鐵路線路

1、鐵道概論之鐵路線路,目錄鐵路線路鐵路基本建設(shè)程序鐵路線路等級(jí)鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)線路分類鐵路線路的平面和縱斷面線路平面及平面圖線路縱斷面及縱斷面圖線路標(biāo)志路基和橋隧建筑物路基橋隧建筑初軌道軌道的組成軌道類型,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,鐵路線路,鐵路線路是機(jī)車車輛和列車運(yùn)行的基礎(chǔ)。它承受著由機(jī)車車輛輪對(duì)傳來(lái)的巨大壓力，并引導(dǎo)機(jī)車車輛輪對(duì)運(yùn)

2、行。鐵路線路是一個(gè)整體的工程結(jié)構(gòu)，包括路基、橋隧建筑物和鐵路軌道三大部分。為了確保列車按規(guī)定速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行，鐵路線路各部分必須經(jīng)常保持完好狀態(tài)，以保證鐵路運(yùn)輸部門能夠優(yōu)質(zhì)完成客貨運(yùn)輸任務(wù)。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,鐵路基本建設(shè)程序,鐵路基本建設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的程序進(jìn)行，必須符合國(guó)家和鐵道部規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家基本建設(shè)程序要求鐵路建設(shè)要經(jīng)過(guò)八個(gè)循序漸進(jìn)的步驟，分別為項(xiàng)

3、目建議書階段、可行性研究報(bào)告階段、項(xiàng)目決策階段、設(shè)計(jì)工作階段、建設(shè)準(zhǔn)備階段、建設(shè)實(shí)施階段、竣工驗(yàn)收階段和后評(píng)價(jià)階段。項(xiàng)目建議書階段是在修筑一條鐵路線路以前，根據(jù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及路網(wǎng)建設(shè)的需要，對(duì)擬建鐵路的輪廓設(shè)想，論述其必要性。可行性研究報(bào)告階段是對(duì)擬修建鐵路進(jìn)行的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的可行性進(jìn)行分析和論證，是鐵道部編制建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)書的基礎(chǔ)資料，一般要進(jìn)行文獻(xiàn)資料研究、現(xiàn)場(chǎng)踏勘，最后提出可行性研究報(bào)告?？尚行匝芯繄?bào)告經(jīng)決策批

4、準(zhǔn)后，由鐵道部下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書。設(shè)計(jì)任務(wù)書是設(shè)計(jì)部門組織勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的依據(jù)，其中主要明確了線路的意義、起迄點(diǎn)、基本走向、線路等級(jí)、投資估算和建設(shè)工期等內(nèi)容。需通過(guò)招投標(biāo)確定勘測(cè)設(shè)計(jì)單位，然后進(jìn)入設(shè)計(jì)工作階段。鐵路開工建設(shè)之前要切實(shí)做好征地、拆遷，施工用水、電、路，材料訂貨，需通過(guò)招投標(biāo)確定施工單位等準(zhǔn)備工作。施工部門應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)部門所作的有關(guān)技術(shù)文件進(jìn)行施工；在線路施工完成，驗(yàn)收確認(rèn)線路全線修建質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后才可正式交付運(yùn)營(yíng)，這一

5、階段即為竣工驗(yàn)收。后評(píng)價(jià)階段是在鐵路運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，由建設(shè)單位會(huì)同有關(guān)部門對(duì)該鐵路建設(shè)項(xiàng)目的立項(xiàng)決策、設(shè)計(jì)施工、運(yùn)營(yíng)等全過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。在鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，要正確處理鐵路與工農(nóng)業(yè)的關(guān)系，近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，要注意鐵路與水利、公路、航運(yùn)及城鄉(xiāng)建設(shè)的配合，要節(jié)約用地、少占農(nóng)田，還須考慮環(huán)境保護(hù)、水土保持及勞動(dòng)安全衛(wèi)生的要求。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,鐵路線路等級(jí),在鐵路線路的各

6、項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，線路等級(jí)居主導(dǎo)地位。線路等級(jí)不同，在線路的平、縱斷面設(shè)計(jì)中所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和裝備類型等也不一樣。所以，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定線路的等級(jí)。鐵路的設(shè)計(jì)年度宜分為近、遠(yuǎn)兩期，新建鐵路也可分為初、近、遠(yuǎn)三期。初期為交付運(yùn)營(yíng)后第三年，近期為交付運(yùn)營(yíng)后第五年，遠(yuǎn)期為交付運(yùn)營(yíng)后第十年。初、近、遠(yuǎn)三期均采用調(diào)查運(yùn)量。對(duì)于可以逐步改、擴(kuò)建的建筑物和設(shè)備，應(yīng)按初、近期運(yùn)量和運(yùn)輸性質(zhì)分別確定，并考慮預(yù)留遠(yuǎn)期發(fā)展的條件。對(duì)于不易改、擴(kuò)建

7、的建筑物和設(shè)備，應(yīng)按遠(yuǎn)期運(yùn)量和運(yùn)輸性質(zhì)確定。根據(jù)我國(guó)《鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，新建和改建鐵路(或區(qū)段)的等級(jí)，應(yīng)根據(jù)其在鐵路網(wǎng)中的作用、性質(zhì)和遠(yuǎn)期客貨運(yùn)量確定。我國(guó)鐵路共劃分為三個(gè)等級(jí)，即I級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)，具體條件見(jiàn)表2—1。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,鐵路線路等級(jí),表2—l 鐵路等級(jí),注：年客貨運(yùn)量為重車方向的貨運(yùn)量與由客車對(duì)數(shù)折算的貨運(yùn)量之和；旅客列車1時(shí)／d按年貨運(yùn)量1．0

8、Mt折算。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,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、牽引種類、機(jī)車類型、機(jī)車交路、車站分布、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)。,www.tytieluxx.com www.tytiedao

9、xx.com,線路分類,鐵路線路種類很多，除了可按等級(jí)分類外，還可按其他方式來(lái)分類：1．按線路正線數(shù)目分類按正線數(shù)目可分為單線、雙線、部分雙線、多線線路等。(1)單線鐵路，即區(qū)間只有一條正線的鐵路線路。(2)雙線鐵路，即區(qū)間有兩條正線的鐵路線路。(3)部分雙線鐵路，即在一個(gè)區(qū)段內(nèi)只有部分區(qū)間為雙線的鐵路線路。(4)多線鐵路，即區(qū)間正線為三條及以上的鐵路線路。2．按線路允許的最高行車速度分類(1)普通線路，最高行車速度為1

10、20km／h以下。(2)快速線路，最高行車速度為120—200km／h。(3)高速線路，最高行車速度為200—350km／h。(4)超高速線路，最高行車速度為350 km／h以上。此外，按鋼軌軌節(jié)的長(zhǎng)度不同分為普通線路和無(wú)縫線路。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,鐵路線路的平面和縱斷面,鐵路線路在空間的位置是用它的線路中心線表示的。線路中心線在水平面上的投影，叫做線路的平面，反映了線路

11、的曲直變化和走向。線路中心線(平面曲線展直后)在垂直面上的投影，叫做線路的縱斷面，反映了線路的起伏變化和高程。從運(yùn)營(yíng)的觀點(diǎn)來(lái)看，最理想的線路是既直又平的線路。但是由于地面存在山脈、河流、湖泊、沼澤、森林、礦區(qū)、城鎮(zhèn)以及其他各種建筑物，鐵路沿線的地形、地質(zhì)、水文等自然條件千變?nèi)f化，如果把鐵路修得過(guò)于平直，就會(huì)造成工程數(shù)量、工程造價(jià)過(guò)大，且工期漫長(zhǎng)。從工程觀點(diǎn)來(lái)看，鐵路線路最好能夠隨地形條件而有適當(dāng)?shù)钠鸱蛷澢?。這樣，既可以減少工程數(shù)量

12、、降低造價(jià)，又便于避開地形、地質(zhì)和地物上的障礙。可這又會(huì)給運(yùn)營(yíng)造成很大的困難，甚至還會(huì)影響鐵路行車的平穩(wěn)與安全。因此，在進(jìn)行線路的平面和縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)效果，要在滿足運(yùn)營(yíng)的基本要求前提下，盡可能地減少工程量，降低造價(jià)，從而使鐵路線路能夠隨地形條件 有適當(dāng)?shù)钠鸱颓弊兓?www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路平面及組成,線路平面是由直線、圓曲線、緩和曲線所組成。如

13、圖2－1所示，某鐵路線路要從A、B、C三點(diǎn)經(jīng)過(guò)，方案一是走最短路徑，可將A、B和B、C分別用直線相連。這樣一來(lái)，在AB線路上要修建兩座橋梁跨越河流，在BC線段上要開鑿隧道穿越山嶺；方案二是用折線ADB和BEC來(lái)代替AB和BC，使其繞避障礙，在折線的轉(zhuǎn)角處則用曲線連接。 圖2－1 鐵路線路繞避地形障礙示意圖曲線的設(shè)置可用看來(lái)繞避地面障礙或地質(zhì)不良地段，從而減少工程量，縮短工期，降低造價(jià)，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果。然而，曲線

14、的存在也會(huì)給列車運(yùn)行造成阻力增大和限制行車速度等不良影響。曲線半徑越小，曲線阻力越大，運(yùn)營(yíng)條件越差，大半徑曲線對(duì)列車運(yùn)行的影響較小，且半徑越大，越有利于行車，而小半徑曲線則容易適應(yīng)地形變化，改善工程條件，半徑越小，越容易繞避障礙。因此，線路平面設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜、由大到小地適合選用曲線半徑。為測(cè)設(shè)、施工和養(yǎng)護(hù)地方便，曲線半徑一般應(yīng)采取50、100m的整倍數(shù)。我國(guó)鐵路采用的曲線半徑有10 000、8 000、6 000、4 00、3 000、

15、2 500、2 000、1 800、1 600、1 400、1 200、1 000、800、700、600、550、500、450、350m。列車在曲線上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力與通過(guò)曲線速度的平方成正比，與曲線的半徑成反比。式中F——離心力(N)； m——車體的質(zhì)量(kg)； v——行車速度(m／s)； R——曲線半徑(m)。為了減小離心力，保證列車運(yùn)行的安全、平穩(wěn)和旅客的舒適，就必須限制列車通過(guò)曲線時(shí)的行車

16、速度。允許通過(guò)曲線的最大速度與曲線半徑的關(guān)系可由以下公式計(jì)算：式中 ——通過(guò)曲線時(shí)的最大速度(kin／h)； R——曲線半徑(m)。地形條件 有適當(dāng)?shù)钠鸱颓弊兓?www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路平面及組成,為了保證線路的通過(guò)能力，并有一個(gè)良好的運(yùn)營(yíng)條件，還對(duì)區(qū)間線路的最小曲線半徑做了具體規(guī)定，如表2—2所列。表2-2 區(qū)間線路最小曲線半徑,

17、www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,鐵路線路的平面和縱斷面,在鐵路線路(正線)上，直線和圓曲線往往不宜直接相連，它們之間應(yīng)加設(shè)一段緩和曲線，如圖2—2所示。緩和曲線的半徑是從緩和曲線所銜接的直線一端起，由無(wú)窮大逐漸變化到另一端所銜接的圓曲線的半徑R。這樣，就能保證列車平順地從直線進(jìn)入圓曲線(或由圓曲線進(jìn)入直線)，使離心力逐漸增加(或減小)，從而避免輪軌間的突然沖擊，改善行車條件，提高旅客的舒適度。

18、緩和曲線的設(shè)置還可使曲線的軌距加寬和外軌超高得以過(guò)渡。,圖2－2 緩和曲線的設(shè)置,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路平面圖,用一定比例尺，把線路中心線及兩側(cè)的地形地貌投影到水平面上，就得到線路平面圖，如圖2—3所示。,圖2－3 線路平面圖,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路平面圖,線路平面圖是鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)文件，表明了線路中心線的曲直變化

19、和里程，沿線車站、橋隧建筑物等數(shù)量和位置，以及用等高線(地面上高程相等的各點(diǎn)連線)表示的沿線地形、地物等情況。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路縱斷面及組成,線路縱斷面是由平道和坡道所組成。(1)坡度值和坡段長(zhǎng)度坡道用坡度值和坡段長(zhǎng)度來(lái)表示。坡度值是指坡道線路中心線與水平線夾角的正切值，即坡道段的始點(diǎn)和終點(diǎn)的高差與兩點(diǎn)間的水平距離之比值，如圖2—4所示。圖2－4 坡度示意圖

20、鐵路線路坡度的大小通常用千分率來(lái)表示：式中 i——坡度值千分率(‰)； α——坡道段線路中心線與水平線的夾角(°)； h——坡道段始點(diǎn)與終點(diǎn)的高差(m)； L——坡段長(zhǎng)度，即坡道段始點(diǎn)與終點(diǎn)的水平距離(m)。 設(shè)L為1 000 m，人為6 m，則AB坡道的坡度就為6‰。坡道的坡度有正、負(fù)之分，上坡為正(+)，下坡為負(fù)(一)，平道為零(0)。(2)線路限制坡度坡道給列車的運(yùn)行造成了一定的不

21、利影響，列車上坡運(yùn)行時(shí)，除其他的運(yùn)行阻力外，在坡道上又附加了一個(gè)沿坡道向下的重力的分力(W＝Q sind)，即增加了一個(gè)坡道附加阻力。顯然，坡道越陡，即坡度越大，附加的坡道阻力也越大。列車上坡時(shí)，如果坡道過(guò)陡，機(jī)車的牽引力不足，列車速度越來(lái)越低甚至停車而影響正常的運(yùn)行。列車下坡時(shí)，這個(gè)重力的分力有使列車不斷加速的趨勢(shì)，為保證列車速度不要太快，不超過(guò)規(guī)定速度以避免列車發(fā)生事故，在必要時(shí)必須進(jìn)行制動(dòng)，使列車降低速度運(yùn)行。如果坡度過(guò)陡，列車剎

22、車的制動(dòng)力不足，就會(huì)造成剎不住車的現(xiàn)象。因此從上坡、下坡列車運(yùn)行角度出發(fā)，要求坡道的坡度不能過(guò)大。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，叫做限制坡度。在普通鐵路上，由于貨物列車裝載的貨物非常重(如我國(guó)主要干線上一列貨物列車的重量一般都在3 000—5 000 t之間，甚至有的重載列車一列的總重超過(guò)了1萬(wàn)t)，而機(jī)車的牽引力是不可能無(wú)限大的，因此為保證在限制坡度上如此重的貨物列車能正常行駛，不致使列車

23、速度越來(lái)越低甚至仟車，因而限制坡度都比較小。限制坡度的大小，影響著一個(gè)區(qū)段甚至整條鐵路線路的運(yùn)輸能力和鐵路造價(jià)。限制坡度越小，列車重量越大，運(yùn)輸能力就越大，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也越省，運(yùn)營(yíng)效果就越好；但是，若將限制坡度定得過(guò)小，就不易適應(yīng)自然地面的起伏變化，也會(huì)使工程量加大，造價(jià)提高。因此，對(duì)一條新建鐵路或改建鐵路來(lái)說(shuō)，選擇多大的限制坡度合適，就是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，往往需要經(jīng)過(guò)周密考慮、綜合研究才能確定。一般說(shuō)來(lái)，一條線路(或一個(gè)區(qū)段)的限制坡

24、度應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、地形類別、牽引種類和運(yùn)輸要求比選確定，并應(yīng)考慮與鄰接鐵路的牽引定數(shù)相協(xié)調(diào)。我國(guó)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定的最大限制坡度的數(shù)值如表2—3所示。在個(gè)別線路的越嶺地段，由于地形障礙顯著而集中，若仍采用表2—3中所規(guī)定的限制坡度，實(shí)際上有困難或工程造價(jià)太高時(shí)，在經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，允許線路采用大于限制坡度的加力牽引坡度。加力牽引坡度是指在大于限制坡度的坡道地段，為了統(tǒng)一區(qū)段的列車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)，保證必要的線路通過(guò)能力，而進(jìn)行多機(jī)牽

25、引的坡度。各級(jí)鐵路的加 力牽引坡度，內(nèi)燃牽引的可增至25‰，電力牽引的可增至30‰。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路平面圖,表2-3 區(qū)間線路限制坡度(‰),www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,相鄰坡段的連接,平道與坡道、坡道與坡道的交點(diǎn)，叫做變坡點(diǎn)。列車經(jīng)過(guò)變坡點(diǎn)時(shí)，由于坡度的突然變化，車鉤內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力，坡度變化越大，附加應(yīng)力越大，容易造成

26、斷鉤事故。為了保證列車的運(yùn)行平順和安全，我國(guó)鐵路規(guī)定，在I、Ⅱ級(jí)線路上相鄰坡段坡度代數(shù)差大于3‰。，Ⅲ級(jí)線路上相鄰坡段坡度代數(shù)差大于4‰時(shí)，應(yīng)以豎曲線連接兩個(gè)相鄰坡道段。如圖2—5(a)所示，相鄰坡段坡度代數(shù)差為6‰，圖2—5(b)中相鄰坡段坡度差為5‰，故需設(shè)置豎曲線。圖2－5 豎曲線示意圖 豎曲線是縱斷面上設(shè)置的圓曲線，其半徑R為：Ⅰ、Ⅱ級(jí)線路采用10 000 m，Ⅲ級(jí)線路采用5 000 m。,www.tyt

27、ieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路縱斷面圖,用一定的比例尺，把線路中心線(展直后)投影到垂直面上，并標(biāo)明平面、縱斷面的各項(xiàng)有關(guān)資料，就成為縱斷面圖，如圖2—6所示。線路縱斷面圖的上部是圖，主要表明了線路中心線(即路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高的連線)、地面線、車站、橋隧建筑物等有關(guān)資料及其他有關(guān)情況。線路縱斷面圖的下部是表，主要有沿線的工程地質(zhì)概況、設(shè)計(jì)坡度、地面標(biāo)高、路肩設(shè)計(jì)高程及線路平面的有關(guān)資料等。鐵路線路平面

28、圖和縱斷面圖是全面、正確反映線路主要技術(shù)條件的重要文件，也是指導(dǎo)線路施工工作和在線路交付運(yùn)營(yíng)后仍需使用的技術(shù)資料。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路標(biāo)志,為了列車行駛和線路的養(yǎng)護(hù)維修等工作的需要，在鐵路沿線設(shè)有各種線路標(biāo)志，其中常見(jiàn)的線路標(biāo)志有：公里標(biāo)、半公里標(biāo)、百米標(biāo)、曲線標(biāo)、圓曲線與緩和曲線始終點(diǎn)標(biāo)、橋梁標(biāo)、坡度標(biāo)及管界標(biāo)等，如圖2—7所示。公里標(biāo)、半公里標(biāo)和百米標(biāo)均為里程標(biāo)。公里標(biāo)

29、設(shè)于線路的整公里處，半公里標(biāo)設(shè)于線路的每半公里處，百米標(biāo)則設(shè)于線路的每百米處。曲線標(biāo)為曲線的技術(shù)參數(shù)標(biāo)。在曲線標(biāo)上標(biāo)明了曲線全長(zhǎng)、緩和曲線長(zhǎng)度、曲線半徑、外軌超高、軌距加寬等曲線技術(shù)參數(shù)，該標(biāo)設(shè)于曲線中部。圓曲線和緩和曲線始終點(diǎn)標(biāo)設(shè)于直線與緩和曲線、圓曲線與緩和曲線的連接處，表明緩和曲線，的起點(diǎn)與終點(diǎn)。橋梁標(biāo)一般設(shè)于橋頭，標(biāo)明橋梁編號(hào)和橋梁中心里程。坡度標(biāo)設(shè)于變坡點(diǎn)處，標(biāo)有兩相鄰坡道的坡度大小、坡段長(zhǎng)度和變坡點(diǎn)位置。于各單位管轄

30、地段的分界處，兩側(cè)分別標(biāo)明所面向的單位名稱。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,線路標(biāo)志,圖2－6 線路縱斷面圖圖2－7 線路標(biāo)志線路標(biāo)志一般應(yīng)埋設(shè)在里程增加方向的線路左側(cè)的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,路基和橋隧建筑物,路基和橋隧建筑物是鐵路線路的基礎(chǔ)，它們直接承受軌道傳遞過(guò)來(lái)的荷載。因此，路基和橋隧建筑物的狀態(tài)與線路

31、質(zhì)量的關(guān)系極為密切。在鐵路線路的施工過(guò)程中，是先修筑路基和橋隧建筑物，然后才鋪設(shè)軌道。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,路基,路基工程主要由路基本體、路基防護(hù)和加固建筑物、路基排水設(shè)備三部分建筑物組成。路基的組成1．路基的兩種基本斷面最常見(jiàn)的路基兩種基本斷面就是路堤和路塹。此外，還有半路堤、半路塹、半路堤半路塹或不填不挖路基，如圖2—8所示。圖2－8 路基橫斷面 (1)路堤：當(dāng)鋪設(shè)軌

32、道的路基面高于自然地面，經(jīng)填筑而形成的路基。路堤路基的組成包括路基面、邊坡、護(hù)道、取土坑或縱向排水溝等，如圖2—9(a)所示。 (2)路塹：當(dāng)鋪設(shè)軌道的路基面低于自然地面，經(jīng)開挖而形成的路基。路塹路基的組成包括路基面、側(cè)溝、邊坡、棄±堆和截水溝等，如圖2—9(b)所示。圖2－9 路基斷面示意圖1－地面線；2－路基面；3－邊坡；4－護(hù)道；5－縱向排水溝（取土坑）6－側(cè)溝；7－隔帶；8－棄土堆；9－截水溝；10－預(yù)留第二線

33、線路路基斷面中心線,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,路基,圖2－8 路基橫斷面,圖2－9 路基斷面示意圖,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,路基,組成說(shuō)明(1)路基面：路基頂部表面，包括道床覆蓋部分和兩側(cè)的路肩。路基面的作用在于鋪設(shè)軌道和在路肩上設(shè)置有關(guān)標(biāo)志。 (2)邊坡：路基兩側(cè)的斜坡。邊坡的作用在于保持路基的穩(wěn)定。邊坡的坡度取決于邊坡的土質(zhì)情況

34、，一般說(shuō)來(lái)，邊坡過(guò)陡易發(fā)生塌滑，過(guò)緩又會(huì)增加填挖工程量。(3)縱向排水溝：位于路堤兩側(cè)，用于縱向排水，以避免水浸路基。 (4)取土坑：就地取土填筑路堤而形成的坑洼。取土后應(yīng)按排水要求修整，作為縱向排水溝使用。(5)護(hù)道：路堤坡腳與排水溝(取土坑)之間的斜坡。護(hù)道的作用在于防止排水溝中的水流直接沖刷路堤坡腳，穩(wěn)固路基并為行人提供方便。(6)側(cè)溝：路塹中路基面兩側(cè)的排水溝。側(cè)溝的作用在于排除路基面和邊坡上的地面水，以保持路基面的干燥

35、。(7)棄土堆：開挖路塹的土壤堆積而成。一般情況棄土堆 應(yīng)置于迎水的一側(cè)，以阻擋山水下流。(8)截水溝：位于路塹的最外方，用以截引山坡上的地面水，以防止山水流人路塹而沖刷邊坡造成水土流失。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,路基的排水和防護(hù)措施,路基的排水為了保證路基的堅(jiān)實(shí)和穩(wěn)固，使路基經(jīng)常處于干燥狀態(tài)，路基上設(shè)有一套完整的排水設(shè)施。如縱向排水溝、側(cè)溝、截水溝等都是為排泄地面水而設(shè)置的。

36、除了地面水外，地下水也是破壞路基良好狀態(tài)的一個(gè)重要原因(尤其是在路塹地段)。為了攔截、排泄地下水，降低地下水位來(lái)保持路基的干燥，通常采用滲溝、滲管等地下排水設(shè)備，如圖2—10所示。地下水滲入滲溝以后，可通過(guò)滲管縱向排出路塹。圖2－10 滲溝和滲管2．路基的防護(hù)和加固路基邊坡是路基穩(wěn)定的主要因素之一。邊坡最易受到自然因素的作用而遭到破壞，從而直接影響路基的穩(wěn)固。因此，要對(duì)邊坡加以防護(hù)。邊坡的防護(hù)或加固措施通常有：種草、鋪草皮

37、、植樹、抹面、噴漿、設(shè)置砌石護(hù)坡和擋土墻等，如圖2—11所示等。圖2－11 擋水墻,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,橋隧建筑初,當(dāng)鐵路線路要通過(guò)江河、溪溝、谷地、山嶺等天然障礙，或要跨越公路、鐵路時(shí)，就需要修建橋隧建筑物，以使鐵路線路得以繼續(xù)向前延伸。橋隧建筑物包括橋梁、涵洞和隧道等。在鐵路線路的修建過(guò)程中，橋隧建筑物的工程量所占比重往往都相當(dāng)大，而且大橋和長(zhǎng)大隧道的施工期限時(shí)常還

38、是新建線路能否按時(shí)竣工的關(guān)鍵。橋梁1． 橋梁的組成橋梁的組成包括橋面、橋跨結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)及基礎(chǔ)三大部分，如圖2—12所示。橋面就是橋梁上鋪設(shè)的軌道及人行道和護(hù)欄部分；橋跨結(jié)構(gòu)就是橋梁承受荷載、跨越障礙的部分；墩臺(tái)則是橋跨結(jié)構(gòu)的支承體，即橋梁的支座部分，其中設(shè)于橋梁中部的支座稱為橋墩，設(shè)于橋梁兩端的支座叫做橋臺(tái)，橋墩與橋臺(tái)的底部稱為基礎(chǔ)。圖2－12 橋梁的組成兩個(gè)相鄰墩臺(tái)之間的空間叫橋孔；而墩臺(tái)之間在設(shè)計(jì)水位處的距離叫

39、孔徑；從橋跨結(jié)構(gòu)底部到設(shè)計(jì)水位的高度，以及兩相鄰墩臺(tái)之間的限界空間叫做橋下凈空?？讖胶蜆蛳聝艨盏拇笮?yīng)滿足泄洪、排水及通航等要求。每一橋跨兩端支點(diǎn)間的距離叫做跨度；橋臺(tái)擋碴墻之間的長(zhǎng)度為橋長(zhǎng)。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,橋梁的分類,鐵路橋梁的形式多樣、種類很多，通?？砂唇ㄔ觳牧稀蛄洪L(zhǎng)度、構(gòu)造形式和跨越障礙等進(jìn)行分類。(1)按建造材料分：‘有鋼橋、鋼筋混凝土橋和石橋等。鋼橋強(qiáng)度大、質(zhì)

40、量輕、跨越能力大，多用于跨度較大的橋梁；鋼筋混凝土橋則經(jīng)濟(jì)實(shí)用、易養(yǎng)護(hù)，噪聲??；石橋是以石料修筑的橋梁，多為拱形，且堅(jiān)固耐久、養(yǎng)護(hù)工作量小，可就地取材，節(jié)省大量的鋼材和水泥。(2)按橋梁的長(zhǎng)度(L)分：有小橋(L<20m)、中橋(20 m≤L<100m)、大橋(100m~L<500m)和特大橋(1≥500m)。(3)按跨越障礙分：有跨河橋、谷架橋和立交橋等?？绾訕蚴菢蛄旱闹饕愋停饔迷谟诳缭浇?、湖泊等；谷架橋則

41、是跨越山谷深洼或其他建筑物的橋梁，用以代替高路堤；立交橋就是跨越公路、鐵路的橋梁，以避免相互干擾。(4)按受力情況分：有梁橋、拱橋和斜拉橋等，如圖2—13所示。梁橋、拱橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，在橋梁建筑中占有相當(dāng)重要的地位；斜拉橋是由梁、斜拉索和高出橋面的塔柱組成，其最大的特點(diǎn)就是自重輕、跨度大、造形美。橋梁的建造，在我國(guó)具有悠久的歷史。早在公元7世紀(jì)初，隋代的李春就建造了當(dāng)時(shí)世界上跨度最大(37．37 m)的空腹式石拱橋——河北省的

42、趙州橋，至今已經(jīng)過(guò)將近1 400年的風(fēng)風(fēng)雨雨，它依然屹立在濟(jì)河之上。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)鐵路橋梁事業(yè)迅猛發(fā)展，在橋梁設(shè)計(jì)和建造技術(shù)正在趕上或接近世界先進(jìn)水平。1957年武漢長(zhǎng)江公鐵兩用大橋建成，首次在長(zhǎng)江上實(shí)現(xiàn)了“一橋飛架南北，天塹變通途”；1969年建成的南京長(zhǎng)江大橋，引起了世界各國(guó)的矚目，該橋完全是由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、自行施工建造的公鐵兩用雙層特大橋，其鐵路橋全長(zhǎng)為6 772 m，公路橋全長(zhǎng)4 589 m；1993建成的京九線九江

43、長(zhǎng)江公鐵兩用橋(連續(xù)梁，最大跨度216 m，其中公路橋全長(zhǎng)4 460．1 m，鐵路橋全長(zhǎng)7 675．4m)和2000年建成的蕪湖長(zhǎng)江公鐵兩用大橋(斜拉橋，最大跨度312 m，其中公路橋全長(zhǎng)6 078 m，鐵路橋全長(zhǎng)10 624m)代表了我國(guó)鋼橋建造的最新水平。1985年通車的新菏線長(zhǎng)(垣)東(明)黃河大橋，全長(zhǎng)10 282．?5 m，是我國(guó)目前最長(zhǎng)的一座單線鐵路橋梁，該橋的建設(shè)僅用了20個(gè)月的時(shí)間，創(chuàng)造了建橋史的一大奇跡。,www.t

44、ytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,橋梁的分類,,圖2－13 各式橋梁,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,涵洞,涵洞一般置于路堤下部，橫穿路堤，絕大多數(shù)涵洞洞頂有填土，所以在涵洞處路堤通常是連續(xù)的；而橋梁則通常使路堤斷開，即路堤不連續(xù)。涵洞的單孔孔徑一般在0．75～6．0 m之間。涵洞按其作用可分為泄洪涵、交通涵，也有泄洪和交通兼顧的涵洞。涵洞的組成主要包括洞身、

45、基礎(chǔ)、端墻及翼墻等，如圖2—14所示。圖2－14 涵洞洞身埋于路基之中，應(yīng)具有一定的縱向坡度有利于排水；端墻及翼墻的作用則是保護(hù)路堤邊坡，使其不受水流沖刷，并引導(dǎo)水流通過(guò)涵洞。涵洞按其修建材料的不同有石涵、混凝土涵、鋼筋混凝土涵等；按其截面的形狀不同有箱涵、管涵和拱涵等。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,隧道,隧道是鐵路線路越過(guò)山嶺時(shí)，為避免開挖深路塹或修建很長(zhǎng)的迂回線

46、，而修建的穿越山嶺的建筑物，如圖2—15所示。此外，還有各種水底隧道以及大中城市的地下鐵道。隧道的兩端應(yīng)修筑洞門，以便保持洞口上方仰坡和兩側(cè)邊坡的穩(wěn)定，并將雨水引離隧道；隧道內(nèi)部一般都要用混凝土等材料進(jìn)行襯砌，以防止四周巖層塌落、變形及滲水；為了保證入洞進(jìn)行線路養(yǎng)護(hù)的線路維修人員的人身安全，在隧道內(nèi)洞身兩側(cè)還要修建避車洞。我國(guó)鐵路隧道的建筑取得了很大成就，是世界上鐵路隧道最多的國(guó)家。至1999年末，我國(guó)共建成鐵路隧道達(dá)6 125座

47、，總延長(zhǎng)3 164 km。全長(zhǎng)1 091 km的成昆鐵路，目前有隧道440座，隧道總長(zhǎng)達(dá)341km，占全線總長(zhǎng)的31％，是我國(guó)隧圖2－15 隧道道座數(shù)最多和總長(zhǎng)最長(zhǎng)的一條鐵路。全長(zhǎng)267．5 km的西康鐵路，共有隧道97座，隧道總長(zhǎng)度為122．9 km，占線路總長(zhǎng)度的45．9％，是我國(guó)隧道密度最大的鐵路。1987年5月，衡廣雙線大瑤山隧道貫通，該隧道全長(zhǎng)14 295m，為目前國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)雙線隧道，在世界雙線鐵路隧道中位居第十

48、；1999年9月建成的西康線秦嶺I線隧道全長(zhǎng)18 456 m，是我國(guó)最長(zhǎng)的單線鐵路隧道；1977年建成的全長(zhǎng)為4 010 m的青藏鐵路關(guān)角隧道是目前我國(guó)海拔高度最高的隧道，其海拔高度為3 690 m。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,軌道,在路基、橋隧建筑物修成之后，就可在其上鋪設(shè)軌道。軌道由鋼軌、軌枕、道床、聯(lián)結(jié)零件、防爬設(shè)備及道岔等主要部件組成，如圖2—16所示。它是用來(lái)引導(dǎo)機(jī)車車輛運(yùn)行方

49、向，并直接承受由機(jī)車車輛的輪對(duì)傳來(lái)的巨大壓力，使之傳遞、擴(kuò)散到路基及橋隧建筑物上的結(jié)構(gòu)。由于軌道長(zhǎng)期受到列車運(yùn)行的動(dòng)力作用，因此，它的各組成部分均應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以保證列車能夠按照規(guī)定的速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。圖2－16 軌道,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,軌道的組成--防爬設(shè)備,在列車運(yùn)行所產(chǎn)生的縱向力的作用下，鋼軌會(huì)產(chǎn)生縱向移動(dòng)，

50、有時(shí)還會(huì)帶動(dòng)軌枕一起移動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做軌道爬行。軌道爬行常出現(xiàn)在單線鐵路的重車方向、雙線鐵路的行車方向、長(zhǎng)大下坡道及進(jìn)站前的制動(dòng)距離內(nèi)。軌道爬行往往引起軌縫不勻、軌枕歪斜等線路病害，對(duì)軌道的破壞性極大，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及行車安全。因此，必須采用有效措施加以防止。通常的做法是，一方面加強(qiáng)鋼軌與軌枕間的扣壓力和道床阻力；另一方面就是設(shè)置防爬器與防爬撐。常用的防爬器為穿銷式防爬器，如圖2—20所示。圖2－20 防爬器,www.

51、tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,軌道的組成--道岔,把兩條或兩條以上的軌道，在平面上進(jìn)行相互連接或交叉的設(shè)備稱為道岔。其作用是使機(jī)車車輛由一條軌道轉(zhuǎn)入或越過(guò)另一條軌道，以滿足鐵路運(yùn)輸中的各種作業(yè)需要。道岔因其構(gòu)造不同而形式多樣，最常見(jiàn)的是普通單開道岔。l．普通單開道岔普通單開道岔有左開和右開之分，是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的線路連接設(shè)備。普通單開道岔的組成包括轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌、連接部分，如圖2—21所示。

52、(1)轉(zhuǎn)轍器，由兩根尖軌、兩根基本軌及轉(zhuǎn)轍機(jī)械組成。尖軌是轉(zhuǎn)轍器的主要部件，通過(guò)連接桿與轉(zhuǎn)轍機(jī)械相連，操縱轉(zhuǎn)轍機(jī)械就可變換尖軌的位置，以確定道岔的開通方向。(2)轍叉及護(hù)軌，包括轍叉心、翼軌及護(hù)軌。其作用是保證車輪安全通過(guò)兩條鋼軌的相互交叉處。從兩翼軌最窄處到轍叉心實(shí)際尖端之間，有一段鋼軌中斷的空隙，叫做轍叉的有害空間。當(dāng)機(jī)車車輛輪對(duì)通過(guò)轍叉有害空間時(shí)，車輪輪緣就有走錯(cuò)轍叉輪緣槽而導(dǎo)致脫軌的能。因此，必須設(shè)置護(hù)軌，以強(qiáng)制引導(dǎo)車輪的運(yùn)

53、行方向，保證車輪安全過(guò)岔。道岔上的有害空間是限制列車過(guò)岔速度的一個(gè)重要因素。為了消除有害空間，減輕車輪對(duì)圖2－21 普通單開道岔翼軌和心軌的沖擊，適應(yīng)列車高速運(yùn)行，現(xiàn)已設(shè)計(jì)鋪設(shè)了活動(dòng)心軌轍叉道岔。如圖2—22所示，當(dāng)尖軌開通某一方向時(shí)，活動(dòng)心軌的轍叉心就與開通方向一致的翼軌密貼，與另一翼軌分開，從而消除有害空間。圖2－22 可動(dòng)心軌道岔(3)連接部分，即連接轉(zhuǎn)轍器和轍叉及護(hù)軌的部分。它包括直線軌和導(dǎo)曲線軌。由于導(dǎo)曲線的半徑較小

54、，又不能在導(dǎo)曲線上設(shè)置緩和曲線和超高，所以列車在側(cè)向過(guò)岔時(shí)，速度要受到嚴(yán)格的限制。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,軌道的組成--道岔,圖2－21 普通單開道岔圖2－22 可動(dòng)心軌道岔,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,道岔號(hào)數(shù),道岔因其轍叉角的大小不同，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。道岔號(hào)數(shù)用轍叉角(α)的

55、余切值來(lái)表示，如圖2—23所示。轍叉角α越小，N值就越大，導(dǎo)曲線半徑也相應(yīng)越大，機(jī)車車輛側(cè)線通過(guò)道岔時(shí)允許速度也就越高。所以，采用大號(hào)碼道岔對(duì)于列車運(yùn)行是有利的，然而，道岔號(hào)越大，道岔全長(zhǎng)就越長(zhǎng)，鋪設(shè)時(shí)占地就越多。因此，采用多大號(hào)的道岔來(lái)連接線路，應(yīng)根據(jù)線路的用途來(lái)決定。圖2－23道岔號(hào)碼計(jì)算圖目前，我國(guó)定型生產(chǎn)的普通單開道岔主要有9、12、18、30號(hào)等型號(hào)，它們所允許的側(cè)向過(guò)岔最高速度分別為30km／h、45 km／h、80

56、km／h、140 km／h。 ，《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》要求道岔轍叉號(hào)數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)用于側(cè)向通過(guò)列車，速度超過(guò)80 km／h的單開道岔，不得小于30號(hào)；(2)用于側(cè)向通過(guò)列車，速度超過(guò)50 km／h的單開道岔，不得小于18號(hào)；(3)用于側(cè)向通過(guò)列車，速度不超過(guò)50 km／h的單開道岔，不得小于12號(hào)(非AT彈性可彎尖軌為45 km／h)；(4)用于側(cè)向接發(fā)停車旅客列車的單開道岔，不得小于12號(hào)；(5)用于側(cè)向接發(fā)

57、停車貨物列車并位于正線的單開道岔，在中間站不得小于12號(hào)，在其他車站不得小于9號(hào)；(6)其他線路的單開道岔，不得小于9號(hào)；(7)狹窄的站場(chǎng)采用交分道岔，不得小于9號(hào)，但盡量不用于正線，必須采用時(shí)，不得小于12號(hào)；(8)峰下線路采用對(duì)稱道岔，不得小于6號(hào)；采用三開道岔，不得小于7號(hào)；(9)段管線采用對(duì)稱道岔，不得小于6號(hào)。3．其他類型的道岔除了單開道岔外，按照用途和構(gòu)造形式的不同，還有對(duì)稱雙開道岔、菱形交叉、交叉渡線和交分道岔

58、等。對(duì)稱雙開道岔的特點(diǎn)是相銜接的兩條線路各自向兩側(cè)對(duì)稱分岔，如圖2—24所示。 ·菱形交叉即兩條線路平面相交時(shí)引渡列車由一條線路跨越另一條線路的設(shè)備。機(jī)車車輛通過(guò)交叉設(shè)備時(shí)，只能沿原線路繼續(xù)運(yùn)行而不能轉(zhuǎn)線，如圖2—25所示。交叉渡線是將四組單開道岔和一組菱形交叉組合在一起的設(shè)備，如圖2—26所示。交分道岔是在菱形交叉的基礎(chǔ)上，增設(shè)兩組轉(zhuǎn)轍器和兩條側(cè)線，使機(jī)車車輛既可以順交叉軌道直向運(yùn)行，也可以沿曲線轉(zhuǎn)入側(cè)線運(yùn)行的

59、道岔，如圖2—27所示。,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,道岔號(hào)數(shù),圖2－23道岔號(hào)碼計(jì)算圖,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,道岔號(hào)數(shù),圖2－24 對(duì)稱雙開道岔 圖2－25 菱形交叉圖2－26 交叉渡線 圖2－27 交分道岔,www.tytiel

60、uxx.com www.tytiedaoxx.com,軌道類型,軌道作為列車運(yùn)行的基礎(chǔ)，它的強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)滿足該線路每年通過(guò)的最大運(yùn)量和最高行車速度的要求。在列車重量大、列車密度和運(yùn)行速度高的線路上，軌道強(qiáng)度應(yīng)該大些，反之，則可以小些。目前，我國(guó)鐵路正線軌道共分特重型、重型、次重型、中型和輕型等五種類型，見(jiàn)表2—4。表2—4 正線軌道類型,www.tytieluxx.com www.tytiedaoxx.com,道岔號(hào)數(shù),道岔因其轍

61、叉角的大小不同，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。道岔號(hào)數(shù)用轍叉角(α)的余切值來(lái)表示，如圖2—23所示。轍叉角α越小，N值就越大，導(dǎo)曲線半徑也相應(yīng)越大，機(jī)車車輛側(cè)線通過(guò)道岔時(shí)允許速度也就越高。所以，采用大號(hào)碼道岔對(duì)于列車運(yùn)行是有利的，然而，道岔號(hào)越大，道岔全長(zhǎng)就越長(zhǎng)，鋪設(shè)時(shí)占地就越多。因此，采用多大號(hào)的道岔來(lái)連接線路，應(yīng)根據(jù)線路的用途來(lái)決定。圖2－23道岔號(hào)碼計(jì)算圖目前，我國(guó)定型生產(chǎn)的普通單開道岔主要有9

62、、12、18、30號(hào)等型號(hào)，它們所允許的側(cè)向過(guò)岔最高速度分別為30km／h、45 km／h、80 km／h、140 km／h。 ，《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》要求道岔轍叉號(hào)數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)用于側(cè)向通過(guò)列車，速度超過(guò)80 km／h的單開道岔，不得小于30號(hào)；(2)用于側(cè)向通過(guò)列車，速度超過(guò)50 km／h的單開道岔，不得小于18號(hào)；(3)用于側(cè)向通過(guò)列車，速度不超過(guò)50 km／h的單開道岔，不得小于12號(hào)(非AT彈性可彎尖軌為

63、45 km／h)；(4)用于側(cè)向接發(fā)停車旅客列車的單開道岔，不得小于12號(hào)；(5)用于側(cè)向接發(fā)停車貨物列車并位于正線的單開道岔，在中間站不得小于12號(hào)，在其他車站不得小于9號(hào)；(6)其他線路的單開道岔，不得小于9號(hào)；(7)狹窄的站場(chǎng)采用交分道岔，不得小于9號(hào)，但盡量不用于正線，必須采用時(shí)，不得小于12號(hào)；(8)峰下線路采用對(duì)稱道岔，不得小于6號(hào)；采用三開道岔，不得小于7號(hào)；(9)段管線采用對(duì)稱道岔，不得小于6號(hào)。3．其他類

64、型的道岔除了單開道岔外，按照用途和構(gòu)造形式的不同，還有對(duì)稱雙開道岔、菱形交叉、交叉渡線和交分道岔等。對(duì)稱雙開道岔的特點(diǎn)是相銜接的兩條線路各自向兩側(cè)對(duì)稱分岔，如圖2—24所示。 ·菱形交叉即兩條線路平面相交時(shí)引渡列車由一條線路跨越另一條線路的設(shè)備。機(jī)車車輛通過(guò)交叉設(shè)備時(shí)，只能沿原線路繼續(xù)運(yùn)行而不能轉(zhuǎn)線，如圖2—25所示。交叉渡線是將四組單開道岔和一組菱形交叉組合在一起的設(shè)備，如圖2—26所示。交分道岔是在菱形交叉