鐵路線路和基本設(shè)備

鐵道概論高鐵教研室李雅琦課程內(nèi)容第一章：鐵路的發(fā)展概況及特征第二章：鐵路線路與鐵路基本設(shè)備第三章：鐵路車(chē)站第四章：鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛第五章：鐵路信號(hào)與通信第六章：鐵路運(yùn)輸組織第七章：高速鐵路、重載列車(chē)和鐵路動(dòng)車(chē)組鐵路運(yùn)輸設(shè)備是鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

1、我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)鐵路兩鋼軌之間的距離是多少？

A.1275mmB.1355mmC.1435mmD.1550mm2、一臺(tái)常見(jiàn)內(nèi)燃機(jī)車(chē)（東風(fēng)型），牽引十節(jié)普通貨物車(chē)輛，該列車(chē)共計(jì)多少個(gè)車(chē)輪？

A.44B.46C.88D.92我國(guó)鐵路的標(biāo)準(zhǔn)軌距是1435mm。從圖中可以看出，一臺(tái)機(jī)車(chē)的輪子數(shù)為12個(gè)，從圖中可以看出，一貨物車(chē)輛的輪子數(shù)為8個(gè)。鐵路線路是機(jī)車(chē)車(chē)輛和列車(chē)運(yùn)行的基礎(chǔ)，而各類車(chē)站則是辦理旅客運(yùn)輸和貨物運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)基地；機(jī)車(chē)是牽引列車(chē)的基本動(dòng)力，各種類型的車(chē)輛是運(yùn)送旅客或貨物的工具；鐵路信號(hào)和通訊設(shè)備是保證列車(chē)運(yùn)行安全和提高運(yùn)輸效率的重要手段。鐵路線路是機(jī)車(chē)車(chē)輛和列車(chē)運(yùn)行的基礎(chǔ)。鐵路線路是由路基、橋隧建筑物和軌道組成的一個(gè)整體工程結(jié)構(gòu)。第二章鐵路線路新線和改建鐵路施工前，需要進(jìn)行大量的調(diào)查研究、技術(shù)勘測(cè)及總體規(guī)劃、個(gè)體工程設(shè)計(jì)等工作，即勘察設(shè)計(jì)。在建筑一條鐵路之前，必須進(jìn)行調(diào)查研究和勘探工作，并從若干個(gè)可供比較的方案中選出一個(gè)最優(yōu)方案來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。鐵路建設(shè)的三個(gè)階段：

前期工作階段：主要進(jìn)行方案研究、初測(cè)和初步設(shè)計(jì)工作。

基本建設(shè)階段：主要進(jìn)行定測(cè)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行工程施工、驗(yàn)交投產(chǎn)。

投資效果反饋：鐵路運(yùn)營(yíng)若干年后，由建設(shè)單位會(huì)同有關(guān)部門(mén)，對(duì)工程質(zhì)量、技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益等考察驗(yàn)證，以評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。2.1.1鐵路的勘測(cè)設(shè)計(jì)2.1鐵路線路的平縱斷面2.1.2鐵路等級(jí)及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)鐵路在路網(wǎng)中的意義近期年客貨運(yùn)量Ⅰ在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路≥20MtⅡ在路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò)、輔助作用的鐵路＜20Mt且≥10MtⅢ為某一地區(qū)或企業(yè)服務(wù)的鐵路＜10Mt且≥5MtⅣ為某一地區(qū)或企業(yè)服務(wù)的鐵路＜5Mt線路等級(jí)是鐵路的基本標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)鐵路時(shí)，首先要確定鐵路等級(jí)。鐵路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和裝備類型都要根據(jù)鐵路等級(jí)來(lái)選定。依據(jù)國(guó)家要求的年輸送能力和確定的鐵路等級(jí)，考慮沿線資源分布和國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合設(shè)計(jì)線路的地形、地質(zhì)、氣象等自然條件，經(jīng)過(guò)慎重比選，慎重決定鐵路的主要技術(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、牽引種類、機(jī)車(chē)類型、機(jī)車(chē)交路、車(chē)站分布、到發(fā)線有效長(zhǎng)度和閉塞類型等。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(duì)設(shè)計(jì)線的工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量有重大影響，同時(shí)又是確定設(shè)計(jì)線的工程標(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(lái)表示的。線路中心線是指距外軌半個(gè)軌距的鉛垂線AB與兩路肩邊緣水平連線CD交點(diǎn)O的縱向連線。如下圖所示：2.1.3鐵路線路的平面和縱斷面圖3－2－2線路橫斷面圖3－2－3線路平面圖3－2－4線路縱斷面鐵路線路的平面——線路中心線在水平面上的投影。表明線路的直、曲變化狀態(tài)；鐵路線路的縱斷面——線路中心線（展直后）在鉛垂面上的投影。表明線路的坡度變化。2.1.3.1

鐵路線路的平面及平面圖

（1）曲線要素的組成圓曲線鐵路線路在轉(zhuǎn)向處所設(shè)的曲線為圓曲線，其基本組成要素有：曲線半徑R，曲線轉(zhuǎn)角α，曲線長(zhǎng)L，切線長(zhǎng)度T。線路的平面由直線、圓曲線以及緩和曲線（連接直線和圓曲線）組成。圖1-2線路曲線地段1.曲線要素

（2）曲線要素的計(jì)算

直接根據(jù)數(shù)學(xué)公式可以得出：曲線長(zhǎng)度：切線長(zhǎng)度：

1）不考慮緩和曲線時(shí)

無(wú)緩和曲線的曲線地段在線路設(shè)計(jì)時(shí)，一般是先設(shè)計(jì)出和R，再計(jì)算出T和L。

2.圓曲線小半徑曲線對(duì)運(yùn)營(yíng)不利，這是因?yàn)椋?/p>

1）限制列車(chē)運(yùn)行速度，增加輪軌磨耗，降低輪軌間的粘著系數(shù)，增加列車(chē)運(yùn)行阻力；

2）增加輪軌設(shè)備和維修工作量，增加軌道設(shè)備和維修工作量，增加線路長(zhǎng)度。其中，限制列車(chē)運(yùn)行速度一項(xiàng)，影響到鐵路線路的運(yùn)營(yíng)能力，也是我們關(guān)注的重點(diǎn)。（1）曲線半徑對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響區(qū)間線路的最小曲線半徑客貨共線Ⅰ、Ⅱ級(jí)鐵路區(qū)間線路最小曲線半徑鐵路等級(jí)ⅠⅡ路段設(shè)計(jì)行車(chē)速度（km/h）20016012012080一般（m）3500200012001200600特殊困難（m）28001600800800500設(shè)計(jì)速度（km/h）最小曲線半徑最大曲線半徑一般困難一般困難2002200200010000120002504000350010000120003004500120001400035070001200014000運(yùn)專線鐵路區(qū)間線路最小曲線半徑和最大曲線半徑

為了測(cè)設(shè)、施工和養(yǎng)護(hù)的方便，曲線半徑一般應(yīng)取50、100m的整數(shù)倍。

列車(chē)在曲線上行駛的速度越快，所產(chǎn)生的離心力就越大，為保證列車(chē)運(yùn)行的安全、平衡和舒適，必須限制列車(chē)通過(guò)曲線時(shí)的速度。

3.緩和曲線為保證列車(chē)安全，使線路平順地由直線過(guò)渡到圓曲線或由圓曲線過(guò)渡到直線，以避免離心力的突然產(chǎn)生和消除，常需要在直線與圓曲線之間設(shè)置一個(gè)曲率半徑變化的曲線，這個(gè)曲線稱為緩和曲線，如下圖所示為設(shè)有緩和曲線的鐵路曲線。圖曲線設(shè)置曲線長(zhǎng)度：切線長(zhǎng)度：圖1-4設(shè)有緩和曲線的曲線地段式中：

β0——緩和曲線角，

p——內(nèi)移距，

m——切垂距

（1）緩和曲線的特點(diǎn)緩和曲線介于直線與圓曲線之間，是一個(gè)過(guò)渡區(qū)域。緩和曲線的特點(diǎn)為：

1）曲線半徑從無(wú)窮大逐漸減小到圓曲線的半徑R，或從圓曲線的半徑R逐漸增加到無(wú)窮大；

2）運(yùn)行中列車(chē)的離心力逐漸增加或逐漸降低，不至于造成列車(chē)強(qiáng)烈橫向搖擺；

3）軌距加寬值逐漸增大或逐漸減??；

4）曲線外軌超高逐漸增大或逐漸減小。緩和曲線的特點(diǎn)，目的都是更好地確保列車(chē)通過(guò)曲線時(shí)的安全、平順，以及乘客乘坐舒適。

（2）緩和曲線方程式我國(guó)鐵路常用的緩和曲線屬于三次拋物線型，其方程式為：式中：

y——緩和曲線上任意點(diǎn)的縱坐標(biāo)，m；

X——緩和曲線L任意點(diǎn)的橫坐標(biāo)，m；

R——圓曲線半徑，m；

L0——緩和曲線長(zhǎng)度，m。

（3）緩和曲線的設(shè)置緩和曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，在這個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)，需完成曲線的外超高順坡過(guò)程。同時(shí)，應(yīng)該滿足以下兩點(diǎn)運(yùn)營(yíng)要求：1）車(chē)輪的輪緣不致爬上內(nèi)軌外軌超高的坡度限制為：式中:

Kmin——機(jī)車(chē)或車(chē)輛最小輪緣高，mm

Dmax——機(jī)車(chē)或車(chē)輛最大固定軸距,mm

當(dāng)以輪緣最小高度28mm及最大固定軸距6.5代入，得到：在實(shí)際取值中,i0一般不大于2‰，以保證車(chē)輪輪緣無(wú)爬上內(nèi)軌危險(xiǎn)。此時(shí)計(jì)算出緩和曲線長(zhǎng)L0為:2）保證乘客乘座舒適

當(dāng)列車(chē)從直線段進(jìn)入緩和曲線范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，外側(cè)車(chē)輪在外軌上逐漸升高；當(dāng)列車(chē)從圓曲線段進(jìn)入緩和曲線范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，外側(cè)車(chē)輪在外軌上逐漸降低。如果升降速度過(guò)快，會(huì)引起乘客的不舒適感設(shè)。設(shè)以f（mm/s)表示外側(cè)表示外側(cè)車(chē)輪升降速度，則存在如下關(guān)系式：通常規(guī)定，在一般地段，f=32mm/s；在困難地段，f=40mm/s?？梢苑赐瞥觯涸谶x線設(shè)計(jì)中，緩和曲線的長(zhǎng)度可以按照下表取值：曲線半徑（m）

Ⅰ級(jí)鐵路Ⅱ級(jí)鐵路Ⅲ級(jí)鐵路（1）（2）（3）（1）（2）（3）（1）（2）4000303020202020202030004030203020202020250050402030302020202000605030403020202015008070405040303020120010080506050303030100012010060706040403080015012070907040504070015012090704040504060014011090110906060605501401109013011070705050013010090130100807060450120100801201008080804001209080120908090703501109070110907010070300100807010070250

9070

（1）定義轉(zhuǎn)向相同的相鄰兩曲線稱為同向曲線。轉(zhuǎn)向相反的相鄰兩曲線稱為反向曲線。介于兩同向曲線間或兩反向曲線間一般不太長(zhǎng)的直線，稱為夾直線。設(shè)置夾直線的目的：保證行車(chē)運(yùn)行平順；確保乘客乘坐舒適感。4.同向曲線、反向曲線、夾直線

圖1-5同向曲線與夾支線圖1-6反向曲線與夾支線

（2）三者約束條件

1）超高的設(shè)置及其變化過(guò)程無(wú)論同向或反向曲線，曲線外軌都要設(shè)置超高，而在直線地段則不設(shè)超高。超高的變化過(guò)程是“從有到無(wú)、從無(wú)到有”。

2）超高帶來(lái)的影響超高將引起車(chē)身傾斜度和外輪豎向加速度的不斷變化，使機(jī)車(chē)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架彈簧發(fā)生振動(dòng)和車(chē)身發(fā)生橫向搖擺。

3）如何克服影響為保持列車(chē)運(yùn)行的平順，保證乘客乘坐的舒適感，車(chē)身?yè)u擺和彈簧振動(dòng)應(yīng)控制在容許程度之內(nèi)。

A.為了控制車(chē)身?yè)u擺的程度，一般規(guī)定，夾直線長(zhǎng)度應(yīng)能容納2～3輛客車(chē)，即50～70m。

B.為了控制車(chē)輛轉(zhuǎn)向架彈簧振動(dòng)的程度，應(yīng)使第二次振動(dòng)（車(chē)輛通過(guò)第二個(gè)曲線的ZH點(diǎn)進(jìn)入第二個(gè)曲線時(shí)）發(fā)生在第一次振動(dòng)（車(chē)輛通過(guò)第一個(gè)曲線HZ點(diǎn)進(jìn)入夾直線時(shí)）消失之后。

在線路設(shè)計(jì)中，夾直線的最小長(zhǎng)度值見(jiàn)表

鐵路等級(jí)一般地段困難地段Ⅰ8040Ⅱ6030Ⅲ5025基本阻力：列車(chē)在空曠地段沿平、直軌道運(yùn)行時(shí)所受到的阻力。包括車(chē)軸與軸承之間、輪軌之間以及鋼軌接頭對(duì)車(chē)輪的撞擊阻力等?；咀枇υ诹熊?chē)運(yùn)行時(shí)總是存在的。附加阻力：列車(chē)在線路上運(yùn)行時(shí)，受到的額外阻力，如坡道阻力、曲線阻力、起動(dòng)阻力等。附加阻力隨列車(chē)運(yùn)行條件或線路平、縱斷面情況而定，阻力方向與列車(chē)運(yùn)行方向相反。5.曲線附加阻力曲線附加阻力：當(dāng)列車(chē)通過(guò)曲線時(shí)，由于慣性力的作用，外側(cè)車(chē)輪輪緣緊壓外軌，使其磨耗增大。又由于曲線外軌長(zhǎng)于內(nèi)軌，外輪在外軌上的滑行等原因，運(yùn)行中的列車(chē)所受阻力比在直線上所受阻力大，兩者之差稱為曲線附加阻力。曲線附加阻力大小常用下公式計(jì)算：（N/KN）

式中：ωr

——單位曲線阻力（N/KN）

R

——曲線半徑（m）

600——據(jù)試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)。根據(jù)（表區(qū)間線路最小曲線半徑）（N/KN）還會(huì)給運(yùn)營(yíng)工作帶來(lái)以下不利影響：可知，曲線半徑愈小，曲線附加阻力愈大，用一定的比例尺，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。線路平面圖和縱斷面圖是鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的重要文件。6.鐵路線路平面圖圖線路平面圖線路縱斷面由平道、坡道及設(shè)于變坡點(diǎn)處的豎曲線組成。2.1.3.2鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖圖坡道坡度及坡道附加阻力示意圖

1.坡道的坡度及豎曲線坡度是一段坡道兩端點(diǎn)的高差h與水平距離L之比，用i‰表示，如下圖所示。設(shè)L為1000m，h為6m，則AB段坡道的坡度為6‰。當(dāng)列車(chē)在上坡道上運(yùn)行時(shí)，受到由坡道引起的阻力，稱為坡道附加阻力。機(jī)車(chē)車(chē)輛的質(zhì)量Q(t)的重力Qg(N)可以分解為垂直于坡道的分力N和平行于坡道的分力Wi。垂直分力N由軌道的反作用力抵消了，平行分力Wi，就成為坡道附加阻力。機(jī)車(chē)車(chē)輛的坡道附加阻力Wi可用下列公式計(jì)算：Wi

＝Qg×sinα＝Qg×tanα＝Q×g×i×1000＝Q×g×i2.坡道附加阻力列車(chē)平均每噸質(zhì)量所受到的坡度阻力稱為單位坡道阻力ωi，其計(jì)算公式如下：(N/Kg)（1）限制坡度的選定

3.限制坡度與加力牽引坡度

1）限制坡段定義限制坡度是這樣一種坡度：在這個(gè)坡度上，一臺(tái)機(jī)車(chē)牽引列車(chē)連續(xù)上坡運(yùn)行時(shí)，列車(chē)運(yùn)行速度最終能夠穩(wěn)定在機(jī)車(chē)計(jì)算速度的水平上。這就是說(shuō)。這個(gè)坡度既要有一定的陡度，又要有一定的長(zhǎng)度。2）選定限制坡段的影響因素限制坡度的選定，需要考慮以下問(wèn)題：首先，要確保列車(chē)運(yùn)行速度不能過(guò)低。其次，需考慮：鐵路等級(jí)、地形條件、牽引種類、運(yùn)輸要求、鄰線牽引定數(shù)?？拓浌簿€Ⅰ、Ⅱ級(jí)鐵路區(qū)間線路最大限制坡度鐵路等級(jí)ⅠⅡ一般困難一般困難牽引種類電力6.015.06.020.0內(nèi)燃6.012.06.015.0（2）加力牽引坡度的確定

1）加力牽引坡段的定義在一條軼路線的全線范圍內(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(如跨越山嶺地段)。在特殊困難地段，線路縱斷面的設(shè)計(jì)有兩個(gè)方案：

A.可以修建隧道穿過(guò)山嶺；

B.也可以利用高坡(坡度值大于限制坡度數(shù)值的坡段)跨越山嶺。在這個(gè)坡段上，列車(chē)必須以雙機(jī)牽引或多機(jī)牽引。這種坡段稱為加力牽引坡段。例如，我國(guó)京張鐵路的關(guān)溝段和寶成鐵路的寶鳳段，都采用了加力牽引坡段。

圖1-7雙機(jī)牽引

2）加力牽引坡度最大值的計(jì)算

加力牽引坡度的最大值計(jì)算公式：式中：

ΣFj——數(shù)臺(tái)機(jī)車(chē)計(jì)算牽引力之和，千牛；

Σp——數(shù)臺(tái)機(jī)車(chē)計(jì)算質(zhì)量之和，噸；

Q——單機(jī)牽引地段按限制坡度計(jì)算的牽引質(zhì)量，噸；

W`——計(jì)算速度時(shí)機(jī)車(chē)單位基本阻力，牛/千牛；

W``——計(jì)算速度時(shí)車(chē)輛平均單位基本阻力，牛/千牛；

g——重力加速度。變坡點(diǎn)平道與坡道、坡道與坡道的交點(diǎn)，叫變坡點(diǎn)。列車(chē)經(jīng)過(guò)變坡點(diǎn)時(shí)，由于坡度的突然變化，車(chē)鉤內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力；坡度變化越大，附加應(yīng)力越大，兩車(chē)鉤上下錯(cuò)移量過(guò)大，容易發(fā)生斷鉤、脫鉤等事故。為了保證列車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行和安全，我國(guó)鐵路規(guī)定，在Ⅰ、Ⅱ級(jí)鐵路線路上，當(dāng)相鄰坡段的坡度代數(shù)差的絕對(duì)值大于3‰、Ⅲ級(jí)鐵路大于4‰時(shí)，應(yīng)以豎曲線連接。豎曲線是縱斷面上的圓曲線，豎曲線半徑：Ⅰ、Ⅱ級(jí)鐵路為10000m，Ⅲ級(jí)鐵路為5000m。線路縱斷面圖是用一定的比例尺（水平方向?yàn)?:10000、垂直方向?yàn)?:1000）和規(guī)定的符號(hào)，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)資料的圖。4.鐵路線路縱斷面圖圖3－2－13

線路縱斷面圖

在鐵路沿線設(shè)有許多用來(lái)表明鐵路建筑物及設(shè)備位置和技術(shù)狀態(tài)的標(biāo)志。線路的標(biāo)志是為線路的維修和養(yǎng)護(hù)和司機(jī)和車(chē)長(zhǎng)等工作上的需要而設(shè)置的。線路標(biāo)志應(yīng)設(shè)在線路里程增加方向的左側(cè)機(jī)車(chē)車(chē)輛限界以外。

公里標(biāo)、半公里標(biāo)、曲線標(biāo)、圓曲線和緩和曲線始終點(diǎn)標(biāo)、坡度標(biāo)、橋梁標(biāo)、管界標(biāo)。

2.1.3.3線路標(biāo)志線路標(biāo)志按公里計(jì)算方向應(yīng)設(shè)在線路左側(cè)。雙線區(qū)段須另設(shè)標(biāo)志時(shí)，應(yīng)設(shè)在列車(chē)運(yùn)行方向的左側(cè)。主要有：

（1）公里標(biāo)、半公里標(biāo)是線路的里程標(biāo)。設(shè)在一條線路自起點(diǎn)計(jì)算每一整公里、半公里處。公里標(biāo)的作用主要是確切地指明線路的位置，例如巡道工在線路上巡行檢查時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在記錄和報(bào)告中就能根據(jù)公里標(biāo)、半公里標(biāo)，指出問(wèn)題的準(zhǔn)確位置，以利于維修和搶修單位及時(shí)處理。2.線路標(biāo)志的類型及設(shè)置地點(diǎn)

（2）曲線標(biāo)設(shè)在線路某條曲線的中點(diǎn)處，標(biāo)明該曲線的中心里程、半徑大小、曲線和緩和曲線長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)。該標(biāo)設(shè)置于圓曲線的中部，示意圖如下：圓曲線和緩和曲線始終點(diǎn)標(biāo)圓曲線和緩和曲線始終點(diǎn)標(biāo)：設(shè)在直線進(jìn)入緩和曲線、緩和曲線進(jìn)入圓曲線、圓曲線進(jìn)入緩和曲線、緩和曲線進(jìn)入直線的各點(diǎn)之處。標(biāo)明所向方向或?yàn)橹本€、或?yàn)榫徍颓€、或?yàn)閳A曲線。（3）坡度標(biāo)設(shè)在線路坡度的變坡點(diǎn)處，兩側(cè)各標(biāo)明其所向方向的上、下坡度值及其長(zhǎng)度。水平線表示坡度為０，箭頭朝上表示上坡，朝下表示下坡。箭頭后面的數(shù)字表示坡度值，以千分率表示，下面的數(shù)值表示這個(gè)坡度的長(zhǎng)度，以米為單位。（4）橋梁標(biāo)

設(shè)在橋梁中心里程（或橋頭）處，標(biāo)明橋梁編號(hào)和中心里程。

（5）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、電力段的管轄地段的分界點(diǎn)處，兩側(cè)標(biāo)明所向的單位名稱。

信號(hào)標(biāo)志應(yīng)設(shè)在列車(chē)運(yùn)行方向的左側(cè)（警沖標(biāo)除外），以便于司機(jī)觀察。主要有：

警沖標(biāo)：警沖標(biāo)是用來(lái)指示機(jī)車(chē)車(chē)輛停車(chē)時(shí)，不準(zhǔn)向道岔方向或線路交叉點(diǎn)方向越過(guò)，以防止停留在該線上的機(jī)車(chē)車(chē)輛與鄰線上的機(jī)車(chē)車(chē)輛發(fā)生側(cè)面沖突的標(biāo)志。在出站道岔上警沖標(biāo)用來(lái)確定站界標(biāo)位置。警沖標(biāo)設(shè)在兩會(huì)合線路間距離為4m的中間。線間距離不足4m時(shí)，設(shè)在兩線路中心線最大間距的起點(diǎn)處。站界標(biāo)：在單線區(qū)段，車(chē)站以兩頭進(jìn)站信號(hào)機(jī)中心線為界；在雙線區(qū)段，出站方向沒(méi)有進(jìn)站信號(hào)機(jī)，車(chē)站與區(qū)間的界限以專設(shè)的標(biāo)志來(lái)劃分，稱為站界標(biāo)。設(shè)在雙線區(qū)間列車(chē)運(yùn)行方向左側(cè)最外方順向道岔（對(duì)向出站道岔的警沖標(biāo)）外不少于50m處，或鄰線進(jìn)站信號(hào)機(jī)相對(duì)處。

預(yù)告標(biāo)：設(shè)在車(chē)站外1100m-900m處預(yù)先告知機(jī)車(chē)乘務(wù)人員車(chē)站位置的標(biāo)志。設(shè)在進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方900、1000及1100m處，但在沒(méi)有預(yù)告信號(hào)機(jī)及自動(dòng)閉塞的區(qū)段，均不設(shè)預(yù)告標(biāo)。在雙線區(qū)間，退行的列車(chē)看不見(jiàn)鄰線的預(yù)告標(biāo)時(shí)，在距站界外1100m處特設(shè)一個(gè)預(yù)告標(biāo)。引導(dǎo)員接車(chē)地點(diǎn)標(biāo)：列車(chē)在距站界200m以外，不能看見(jiàn)引導(dǎo)人員在進(jìn)站信號(hào)機(jī)或站界標(biāo)處顯示的手信號(hào)時(shí)，須在列車(chē)距站界200m外能清晰地看見(jiàn)引導(dǎo)人員手信號(hào)的地點(diǎn)設(shè)置引導(dǎo)員接車(chē)地點(diǎn)標(biāo)。

接觸網(wǎng)終點(diǎn)標(biāo):設(shè)在站內(nèi)接觸網(wǎng)邊界司機(jī)鳴笛標(biāo)：設(shè)在道口、大橋、隧道及視線不良地點(diǎn)的前方500~1000m處。司機(jī)見(jiàn)此標(biāo)志，須長(zhǎng)聲?shū)Q笛提醒人們列車(chē)即將到達(dá)。

作業(yè)標(biāo)：設(shè)在施工線路及其鄰線距施工地點(diǎn)兩端500~1000m處。司機(jī)見(jiàn)此標(biāo)志須提高警惕，長(zhǎng)聲?shū)Q笛，提醒施工人員撤離到安全地點(diǎn)。減速地點(diǎn)標(biāo):設(shè)在需要減速地點(diǎn)的兩端20m處。正面表示列車(chē)應(yīng)按規(guī)定限速通過(guò)地段的始點(diǎn)，背面表示列車(chē)應(yīng)按規(guī)定限速通過(guò)地段的終點(diǎn)。減速地點(diǎn)標(biāo)：設(shè)在需要減速地點(diǎn)的兩端20m處。正面表示列車(chē)應(yīng)按規(guī)定限速通過(guò)地段的始點(diǎn)，背面表示列車(chē)應(yīng)按規(guī)定限速通過(guò)地段的終點(diǎn)。橋梁減速信號(hào)標(biāo):為黃底、黑色圖案、黑字，上部標(biāo)明客運(yùn)列車(chē)限制速度，下部標(biāo)明貨物列車(chē)限制速度。鐵路路基是軌道的基礎(chǔ)，承受并傳遞軌道的重量及列車(chē)的動(dòng)載荷。2.1.4

鐵路路基

1.鐵路路基特點(diǎn)：

1)鐵路線路的重要組成部分，在整個(gè)鐵道工程中占有很大比重；

2)鐵路路基采用天然土、石構(gòu)筑，暴露于大自然中，不斷受到侵蝕、破壞。圖1-44鐵路路基信號(hào)標(biāo)志是設(shè)在鐵路沿線，用來(lái)表明該地點(diǎn)線路的狀況，以便司機(jī)和其它有關(guān)行車(chē)人員能夠及時(shí)、正確地進(jìn)行作業(yè)。信號(hào)標(biāo)志

鐵路系統(tǒng)常見(jiàn)的信號(hào)標(biāo)志主要有：

1.警沖標(biāo)

2.司機(jī)鳴笛標(biāo)司機(jī)鳴笛標(biāo)設(shè)在道口、大橋、隧道或視線不良的前方500～1000m處。司機(jī)看到該標(biāo)志時(shí)，應(yīng)鳴笛示警。

3.作業(yè)標(biāo)在營(yíng)運(yùn)線路進(jìn)行施工維護(hù)時(shí)，為保障維護(hù)人員安全和行車(chē)安全，需要設(shè)置作業(yè)標(biāo)。作業(yè)標(biāo)設(shè)在施工線路及其鄰線距施工地點(diǎn)兩端500～1000m處，司機(jī)見(jiàn)到此標(biāo)記時(shí)須提高警惕并長(zhǎng)聲?shū)Q笛。

4.站界標(biāo)

設(shè)在雙線區(qū)間列車(chē)運(yùn)行方向左側(cè)最外方順向道岔（對(duì)向出站道岔的警沖標(biāo)）外不少于50m處，或鄰線進(jìn)站信號(hào)機(jī)相對(duì)處。

5.預(yù)告標(biāo)

設(shè)在進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方900、1000及1100m處，但在沒(méi)有預(yù)告信號(hào)機(jī)及自動(dòng)閉塞的區(qū)段，均不設(shè)預(yù)告標(biāo)。在雙線區(qū)間，退行的列車(chē)看不見(jiàn)鄰線的預(yù)告標(biāo)時(shí)，在距站界外1100m處特設(shè)一個(gè)預(yù)告標(biāo)。

6.引導(dǎo)員接車(chē)地點(diǎn)標(biāo)

列車(chē)在距站界200m以外，不能看見(jiàn)引導(dǎo)人員在進(jìn)站信號(hào)機(jī)或站界標(biāo)處顯示的手信號(hào)時(shí)，須在列車(chē)距站界200m外能清晰地看見(jiàn)引導(dǎo)人員手信號(hào)的地點(diǎn)設(shè)置引導(dǎo)員接車(chē)地點(diǎn)標(biāo)。

6.接觸網(wǎng)終點(diǎn)標(biāo)

設(shè)在站內(nèi)接觸網(wǎng)邊界。電力機(jī)車(chē)通過(guò)接觸網(wǎng)獲得電動(dòng)力，一旦脫離接觸網(wǎng)將寸步難行。接觸網(wǎng)終點(diǎn)標(biāo)就是提醒電力機(jī)車(chē)司機(jī)不要超越接觸網(wǎng)有效區(qū)間。

7.減速地點(diǎn)標(biāo)

設(shè)在需要減速地點(diǎn)的兩端各20m處。正面表示列車(chē)應(yīng)按規(guī)定限速通過(guò)地段的始點(diǎn)，背面表示列車(chē)應(yīng)按規(guī)定限速通過(guò)地段的終點(diǎn)。

8.橋梁減速信號(hào)牌

設(shè)在需要限速通過(guò)的橋梁兩端，上部表示客車(chē)限制速度，下部表示貨車(chē)限制速度。這么多的標(biāo)志，鐵路有關(guān)人員都要牢記，否則就會(huì)造成事故。所以標(biāo)志的設(shè)計(jì)既要說(shuō)明問(wèn)題，也要一目了然，便于記憶。通常都采用白底，少數(shù)為黃底、藍(lán)底加黑字或黑色圖案。

本節(jié)習(xí)題

1、道岔表示器的作用是什么？

2、警沖標(biāo)的作用是什么？

A.提示機(jī)車(chē)司機(jī)鳴笛B.指示機(jī)車(chē)車(chē)輛的停留位置C.提醒司機(jī)減速行駛D.禁止通過(guò)標(biāo)志

2.鐵路路基設(shè)計(jì)要求：

1)慎重對(duì)待，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)做全面考慮，并通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較進(jìn)行調(diào)整；

2)路基應(yīng)該具有堅(jiān)固、穩(wěn)定、耐久，可以抵抗各種自然因素的影響。本節(jié)學(xué)習(xí)要求

1、從路基橫斷面入手，學(xué)習(xí)掌握各種鐵路路基橫斷面；

2、重點(diǎn)掌握鐵路路基的組成；

3、關(guān)于鐵路路基穩(wěn)定性的學(xué)習(xí)。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(jiǎn)稱路基斷面。按照路基所處的地勢(shì)情況與橫斷面的形狀，路基斷面可以分為6類：2.1.4.1

路基的斷面形式

1、路堤路基設(shè)計(jì)標(biāo)高高于地面標(biāo)高，用土、石填筑而成的路基。圖1-45路堤斷面簡(jiǎn)圖

2、路塹路基設(shè)計(jì)標(biāo)高低于地面標(biāo)高，通過(guò)挖掘而形成的路基。圖1-47路塹實(shí)物圖

圖1-46路塹斷面簡(jiǎn)圖

3、不填不挖路基路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高相同，軌道直接鋪設(shè)在經(jīng)過(guò)處理的天然地面上。圖1-49半路堤斷面簡(jiǎn)圖圖1-48不填不挖路基斷面簡(jiǎn)圖

4、半路堤在山岳地區(qū)，通過(guò)部分填筑而形成的路基。

5、半路塹在山岳地區(qū)，通過(guò)部分挖掘而形成的路基。圖1-50半路塹斷面簡(jiǎn)圖圖1-51半路塹實(shí)物圖

6、半路堤半路塹經(jīng)過(guò)填、挖兩部分構(gòu)成的路基。圖1-52半路堤半路塹斷面簡(jiǎn)圖

2.1.4.2路基的組成

1.路基本體鐵路路基本體主要包括：路基頂面、路肩和路基邊坡。

路基是由路基本體和路基附屬設(shè)施兩部分組成。圖1-53鐵路路基組成

（1）路基頂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，分為有路拱、無(wú)路拱兩種形式。（見(jiàn)圖1-54a、b）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)路肩邊緣之間的距離。（見(jiàn)圖1-55）圖1-54b無(wú)路拱路基斷面圖1-54a有路拱路基斷面圖1-55路基頂面寬度示意圖

2.路肩與路基邊坡路肩：路基頂面兩側(cè)無(wú)道床覆蓋的部分。路基邊坡：路肩邊緣以外的斜坡。圖1-56路基路肩與邊坡示意圖路肩的作用：

1）抵抗路基核心部分在受壓力時(shí)向外發(fā)生擠動(dòng)、變形，加強(qiáng)路基的穩(wěn)定性；

2）防止道渣滾落于路基坡面，保持道床完整；

3）便于設(shè)置必要的線路、信號(hào)標(biāo)志；

4）供鐵路現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員行走，便于進(jìn)行工作。

3.路基附屬設(shè)施圖1-57排水溝路基附屬設(shè)施的作用：保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定。

（1）排水設(shè)施

1）地面排水設(shè)施→匯集地表雨水，引到路基以外。例如：排水溝（見(jiàn)圖1-57）、截水溝等。

2）地下排水設(shè)施→截?cái)?、疏?dǎo)地下水，排出路基。圖1-58路基邊坡度沖刷防護(hù)（2）防護(hù)設(shè)施

1）路基邊坡度坡面防護(hù)→增強(qiáng)路基邊坡的抗風(fēng)化能力。例如：植被防護(hù)、砌石防護(hù)等。（2）路基邊坡度沖刷防護(hù)→用于濱河、河灘、水庫(kù)地段防護(hù)。例如：植被防護(hù)、拋石防護(hù)等。路基邊坡防護(hù)見(jiàn)圖1-58。圖1-59擋土墻（3）加固工程通過(guò)修建加固結(jié)構(gòu)物或其它措施，使路基獲得穩(wěn)定。例如：擋土墻（圖1-59）、扶壁、擋棚（圖1-60）等。圖1-60山體擋棚

1、什么是路基？路基斷面又是指什么？本節(jié)習(xí)題2、請(qǐng)畫(huà)一半路堤半路塹地段的鐵路線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。鐵路路基是軌道的基礎(chǔ)，承受并傳遞軌道的重量及列車(chē)的動(dòng)載荷。垂直于線路中心線的路基橫截面為路基橫斷面，簡(jiǎn)稱路基斷面。

1、路基本體主要是由哪幾部分組成的？試畫(huà)圖說(shuō)明。鐵路路基本體，主要包括：路基頂面、路肩、路基邊坡。2、路基的附屬設(shè)施可以分為幾類，舉例說(shuō)明。

1、排水設(shè)施——匯集地表雨水，截?cái)?、疏?dǎo)地下水，引到路基以外。例如排水溝、截水溝、滲水隧洞等；

2、防護(hù)設(shè)施——增強(qiáng)路基邊坡的抗風(fēng)化、抗水侵蝕能力。例如植被防護(hù)、砌石防護(hù)等；

3、加固工程——通過(guò)修建加固結(jié)構(gòu)物或其它措施，使路基獲得穩(wěn)定。例如：擋土墻、扶壁等。本節(jié)習(xí)題2.1.5橋隧建筑物

橋梁，在鐵路架空的部位承托軌道。橋梁由上部結(jié)構(gòu)（橋跨）和下部結(jié)構(gòu)（橋墩、橋臺(tái)、墩臺(tái)基礎(chǔ)）組成。軌道傳來(lái)的力，通過(guò)橋墩、墩臺(tái)、基礎(chǔ)，傳遞至基底面上。圖1-61內(nèi)昆線金沙江大橋隧道，鐵路穿越山嶺所開(kāi)鑿的地下通道。其底部承托著軌道，四周承受著圍巖的壓力。隧道也可以代替橋梁，從河道、海峽下穿過(guò)，即水下隧道。圖1-62內(nèi)昆線安邊2號(hào)隧道涵洞，設(shè)置在路基下的過(guò)水建筑物。承受通過(guò)路基傳來(lái)的動(dòng)力載荷，以及路基土體的土壓力。圖1-63涵洞本節(jié)學(xué)習(xí)要求：

1、了解鐵路橋梁、隧道、涵洞的功用；

2、了解鐵路橋梁、隧道、涵洞的基本技術(shù)構(gòu)造。2.1.5.1鐵路橋梁

橋梁簡(jiǎn)介

1.橋梁的作用與分類作用：供鐵路線路跨越水流、山谷或其它建筑物的設(shè)施。（1）跨越河流——跨河橋。（2）跨越山谷——跨谷橋。（3）跨越鐵路、公路——跨線橋。（4）跨越市區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)作物區(qū)——旱橋。

圖1-64跨河橋(隴海線渭河橋)圖1-65跨谷橋(南昆線八渡3號(hào)大橋)

圖1-66跨線橋圖1-67旱橋(西康線)圖1-68跨河橋組成部分簡(jiǎn)單圖

2.橋梁結(jié)構(gòu)我們以跨河橋?yàn)槔?，其組成部分為：橋跨、橋墩、橋臺(tái)、墩臺(tái)基礎(chǔ)。

圖1-69連續(xù)梁橋

3.橋梁分類橋梁的型式很多，根據(jù)橋梁受力情況，分為5類：梁橋、拱橋、剛架橋、懸橋和組合體系橋等。（1）梁橋梁橋在豎向載荷作用下只產(chǎn)生豎向反力。橋跨為梁，只受橈受剪，不受到軸向力。梁橋又分簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋（見(jiàn)圖1-69）、懸臂梁橋。圖1-70實(shí)體拱拱橋（2）拱橋拱橋在豎向載荷下有豎向反力和橫向反力，無(wú)鉸拱橋還產(chǎn)生支座彎矩。橋跨為拱，以受壓為主，也受橈受剪。拱橋可以分為實(shí)體拱拱橋和桁拱拱橋。圖1-71斜腿剛架橋（3）剛架橋剛架橋的特點(diǎn)是橋跨與墩臺(tái)以剛性連接成一體，在豎向載荷的作用下有豎向反力和水平反力，無(wú)鉸剛架還有支撐彎矩。剛架以受橈為主，也受剪和軸向力。從造型上剛架橋可以分為門(mén)形剛架橋和斜腿剛架橋。圖1-72懸橋（4）懸橋（見(jiàn)圖1-72）懸橋以纜索跨過(guò)塔頂，錨定于河岸上作為承重結(jié)構(gòu)，在纜索上懸掛吊桿，吊起橋面系。纜索受拉。圖1-73斜拉橋（5）組合體系橋組合體系橋是由不同體系組合而成的橋梁。例如：系桿拱橋是由梁與拱的組合體系；斜拉橋是（見(jiàn)圖1-73）梁與索的組合體系。2.1.5.2隧道鐵路隧道是線路跨越山嶺時(shí)，為避免開(kāi)挖很深的路塹或修筑很長(zhǎng)的迂回線，而修建的穿越山嶺的建筑物；還有建筑在河床、海峽或湖底下的水底隧道和建筑在大城市地下的鐵道。圖1-75大瑤山隧道洞門(mén)圖1-76秦嶺隧道的洞身襯砌

1.隧道的基本組成隧道是修筑在地層內(nèi)的建筑物，鐵路隧道結(jié)構(gòu)由主體建筑物和附屬建筑物組成。

主體建筑物——洞門(mén)、洞身襯砌。作用是保持隧道的穩(wěn)定，保證列車(chē)的安全運(yùn)行。

附屬建筑物——避車(chē)洞、防排水設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施。為隧道安全、養(yǎng)護(hù)與維修隧道的需要而設(shè)置。1、按照隧道所處的地質(zhì)條件分類：分為土質(zhì)隧道和石質(zhì)隧道。

2、按照隧道的長(zhǎng)度分類：分為短隧道（鐵路隧道規(guī)定：L≤500m；公路隧道規(guī)定：L≤500m）、中長(zhǎng)隧道（鐵路隧道規(guī)定：500<L≤3000m；公路隧道規(guī)定500<L<1000m）、長(zhǎng)隧道（鐵路隧道規(guī)定：3000<L≤10000m；公路隧道規(guī)定1000≤L≤3000m）和特長(zhǎng)隧道（鐵路隧道規(guī)定：L>10000m；公路隧道規(guī)定：L>3000m）。

3、按照國(guó)際隧道協(xié)會(huì)（ITA）定義的隧道的橫斷面積的大小劃分標(biāo)準(zhǔn)分類：分為極小斷面隧道（2～3㎡）、小斷面隧道（3～10㎡）、中等斷面隧道（10～50㎡）、大斷面隧道（50～100㎡）和特大斷面隧道（大于100㎡）。

4、按照隧道所在的位置分類：分為山嶺隧道、水底隧道和城市隧道等。

5、按照隧道埋置的深度分類：分為淺埋隧道和深埋隧道。

6、按照隧道的用途分類：分為交通隧道、水工隧道、市政隧道和礦山隧道。

7、按隧道洞內(nèi)行車(chē)線路的多少還可以分為單線隧道、雙線隧道及多線隧道。2.隧道的襯砌結(jié)構(gòu)襯砌是用于支持隧道四周?chē)鷰r，防止其塌落的設(shè)施。隧道襯砌材料應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、耐久性；特殊地段還要求抗凍、抗?jié)B、抗侵蝕性。隧道襯砌分為(1)整體式模筑砼襯砌;(2)拼裝式襯砌;(3)錨噴襯砌;(4)復(fù)合式襯砌;(5)明洞襯砌.2.4.2.3隧道洞門(mén)隧道洞門(mén)的學(xué)習(xí)內(nèi)容主要是考慮洞口位置的選擇：結(jié)合地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，施工及運(yùn)營(yíng)條件，洞口有關(guān)工程全面考慮。洞門(mén)的主要作用是用來(lái)保證洞口土體仰坡和邊坡的穩(wěn)定，并通過(guò)洞門(mén)位置的排水系統(tǒng)將仰坡流下的雨水引離隧道，以防止水流沖刷洞門(mén)。

3.鐵路隧道附屬建筑物（1）避車(chē)洞及其作用小避車(chē)洞——保證隧道內(nèi)維修人員的安全。大避車(chē)洞——存放工具材料。隧道兩側(cè)，每隔60m設(shè)置一小洞，每隔300m設(shè)置一大洞。

（2）隧道通風(fēng)設(shè)備隧道的通風(fēng)是隧道設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。原因之一是當(dāng)蒸汽機(jī)車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)通過(guò)隧道時(shí)，排出有害氣體。如果隧道通風(fēng)不良，將危害旅客和鐵路工作人員的健康。隧道通風(fēng)有兩種形式：自然通風(fēng)；機(jī)械通風(fēng)。

（3）防排水設(shè)施我國(guó)的隧道防排水技術(shù)，采用以“排”為主，“截、堵、排”的綜合治水方法?！敖亍薄?cái)嗟乇硭?、地下水流入隧道的通道?！岸隆薄诙瓷硪r砌內(nèi)設(shè)置防水層，防止地下水滲入隧道。“排”——將洞身襯砌后的積水引入隧道，通過(guò)隧道內(nèi)的水溝排出。道口鐵路道口指的是道路與鐵路平面相交處，分為有人看守道口和無(wú)人看守道口。

鐵路與道路平面交叉的道口，應(yīng)當(dāng)設(shè)置道口信號(hào)機(jī)、警示標(biāo)志或者安全防護(hù)設(shè)施。無(wú)人看守的鐵路道口，應(yīng)當(dāng)在距道口一定距離處設(shè)置警示標(biāo)志。

在電氣化鐵路上，鐵路道口通路兩面應(yīng)設(shè)限高架，其通過(guò)高度不得超過(guò)4.5米。道口兩側(cè)不宜設(shè)置接觸網(wǎng)錨段關(guān)節(jié)，不應(yīng)設(shè)置錨柱。2.1.5.3涵洞涵洞設(shè)在路堤下面的填土中，是用以通過(guò)水流或行人的一種建筑物。

洞身由若干管節(jié)組成，管節(jié)埋在路基之中，具有一定的縱向坡度（從進(jìn)口向出口），以便排水。涵洞分為：石涵、混凝土涵、鋼筋混凝土涵、鉄涵等，截面有矩形、圓形和拱形等不同形式。涵洞的孔徑一般是0.75～6.0m。2.2軌道在路基、橋隧建筑物修成之后，就可以在上面鋪設(shè)軌道。軌道由鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件、道床、防爬設(shè)備和道岔等主要部件組成。它起著機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行的導(dǎo)向作用，直接承受由車(chē)輪傳來(lái)的巨大壓力，并把它傳布給路基或橋隧建筑物。動(dòng)畫(huà)2.2.1鋼軌

1）支承和引導(dǎo)車(chē)輪；

2）為車(chē)輪滾動(dòng)提供阻力較小的表面；

3）承受車(chē)輪的作用力并傳布于軌枕；

4）在電氣化鐵路和自動(dòng)閉塞區(qū)段，作為軌道電路使用。2.2.1.1鋼軌的功用鋼軌的作用是直接承受車(chē)輪的巨大壓力并引導(dǎo)車(chē)輪的運(yùn)行方向，因而它應(yīng)當(dāng)具備足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐磨性。為了使鋼軌具有最佳的抗彎性能，鋼軌的斷面形狀采用“工”字形，由軌頭、軌腰和軌底組成。2.鋼軌斷面

(1)斷面形狀鋼軌斷面的造型統(tǒng)一為——“工”字形鋼軌斷面圖(2)斷面特點(diǎn)軌底較寬有利于保證鋼軌穩(wěn)定鋼軌斷面的組成(動(dòng)畫(huà))2.2.1.2鋼軌的特點(diǎn)與鋼軌斷面1.鋼軌特點(diǎn)：四個(gè)“度”剛度——抵抗由動(dòng)荷載引起的撓曲變形；韌度——防止動(dòng)荷載引起鋼軌折斷；硬度——防止被車(chē)輪壓陷或磨損太快；頂面粗糙度——有利于機(jī)車(chē)的牽引力、制動(dòng)力的實(shí)現(xiàn)。在我國(guó)，鋼軌的類型或強(qiáng)度以每米長(zhǎng)度的大致質(zhì)量（公斤數(shù)）表示，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌類型有：75公斤／米、60公斤／米、50公斤／米以及43公斤／米。鋼軌的長(zhǎng)度長(zhǎng)一些好，可以減少接頭的數(shù)置，列車(chē)運(yùn)行平穩(wěn)并可節(jié)省接頭零件和線路的維修費(fèi)用，但是由于加工條件和運(yùn)輸條件的限制，一根鋼軌的軋制長(zhǎng)度是有限的。目前我國(guó)鋼軌的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度有25米和12.5米兩種，對(duì)于75公斤／米鋼軌只有25米長(zhǎng)一種。此外，還有專供曲線地段鋪設(shè)內(nèi)軌用的標(biāo)準(zhǔn)縮短軌若干種。2.2.1.3鋼軌接頭、軌縫鋼軌接頭普通軌道的接頭，通常用螺栓、夾板等連接。軌縫鋪軌時(shí)，需要在鋼軌接頭處預(yù)留軌縫。軌縫要求：(1)高溫時(shí)，鋼軌膨脹不會(huì)導(dǎo)致軌道擠壓變形；(2)低溫時(shí)，鋼軌收縮不會(huì)導(dǎo)致接頭拉壓變形。軌縫作用：適應(yīng)鋼軌熱脹冷縮的需要。4.軌縫計(jì)算公式軌縫的計(jì)算通常使用經(jīng)驗(yàn)公式：式中：

δ——計(jì)算軌縫尺寸（毫米）；

tmax——最高鋼軌溫度（當(dāng)?shù)貧v年最高氣溫加20攝氏度）；

t——鋪軌時(shí)的鋼軌溫度（攝氏度）；

L——鋼軌長(zhǎng)度（米）；

c——阻力限制的鋼軌伸縮量（毫米）（12.5米鋼軌取1～2毫米，25米鋼軌取3～4毫米）本節(jié)習(xí)題

1、鋼軌的功用是什么？

A.在電氣化鐵路和自動(dòng)閉塞區(qū)段，作為軌道電路使用。

B.承受車(chē)輪的作用力并傳布于軌枕；

C.支承和引導(dǎo)車(chē)輪；

D.為車(chē)輪滾動(dòng)提供阻力較小的表面；

E.承受車(chē)輪的作用力并傳布于軌枕與道床；2、根據(jù)鋼軌的功用，推斷鋼軌應(yīng)具備的特點(diǎn)。

3、計(jì)算：某地鋪軌，選用12.5米鋼軌，鋪軌時(shí)測(cè)得軌溫為41度，當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貫?4度，求應(yīng)該預(yù)留的軌縫大小。2.2.2軌枕2.2.2.1軌枕的功用、特點(diǎn)

1.功用

1)支撐鋼軌并承受鋼軌的垂直力、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。

2.特點(diǎn)堅(jiān)固耐久、具有彈性、造價(jià)合理、制造維修方便?？梢哉J(rèn)為，軌枕是介于鋼軌與道床之間，承受來(lái)自鋼軌的各向壓力，并將壓力彈性地均布于道床的設(shè)施。2.2.2.2軌枕的分類軌枕按照制作材料分，主要有鋼筋混凝土枕和木枕兩種。我國(guó)鐵路所使用的主要是預(yù)應(yīng)力混凝土枕。經(jīng)過(guò)防腐處理的木枕，一般可用15年左右。我國(guó)普通軌枕的長(zhǎng)度為2.5米，道岔用的岔枕和鋼橋上用的橋枕，其長(zhǎng)度有2.6～4.85m多種。木枕

鋼筋混凝土軌枕

思考題鐵路線路在不同地段，選用的軌枕是不相同的。例如，在橋梁、隧道、道岔處使用的軌枕就同一般線路上使用的軌枕有區(qū)別。因此，木枕和混凝土枕，根據(jù)不同場(chǎng)合的用途，可以分為：（提示：5選3）

A.普通枕B.一般枕C.岔枕D.橋枕E.隧枕2.2.2.3軌枕的布置

1.每千米配置軌枕數(shù)每千米配置的軌枕根數(shù)，由運(yùn)量、行車(chē)速度、線路等級(jí)條件決定。力求在最經(jīng)濟(jì)條件下，保證軌道具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。我國(guó)鐵路規(guī)定：

(1)木枕軌道，每千米軌枕數(shù)最多為1920根，最少為1440根；

(2)混凝土枕軌道，每千米軌枕數(shù)最多為1840根，最少為1440根。圖1-17配置軌枕數(shù)示意圖符合右下側(cè)條件(藍(lán)字表示)之一的地段，軌道應(yīng)該加強(qiáng)，即每千米的軌枕數(shù)需要增加木枕增加160根混凝土增加80根；當(dāng)條件重合時(shí)，只增加一次，并且不能超過(guò)數(shù)目最大值。

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(dòng)地段。

3)長(zhǎng)度大于等于300米的隧道地段。2.軌枕間距的計(jì)算圖1-18軌枕間距示意圖到目前為止，你對(duì)軌枕的了解有多少——普通軌道上，軌枕間的距離一樣不？

普通軌道上，鋼軌接頭處車(chē)輪的沖擊動(dòng)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(guò)渡時(shí)，應(yīng)該有一個(gè)過(guò)渡軌枕間距（b），以適應(yīng)荷載的變化。三者大小為：a>b>c。

c一般是給定的：木枕為440mm，混凝土枕為540mm。由上圖可知：式中：

L——每節(jié)鋼軌長(zhǎng)度（含一個(gè)軌縫寬度8mm）

n——每節(jié)鋼軌下軌枕根數(shù)思考題：

1、軌枕的功用是什么？它應(yīng)該具備什么特點(diǎn)？

3、計(jì)算：某一地區(qū)修建地方鐵路，鋼軌選用25m標(biāo)準(zhǔn)軌，軌枕選用混凝土枕。在一般地段，要求每千米軌枕數(shù)為1600根?，F(xiàn)有一長(zhǎng)1100m的隧道，計(jì)算在該隧道內(nèi)鋪軌需要的軌枕數(shù)目,并求出軌枕的三個(gè)間距a、b、c。

2、軌枕按照其材質(zhì)可以分為哪兩類？這兩類軌枕各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么，以及改進(jìn)措施是什么？2.2.3聯(lián)結(jié)零件2.2.3.1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)零件。接頭聯(lián)結(jié)零件：兩節(jié)鋼軌的末端，用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)。先用兩塊魚(yú)尾板夾住鋼軌，然后用螺栓擰緊。為防止螺栓松動(dòng)，在螺帽與魚(yú)尾板之間，加有彈簧墊圈。接頭聯(lián)結(jié)零件鋼軌的接頭連接動(dòng)畫(huà)2.2.3.2中間聯(lián)結(jié)扣件中間聯(lián)結(jié)扣件的作用：把鋼軌與軌枕牢固地聯(lián)結(jié)起來(lái)，以確保鋼軌位置穩(wěn)定。根據(jù)軌枕的性質(zhì)，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。從分類上我們可以推測(cè)，不同的軌枕，存在不同的聯(lián)結(jié)方式。圖1-19鋼軌與軌枕的聯(lián)結(jié)

1.木枕扣件及木枕聯(lián)結(jié)方式目前，我國(guó)木枕軌道地段中間聯(lián)結(jié)方式主要有混合式和分開(kāi)式。（1）混合式（見(jiàn)圖1-20）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(shí)聯(lián)結(jié)?；旌鲜娇奂慵伲惭b成本低，但扣緊力不如分開(kāi)式。鋼軌與木枕的混合式連接（動(dòng)畫(huà)）圖1-20鋼軌與木枕的混合式聯(lián)結(jié)

（2）分開(kāi)式（見(jiàn)圖1-21）分開(kāi)式是將墊板分別與軌枕和鋼軌單獨(dú)扣緊。分開(kāi)式扣壓力大，能有效防止鋼軌的橫、縱向位移，同時(shí)便于安裝與更換，但成本高。在特殊線路與橋上線路使用。圖1-21鋼軌與木枕的分開(kāi)式聯(lián)結(jié)

2.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。圖1-21鋼軌與混凝土枕聯(lián)結(jié)主要表現(xiàn)為：

1、扣壓力足。當(dāng)鋼軌彎曲、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致鋼軌沿墊板發(fā)生縱向移動(dòng)。

2、適當(dāng)?shù)膹椥浴；炷琳淼膹椥员饶菊聿钤S多，其彈性主要由扣件提供。

3、具有絕緣性能。2.2.4道床道床是介于軌枕與路基之間，是鋪設(shè)在路基面上的石碴（道碴）墊層。主要作用是支承軌枕，把從軌枕上部的壓力均勻地傳遞給路基；并固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向移動(dòng)；緩和機(jī)車(chē)車(chē)輛輪對(duì)對(duì)鋼軌的沖擊，調(diào)整線路的平面和縱斷面。道床斷面圖1-23道床示意簡(jiǎn)圖

2.2.4.1道床的功用與材料選擇1.道床的功用：

1）承受來(lái)自軌枕的壓力，均勻的傳遞到路基；

2）提供軌道的橫、縱向力，保持軌道的穩(wěn)定；

3）提供軌道彈性，減緩、吸收輪軌的沖擊、振動(dòng)；

4）提供良好的排水性能，減少路基病害；

5）便于軌道養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)。圖1-24碎石道床示意圖以碎石、卵石、礦渣、粗沙等為材質(zhì)構(gòu)成的碎石道床，滿足以上5點(diǎn)要求，價(jià)廉物美，是我國(guó)目前使用最廣泛的道床類型。碎石最優(yōu)。

2.道床應(yīng)具備的性能圖1-24碎石道床示意圖1）質(zhì)地堅(jiān)硬，耐壓、耐磨，具有彈性；2）排水性能好，吸水度??；3）不易風(fēng)化、侵蝕。2.2.4.2道床斷面道床斷面為梯形，主要有三個(gè)要素：

1）道床厚度（h）:足夠的厚度，有利于減小基面應(yīng)力，降低發(fā)生永久變形的可能，確保軌道穩(wěn)定。

2）頂面寬度（b）：一般為3米。

3）邊坡坡度（i）圖1-25道床縱斷面示意圖

1、道床的的功用有：

A.承受來(lái)自鋼軌的壓力，均勻的傳遞到路基；

B.提供軌道的橫、縱向力，保持軌道的穩(wěn)定；

C.提供軌道彈性，減緩、吸收輪軌的沖擊、振動(dòng)；

D.提供良好的排水性能，減少路基病害；

E.便于軌道養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)本節(jié)習(xí)題

2、根據(jù)道床功用，描述其應(yīng)該具備的性能。

A.質(zhì)地堅(jiān)硬，耐壓、耐磨；

B.耐高溫，抗熱性好；

C.不易風(fēng)化、侵蝕；

D.排水性能好，吸水度??；

E.具有良好彈性。2.2.5防爬設(shè)備

1.爬行的定義列車(chē)運(yùn)行時(shí)，車(chē)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(gè)縱向水平推力，能引起鋼軌的縱向移動(dòng)，有時(shí)甚至帶動(dòng)軌枕沿著線路方向一起移動(dòng)，此種現(xiàn)象稱為軌道的爬行。

1.防止爬行的措施防止爬行，需要加強(qiáng)接頭扣件、中間扣件的扣緊力?？劬o力的加強(qiáng)，是通過(guò)安裝防爬設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。在直線地段，由于列車(chē)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。

圖1-26石質(zhì)防爬器

（a）穿銷(xiāo)式防爬器

（b）防爬器的安裝（c）防爬器在曲線地段，由于列車(chē)橫向力的作用，很容易引起軌距擴(kuò)大。預(yù)防方法是采用軌距拉桿進(jìn)行加固。

圖1-27軌距拉桿

1、由于列車(chē)制動(dòng)、轉(zhuǎn)向，以及溫度變化是軌道發(fā)生爬行的原因，請(qǐng)分析容易發(fā)生爬行的地段：

A.道岔地段B.隧道地段C.長(zhǎng)大下坡道

D.曲線地段E.車(chē)站到發(fā)線本節(jié)習(xí)題2.3道岔機(jī)車(chē)車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)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(chē)速度、行車(chē)安全性低，與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。

道岔的分類及功用：

1、線路的連接設(shè)備引導(dǎo)鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛由一條線路進(jìn)入另一條線路。

2、線路的交叉設(shè)備引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛由一條線路跨越另一條線路。

圖1-29線路連接道岔

圖1-30線路交叉道岔

3、連接與交叉設(shè)備既可以引導(dǎo)鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛由一條線路進(jìn)入另一條線路，也能夠引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛由一條線路跨越另一條線路。

圖1-31線路連接、交叉道岔本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容與知識(shí)要點(diǎn)：

1.我國(guó)最常見(jiàn)的道岔是普通單開(kāi)道岔，簡(jiǎn)稱單開(kāi)道岔，屬于第1類道岔，即線路的連接設(shè)備。單開(kāi)道岔構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，具有一定的代表性，是本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

2.在了解和掌握單開(kāi)道岔的基本特征之后，我們需要了解其它類型的道岔；

3.道岔是軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)之一，限制列車(chē)運(yùn)行速度。最后，我們學(xué)習(xí)提高列車(chē)過(guò)岔速度的措施。2.3.1單開(kāi)道岔構(gòu)造2.3.1.1單開(kāi)道岔的概述單開(kāi)道岔是最簡(jiǎn)單、最常用的一種道岔。普通單式道岔的組成1－基本軌；2－尖軌；3－翼軌；4－護(hù)軌

1.單開(kāi)道岔的組成（1）三大組成部分：轉(zhuǎn)轍器部分；轍叉及護(hù)軌部分；連接部分。（2）7個(gè)組成部件：轉(zhuǎn)轍器部分的基本軌、尖軌；轍叉及護(hù)軌部分的翼軌、護(hù)軌、轍叉心；連接部分的直軌、導(dǎo)曲線軌。圖1-33單開(kāi)道岔結(jié)構(gòu)與名稱

轉(zhuǎn)轍器：包括兩根尖軌、兩根基本軌和轉(zhuǎn)轍機(jī)械。是引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛轉(zhuǎn)線的部分。

連接部分：包括兩根直軌和兩根導(dǎo)曲線軌。它是將轉(zhuǎn)轍器和翼軌聯(lián)結(jié)起來(lái)的部分。

轍叉及護(hù)軌：轍叉設(shè)在兩條鋼軌的交叉處，其作用是使運(yùn)行在一條鋼軌上的列車(chē)車(chē)輪的輪緣能越過(guò)另一條鋼軌。1.單開(kāi)道岔各組成部分的功能思考題圖1-34單開(kāi)道岔組成部分一

請(qǐng)指出道岔的組成部分及組成部件。（見(jiàn)圖1-34、1-35、1-36）圖1-35單開(kāi)道岔組成部分一2.3.1.2單開(kāi)道岔的轉(zhuǎn)轍器部分

1.轉(zhuǎn)轍器部分的功用與組成功用：引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)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。圖1-37單開(kāi)道岔的轉(zhuǎn)轍器部分

2.基本軌（圖1-37中圖示B）基本軌是用12.5米或25米標(biāo)準(zhǔn)軌經(jīng)過(guò)適當(dāng)加工制成。主線基本軌為直線。側(cè)線基本軌為折線或曲線型圖1-37單開(kāi)道岔的轉(zhuǎn)轍器部分

3.尖軌（圖1-37中圖示A）尖軌是轉(zhuǎn)轍器部分最重要的組成部件。通過(guò)連接桿與轉(zhuǎn)轍機(jī)械相連。通過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)械的作用，兩根尖軌往復(fù)擺動(dòng)，從而引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛進(jìn)入主線或側(cè)線行駛。2.3.1.3轍叉與護(hù)軌部分轍叉與護(hù)軌部分由主軌、護(hù)軌、翼軌、轍叉心四個(gè)部件構(gòu)成。其中，翼軌和轍叉心是轍叉的主要構(gòu)成部分。（見(jiàn)圖1-38）圖1-38轍叉與護(hù)軌部分組成示意圖轍叉構(gòu)造及基本術(shù)語(yǔ)（動(dòng)畫(huà)）從兩翼軌最窄處到轍叉心實(shí)際尖端之間，存在著一段軌線中斷的空隙，叫做轍叉的有害空間。當(dāng)機(jī)車(chē)車(chē)輛通過(guò)轍叉有害空間時(shí)，輪緣有走錯(cuò)轍叉槽而引起脫軌的可能，因此，必須設(shè)置護(hù)軌，對(duì)車(chē)輪的運(yùn)行方向?qū)嵭袕?qiáng)制性的引導(dǎo)。

2.護(hù)軌正確地引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛輪對(duì)的走向，防止其撞擊轍叉叉心，使列車(chē)平順、安全地通過(guò)有害空間。（見(jiàn)圖1-39）圖1-39道岔護(hù)軌可動(dòng)心軌轍叉的心軌與尖軌同時(shí)扳動(dòng)（如圖），心軌尖端總是同一根翼軌密貼而同另一根翼軌分離，這樣就不存在有害空間。使行車(chē)平穩(wěn)而安全，消除了列車(chē)直向過(guò)岔速度的限制?？蓜?dòng)心軌撤叉3.活動(dòng)心軌轍叉

1、單開(kāi)道岔的組成部分有：

A.岔心部分B.轉(zhuǎn)轍器部分C.基本軌部分D.轍叉及護(hù)軌部分E.連接部分

2、什么是有害空間？對(duì)鐵路行車(chē)有何影響？可以采取什么措施減少有害空間的影響？本節(jié)習(xí)題2.3.2其他類型道岔與交叉設(shè)備除了單開(kāi)道岔以外，還有對(duì)稱雙開(kāi)道岔、三開(kāi)道岔、交分道岔和菱形交叉。雙開(kāi)道岔的特點(diǎn)是同道岔相銜接的兩條線路各自向兩側(cè)分岔；它的優(yōu)點(diǎn)是（與單開(kāi)道岔相比）：轍叉號(hào)碼相同時(shí)，其導(dǎo)曲線半徑較大；轍叉號(hào)碼相同時(shí)，其道岔全長(zhǎng)較短。由于對(duì)稱道岔的這些優(yōu)點(diǎn)，常被使用在駝峰編組場(chǎng)的頭部或尾部，即工業(yè)企業(yè)的廠內(nèi)線，組織不停車(chē)會(huì)車(chē)的雙線插入段。雙開(kāi)道岔

1.單式對(duì)稱道岔又稱為對(duì)稱道岔，是單開(kāi)道岔的一種特殊形式。整個(gè)道岔對(duì)稱于主線的中線或轍叉角的中分線，列車(chē)通過(guò)時(shí)無(wú)直向及側(cè)向之分。圖1-41單式對(duì)稱道岔(重慶站)三開(kāi)道岔的特點(diǎn)是同道岔相銜接的有三條線路，每副三開(kāi)道岔都有四根尖軌。優(yōu)點(diǎn)：長(zhǎng)度較短；缺點(diǎn)：（尖軌削弱較多，轉(zhuǎn)轍器使用壽命短；兩普通轍叉在主線內(nèi)方無(wú)法設(shè)置護(hù)軌，機(jī)車(chē)車(chē)輛沿主線不能高速運(yùn)行。雙開(kāi)、三開(kāi)道岔

2.三開(kāi)道岔

3.交分道岔交分道岔有單式、復(fù)式之分。復(fù)式交分道岔相當(dāng)于兩組對(duì)向鋪設(shè)的單開(kāi)道岔，實(shí)現(xiàn)不平行股道的交叉。交分道岔具有道岔長(zhǎng)度短，開(kāi)通進(jìn)路多以及兩個(gè)主要行車(chē)方向均為直線等優(yōu)點(diǎn)。

圖1-42交分道岔將一個(gè)單開(kāi)道岔納入另一個(gè)單開(kāi)道岔內(nèi)，就成為交分道岔。它代替了兩個(gè)單開(kāi)道岔的作用，且占地長(zhǎng)度較短，特別是連接幾條平行線路時(shí)，比單開(kāi)道岔連接的長(zhǎng)度縮短更為顯著。一組交分道岔存在四個(gè)“有害空間”，正線上由于列車(chē)運(yùn)行速度較高，使用交分道岔其安全性就較差，也不好養(yǎng)護(hù)，故盡量不用。為消除“有害空間”可采用活動(dòng)心軌鈍角轍叉的交分道岔。交分道岔

三開(kāi)道岔和交分道岔的共同特點(diǎn)是將一個(gè)道岔套到另一個(gè)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(kāi)道岔和雙開(kāi)道岔，則稱為單式道岔。除了各種道岔外，在線路上還有一種交叉設(shè)備。常用的菱有兩個(gè)銳角轍叉和兩個(gè)鈍角撤叉。但交叉沒(méi)有轉(zhuǎn)轍器，所以它和道岔不同，機(jī)車(chē)車(chē)輛只能在原來(lái)的線路上通過(guò)交叉后繼續(xù)前進(jìn)，而不能轉(zhuǎn)線。菱形交叉2.3.3過(guò)岔速度及提高過(guò)岔速度的措施列車(chē)在通過(guò)道岔時(shí)的過(guò)岔速度，是控制列車(chē)行車(chē)速度的重要因素之一。列車(chē)的過(guò)岔速度，包括側(cè)向通過(guò)速度和直向通過(guò)速度。2.3.3.1側(cè)向通過(guò)速度對(duì)于單開(kāi)道岔而言，側(cè)向過(guò)岔速度包括轉(zhuǎn)轍器、導(dǎo)曲線、轍叉、岔后連接線路這四部分的通過(guò)速度。長(zhǎng)期的實(shí)踐表明，側(cè)向過(guò)岔速度主要由轉(zhuǎn)轍器部位和導(dǎo)曲線部位的通過(guò)速度決定。1-43單開(kāi)道岔組成部分示意圖

1.影響側(cè)向過(guò)岔速度的因素導(dǎo)曲線沒(méi)有設(shè)置超高和緩和曲線，且半徑較小，列車(chē)未被平衡的離心加速度大。

什么是超高？列車(chē)通過(guò)曲線時(shí)，需要提供向心力F保證列車(chē)受力基本均衡。可通過(guò)設(shè)置外軌道超高來(lái)提供向心力F，平衡列車(chē)受力。道岔的導(dǎo)曲線部分沒(méi)有設(shè)置超高，因此導(dǎo)致列車(chē)未被平衡的離心力大，影響列車(chē)側(cè)向過(guò)岔速度。圖1向心力圖2外軌超高提供向心力

2.基本參數(shù)的確定目前，在道岔設(shè)計(jì)中，采用三個(gè)參數(shù)：

1）動(dòng)能損失（ω）

2）未被平衡的離心加速度（α）

3）未被平衡的離心加速度增量（Ψ）

3.提高側(cè)向過(guò)岔速度的途徑

1）增大導(dǎo)曲線半徑、減小車(chē)輪對(duì)道岔各部位的沖擊角。

2）加強(qiáng)道岔結(jié)構(gòu)。2.3.3.2直向過(guò)岔速度1.影響直向過(guò)岔速度的因素

1）道岔平面沖擊角的影響。

2）道岔平面幾何不平順的影響。

2.直向過(guò)岔速度的范圍根據(jù)我國(guó)運(yùn)營(yíng)實(shí)踐并結(jié)合一定的理論分析，依據(jù)道岔的結(jié)構(gòu)狀況，直向過(guò)岔速度限制為同等級(jí)區(qū)間線路容許速度的80%—90%。

3.提高直向過(guò)岔速度的途徑

1）使用可動(dòng)心軌，消滅有害空間；

2）采用長(zhǎng)護(hù)軌，減小沖擊角；

3）使用彈性跟端，提高道岔彈性；

4）采用特種斷面的鋼軌；

5）增設(shè)軌底坡；

6）保證軌距（1435mm）均勻；

7）提高軌道技術(shù)含量，采用無(wú)縫線路；

8）采用新型軌下基礎(chǔ)。2.3.3.3道岔號(hào)數(shù)及列車(chē)過(guò)岔速度道岔因其轍叉角的不同，有不同的道岔號(hào)（N），道岔號(hào)數(shù)表明了道岔各部分的主要尺寸。對(duì)于道岔號(hào)我們習(xí)慣用轍叉角（α）的余切值來(lái)表示，如上圖，即：式中：

N－道岔號(hào)數(shù)

FE－撤叉根端長(zhǎng)

AE－撤叉跟端支距現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)道岔號(hào)數(shù)的最簡(jiǎn)單方法是用腳量法，即先在轍叉心軌頂面上找出一腳長(zhǎng)的寬度處，然后由此向前量至轍叉理論尖端處是幾腳，就是幾號(hào)道岔。道岔號(hào)測(cè)量法

道岔是線路提高速度的主要控制因素之一。列車(chē)通過(guò)道岔的速度分為直向過(guò)岔速度與側(cè)向過(guò)岔速度兩種。轍叉角α越小，N值越大，導(dǎo)曲線半徑也就越大，側(cè)線過(guò)岔速度越高。目前我國(guó)鐵路上大多使用9、12、18號(hào)三個(gè)型號(hào)道岔，它們所允許的側(cè)向通過(guò)速度分別為30、45、80公里/小時(shí)。常用道岔有關(guān)尺寸及側(cè)向允許速度2.3.4軌道的幾何形位

軌道幾何形位是指軌道各部分的幾何形狀、相對(duì)位置和基本尺寸。從軌道橫斷面上來(lái)看，軌道的幾何形位包括軌距、水平、外軌超高和軌底坡。軌道的兩股鋼軌之間應(yīng)保持一定的距離，位保證機(jī)車(chē)車(chē)輛順利通過(guò)小半徑曲線，曲線軌距應(yīng)考慮加寬。兩股鋼軌的頂面應(yīng)置于同一水平差。從軌道的縱斷面上看，軌道的幾何形位包括軌道的前后高低。鋼軌頂面在縱向上應(yīng)保持一定的平順度，為行車(chē)平穩(wěn)創(chuàng)造條件。2.3.4.1直線部分的軌距和水平1.軌距

兩根鋼軌軌頭內(nèi)側(cè)之間的距離稱為軌距。我國(guó)規(guī)定，軌距應(yīng)在鋼軌頭部?jī)?nèi)側(cè)頂面下16mm處測(cè)量。我國(guó)鐵路主要采用1435mm的標(biāo)準(zhǔn)軌距,世界各國(guó)鐵路也普遍采用1435mm的軌距。軌距寬于1435mm的稱為寬軌鐵路，如俄羅斯采用1524mm的寬軌鐵路。軌距窄于1435mm的稱為窄軌鐵路。我國(guó)云南省尚有從昆明至河口的1000mm的窄軌鐵路。在機(jī)車(chē)車(chē)輛不斷運(yùn)行的情況下,軌距可能產(chǎn)生一定的誤差，我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)軌距的誤差寬不得超過(guò)6mm，窄不得超過(guò)2mm。軌距應(yīng)大于輪對(duì)寬度(輪對(duì)的兩輪緣外側(cè)距)。輪對(duì)的輪緣與鋼軌之間應(yīng)留有一定的活動(dòng)間隙δ，稱為游間。軌距輪對(duì)寬度活動(dòng)量式中，S為軌距(mm)；q為輪對(duì)寬度(mm)輪對(duì)與鋼軌的相互位置軌距示意圖鋼軌與輪緣間留有游間是為了輪緣能在兩根鋼軌間自由滾動(dòng)，而不會(huì)被卡住，并減少輪軌磨耗和運(yùn)行阻力。但游間過(guò)大又會(huì)增加車(chē)輛運(yùn)行時(shí)的橫向擺動(dòng)，即車(chē)輛蛇行運(yùn)動(dòng)幅度。我國(guó)規(guī)定游間正常值為14mm，最小值為9mm，最大值為47mm。

2.水平在線路同一斷面處左右兩股鋼軌頂面的高度差，簡(jiǎn)稱“水平”。軌距和水平均用道尺來(lái)測(cè)量。通常每6.25m檢查一處，即每節(jié)12.5m鋼軌的接頭及中間各檢查一處。直線地段兩股鋼軌的頂面應(yīng)保持在同一水平，高差不允許超過(guò)4mm。

3.軌底坡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。軌底坡的設(shè)置是利用鋼軌墊板做成1:40的坡度，鋼軌安置在墊板上而形成內(nèi)傾度。設(shè)置軌底坡的目的是為了鋼軌能適應(yīng)車(chē)輛的圓錐形踏面(車(chē)輪踏面接觸軌頭的主要部分為1:20的圓錐面)，使車(chē)輪壓力集中于鋼軌中軸線，減少軌頭偏心磨耗。2.2.4.2曲線部分的軌距和水平

1.軌距加寬鐵路車(chē)輛的輪對(duì)固定于轉(zhuǎn)向架上，車(chē)輛在曲線上運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)向架對(duì)于車(chē)體可以轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)向架上的車(chē)軸是平行的不能作相互轉(zhuǎn)動(dòng)，其最外兩根車(chē)軸中心線之間的距離稱為固定軸距。二軸轉(zhuǎn)向架在曲線上運(yùn)行時(shí)，通常是前一輪對(duì)的外輪緣緊靠外軌，若其后一輪對(duì)內(nèi)輪緣也正好與內(nèi)軌接觸,此時(shí)要求的軌距是:S＝gmax+f說(shuō)明：f是以2倍的固定軸距作為弦在外軌圓上的外矢距。軌距加寬原因示意圖2.外軌超高列車(chē)在曲線上運(yùn)行時(shí)，由于離心力的作用使曲線外軌受到較大的壓力，因而造成外軌比內(nèi)軌磨耗大，出現(xiàn)兩根鋼軌磨耗不均勻的現(xiàn)象。同時(shí)，旅客受到離心力的作用也感到不舒適，如果離心力過(guò)大還可能導(dǎo)致列車(chē)傾覆。因此，為了消除這些不良影響，通常是將曲線上的外軌抬高，使機(jī)車(chē)車(chē)輛向內(nèi)傾斜，以抵消離心力的作用。外軌比內(nèi)軌高出的部分稱為超高。超高的程度，應(yīng)使超高后機(jī)車(chē)車(chē)輛的重力Qg與離心力f的合力正好作用于兩根鋼軌中心距離S的中點(diǎn)。這樣，兩根鋼軌的受力又相等了。外軌超高原理圖曲線外軌超高量（h），通常用下式計(jì)算：（mm）

《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定，外軌超高的最大值單線不得超過(guò)125mm，復(fù)線地段不得超過(guò)150mm。外軌超高原理圖（mm）

用數(shù)學(xué)公式表達(dá)：（1）列車(chē)運(yùn)行速度與曲線半徑的關(guān)系

式中：

V——列車(chē)運(yùn)行速度，km/h；

h——曲線外軌超高，mm；

R——曲線的半徑，m（2）曲線上列車(chē)最大限制速度

由公式可知，曲線半徑數(shù)值一定時(shí)，影響列車(chē)運(yùn)行速度的因素是曲線外軌超高度數(shù)值h。曲線外軌超高度的最大容許值，在單線鐵路上一般取150mm，另外可以考慮一定量的欠超高度，但以不影響乘客的舒適度為限。則上公式(1-8)可以改寫(xiě)為：無(wú)縫線路和新型軌下基礎(chǔ)

（一）無(wú)縫線路

無(wú)縫線路又叫長(zhǎng)鋼軌線路，就是把若干根標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌經(jīng)焊接成為1000～2000米而鋪設(shè)的鐵路線路。通常是在焊軌廠將標(biāo)準(zhǔn)軌焊接成250～500米長(zhǎng)的軌條，再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)就地焊接后鋪設(shè)。

鋪設(shè)無(wú)縫線路的關(guān)鍵是克服鋼軌因熱脹冷縮引起的內(nèi)應(yīng)力（溫度力）?？朔霓k法是在長(zhǎng)鋼軌的兩端使用高強(qiáng)度鋼軌連接零件和防爬設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制性固定，其它部分也要采用高強(qiáng)度的中間聯(lián)結(jié)零件和防爬設(shè)備，將鋼軌緊緊的扣于軌枕之上，這叫“鎖定鋼軌”。鎖定鋼軌時(shí)鋼軌的溫度稱為鎖定軌溫，一般采用稍高于本地區(qū)中間軌溫的溫度作為鎖定軌溫。

一根沒(méi)有限制可以自由伸縮的鋼軌，當(dāng)軌溫發(fā)生變化時(shí)，其自由伸縮量（△L）為：a——線膨脹系數(shù)，L——鋼軌長(zhǎng)度，——軌溫變化值。溫度力：（二）寬混凝土軌枕和整體道床

寬鋼筋混凝土枕（又叫軌枕板）外形與普通鋼筋混凝土軌枕類似，但比其寬，而又稍薄。它在線路上是連續(xù)鋪設(shè)的。因與道床和軌道的接觸面比較大，因此軌道的沉陷較小，也不宜發(fā)生坑洼不平和道床臟污現(xiàn)象，而且可以提高線路的穩(wěn)定性，改善了鋼軌的受力條件，有利于高速行車(chē)。

整體道床就是在堅(jiān)實(shí)的路基上直接將軌枕和道床澆筑在一起的混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。它具有堅(jiān)固耐久、平順?lè)€(wěn)定、維護(hù)工作量小等特點(diǎn)，適于高速行車(chē)，但造價(jià)貴，技術(shù)要求高。2.3.5限界為了確保機(jī)車(chē)車(chē)輛在鐵路線路上運(yùn)行的安全，防止機(jī)車(chē)車(chē)輛撞擊鄰近線路的建筑物和設(shè)備，而對(duì)機(jī)車(chē)車(chē)輛和接近線路的建筑物、設(shè)備所規(guī)定的不允許超越的輪廓尺寸線，稱為限界。鐵路基本限界可分為機(jī)車(chē)車(chē)輛限界和建筑接近限界兩種。機(jī)車(chē)車(chē)輛限界是機(jī)車(chē)車(chē)輛橫斷面的最大極限，它規(guī)定了機(jī)車(chē)車(chē)輛不同部位的寬度、高度的最大尺寸和底部零件至軌面的最小距離。機(jī)車(chē)車(chē)輛的任何部位，在任何情況下（除特殊情況）都不得超出機(jī)車(chē)車(chē)輛限界規(guī)定的尺寸。機(jī)車(chē)車(chē)輛限界是和橋梁、隧道等眼界起相互制約作用的，當(dāng)機(jī)車(chē)車(chē)輛在滿載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，也不會(huì)因產(chǎn)生搖