鐵路歷史及發(fā)展 線路工程基礎(chǔ)

彼路工程基礎(chǔ)

緒論

一、世界鐵路的由來和發(fā)展

二、我國鐵路建設(shè)歷史及現(xiàn)狀

三、我國鐵路發(fā)展前景

四、鐵路的基本建設(shè)

（一）鐵路勘測設(shè)計的演進(jìn)

（二）鐵路基本建設(shè)程序

（三）鐵路總體設(shè)計及本課程的任務(wù)

一、世界鐵路的由來和發(fā)展

口四個階段：

>初建期:(1825—1860年)，約35年->10.5萬km

科技進(jìn)步+商品生產(chǎn)->鐵路

第一條：1825,Stephenson,Darlington^Stockton,21km

>高潮期:(I860—1913年)->2萬km/年一]]0.4萬km

美國在1887年一年建成了2.06萬公里鐵路

>停滯期:一戰(zhàn)后，二戰(zhàn)前后(1913—60)—130萬km

由于公路、航空競爭，美國拆除了9萬公里鐵路，40.8—31.8

>現(xiàn)代化時期:1960年后一內(nèi)燃、電化、高速、重載

鐵路發(fā)展的低谷時期：

20世紀(jì)中葉，鐵路發(fā)展遲緩，甚至下降

規(guī)劃不當(dāng)，經(jīng)濟(jì)效益低下，不得不拆除部分鐵

路，美國鐵路里程減少到26.5萬公里

其它交通工具發(fā)展很快，主要是飛機(jī)和汽車，

火車速度不夠快、不能提供門到門運(yùn)輸，長距離不

如飛機(jī)、短距離不如汽車。

鐵路市場份額大幅度下降，只有在國土面積較

大的國家，鐵路運(yùn)輸承擔(dān)的貨運(yùn)比重還較大，如美

國也只有36.5%；美國客運(yùn)只有0.6%。

鐵路行業(yè)普遍虧損

鐵路特點：能耗小、噪聲污染小、運(yùn)輸能力大、

安全可靠、全天候等。

鐵路運(yùn)輸業(yè)的復(fù)蘇時期：

20世紀(jì)80年代以后，鐵路開始復(fù)蘇

飛機(jī)、汽車消耗了大量不可再生的石油資源，并

易造成噪聲及空氣污染，安全事故分別達(dá)到了鐵路的

7.1倍8.6倍（日本）

鐵路電力機(jī)車，其能耗效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車和飛機(jī)

很多國家喊出了振興鐵路口號：

政策上扶持，給予財政補(bǔ)貼，加大投資力度；

體制改革，如歐盟的網(wǎng)運(yùn)分離，日本鐵路民營化。

鐵路復(fù)蘇的關(guān)鍵是鐵路的科技創(chuàng)新：

(1)客運(yùn)高速

日本1964年第一條高速鐵路東海道新干線開

通，最大速度達(dá)到了240公里/小時；鐵路的生存

空間在長短距離上大大擴(kuò)大。

(2)既有線提速

擺式列車可提高曲線速度30?40%,有主動傾

擺和被動傾擺，可使車體向內(nèi)傾擺8?15度。歐洲

許多國家均取得了成功：。

瑞典的X2000,意大利的Pendolino(時速200

公里)

(3)重載運(yùn)輸

以煤炭、礦石等大宗貨物運(yùn)輸為主的國家，如美

國、加拿大、南非、澳大利亞，為揚(yáng)長避短，從20

世紀(jì)60年代開始發(fā)展重載運(yùn)輸。

重載運(yùn)輸是指在一定的技術(shù)裝備條件下，擴(kuò)大列

車編組長度，大幅度提高列車重量，達(dá)到提高運(yùn)輸

運(yùn)輸效率的目的列車重量至少要達(dá)到5000to

重載運(yùn)輸有兩種技術(shù)路線：

一種是：以美國等貨運(yùn)為主的國家，采用固定

編組的單元列車，重量可達(dá)一萬噸甚至幾萬噸，采

用直達(dá)運(yùn)輸循環(huán)裝卸的方法，列車在裝卸時不停

車，周轉(zhuǎn)極快，效率極高。

另一種是：以前蘇聯(lián)為代表的超重超長列車和組

合列車（兩列及兩列以上普通貨物列車連掛）。以

挖掘現(xiàn)有技術(shù)裝備潛力，有效提高運(yùn)輸能力，達(dá)到

加速車流和貨流輸送的目的。

A.美國重載運(yùn)輸

美國是世界重載運(yùn)輸首創(chuàng)國，當(dāng)前美國擁有

全部鐵路里程23萬km,居世界首位。列車平均牽

引重量達(dá)9632t,貨物平均運(yùn)距1199km。其中開

展重載運(yùn)輸?shù)腎級線路約16萬km。

雙層集裝箱重載列車全面開行

B.加拿大重載運(yùn)輸

加拿大鐵路5萬7千余公里，有CN、CP

兩大鐵路公司，共4萬多員工，采用重載運(yùn)

輸后鐵路占貨運(yùn)市場份額達(dá)30%,占全部出

口運(yùn)量的40%。

C.澳大利亞重載運(yùn)輸

全澳16個私有鐵路公司，4個國有鐵路公司。

重載運(yùn)輸產(chǎn)值占全澳GDP的1.7%,年運(yùn)輸產(chǎn)值

70億美元，煤炭運(yùn)量占鐵路貨運(yùn)總量37%,礦

石運(yùn)量占39%。

D.南非重載運(yùn)輸I

全部窄軌（1067mm）鐵路，］

2.7萬kmI

＞理查德灣煤礦重載線260km§

雙線I

列車牽引重量21500t（200輛）1

26t軸重15%。坡道、8400萬t/I

年?

3臺HE電力機(jī)車（頭部）

重載列車牽引重量紀(jì)錄

A2001年6月21日，澳

大利亞紐曼山一海

德蘭鐵路線，8臺AC

6000型機(jī)車牽引682

輛貨車，

A列車全長7353m，總

重99734t,凈載重

82000t

（4）牽引動力現(xiàn)代化

美國、加拿大以發(fā)展內(nèi)燃牽引為主；歐洲、日本

以發(fā)展電力牽引為主。

20世紀(jì)80年代以后，由于新型半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)

展，出現(xiàn)了交流傳動電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車，機(jī)車功率、

效率、可靠性大大提高。

內(nèi)燃機(jī)車最大功率達(dá)到了4590kw,電車機(jī)車軸功

率達(dá)到了1800kw；

機(jī)車數(shù)量反而有所下降。

(5)貨運(yùn)集裝化、集中化和快速化

集裝化運(yùn)輸?shù)膬?yōu)越性不言而喻，化零為整后，作業(yè)效

率大幅度提高，歐美國家已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

貨物列車在開行中解編，延長旅行時間，是鐵路運(yùn)輸

的短處；封閉業(yè)務(wù)量小的貨運(yùn)站和編組站，加強(qiáng)大型貨

站，提高裝卸機(jī)械化水平，實現(xiàn)貨物運(yùn)輸集中化，減少解

編作業(yè)。

對于鮮活,時效要求高的貨物，則開運(yùn)快運(yùn)貨物列

車，法國鐵路最高貨運(yùn)速度達(dá)到了160km/h。

(6)運(yùn)營管理自動化

運(yùn)營管理自動化是計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)相

結(jié)合的產(chǎn)物，包括運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)、客票發(fā)售和預(yù)

訂系統(tǒng)、調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)和運(yùn)輸生產(chǎn)計劃系統(tǒng)。

日本將旅客信息服務(wù)系統(tǒng)作為重要的發(fā)展方向，

與其它交通、氣象、售票等統(tǒng)一管理。

貨運(yùn)管理自動化能夠安全、迅速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地

完成運(yùn)輸過程合理利用機(jī)車、貨車和集裝箱，實行貨

物列車追蹤，并隨時可為貨主提供查詢服務(wù)。。

高速鐵路發(fā)展：

日本高速鐵路成就輝煌，從1964年新干線開來，未發(fā)

生一起由于高速鐵路的行車而造成的重大人身傷亡事故，是

日本經(jīng)濟(jì)起飛的“脊梁骨”，開通7年即收回了成本，是世界

上最成功的一條高速鐵路。

日本目前已有2047公里的高速鐵路網(wǎng)，世界第一，軌

道主要采用板式無硝軌道，機(jī)車主要采用動力分散型。

法國對高速行車一直情有獨鐘，共創(chuàng)造了17次鐵路行

車世界記錄，1990年TGV動車組創(chuàng)造了515.3km/h的輪軌

系世界記錄，主要采用有楂軌道。

法國的V150型高速電氣機(jī)車(TGV)在2007年4月3日的行

駛試驗中，以574?8公里的時速，刷新有軌鐵路行駛速度世界

紀(jì)錄。

高諫列車與小汽車運(yùn)輸能力的比較

本500系高速列4

本700系高速列4

日本新干線“黃醫(yī)生”列車

法國TGV-D高速列車

:行于巴黎、科隆、布魯塞爾、阿姆斯特

丹之間的Thalys高速歹U車

巴黎至北倫敦的EuroStar高速歹U軍

法國最新一代AGV高速列車

法國V150型高速列車

德國高速列車為ICE系列，在1988年創(chuàng)造了

406.9km/h的首次突破400km/h的世界記錄。ICE列車

不但在高速線上行駛，也在未經(jīng)改造的既有線上行駛軌

道結(jié)構(gòu)以無楂軌道為主。

意大利是歐洲最早修建高速鐵路的國家，主要以發(fā)

展擺式列車為主，可節(jié)省線路改造費(fèi)用。

歐洲高速路網(wǎng)正在建設(shè)以，2020年將達(dá)到1萬公

里

韓國高速鐵路采用的是法國技術(shù)

臺灣高速鐵路采用的是日本技術(shù)

從世界各國高速鐵路發(fā)展來看，均取得良好的經(jīng)濟(jì)

和社會效益。

德國ICE1高速列車

德國ICE3高速列車

正在通過彎道的ETR460擺式列車（意大利）

西班牙AVE高速列車

鐵路運(yùn)輸模式：

(1)客運(yùn)型以日本高速鐵路為代表

(2)貨運(yùn)型以美國、加拿大、南非為主

(3)客貨并重型如俄羅斯、中國、印度等

鐵路現(xiàn)狀：

133個國家擁有鐵路，總里程115萬公里，66

個國家有電氣化鐵路，總里程27萬公里。

美國有23萬公里，中國7.5萬公里多

二、我國鐵路建設(shè)歷史及現(xiàn)狀

第一條：1881年，唐山一胥各莊鐵路，9km,準(zhǔn)軌（1435mm）

?詹天佑：主持勘測設(shè)計修建的一京張鐵路

一打破外國人壟斷中國鐵路的局面

一成為中國自建鐵路的先驅(qū)和典范

一令中國人引以為榮

A角單放前：1881—19494,2.5523萬km；

A解放后：1949—1981年，5.0181萬km；

—2000年，6.8萬km；—2002年，7萬km

已形成了以京哈、京廣、京九、京滬、隴海五大干

線為骨架，縱橫交錯、干支結(jié)合、覆蓋全國的鐵路網(wǎng)

T見p5圖0」（鐵：八縱八橫，公：五縱七橫）

?我國鐵路總營業(yè)里程（7.5萬公里）已成為世界第三

?我國電氣化鐵路（擁有2萬km）世界第二

?已實現(xiàn)了六次大提速—京哈、京廣、京滬等干線，

Vmax=200-250km/h

?重載技術(shù)邁出了關(guān)鍵性步伐T主干線lOOOOt

?信息技術(shù)廣泛應(yīng)用——客票預(yù)售系統(tǒng)、無線列調(diào)

?客貨運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量躍居世界第二、運(yùn)輸密度世界第一

主要國家鐵路路網(wǎng)密度（按而積）

主要國家鐵路路網(wǎng)密度（按人口）

主要國家鐵路電化率

主要國家鐵路的復(fù)線率

英國日本法國德國俄羅斯中國印度

主要國家鐵路貨運(yùn)密度

主要國家鐵路客運(yùn)密度

建國50多年來中國鐵路營業(yè)里程發(fā)展情況

鐵路提諫取得豐碩成果

中國鐵路四次提速線路

圖例

1997第一次提速線路

1998第二次提速線路

2000第三次提速線路

2001第四次提速線路

鐵路提諫取得豐碩成果

最高速度

160-200km/h

客車平均旅行速度

提高了25%,提速總

最高速度

里程達(dá)到13000公里

120km/h

試制出一批先講的機(jī)車車輛

AC4000型交流傳動電力機(jī)車

DJ型交流傳動電力機(jī)車

先鋒號電動車組

中華之星電動車組

旅日II石L動車2

生原之星電動至如

，十五，強(qiáng)化的八縱線路

，十五，強(qiáng)化的八橫線路

■a

以上海為中心的

快速客運(yùn)網(wǎng)

q■本弄

/>—

L/■—J

圖彳列

朝發(fā)夕歸

■夕發(fā)朝至

產(chǎn)州

■一日到達(dá)

我國鐵路經(jīng)歷的五次大面積提速

第一次提速提速列車最高運(yùn)行時速達(dá)到140公里

1997年4月1日零

時全國鐵路旅客列車平均旅行速度提高

到時速54.9公里

第二次提速提速列車最高運(yùn)行時速達(dá)到160公里

1998年10月1日

零時全國鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到

時速55.2公里

直通快速、特快客車平均時速達(dá)到了

71.6公里

第三次提速提速在隴海、蘭新、京九、浙贛線順

2000年10月21日利實施，初步形成了覆蓋全國主要地

零時區(qū)的“四縱兩橫”提速網(wǎng)絡(luò)

全國鐵路施客列車平均時速達(dá)到60.3

公里

列車車次調(diào)整為特快旅客列車、快速

旅客列車、普通旅客列車三個等級

8鐵路提速延展里程達(dá)到13000公里

20。1年10月21日

?

零時全國鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到

時速61.6公里

，幾大干線的部分地段線路基礎(chǔ)達(dá)到時

2004年4月18日速200公里

零時

提速網(wǎng)絡(luò)總里程16500多公里

?全國鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到

時速65.7公里

我國鐵哈將第人次大面積梃速

801120a7H零時起oooeccooo齊齊哈爾

哈爾濱

烏備木齊我國鐵路正式實能第六次大面積提速。提速后

全國鐵路客運(yùn)能力將增長18%以上，貨運(yùn)能力將增

長12%以上。沈

螳路時通線路延展里程石家莊

」250公里/小時846公里

MjUJ

二需

■200公里/小時及以上6003公里

J12Q公里/小時及以上2,2萬公里

其中16。公里/小時及以上1.4萬公里

重慶

乾州詫血』,?籠蠹上島建工

央電必慨布何心中年姐,以及箭

干音南|仁州汪閡二站通達(dá)技拄Ml3Ms

哈爾演

馬魯木齊

250km/h線路846公里

200km/h及以上線路6003公里

120km/h及以上線路2.2萬公里

其中160km/h及以上L4萬公里

我國鐵踣第六次大援塔共s及京哈、京滬，京廣、霞海、滬昆、

般濟(jì)、廣深、京九、蘭新等18條線路

提速后主要城市間旅客列車旅行時間大幅壓縮

主要城市間工時全程運(yùn)行時間'“壓箍時同、

北京-哈爾濱7小時5出加時4防

北京-沈陽北3小時5冊1亦時33分

北京-上海9小時5冊1小時5劫

北京-育盅5小時37分1小時53分

北京西-漢口8小時22分1小時48分

上海南■長沙7小時3出7小時3防

上海南-南E5小網(wǎng)08分5小時45分

200公里及以上&OO3公里

250^9846公聯(lián)

程電畫的圖圖購物合

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單位二公里/小時

金

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速

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1997年4月1998年10月200。年10月2001年10月2004年4月2007年4月

CRH1電動車組

CRH2電動車組

CRH3電動車組

CRH5電動車組

三、我國鐵路發(fā)展前景

?我國土地遼闊、而經(jīng)濟(jì)落后一客貨運(yùn)依靠鐵路

?我國鐵路僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)60-70年代水平

?中國需要多少鐵路？（截至2005年底，7.5萬公里）

國情、民情、路情一路網(wǎng)規(guī)劃―2020年達(dá)到12萬

公里，其中客運(yùn)專線1.6萬公里；

?21世紀(jì)鐵路發(fā)展方向一貨運(yùn)重載化、客運(yùn)高速化

?路網(wǎng)建設(shè)->>12萬km、青藏鐵路建設(shè)、客運(yùn)專線建設(shè)

?重載鐵路—大秦鐵路、主要干線提重—>5000t

?高速鐵路―京滬、秦沈和京秦專線、廣深線、磁浮

?國際通道-新絲綢之路——新亞歐大陸橋、泛亞鐵路

中國鐵路中長期規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略

為適應(yīng)全面建設(shè)小康社會的目標(biāo)要求，鐵路網(wǎng)

要擴(kuò)大規(guī)模，完善結(jié)構(gòu)，提高質(zhì)量，快速擴(kuò)充運(yùn)輸

能力，迅速提高裝備水平。到2020年，全國鐵路營

業(yè)里程達(dá)到12萬公里以上，復(fù)線率和電化率分別達(dá)

到50%和60%以上，主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線，基

本形成布局合理、結(jié)構(gòu)清晰、功能完善、銜接順暢

的鐵路網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)輸能力滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需

要，主要技術(shù)裝備達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。

鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖

北■鐵路復(fù)線