铁道工程概论

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RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS(2010版版)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS第二章第二章 铁路线路铁路线路RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图 曲线设置RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS曲线半径曲线半径(m)级铁路级铁路 级铁路级铁路 级铁路级铁路(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)4000 30 30 20 20 20 20 20 20 3000 40 30 20 30 20 20 20 202500 50 40 20 30 30 20 20 20 2000 60 50 30 40 30 20 20 20 1500 80 70 40 50 40 30 30 20 1200 100 80 50 60 50 30 30 30 1000 120 100 60 70 60 40 40 30 800 150 120 70 90 70 40 50 40 700 150 120 90 70 40 40 50 40 600 140 110 90 110 90 60 60 60 550 140 110 90 130 110 70 70 50 500 130 100 90 130 100 80 70 60 450 120 100 80 120 100 80 80 80 400 120 90 80 120 90 80 90 70 350 110 90 70 110 90 70 100 70 300 100 8070 100 70 250 90 70 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS(N/KN)Rr600式中:r 单位曲线阻力(N/KN)R 曲线半径(m)600 据试验得出的数据。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS(N/KN)Rr600RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图 线路平面图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS关于线路纵断面的名词(动画)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSiQg Wii(N/KN)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS3.3.限制坡度与加力牵引坡度限制坡度与加力牵引坡度 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-7 双机牵引 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS:RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 图3213 线路纵断面图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.1.4 铁路路基铁路路基RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.1.4.1 路基的断面形式路基的断面形式RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-47 路堑实物图 图1-46 路堑断面简图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-49 半路堤断面简图图1-48 不填不挖路基断面简图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-50 半路堑断面简图图1-51 半路堑实物图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-52 半路堤半路堑断面简图 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-53 铁路路基组成RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-54b 无路拱路基断面图1-54a 有路拱路基断面图1-55 路基顶面宽度示意图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-56 路基路肩与边坡示意图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-57 排水沟RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-59 挡土墙图1-60 山体挡棚RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-61 内昆线金沙江大桥RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-62 内昆线安边2号隧道RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-63 涵洞RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-64 跨河桥(陇海线渭河桥)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-65 跨谷桥(南昆线八渡3号大桥)图1-66 跨线桥图1-67 旱桥(西康线)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-68 跨河桥组成部分简单图 2.桥梁结构 我们以跨河桥为例,其组成部分为:桥跨、桥墩、桥台、墩台基础。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-69 连续梁桥RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-70 实体拱拱桥RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-71 斜腿刚架桥 (3)刚架桥 刚架桥的特点是桥跨与墩台以刚性连接成一体,在竖向载荷的作用下有竖向反力和水平反力,无铰刚架还有支撑弯矩。刚架以受桡为主,也受剪和轴向力。从造型上刚架桥可以分为门形刚架桥和斜腿刚架桥。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-72 悬桥RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-73 斜拉桥RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-75大瑶山隧道洞门图1-76 秦岭隧道的洞身衬砌RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS隧道洞口的安全(动画)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.1.5.3 涵洞 涵洞设在路堤下面的填土中,是用以通过水流的一种建筑物。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2 轨 道 在路基、桥隧建筑物修成之后,就可以在上面铺设轨道。轨道由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等主要部件组成。它起着机车车辆运行的导向作用,直接承受由车轮传来的巨大压力,并把它传布给路基或桥隧建筑物。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS动画RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.1 钢轨 1)支承和引导车轮;2)为车轮滚动提供阻力较小的表面;3)承受车轮的作用力并传布于轨枕;4)在电气化铁路和自动闭塞区段,作为轨道电路使用。2.2.1.1 钢轨的功用要充分发挥的这四点功用,钢轨应该具备哪些特点?思考题目RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.1.2 钢轨的特点与钢轨断面 钢轨的作用是直接承受车轮的巨大压力并引导车轮的运行方向,因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。为了使钢轨具有最佳的抗弯性能,钢轨的断面形状采用“工”字形,如下图所示,由轨头、轨腰和轨底组成。1.钢轨特点:四个“度”刚度抵抗由动荷载引起的挠曲变形;韧度防止动荷载引起钢轨折断;硬度防止被车轮压陷或磨损太快;顶面粗糙度有利于机车的牵引力、制动力的实现。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.钢轨断面 (1)断面形状 钢轨断面的造型统一为“工”字形钢轨断面图(2)断面特点轨底较宽有利于保证钢轨稳定钢轨断面的组成(动画)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 钢轨的作用是直接承受车轮的巨大压力并引导车轮的运行方向,因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。为了使钢轨具有最佳的抗弯性能,钢轨的断面形状采用“工”字形,如下图所示,由轨头、轨腰和轨底组成。钢轨断面图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 在我国,钢轨的类型或强度以每米长度的大致质量(公斤数)表示,现行的标准钢轨类型有:75公斤米、60公斤米、50公斤米。钢轨的长度长一些好,可以减少接头的数置,列车运行平稳并可节省接头零件和线路的维修费用,但是由于加工条件和运输条件的限制,一根钢轨的轧制长度是有限的。目前我国钢轨的标准长度有25米和12.5米两种,对于75公斤米钢轨只有25米长一种。此外,还有专供曲线地段铺设内轨用的标准缩短轨若干种。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.1.3 钢轨长度、钢轨接头、轨缝1.钢轨长度我国制造的标准钢轨,长度有25米与12.5米两种。2.钢轨接头普通轨道的接头,通常用螺栓、夹板等连接。3.轨缝铺轨时,需要在钢轨接头处预留轨缝。轨缝要求:(1)高温时,钢轨膨胀不会导致轨道挤压变形;(2)低温时,钢轨收缩不会导致接头拉压变形。轨缝作用:适应钢轨热胀冷缩的需要。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS思考题目:钢轨接头如何应付钢轨的热胀冷缩 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS4.轨缝计算公式 轨缝的计算通常使用经验公式:式中:计算轨缝尺寸(毫米);tmax最高钢轨温度(当地历年最高气温加20摄氏度);t铺轨时的钢轨温度(摄氏度);L钢轨长度(米);c阻力限制的钢轨伸缩量(毫米)(12.5米钢轨取12 毫米,25米钢轨取34毫米)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS本节习题 1、钢轨的功用是什么?A.在电气化铁路和自动闭塞区段,作为轨道电路使用。B.承受车轮的作用力并传布于轨枕;C.支承和引导车轮;D.为车轮滚动提供阻力较小的表面;E.承受车轮的作用力并传布于轨枕与道床;2、根据钢轨的功用,推断钢轨应具备的特点。3、计算:某地铺轨,选用12.5米钢轨,铺轨时测得轨温为41度,当地最高气温为44度,求应该预留的轨缝大小。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.2 轨枕2.2.2.1 轨枕的功用、特点 根据下图,试推测轨枕的功用。并说明轨枕应具备的特点。1.功用 1)承受钢轨的垂直力、水平力。2)传递这二力给道床和路基。3)保持钢轨方向、位置、轨距。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 2.特点 坚固耐久、具有弹性、造价合理、制造维修方便。可以认为,轨枕是介于钢轨与道床之间,承受来自钢轨的各向压力,并将压力弹性地均布于道床的设施。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.2.2 轨枕的分类 轨枕按照制作材料分,主要有钢筋混凝土枕和木枕两种。我国铁路所使用的主要是预应力混凝土枕。木枕 钢筋混凝土轨枕 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-17 配置轨枕数示意图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 木枕增加160根 混凝土增加80根;当条件重合时,只增加一次,并且不能超过数目最大值。1)混凝土枕轨道上,半径小于600米的曲线地段;或木枕轨道、电力牵引线路,半径小于800米的曲线地段。2)坡度大于12的下坡制动地段。3)长度大于等于300米的隧道地段。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.轨枕间距的计算图1-18 轨枕间距示意图 到目前为止,你对轨枕的了解有多少普通轨道上,轨枕间的距离一样不?普通轨道上,钢轨接头处车轮的冲击动荷载大,接头轨枕间距(c)应该比中间轨枕间距(a)小一些。而且,从c向a过渡时,应该有一个过渡轨枕间距(b),以适应荷载的变化。三者大小为:abc。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS c一般是给定的:木枕为440mm,混凝土枕为540mm。由上图可知:式中:L每节钢轨长度(含一个轨缝宽度8mm)n每节钢轨下轨枕根数RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 1、轨枕的功用是什么?它应该具备什么特点?3、计算:某一地区修建地方铁路,钢轨选用25m标准轨,轨枕选用混凝土枕。在一般地段,要求每千米轨枕数为1600根。现有一长1100m的隧道,计算在该隧道内铺轨需要的轨枕数目,并求出轨枕的三个间距a、b、c。2、轨枕按照其材质可以分为哪两类?这两类轨枕各自的优缺点是什么,以及改进措施是什么?RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.3.1 联结零件 联结零件分为接头联结零件和中间联结零件。接头联结零件:两节钢轨的末端,用接头联结零件联结。先用两块鱼尾板夹住钢轨,然后用螺栓拧紧。为防止螺栓松动,在螺帽与鱼尾板之间,加有弹簧垫圈。接头联结零件接头联结零件钢轨的接头连接动画RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.3.2 中间联结扣件 中间联结扣件的作用:把钢轨与轨枕牢固地联结起来,以确保钢轨位置稳定。根据轨枕的性质,中间联结扣件可以分为:木枕联结扣件和混凝土枕联结扣件。从分类上我们可以推测,不同的轨枕,存在不同的联结方式。图1-19 钢轨与轨枕的联结RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 1.木枕扣件及木枕联结方式 目前,我国木枕轨道地段中间联结方式主要有混合式和分开式。(1)混合式(见图1-20)目前大量采用的联结方式是混合式。混合式是先用道钉把垫板与木枕扣紧,然后再用道钉将钢轨、垫板和木枕三者同时联结。混合式扣件零件少,安装成本低,但扣紧力不如分开式。钢轨与木枕的混合式连接(动画)图1-20 钢轨与木枕的混合式联结RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS (2)分开式(见图1-21)分开式是将垫板分别与轨枕和钢轨单独扣紧。分开式扣压力大,能有效防止钢轨的横、纵向位移,同时便于安装与更换,但成本高。在特殊线路与桥上线路使用。图1-21 钢轨与木枕的分开式联结RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 2.混凝土枕联结扣件及混凝土枕联结方式 由于混凝土枕重量大、刚度大,因而混凝土枕扣件的性能也比木枕扣件好。图1-21 钢轨与混凝土枕联结 主要表现为:1、扣压力足。当钢轨弯曲、转动时,不会导致钢轨沿垫板发生纵向移动。2、适当的弹性。混凝土枕的弹性比木枕差许多,其弹性主要由扣件提供。3、具有绝缘性能。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.4 道床 道床介于轨枕与路基之间,是轨道的重要组成部分。道床是铺设在路基面上的石碴(道碴)垫层。主要作用是支承轨枕,把从轨枕上部的压力均匀地传递给路基;并固定轨枕的位置,阻止轨枕纵向或横向移动;缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击。道床断面道床断面图1-23 道床示意简图 2.2.4.1 道床的功用与材料选择RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS1.道床的功用:1)承受来自轨枕的压力,均匀的传递到路基;2)提供轨道的横、纵向力,保持轨道的稳定;3)提供轨道弹性,减缓、吸收轮轨的冲击、振动;4)提供良好的排水性能,减少路基病害;5)便于轨道养护维修作业。图1-24 碎石道床示意图 以碎石、矿渣、沙子等为材质构成的碎石道床,满足以上5点要求,价廉物美,是我国目前使用最广泛的道床类型。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.道床应具备的性能图1-24 碎石道床示意图1)质地坚硬,耐压、耐磨,具有弹性;2)排水性能好,吸水度小;3)不易风化、侵蚀。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.4.2 道床断面道床断面为梯形,主要有三个要素:1)道床厚度(h):足够的厚度,有利于减小基面应力,降低发生永久变形的可能,确保轨道稳定。2)顶面宽度(b):一般为3米。3)边坡坡度(i)图1-25 道床纵断面示意图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 1、道床的的功用有:A.承受来自钢轨的压力,均匀的传递到路基;B.提供轨道的横、纵向力,保持轨道的稳定;C.提供轨道弹性,减缓、吸收轮轨的冲击、振动;D.提供良好的排水性能,减少路基病害;E.便于轨道养护维修作业本节习题 2、根据道床功用,描述其应该具备的性能。A.质地坚硬,耐压、耐磨;B.耐高温,抗热性好;C.不易风化、侵蚀;D.排水性能好,吸水度小;E.具有良好弹性。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.2.5 防爬设备 1.爬行的定义 列车运行时,车轮作用于钢轨上除产生竖直力和横向力外,还产生一个纵向水平推力,能引起钢轨的纵向移动,有时甚至带动轨枕沿着线路方向一起移动,此种现象称为轨道的爬行。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 1.防止爬行的措施 防止爬行,需要加强接头扣件、中间扣件的扣紧力。扣紧力的加强,是通过安装防爬设备实现的。在直线地段,由于列车纵向力的作用,轨枕可能被拉斜。预防方法是将防爬器与防爬支撑配合使用。图1-26 石质防爬器 (a a)穿销式防爬器穿销式防爬器 (b b)防爬器的安装防爬器的安装(c)防爬器RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 在曲线地段,由于列车横向力的作用,很容易引起轨距扩大。预防方法是采用轨距拉杆进行加固。图1-27 轨距拉杆RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 1、由于列车制动、转向,以及温度变化是轨道发生爬行的原因,请分析容易发生爬行的地段:A.道岔地段 B.隧道地段 C.长大下坡道 D.曲线地段 E.车站到发线本节习题RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.3 道岔 什么是道岔?机车车辆在运行过程中,常常需要由一条线路转入另一条线路,或跨越其它线路。在就需要设置线路的连接与交叉设备,即道岔道岔。道岔是铁路轨道的重要组成部分。由于道岔数量多、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低,与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 道岔的分类及功用:1、线路的连接设备 引导铁路机车车辆由一条线路进入另一条线路。2、线路的交叉设备引导机车车辆由一条线路跨越另一条线路。图1-29 线路连接道岔 图1-30 线路交叉道岔 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 3、连接与交叉设备 既可以引导铁路机车车辆由一条线路进入另一条线路,也能够引导机车车辆由一条线路跨越另一条线路。图1-31 线路连接、交叉道岔 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS本节学习内容与知识要点:1.我国最常见的道岔是普通单开道岔,简称单开道岔,属于第1类道岔,即线路的连接设备。单开道岔构造相对简单,具有一定的代表性,是本章的学习重点。2.在了解和掌握单开道岔的基本特征之后,我们需要了解其它类型的道岔;3.道岔是轨道的三大薄弱环节之一,限制列车运行速度。最后,我们学习提高列车过岔速度的措施。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.3.1 单开道岔构造2.3.1.1 单开道岔的概述 单开道岔是最简单、最常用的一种道岔。普通单式道岔的组成1基本轨;2尖轨;3翼轨;4护轨 1.单开道岔的组成(1)三大组成部分:转辙器部分;辙叉及护轨部分;连接部分。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS (2)7个组成部件:转辙器部分的基本轨、尖轨;辙叉及护轨部分的翼轨、护轨、岔心;连接部分的直轨、导曲线轨。图1-33 单开道岔结构与名称RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 转辙器:包括两根尖轨和两根基本轨,是引导机车车辆转线的部分。连接部分:包括两根直轨和两根导曲线轨。它是将转辙器和翼轨联结起来的部分。辙叉及护轨:辙叉设在两条钢轨的交叉处,其作用是使运行在一条钢轨上的列车车轮的轮缘能越过另一条钢轨。1.单开道岔各组成部分的功能RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS思考题图1-34 单开道岔组成部分一 请指出道岔的组成部分及组成部件。(见图1-34、1-35、1-36)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-35 单开道岔组成部分一 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.3.1.2 单开道岔的转辙器部分 1.转辙器部分的功用与组成 功用:引导机车车辆的行驶方向。组成:两根基本轨、两根尖轨、各种联结零件、道岔转换设备。图1-37 单开道岔的转辙器部分 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 2.基本轨(图1-37中图示B)基本轨是用12.5米或25米标准轨经过适当加工制成。主线基本轨为直线。侧线基本轨为折线或曲线型图1-37 单开道岔的转辙器部分 3.尖轨(图1-37中图示A)尖轨是转辙器部分最重要的组成部件。通过转辙机械的作用,两根尖轨往复摆动,从而引导机车车辆进入主线或侧线行驶。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.3.1.3 辙叉与护轨部分 辙叉与护轨部分由主轨、护轨、翼轨、岔心四个部件构成。其中,翼轨和岔心是辙叉的主要构成部分。(见图1-38)图1-38 辙叉与护轨部分组成示意图辙叉构造及基本术语(动画)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间,存在着一段轨线中断的空隙,叫做辙叉的有害空间。当机车车辆通过辙叉有害空间时,轮缘有走错辙叉槽而引起脱轨的可能,因此,必须设置护轨,对车轮的运行方向实行强制性的引导。RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 2.护轨 正确地引导机车车辆轮对的走向,防止其撞击辙叉叉心,使列车平顺、安全地通过有害空间。(见图1-39)图1-39 道岔护轨RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS 可动心轨辙叉的心轨与尖轨同时扳动(如图),心轨尖端总是同一根翼轨密贴而同另一根翼轨分离,这样就不存在有害空间。使行车平稳而安全,消除了列车直向过岔速度的限制。可动心轨撤叉3.活动心轨辙叉RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS本节习题RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS双开道岔RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-41 单式对称道岔(重庆站)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1-42 交分道岔RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS交分道岔 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS菱形交叉菱形交叉RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS1-43 单开道岔组成部分示意图 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS图1 向心力图2 外轨超高提供向心力 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSAEFEctgN式中式中:N N道岔号数道岔号数 FEFE撤叉根端长撤叉根端长 AEAE撤叉跟端支距撤叉跟端支距RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS道岔号测量法 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS轨距 轮对宽度 活动量0Sq轮对与钢轨的相互位置 轨距示意图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSSgmax+f轨距加宽原因示意图RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS2.外轨超高 外 轨 超 高 原 理 图 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRvh2max6.7(mm)外轨超高原理图 RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS机车车辆限界及直线建筑接近限界(点击图片播放动画)RAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUSRAILWAY ENGINEERING CONSPECTUS本章内容结束!本章内容结束!
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