界標(biāo) 設(shè)在鐵路局、工務(wù)段、領(lǐng)工區(qū)、養(yǎng)路工區(qū)、供電段、電力設(shè)在鐵路局、工務(wù)段、領(lǐng)工區(qū)、養(yǎng)路工區(qū)、供電段、電力段的管轄地段的分界點處，兩側(cè)標(biāo)明所向的單位名稱。段的管轄地段的分界點處，兩側(cè)標(biāo)明所向的單位名稱。 通常，把垂直于線路中心線的路基橫截面稱為路基橫斷面，簡通常，把垂直于線路中心線的路基橫截面稱為路基橫斷

17、面，簡稱稱路基斷面路基斷面。按照路基所處的地勢情況與橫斷面的形狀，路基斷面。按照路基所處的地勢情況與橫斷面的形狀，路基斷面可以分為可以分為6 6類：類：路基的斷面形式路基的斷面形式 1 1、路堤、路堤 路基設(shè)計標(biāo)高高于地面標(biāo)高，用土、石填筑而成的路基。路基設(shè)計標(biāo)高高于地面標(biāo)高，用土、石填筑而成的路基。路堤斷面簡圖路堤斷面簡圖 鐵路路基鐵路路基是軌道的基礎(chǔ)，承受并傳遞軌道的重量及列車的動載荷。是軌道的基礎(chǔ)，承受并傳遞軌道的重量及列車的動載荷。1.3 鐵路路基及橋隧建筑物鐵路路基及橋隧建筑物 路基設(shè)計標(biāo)高低于地面標(biāo)高，通過挖掘而形成的路基。路基設(shè)計標(biāo)高低于地面標(biāo)高，通過挖掘而形成的路基。路路塹塹實

18、實物物圖圖 路塹斷面簡圖路塹斷面簡圖一、路基的斷面形式一、路基的斷面形式2 2、路塹、路塹 路基設(shè)計標(biāo)高與地面標(biāo)高相同，軌道直接鋪設(shè)在經(jīng)過處理的天路基設(shè)計標(biāo)高與地面標(biāo)高相同，軌道直接鋪設(shè)在經(jīng)過處理的天然地面上。然地面上。半路堤斷面簡圖半路堤斷面簡圖不填不挖路基斷面簡圖不填不挖路基斷面簡圖4 4、 半路堤半路堤 在山岳地區(qū)，通過部分填筑而形成的路基在山岳地區(qū)，通過部分填筑而形成的路基。一、路基的斷面形式一、路基的斷面形式3 3、 不填不挖路基不填不挖路基 5 5、半路塹、半路塹 在山岳地區(qū)，通過部分挖掘而形成的路基。在山岳地區(qū)，通過部分挖掘而形成的路基。半路塹斷面簡圖半路塹斷面簡圖半路塹實物圖半

19、路塹實物圖一、路基的斷面形式一、路基的斷面形式6 6、半路堤半路塹、半路堤半路塹 經(jīng)過填、挖兩部分構(gòu)成的路基。經(jīng)過填、挖兩部分構(gòu)成的路基。半路堤半路塹斷面簡圖半路堤半路塹斷面簡圖 一、路基的斷面形式一、路基的斷面形式二、路基的組成二、路基的組成路路基基邊邊坡坡 鐵路路基本體組成鐵路路基本體組成路基路基路基本體路基本體路路基基頂頂面面路路肩肩路基附屬路基附屬設(shè)施設(shè)施1、路基頂面、路基頂面 路基頂面即路基的頂部，是鋪設(shè)軌道的工作面。路基頂面即路基的頂部，是鋪設(shè)軌道的工作面。 根據(jù)路基頂面形狀，路基頂面的形狀，分為根據(jù)路基頂面形狀，路基頂面的形狀，分為有路拱有路拱、無路拱無路拱兩種形兩種形式。式。

20、路基頂面的寬度路基頂面的寬度是指從路基一側(cè)的路肩邊緣到另一側(cè)路肩邊緣之間是指從路基一側(cè)的路肩邊緣到另一側(cè)路肩邊緣之間的距離。的距離。 無路拱路基斷面無路拱路基斷面有路拱路基斷面有路拱路基斷面路基頂面寬度示意圖路基頂面寬度示意圖二、路基的組成二、路基的組成2 2、路肩與路基邊坡、路肩與路基邊坡路肩路肩：路基頂面兩側(cè)無道床覆蓋的部分。：路基頂面兩側(cè)無道床覆蓋的部分。路基邊坡路基邊坡：路肩邊緣以外的斜坡。：路肩邊緣以外的斜坡。路基路肩與邊坡示意圖路基路肩與邊坡示意圖 路肩的作用：路肩的作用：1 1）抵抗路基核心部分在受壓力時向外發(fā)生擠動、）抵抗路基核心部分在受壓力時向外發(fā)生擠動、變形，加強路基的穩(wěn)定

21、性；變形，加強路基的穩(wěn)定性；2 2）防止道渣滾落于路基坡面，保持道床完整；）防止道渣滾落于路基坡面，保持道床完整；3 3）便于設(shè)置必要的線路、信號標(biāo)志；）便于設(shè)置必要的線路、信號標(biāo)志；4 4）供鐵路現(xiàn)場作業(yè)人員行走，便于進行工作。）供鐵路現(xiàn)場作業(yè)人員行走，便于進行工作。二、路基的組成二、路基的組成3 3、路基附屬設(shè)施、路基附屬設(shè)施排水溝排水溝 路基附屬設(shè)施的作用：保證路基的強度與穩(wěn)定。 排水設(shè)施排水設(shè)施 地面排水設(shè)施地面排水設(shè)施匯集地表雨水，引到路基以外。匯集地表雨水，引到路基以外。 例如：排水溝（見圖）、截水溝等。例如：排水溝（見圖）、截水溝等。 地下排水設(shè)施地下排水設(shè)施截斷、疏導(dǎo)地下水，排

22、出路基。截斷、疏導(dǎo)地下水，排出路基。二、路基的組成二、路基的組成路基邊坡度沖刷防護路基邊坡度沖刷防護防護設(shè)施防護設(shè)施 路基邊坡坡面防護路基邊坡坡面防護增強路基邊坡的抗風(fēng)化能力。增強路基邊坡的抗風(fēng)化能力。 例如：植被防護、砌石防護等。例如：植被防護、砌石防護等。 路基邊坡沖刷防護路基邊坡沖刷防護用于濱河、河灘、水庫地段防護。用于濱河、河灘、水庫地段防護。例如：植被防護、拋石防護等。例如：植被防護、拋石防護等。 3 3、路基附屬設(shè)施、路基附屬設(shè)施擋土墻擋土墻 加固工程通過修建加固結(jié)構(gòu)物加固工程通過修建加固結(jié)構(gòu)物或其它措施，使路基獲得穩(wěn)定?；蚱渌胧?，使路基獲得穩(wěn)定。 例如：擋土墻、扶壁、擋棚等。例

23、如：擋土墻、扶壁、擋棚等。山體擋棚山體擋棚3 3、路基附屬設(shè)施、路基附屬設(shè)施 橋梁橋梁，在鐵路架空的部位承托軌道。，在鐵路架空的部位承托軌道。內(nèi)昆線金沙江大橋內(nèi)昆線金沙江大橋橋梁橋梁1 1、橋梁的作用與分類、橋梁的作用與分類 作用作用：供鐵路線路跨越水流、山谷或其它建筑物的設(shè)施。：供鐵路線路跨越水流、山谷或其它建筑物的設(shè)施?？缭胶恿骺缭胶恿骺绾訕??？绾訕颉？缭缴焦瓤缭缴焦瓤绻葮?。跨谷橋?？缭借F路、公路跨越鐵路、公路跨線橋?？缇€橋。跨越市區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)作物區(qū)跨越市區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)作物區(qū)旱橋。旱橋。 跨河橋跨河橋(隴海線渭河橋隴海線渭河橋)橋梁的型式很多，根據(jù)橋梁受力情況，分為5類：梁橋、拱橋、剛架

24、橋、懸橋和組合體系橋等?？绻葮蚩绻葮?南昆線八渡南昆線八渡3號大橋號大橋) 跨線橋跨線橋旱橋旱橋(西康線西康線)跨河橋組成跨河橋組成部分簡單圖部分簡單圖 2 2、橋梁組成結(jié)構(gòu)、橋梁組成結(jié)構(gòu)我們以跨河橋為例，其組成部分為：橋面、橋跨結(jié)構(gòu)；橋墩、橋臺；墩臺及基礎(chǔ)。 橋梁由上部結(jié)構(gòu)（橋跨）和下部結(jié)構(gòu)（橋墩、橋臺、墩臺基礎(chǔ)）組成。軌道傳來的力，通過橋墩、橋臺、基礎(chǔ)，傳遞至基底面上。軌道傳來的力，通過橋墩、橋臺、基礎(chǔ)，傳遞至基底面上。 隧道隧道，鐵路穿越山嶺所開鑿的地下通道。，鐵路穿越山嶺所開鑿的地下通道。 其底部承托著軌道，四周承受著圍巖的壓力。其底部承托著軌道，四周承受著圍巖的壓力。 隧道也可以代替

25、橋梁，從河道、海峽下穿過，即水下隧道。隧道也可以代替橋梁，從河道、海峽下穿過，即水下隧道。內(nèi)昆線安邊內(nèi)昆線安邊2號隧道號隧道隧道隧道1 1、隧道的基本組成、隧道的基本組成 隧道是修筑在地層內(nèi)的建筑物，隧道是修筑在地層內(nèi)的建筑物，鐵路隧道結(jié)構(gòu)由主體建筑物和附鐵路隧道結(jié)構(gòu)由主體建筑物和附屬建筑物組成。屬建筑物組成。 主體建筑物主體建筑物洞門洞門、洞身襯砌洞身襯砌。作用是保持隧道的穩(wěn)定，保證。作用是保持隧道的穩(wěn)定，保證列車的安全運行。列車的安全運行。 附屬建筑物附屬建筑物避車洞避車洞、防排水設(shè)施防排水設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施通風(fēng)設(shè)施。為隧道安全、。為隧道安全、養(yǎng)護與維修隧道的需要而設(shè)置。養(yǎng)護與維修隧道的需要而

26、設(shè)置。大瑤山隧道洞門大瑤山隧道洞門秦嶺隧道的洞身襯砌秦嶺隧道的洞身襯砌1 1、隧道的基本組成、隧道的基本組成隧道洞口的安全隧道洞口的安全問題問題：如何防止仰坡塌方，落石堵塞洞口？：如何防止仰坡塌方，落石堵塞洞口？ 防排水設(shè)施 我國的隧道防排水技術(shù)，采用以我國的隧道防排水技術(shù)，采用以“排排”為主，為主，“截、堵、排截、堵、排”的綜合治水方法。的綜合治水方法。 “截截”截斷地表水、地下水流入隧道的通道。截斷地表水、地下水流入隧道的通道。 “堵堵”在洞身襯砌內(nèi)設(shè)置防水層，防止地下水滲入隧道。在洞身襯砌內(nèi)設(shè)置防水層，防止地下水滲入隧道。 “排排”將洞身襯砌后的積水引入隧道，通過隧道內(nèi)的水溝將洞身襯砌后

27、的積水引入隧道，通過隧道內(nèi)的水溝排出排出。2 2、鐵路隧道附屬建筑物、鐵路隧道附屬建筑物避車洞及其作用 小避車洞小避車洞保證隧道內(nèi)維修人員的安全。保證隧道內(nèi)維修人員的安全。 大避車洞大避車洞存放工具材料。存放工具材料。 隧道兩側(cè)，每隔隧道兩側(cè)，每隔60m60m設(shè)置一小洞，每隔設(shè)置一小洞，每隔300m300m設(shè)置一大洞。設(shè)置一大洞。 涵洞涵洞，設(shè)置在路基下的過水建筑物。，設(shè)置在路基下的過水建筑物。 設(shè)在路堤下面的填土中，是用以通過水流的一種建筑物。設(shè)在路堤下面的填土中，是用以通過水流的一種建筑物。 承受通過路基傳來的動力載荷，以及路基土體的土壓力。承受通過路基傳來的動力載荷，以及路基土體的土壓力

28、。涵洞涵洞涵洞涵洞鋼軌1.4 軌道軌道防爬設(shè)備軌枕道床聯(lián)結(jié)零件道岔作用：作用：軌道起著機車車輛運行的軌道起著機車車輛運行的導(dǎo)向?qū)蜃饔茫苯幼饔?，直接承受承受由車輪傳來由車輪傳來的巨大壓的巨大壓力力，并把它，并把它傳遞傳遞給路基或橋隧建筑物。給路基或橋隧建筑物。 1）支承和引導(dǎo)車輪； 2）為車輪滾動提供阻力較小的表面； 3）承受車輪的作用力并傳布于軌枕； 4）在電氣化鐵路和自動閉塞區(qū)段，作為軌道電路使用。1.1.鋼軌的功用鋼軌的功用2.2.鋼軌的特點鋼軌的特點鋼軌的作用要求它應(yīng)當(dāng)具備足夠的剛度、韌度、硬度、頂面粗糙等特點。 剛度抵抗由動荷載引起的撓曲變形； 韌度防止動荷載引起鋼軌折斷； 硬度防

29、止被車輪壓陷或磨損太快； 頂面粗糙度有利于機車的牽引力、制動力的實現(xiàn)。 作用于直線軌道鋼軌上的力主要豎直力，其結(jié)果使鋼軌撓曲，為了使鋼軌具有最佳的抗撓曲性能，鋼軌采用“工”字形斷面，由軌頭、軌腰和軌底組成。 為使鋼軌更好承受來自各方面的力，鋼軌應(yīng)具有一定高度；軌頭為適應(yīng)輪軌接觸，應(yīng)大而厚，并具有足夠面積；為保證穩(wěn)定性，軌底應(yīng)有足夠?qū)挾群鸵欢ê穸取? 3、 鋼軌斷面鋼軌斷面 在我國，鋼軌的類型以每米長度的大致質(zhì)量的kg整數(shù)（kg/mkg/m）表示，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌類型有：75 kg/mkg/m 、60 kg/mkg/m 、50 kg/mkg/m 等。4 4、鋼軌類型及長度、鋼軌類型及長度 我國標(biāo)準(zhǔn)

30、鋼軌長度為12.5及25m兩種。 為使鋼軌接頭對接，曲線內(nèi)股應(yīng)使用廠制縮短軌。12.5m標(biāo)準(zhǔn)軌的縮短量為40mm，80mm，120mm三種；25m標(biāo)準(zhǔn)軌的縮短量為40mm，80mm，160mm三種。5 5、軌縫、軌縫 普通軌道為適應(yīng)鋼軌熱脹冷縮的需要，鋼軌接頭處必須留有一定的縫隙。預(yù)留軌縫不應(yīng)太小，以免高溫時鋼軌伸長而無伸長余地；軌縫也不應(yīng)太大，以免低溫時鋼軌縮短，縫隙過大，嚴(yán)重影響運行。2010.01182qL tt式中： 計算軌縫尺寸（mm）； L鋼軌長度（m）； 構(gòu)造軌縫，38、43、50、60、75kg/m鋼軌均采用18mm； t0 更換鋼軌或調(diào)整軌縫時的軌溫（oC）；q2maxmin

31、12ttt5 5、軌縫、軌縫無縫線路無縫線路 將標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌焊接成為長鋼軌的軌道。我國一般采用25 m的鋼軌先在焊軌廠焊成250500 m的長軌條，然后再運到鋪軌地點，再焊成1 0002000 m的長軌條或按設(shè)計長度進行鋪設(shè)。無縫線路由于消除了鋼軌接縫，因而具有行車平穩(wěn)、機車車輛及軌道維修費用低、使用壽命長等優(yōu)點。 1)承受鋼軌的垂直力、水平力。 2)傳遞這二力給道床和路基。 3)保持鋼軌方向、位置、軌距。1 1、軌枕的功用、軌枕的功用 堅固耐久、具有彈性、造價合理、制造維修方便。 2 2、軌枕的特點、軌枕的特點u 按制作材料分，有鋼筋混凝土枕和木枕兩種。木枕 鋼筋混凝土軌枕 3 3、軌枕的

32、分類、軌枕的分類u 按用途分，有普通軌枕、岔枕和橋枕。我國鐵路所使用的主要是預(yù)應(yīng)力混凝土枕。 （1）每千米配置軌枕根數(shù)我國鐵路規(guī)定： 木枕軌道：14401920 混凝土枕軌道：14401840配置軌枕數(shù)示意圖配置軌枕數(shù)示意圖4 4、軌枕的布置、軌枕的布置符合左下側(cè)條件之一的地段，軌道應(yīng)該加強，即每千米的軌枕數(shù)需要增加。 1)混凝土枕軌道上，半徑小于600米的曲線地段；或木枕軌道、電力牽引線路，半徑小于800米的曲線地段。 2)坡度大于12的下坡制動地段。 3)長度大于等于300米的隧道地段。 木枕增加160根 混凝土增加80根； 當(dāng)條件重合時，只增加一次， 并且不能超過數(shù)目最大值。 （2）軌枕

33、間距軌枕間距示意圖軌枕間距示意圖 普通軌道上，鋼軌接頭處車輪的沖擊動荷載大，接頭軌枕間距（c）應(yīng)該比中間軌枕間距（a）小一些。而且，從c向a過渡時，應(yīng)該有一個過渡軌枕間距（b），以適應(yīng)荷載的變化。三者大小為：abc。4 4、軌枕的布置、軌枕的布置兩節(jié)鋼軌的末端，用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)。1 1、接頭聯(lián)結(jié)零件、接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)零件分為接頭聯(lián)結(jié)零件和中間聯(lián)結(jié)扣件。兩節(jié)鋼軌的末端，用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)。1 1、接頭聯(lián)結(jié)零件、接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)零件分為接頭聯(lián)結(jié)零件和中間聯(lián)結(jié)扣件。鋼軌的接頭連接過程兩節(jié)鋼軌的末端，用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)。接頭聯(lián)結(jié)零件接頭聯(lián)結(jié)零件1 1、接頭聯(lián)結(jié)零件、接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)零件分為接頭聯(lián)結(jié)零

34、件和中間聯(lián)結(jié)扣件。可以分為：木枕聯(lián)結(jié)扣件和混凝土枕聯(lián)結(jié)扣件。2 2、中間聯(lián)結(jié)扣件、中間聯(lián)結(jié)扣件把鋼軌與軌枕牢固地聯(lián)結(jié)起來，以確保鋼軌位置穩(wěn)定。我國木枕軌道地段中間聯(lián)結(jié)方式主要有混合式和分開式。 （1）混合式 目前大量采用的聯(lián)結(jié)方式是混合式?；旌鲜绞窍扔玫泪敯褖|板與木枕扣緊，然后再用道釘將鋼軌、墊板和木枕三者同時聯(lián)結(jié)?；旌鲜娇奂慵?，安裝成本低，但扣緊力不如分開式。鋼軌與木枕的混合式連接鋼軌與木枕的混合式連接過程過程 （1）混合式 目前大量采用的聯(lián)結(jié)方式是混合式?；旌鲜绞窍扔玫泪敯褖|板與木枕扣緊，然后再用道釘將鋼軌、墊板和木枕三者同時聯(lián)結(jié)?；旌鲜娇奂慵伲惭b成本低，但扣緊力不如分開式。 鋼

35、軌與木枕的混合式聯(lián)結(jié)鋼軌與木枕的混合式聯(lián)結(jié) （1）混合式 目前大量采用的聯(lián)結(jié)方式是混合式?；旌鲜绞窍扔玫泪敯褖|板與木枕扣緊，然后再用道釘將鋼軌、墊板和木枕三者同時聯(lián)結(jié)。混合式扣件零件少，安裝成本低，但扣緊力不如分開式。鋼軌與木枕的分開式聯(lián)結(jié)鋼軌與木枕的分開式聯(lián)結(jié) （2）分開式 分開式是將墊板分別與軌枕和鋼軌單獨扣緊。 分開式扣壓力大，能有效防止鋼軌的橫、縱向位移，同時便于安裝與更換，但成本高。在特殊線路與橋上線路使用。鋼軌與混凝土枕的聯(lián)結(jié)鋼軌與混凝土枕的聯(lián)結(jié)（3）混凝土枕聯(lián)結(jié)扣件及混凝土枕聯(lián)結(jié)方式 由于混凝土枕重量大、剛度大，因而混凝土枕扣件的性能也比木枕扣件好。 主要表現(xiàn)為： 扣壓力足。當(dāng)鋼

36、軌彎曲、轉(zhuǎn)動時，不會導(dǎo)致鋼軌沿墊板發(fā)生縱向移動。 適當(dāng)?shù)膹椥?。混凝土枕的彈性比木枕差許多，其彈性主要由橡膠墊板提供。 具有絕緣性能。 道床鋪設(shè)在路基面上的石碴（道碴）墊層，介于軌枕與路基之間，是軌道的重要組成部分。1 1、道床的功用與材料選擇、道床的功用與材料選擇道床斷面道床斷面 1）承受來自軌枕的壓力，均勻的傳遞到路基； 2）固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向移動，保持軌道的穩(wěn)定； 3）提供軌道彈性，緩和機車車輛輪對對鋼軌的沖擊； 4）提供良好的排水性能，減少路基病害；便于軌道養(yǎng)護維修作業(yè)。 碎石道床示意圖碎石道床示意圖 以碎石、礦渣、沙子等為材質(zhì)構(gòu)成的碎石道床，滿足以上5點要求，價廉物美，

37、是我國目前使用最廣泛的道床類型。 1）質(zhì)地堅硬，耐壓、耐磨，具有彈性；2）排水性能好，吸水度小；3）不易風(fēng)化、侵蝕。2 2、道床應(yīng)具備的性能、道床應(yīng)具備的性能道床斷面為梯形，主要有三個要素：1）道床厚度（h）:足夠的厚度，確保軌道穩(wěn)定。 2）頂面寬度（b）：一般為3米。 3）邊坡坡度（i）道床縱斷面示意圖道床縱斷面示意圖3 3、道床斷面、道床斷面 列車運行時，車輪作用于鋼軌上除產(chǎn)生豎直力和橫向力外，還產(chǎn)生一個縱向水平推力，能引起鋼軌的縱向移動，有時甚至帶動軌枕沿著線路方向一起移動，此種現(xiàn)象稱為軌道的爬行。通過安裝防爬設(shè)備來加強接頭扣件、中間扣件的扣緊力以防止爬行。防止爬行的措施防止爬行的措施

38、在曲線地段，由于列車橫向力的作用，很容易引起軌距擴大。預(yù)防方法是采用軌距拉桿進行加固。 在直線地段，由于列車縱向力的作用，軌枕可能被拉斜。預(yù)防方法是將防爬器與防爬支撐配合使用。 從軌道橫斷面上來看，軌道的幾何形位包括軌距、水平和軌底坡。 在線路同一斷面處左右兩股鋼軌頂面的高度差，簡稱“水平”。直線部分高差不能超過4mm。 在直線上鋼軌不是豎直鋪設(shè)，而要向內(nèi)傾斜1:40的坡度，稱為軌底坡。 兩根鋼軌軌頭內(nèi)側(cè)之間的距離稱為軌距。我國規(guī)定，軌距應(yīng)在鋼軌頭部內(nèi)側(cè)頂面下16mm處測量。我國鐵路主要采用1435mm的標(biāo)準(zhǔn)軌距，世界各國鐵路也普遍采用1435mm的軌距。軌距寬于軌距寬于1435 mm1435

39、 mm的稱為寬軌鐵路，如俄羅斯采用的稱為寬軌鐵路，如俄羅斯采用1524mm1524mm的寬軌鐵路；軌距窄于的寬軌鐵路；軌距窄于1435mm1435mm的稱為窄軌鐵路，我國云南省曾有從昆明至河口的的稱為窄軌鐵路，我國云南省曾有從昆明至河口的1000mm1000mm的窄軌鐵路。的窄軌鐵路。 在機車車輛不斷運行的情況下，軌距可能產(chǎn)生一定的誤差，我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)軌距的誤差寬不得超過 6 6 mm，窄不得超過 2 2 mm。軌距示意圖為保證機車車輛順利通過小半徑曲線，曲線軌距應(yīng)考慮加寬。 機車車輛在運行過程中，常常需要由一條線路轉(zhuǎn)入另一條線路，或跨越其它線路。在就需要設(shè)置線路的連接與交叉設(shè)備，即道岔道岔。

40、道岔道岔是鐵路軌道的重要組成部分。由于道岔數(shù)量多、使用壽命短、限制列車速度、行車安全性低，與曲線曲線、接頭接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。 右開道岔右開道岔 左開道岔左開道岔1 1、道岔的類型、道岔的類型單開道岔，是最簡單、最常用的一種道岔。 整個道岔對稱于主線的中線或轍叉角的中分線，列車通過時無直向及側(cè)向之分。 對稱道岔增大導(dǎo)曲線半徑，提高側(cè)線通過速度，并可縮短站場長度。 三開道岔是將一個道岔納入另一個道岔內(nèi)構(gòu)成（兩順向道岔），有三個轍叉，可開通三個方向。 三開道岔可縮短用地；但尖軌壽命短，兩普通轍叉部分不能設(shè)置護軌，且存在有害空間，車輛沿主線方向運行速度低。 交分道岔是將一個單開道岔納入另一

41、個道岔構(gòu)成（兩對向道岔）。 可開通四個方向，有四個轍叉（2個鈍角轍叉、2個銳角轍叉）。交分道岔縮短了線路連接長度，但兩鈍角轍叉處存在無護軌的有害空間。 三開道岔和交分道岔的共同特點是將一個道岔套到另一個道岔內(nèi)，既減少用地，又起到兩幅道岔的作用，故這類道岔稱為復(fù)式道岔，而單開道岔和雙開道岔，則稱為單式道岔。單軌道岔2 2、道岔的組成、道岔的組成（以（以單開道岔分析）單開道岔分析）三大組成部分：轉(zhuǎn)轍器部分；轍叉及護軌部分；連接部分。7 7個組成部件：個組成部件： 轉(zhuǎn)轍器部分的基本軌、尖軌； 連接部分的直軌、導(dǎo)曲線軌。 轍叉及護軌部分的翼軌、護軌、岔心（心軌）； 請指出道岔的組成部分及組成部件。翼軌

42、翼軌岔心岔心尖軌尖軌基本軌基本軌直軌直軌導(dǎo)軌導(dǎo)軌護軌護軌 (1) (1)轉(zhuǎn)轍器部分的功用與組成轉(zhuǎn)轍器部分的功用與組成 功用：引導(dǎo)機車車輛的行駛方向。 組成：兩根基本軌、兩根尖軌、各種聯(lián)結(jié)零件、道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備。單開道岔的轉(zhuǎn)轍器部分單開道岔的轉(zhuǎn)轍器部分 基本軌一般采用12.5m或25m的標(biāo)準(zhǔn)軌制成，除承受車輪的垂直壓力外，還與尖軌共同承擔(dān)車輪橫向水平力，并保持尖軌位置穩(wěn)定。 尖軌是用與基本軌同類型的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌或特種斷面鋼軌刨制而成。尖軌依靠被刨尖的一端與基本軌緊密貼靠，以正確引導(dǎo)車輪的運行方向，列車靠它引進直股或側(cè)股線路上。（2 2）轍叉與護軌部分）轍叉與護軌部分護輪軌護輪軌轍叉尖軌尖軌連接轉(zhuǎn)轍器 包

43、括轍叉、護軌、主軌（安裝護軌的基本軌）及其他聯(lián)結(jié)零件。轍叉轍叉由翼軌和心軌（岔心）組成。叉心兩工作邊的交點稱為轍叉理論中心（理論尖端）；叉心實際尖端處有610mm的寬度稱為實際尖端；叉心兩工作邊的夾角稱為轍叉角。 兩翼軌相距最近處稱轍叉咽喉。 從轍叉咽喉至轍叉心軌實際尖端之間稱為“有害空間”，這一段是軌線中斷區(qū)段。轍叉號數(shù)轍叉號數(shù) 道岔的轍叉號碼可用道岔轍叉角的余切（即轍叉的跟端長和跟端支距的比值）來確定。EFNctgAE18號、24號轍叉轉(zhuǎn)角分別為9號、12號轍叉的一半。 轍叉號碼N越大，轍叉角 越小，側(cè)向過岔允許速度越高。但N越大，則道岔全長越長，占地長度也越長，工程費用相應(yīng)增加。 護軌護軌制約車輪走向，使之安全通過“有害空間”，避免走向異側(cè)或撞擊心軌。 護軌中間部分為平直線，與基本軌平行；為使車輪輪緣能順利進入護軌輪緣槽，在護軌平直段的兩端設(shè)置緩沖區(qū)?？蓜有能夀H叉可動心軌轍叉 可動心軌轍叉的心軌在翼軌框架范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換，以保持直、側(cè)向軌線的連