铁道概论铁路线路课件

第二讲第二讲线线路路一、概述一、概述1.铁路线路的作用铁路线路的作用n铁路线路是机车车铁路线路是机车车辆运行和列车运行辆运行和列车运行的基础。的基础。n铁路线路是由铁路线路是由路基路基、桥隧建筑物桥隧建筑物和和轨道轨道组成的一个整体工组成的一个整体工程结构。程结构。一、概述一、概述2.铁路勘探设计铁路勘探设计n铁路建设划分为铁路建设划分为3个阶段：个阶段：（1）前期工作）前期工作方案研究，初测和初步设计方案研究，初测和初步设计（2）基本建设）基本建设定测，技术设计，施工图设计，工程施工，验收投定测，技术设计，施工图设计，工程施工，验收投产产（3）投资效果反馈）投资效果反馈铁路运行若干年后，由建设单位会同有关部门，对铁路运行若干年后，由建设单位会同有关部门，对工程质量、技术指标和经济效益考察验证。工程质量、技术指标和经济效益考察验证。一、概述一、概述3.铁路等级铁路等级我国铁路的等级分为三级，用罗马数字我国铁路的等级分为三级，用罗马数字、表示表示等级等级铁路在路网中的意义铁路在路网中的意义远期年客货运量远期年客货运量在路网中起骨干作用在路网中起骨干作用=20(百万吨百万吨)1.在路网中起骨干作用在路网中起骨干作用2.在路网中起联络、辅助作在路网中起联络、辅助作用用=10为某一区域服务，具有地区为某一区域服务，具有地区运输性质运输性质606060-3060-3030-1530-1515-815-888最高行车速度最高行车速度km/km/h h1401401201201201201001008080轨轨道道结结构构钢轨钢轨kg/kg/m m707060605050434343-3843-38轨轨枕枕根根数数预应力混预应力混凝土枕凝土枕根根/km/km1840-17601840-1760176017601760-1760-168016801680-16001680-16001600-15201600-1520木枕木枕18401840184018401840-1840-176017601760-16001760-160016001600道道床床厚厚度度非渗非渗水土水土路基路基面层面层cmcm30303030252520202020垫层垫层20202020202020201515岩石、渗岩石、渗水土路基水土路基35353535303030302525四、轨道四、轨道3 3、轨道的类型、轨道的类型结论结论n1、确定轨道类型的因素是、确定轨道类型的因素是运营条件运营条件n2、不同类型的轨道其不同类型的轨道其结构不同结构不同四、轨道四、轨道4.4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础n将每根将每根12.5m12.5m或或25m25m长的钢轨联结成轨道，很显长的钢轨联结成轨道，很显然每隔然每隔12.5m12.5m或或25m25m就会有一个接头。接头之间就会有一个接头。接头之间还有一道轨缝，大约为还有一道轨缝，大约为6mm6mmn无缝线路无缝线路也叫长钢轨线路。也叫长钢轨线路。就是把若干根标准长度的就是把若干根标准长度的钢轨经焊接成为钢轨经焊接成为10002000m而铺设的铁路线路而铺设的铁路线路无缝线路的优点无缝线路的优点n与普通线路相比，无缝线路在其长钢轨段内消与普通线路相比，无缝线路在其长钢轨段内消灭了轨缝，消除了车轮对钢轨接头的冲击，使灭了轨缝，消除了车轮对钢轨接头的冲击，使列车运行平稳，延长了线路设备和机车车辆的列车运行平稳，延长了线路设备和机车车辆的使用寿命，减少了线路养护维修工作量，并能使用寿命，减少了线路养护维修工作量，并能适应高速行车的要求，是轨道现代化的发展方适应高速行车的要求，是轨道现代化的发展方向。向。四、轨道四、轨道4.4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础如何克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力？如何克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力？n在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道，限在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道，限制了钢轨的自由伸缩。制了钢轨的自由伸缩。n温度变化时温度变化时,钢轨不能自由伸缩，只能在钢轨内部钢轨不能自由伸缩，只能在钢轨内部产生应力，这个力是由轨温变化引起的，叫做温产生应力，这个力是由轨温变化引起的，叫做温度力，它均匀的作用在钢轨的全长上度力，它均匀的作用在钢轨的全长上n实验表明，直径实验表明，直径24mm24mm的高强螺栓，六孔夹板接头可提供的高强螺栓，六孔夹板接头可提供4040至至6060吨的纵向阻力吨的纵向阻力 四、轨道四、轨道4.4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础n锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温，锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温，以保证无缝线路钢轨冬天不被拉断，夏天不致以保证无缝线路钢轨冬天不被拉断，夏天不致胀轨跑道胀轨跑道n式中式中F温度力温度力 S钢轨断面积，可看作定值钢轨断面积，可看作定值所以温度力只和轨温变化所以温度力只和轨温变化t有关。有关。n就北京地区来说，最高轨温为摄氏就北京地区来说，最高轨温为摄氏62.262.2，最低轨，最低轨温为零下温为零下2222度，中间轨温为度，中间轨温为19.919.9。根据无缝线。根据无缝线路强度和稳定性计算得出的结果，北京地区最佳锁路强度和稳定性计算得出的结果，北京地区最佳锁定轨温为定轨温为2424，实际允许锁定轨温为，实际允许锁定轨温为19-2919-29。四、轨道四、轨道4.4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础新型轨下基础新型轨下基础n新型轨下基础主要指：新型轨下基础主要指：宽混凝土轨枕宽混凝土轨枕(又称轨又称轨枕板枕板)和和整体道床整体道床。n(1)轨轨枕枕板板轨枕板与普通轨枕一样长，宽轨枕板与普通轨枕一样长，宽度却大一倍。密铺时，相邻板块之间的缝隙只度却大一倍。密铺时，相邻板块之间的缝隙只有约有约18mm，几乎把道床顶面全部覆盖住，几乎把道床顶面全部覆盖住n(2)整体道床整体道床碎石加水泥浆或用钢筋加混碎石加水泥浆或用钢筋加混凝土直接在路基面上筑成坚固的轨道基础，用凝土直接在路基面上筑成坚固的轨道基础，用以代替碎石道床。适合高速运行以代替碎石道床。适合高速运行四、轨道四、轨道5.5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n为了确保行车安全，轨道除为了确保行车安全，轨道除了应具有合理的组成外，还了应具有合理的组成外，还应保持两股钢轨的规定距离应保持两股钢轨的规定距离和轨顶面的相对水平位置。和轨顶面的相对水平位置。n1、直线部分的轨距和水平、直线部分的轨距和水平轨距轨距两股钢轨轨头顶面两股钢轨轨头顶面下下16mm范围内两钢轨作用范围内两钢轨作用边之间的最小距离。边之间的最小距离。n国际标准轨距国际标准轨距1435mmn宽轨距宽轨距1520、1524、1676mm（俄罗（俄罗斯斯、乌克兰、乌克兰）n窄轨距窄轨距1000、1067mm等（越南等（越南、泰、泰国国）n我国主要采用我国主要采用1435mm。n在机车车辆运行的动力作用下，轨距可能产生在机车车辆运行的动力作用下，轨距可能产生一定的偏差，我国规定这种偏差容许值为一定的偏差，我国规定这种偏差容许值为+6-2mm四、轨道四、轨道5.5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n水平水平直线地段两根钢轨的顶面应保持在同一水直线地段两根钢轨的顶面应保持在同一水平平(允许误差允许误差4mm)。四、轨道四、轨道5.5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n2、曲线部分的轨距和水平、曲线部分的轨距和水平n轨距加宽轨距加宽n机车车辆走行部中只能保持平行而不能作相机车车辆走行部中只能保持平行而不能作相对运动的车轴中心线间的最大距离，叫对运动的车轴中心线间的最大距离，叫固定轴固定轴距距n由于固定轴距的影响，在曲线上运行时转向架由于固定轴距的影响，在曲线上运行时转向架的纵向中心线与曲线轨道中心线并不一致，引的纵向中心线与曲线轨道中心线并不一致，引起转向架前一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的起转向架前一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的内侧车轮轮缘挤压钢轨。在小半径曲线上轨距内侧车轮轮缘挤压钢轨。在小半径曲线上轨距应适当地加宽。应适当地加宽。四、轨道四、轨道5.5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n轨距加宽轨距加宽曲线半径曲线半径R R（m m）加宽值（加宽值（mmmm）R350R3500 0350350R300R3005 5R R3003001515曲线轨距加宽表曲线轨距加宽表四、轨道四、轨道5.5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置外轨超高外轨超高n机车车辆在曲线上机车车辆在曲线上运行时，由于离心运行时，由于离心力的作用使曲线外力的作用使曲线外轨承受了较大的压轨承受了较大的压力，必须将外轨抬力，必须将外轨抬高，高，使机车车辆使机车车辆内倾，以平衡离心内倾，以平衡离心力的作用，外轨比力的作用，外轨比内轨高出的部分称内轨高出的部分称为超高。为超高。n曲线外轨超高量的计算：曲线外轨超高量的计算：我国我国铁路路规定：定：单线铁路超高最大路超高最大值为125mm125mm双双线铁路超高最大路超高最大值为150mm150mm。外轨超高、轨距加宽的设置办法外轨超高、轨距加宽的设置办法从缓和曲线的起点开始，逐渐增加，到圆曲线从缓和曲线的起点开始，逐渐增加，到圆曲线起点时，超高和加宽部分达到规定的数值。起点时，超高和加宽部分达到规定的数值。式中：式中：列列车最高运行速度最高运行速度 曲曲线半径半径 n为了防止机车车辆在铁路线上运行时，发生侧为了防止机车车辆在铁路线上运行时，发生侧面擦撞，必须保证机车车辆运行有一个安全的面擦撞，必须保证机车车辆运行有一个安全的空间，因此，空间，因此，铁路对机车车辆和接近线路的建铁路对机车车辆和接近线路的建筑物、设备规定了不允许超越的轮廓尺寸，称筑物、设备规定了不允许超越的轮廓尺寸，称为为限界。限界。n作用作用确保机车车辆在铁路线路上运行的安全，确保机车车辆在铁路线路上运行的安全，防止机车车辆撞击临近线路的建筑物和设备防止机车车辆撞击临近线路的建筑物和设备n类别包括类别包括基本限界基本限界和和超限限界超限限界五、限界五、限界n(1)基本限界基本限界机车车辆限界机车车辆限界：机车车辆横断面的最大极限。机车车辆横断面的最大极限。建筑接近限界建筑接近限界：是一个和线路中心线垂直的横：是一个和线路中心线垂直的横断面，规定了保证机车车辆安全通行所必需的断面，规定了保证机车车辆安全通行所必需的横断面的最小尺寸横断面的最小尺寸n(2)超限限界超限限界货物任何部分的高度和宽度超过机车车辆货物任何部分的高度和宽度超过机车车辆限界时，称为限界时，称为超限货物超限货物。根据货物超限的程度可分为：根据货物超限的程度可分为：一级超限、一级超限、二级超限、超级超限二级超限、超级超限。六、工务工作六、工务工作n工务工作的基本任务工务工作的基本任务在列车不间断地运行和自然条件作用下在列车不间断地运行和自然条件作用下,铁铁路线路会发生各式各样的变形或损坏。为了确路线路会发生各式各样的变形或损坏。为了确保列车能按规定的最高速度，安全、平稳和不保列车能按规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行间断地运行,以及延长线路各组成部分的使用以及延长线路各组成部分的使用寿命寿命,必须加强必须加强线路的养护和维修线路的养护和维修工作工作,使线路使线路设备经常保持完好状态设备经常保持完好状态,这就是铁路工务部门这就是铁路工务部门的基本任务。的基本任务。n工务段工务段是工务部门的基层生产单位是工务部门的基层生产单位,负责线路负责线路维修工作。每一工务段管辖的线路长度一般单维修工作。每一工务段管辖的线路长度一般单线为线为150250km,复线为复线为100150km。n工务段下设若干个工务段下设若干个领工区领工区，每一领工区再设，每一领工区再设45个个工区工区或或机械化维修工队机械化维修工队，分别负责管辖，分别负责管辖范围内的线路维修工作。范围内的线路维修工作。n在铁路局下面在铁路局下面,一般还设有一般还设有线路、桥隧大修队线路、桥隧大修队，负责管内线路、桥隧的大中修以及无缝线路的负责管内线路、桥隧的大中修以及无缝线路的铺设工作。铺设工作。n线路的维修养护工作主要包括线路的维修养护工作主要包括线路的经常维修线路的经常维修和和线路的大中修线路的大中修。六、工务工作六、工务工作1.1.线路经常维修线路经常维修n线路经常维修的基本任务是经常保持线路状态线路经常维修的基本任务是经常保持线路状态的完好，使列车能以规定速度安全、平稳和不的完好，使列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并尽量延长设备使用寿命。间断地运行，并尽量延长设备使用寿命。n线路经常维修工作包括线路经常维修工作包括:综合维修综合维修(计划维修计划维修)紧急补修紧急补修重点病害整治重点病害整治巡道工作巡道工作（1 1）综合维修）综合维修n我国铁路规定所有正线、到发线、道岔和主要我国铁路规定所有正线、到发线、道岔和主要站线、专用线每年必须做一遍综合维修。站线、专用线每年必须做一遍综合维修。n基本作业包括基本作业包括起道、拨道、改道、调整轨缝、起道、拨道、改道、调整轨缝、捣固、清筛道碴捣固、清筛道碴等。等。n起道起道是矫正线路的纵断面，就是将钢轨和轨枕是矫正线路的纵断面，就是将钢轨和轨枕向上抬至必要高度；向上抬至必要高度；n拨道拨道是矫正线路的平面，就是将钢轨和轨枕一是矫正线路的平面，就是将钢轨和轨枕一起横移至规定位置；起横移至规定位置；n改道改道是改正轨距；是改正轨距；n捣固捣固是将钢轨底部轨枕下的道碴捣压密实是将钢轨底部轨枕下的道碴捣压密实。（2）紧急补修）紧急补修n紧急补修紧急补修是指在计划维修之外的个别地点，由于出现是指在计划维修之外的个别地点，由于出现超过容许误差的线路质量问题而必须立即进行的紧急超过容许误差的线路质量问题而必须立即进行的紧急修理工作。修理工作。（3）重点病害整治）重点病害整治n重点病害整治重点病害整治是指彻底消除线路上较长时期存在的、是指彻底消除线路上较长时期存在的、工作量大的某些病害，例如全面整治接头、整治线路工作量大的某些病害，例如全面整治接头、整治线路爬行、彻底整治路基翻浆冒泥等。爬行、彻底整治路基翻浆冒泥等。（4）巡道）巡道n巡道巡道的任务是在管辖范围内负责巡视钢轨、道岔以及的任务是在管辖范围内负责巡视钢轨、道岔以及轨道联结零件的状态，察看路基是否有沉陷、塌方、轨道联结零件的状态，察看路基是否有沉陷、塌方、水害、雪害等情况，还要检查信号和线路标志是否完水害、雪害等情况，还要检查信号和线路标志是否完好无损好无损六、工务工作六、工务工作3.3.线路大修线路大修n当线路磨损或变形达到相当程度时，有必要进当线路磨损或变形达到相当程度时，有必要进行线路大中修。主要内容有：行线路大中修。主要内容有：矫正并改善线路矫正并改善线路的平面和纵断面；全面更换或抽换、修理钢轨；的平面和纵断面；全面更换或抽换、修理钢轨；更换或补充轨枕；清筛和更换道床，补充道碴，更换或补充轨枕；清筛和更换道床，补充道碴，全面起道并捣固、改善道床断面；整治路基和全面起道并捣固、改善道床断面；整治路基和安装防爬设备等安装防爬设备等n线路经过大修后线路经过大修后,其质量标准应符合设计要求其质量标准应符合设计要求或得到加强或得到加强六、工务工作六、工务工作4.4.线路作业机械化线路作业机械化道砟清筛车配砟整形车六、工务工作六、工务工作4.4.线路作业机械化线路作业机械化钢轨道岔打磨机钢轨探伤车n缺点缺点n机械化维修机具比较笨重机械化维修机具比较笨重,综合作业时占用线综合作业时占用线路的时间较久路的时间较久,往往需要封闭线路往往需要封闭线路,这对运输繁这对运输繁忙的线路来说困难较大。忙的线路来说困难较大。六、工务工作六、工务工作4.线路作业机械化线路作业机械化复习思考题复习思考题n1.铁路线路是由哪几个部分组成的？铁路线路是由哪几个部分组成的？n2.我国铁路线路共分为哪几个技术等级？我国铁路线路共分为哪几个技术等级？n3.缓和曲线的作用是什么缓和曲线的作用是什么?n4.常见的线路标志有哪些常见的线路标志有哪些?n5.列车在曲线上运行时，产生曲线附加阻力的原因？列车在曲线上运行时，产生曲线附加阻力的原因？曲线半径大小对列车运行有什么影响？曲线半径大小对列车运行有什么影响？n6.路基是由哪几个部分组成的？路基的排水设备有哪路基是由哪几个部分组成的？路基的排水设备有哪些？些？n7.路基的常见的两种基本形式是什么？路基的常见的两种基本形式是什么？n8.桥隧建筑物主要包括哪几个类型？桥隧建筑物主要包括哪几个类型？复习思考题复习思考题n9.道岔有什么作用道岔有什么作用?普通单开道岔是由哪几部分组成的普通单开道岔是由哪几部分组成的？n10.什么是道岔的有害空间？如何消除道岔的有害空什么是道岔的有害空间？如何消除道岔的有害空间？间？n11.道岔号数如何表示？道岔号数大小对行车有何影响道岔号数如何表示？道岔号数大小对行车有何影响？n12.我国正线轨道分成哪五种类型？我国正线轨道分成哪五种类型？n13.我国铁路采用的轨距是多少？什么时候需要将轨我国铁路采用的轨距是多少？什么时候需要将轨距加宽？距加宽？n14.线路基本作业包括哪些工作？线路基本作业包括哪些工作？复习思考题复习思考题n名词解析名词解析n1.铁路线路的平面铁路线路的平面n2.铁路线路的纵断面铁路线路的纵断面n3.曲线阻力曲线阻力n4.坡度坡度n5.限制坡度限制坡度n6.限界限界