1、第二章 緒論,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 線路的平面和縱斷面 第三節(jié) 路基和橋隧建筑物 第四節(jié) 軌道 第五節(jié) 限界 第六節(jié) 工務(wù)工作,第一節(jié) 概述,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)傳來的巨大壓力，為確保列車按規(guī)定速度安全平穩(wěn)和不間斷運(yùn)行，鐵路線路必須經(jīng)常保持完好狀態(tài)。 鐵路線路是由路基、橋隧建筑物和軌道組成的一個(gè)整體的工程結(jié)構(gòu)。,鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。, 1.2 鐵路線路的平面和縱斷面,3,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。,二、鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖,1、變坡點(diǎn)、坡段、坡度、豎曲線,坡度指以坡段終點(diǎn)對(duì)起點(diǎn)的高差與兩點(diǎn)之間水平距離的

2、比值。 用千分?jǐn)?shù)表示。,第一節(jié) 概述,二、鐵路等級(jí)及主要技術(shù)指標(biāo) 1、鐵路等級(jí) 根據(jù)它們?cè)阼F路網(wǎng)中的作用、性質(zhì)旅客列車設(shè)計(jì)行車速度和客貨運(yùn)量按下列車規(guī)定確定。 I級(jí)鐵路：鐵路網(wǎng)中起骨干作用 的鐵路 ，遠(yuǎn)期年客貨運(yùn)量大于或等于 20 Mt者。 級(jí)鐵路：鐵路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路 ，遠(yuǎn)期客 貨運(yùn)量小于 20 Mt者；或鐵路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò) 、輔助作用的 鐵路 ，遠(yuǎn)期客貨運(yùn)量大于或等于 10 Mt者。 級(jí)鐵路：為某一區(qū)域服務(wù)具有地區(qū)運(yùn)輸性質(zhì)的 鐵路 ，遠(yuǎn)期年客貨運(yùn)量小于 10 Mt者 。,第一節(jié) 概述,二、鐵路等級(jí)及主要技術(shù)指標(biāo) 1、鐵路等級(jí) 目前在我國，鐵路等級(jí)除、級(jí)外又增加了“客運(yùn)專線”等級(jí)，客運(yùn)專線設(shè)

3、計(jì)速度為200380km/h，曲線半徑一般在2200m以上。,第一節(jié) 概述,2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、最小曲線半徑、限制坡度、到發(fā)線有效長度、車站分布、牽引種類、機(jī)車類型、機(jī)車交路和閉塞類型等。,第二節(jié) 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中心線來表示的。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。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,一、鐵路線路的平面及平面圖 （一）鐵路線路的平面 線路空間位置的設(shè)計(jì)是線路平面與縱斷面設(shè)計(jì)。目的在于保證行車安全和平順前提下，適當(dāng)?shù)乜紤]工程投資和運(yùn)營費(fèi)用關(guān)系的平衡。 1、鐵路線路定線

4、鐵路的定線受到自然條件的限制,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,2、線路的平面 線路的平面是指鐵路中心線在水平面上的投影，表明線路的直、曲變化狀態(tài)。在折線轉(zhuǎn)角處，需要用曲線連接。因此，線路的平面由直線和曲線（圓曲線及緩和曲線）組成。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,3、曲線要素 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，曲線長L，切線長度T，緩和曲線長度L0。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,4、曲線段的特點(diǎn) （1）外軌超高 為了平衡離心力，使內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻，垂直磨耗均等，旅客不因離心加速度而感到不適，將外軌抬高一定程度。外軌超高度是指曲線外軌頂面與內(nèi)軌頂

5、面水平高度之差。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,我國規(guī)定，曲線外軌最大超高不應(yīng)大于150mm，單線鐵路上下行行車速度相差懸殊時(shí)，不應(yīng)超過125mm，城市軌道交通的最大超高為120mm，我國客運(yùn)專線最大超高暫定為170mm。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,（2）軌距加寬 為防止輪對(duì)被軌道楔住或擠翻鋼軌，對(duì)于小半徑曲線的軌距要適當(dāng)加寬(R350m時(shí)，15mm ) ，以使機(jī)車車輛能順利通過曲線，并使鋼軌與車輪間的橫向力最小，減少輪軌間的磨耗。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,5、緩和曲線 (1) 設(shè)置緩和曲線的原因 為保證列車安全運(yùn)行，使線路平順地由直線過渡到圓曲線或由圓曲線過渡到直線，以避免離

6、心力的突然產(chǎn)生和消除，常需要在直線與圓曲線間設(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。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,（2）緩和曲線的特點(diǎn) 緩和曲線半徑從R（或 R ），運(yùn)行中列車的離心力逐漸增大（或減?。?。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,6、曲線路段對(duì)運(yùn)營的影響 不同曲線半徑下允許通過的最大速度為： 由上式可知，曲線半徑越小，列車允許通過曲線的速度也越小。 曲線半徑對(duì)運(yùn)營的影響如下： （1）限制列車運(yùn)行速度； （2）增加輪軌磨耗； （3）增加軌道設(shè)備； （4）增加軌道養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,7、列車運(yùn)行阻力 列車在線路上運(yùn)行，總會(huì)受到各種阻力，主要有兩大類

7、： 基本阻力：這種阻力是指列車在空曠地段沿平、直軌道運(yùn)行時(shí)所受到的阻力。包括車軸與軸承之間、輪軌之間以及鋼軌接頭對(duì)車輪的撞擊阻力等?；咀枇υ诹熊囘\(yùn)行時(shí)總是存在的。 附加阻力：列車在線路上運(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。附加阻力隨列車運(yùn)行條件或線路平、縱斷面情況而定，阻力方向與列車運(yùn)行方向相反。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,附加曲線阻力的大小，我國通常用下列經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算，即： (NKN) 式中Wr：單位曲線阻力(NKN)，即列車每一噸重量所攤到的曲線附加阻力值； R曲線半徑(m)， 600根據(jù)試驗(yàn)得出的常數(shù)。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,8、曲線半徑選用 曲

8、線半徑越小，曲線阻力越大，運(yùn)營條件就越差，說明采用大半徑曲線對(duì)列車運(yùn)行的影響較小。而小半徑曲線亦具有容易適應(yīng)地形困難的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)工程條件有利。因此，在設(shè)計(jì)鐵路線時(shí)應(yīng)結(jié)合工程條件、路段設(shè)計(jì)速度以及減少維修等因素，因地制宜，合理選用曲線半徑。我國鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，曲線半徑宜用以下序列值：12000、10000、8000、7000、6000、5000、4500、4000、3500、3000、2800、2500、2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、700、600、550 m和500m。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,客運(yùn)專線的最小曲線半徑當(dāng)設(shè)計(jì)速度為200 km/

9、h時(shí)為2200m，設(shè)計(jì)速度為200250 km/h時(shí)為4000m，設(shè)計(jì)速度為300350時(shí)為7000m。但最大曲線半徑也不應(yīng)大于10000m，特殊困難條件下亦不應(yīng)大于12000m。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,（二） 鐵路線路的平面圖 用一定比例尺，把線路中心線及其兩側(cè)的地形情況投影到水平面上，就是鐵路線路平面圖。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,二、鐵路線路的縱斷面和縱斷面圖 （一）線路的縱斷面 1、坡道的坡度 坡道的陡與緩常用坡度來表示。坡度是指坡道線路中心線與水平夾角的正切值。鐵路坡道坡度的大小通常是用千分率來表示。 式中 i坡度值；坡道段線路中心線與水平線夾角,第二節(jié) 鐵路線路的平

10、面和縱斷面,2、附加坡道阻力,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,3、限制坡度 在某一區(qū)段上，確定貨物列車重量(用一臺(tái)某種類型的機(jī)車牽引時(shí))的坡度，即對(duì)于列車重量限制最大的坡度，叫做限制坡度（ ）。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,我國客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫規(guī)定正線的最大坡度，一般條件下不應(yīng)大于20，困難條件下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，不應(yīng)大于30。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,4、加力牽引坡度 在一條鐵路線的全線范圍內(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： （1）可以修建隧道穿過山嶺； （2）也可以利用高坡(坡度值大

11、于限制坡度數(shù)值的坡段)跨越山嶺。在這個(gè)坡段上，列車必須以雙機(jī)牽引或多機(jī)牽引。這種坡段稱為加力牽引坡段。 電力、內(nèi)燃牽引的加力索引坡度值分別不得大于30和25。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,5、變坡點(diǎn) 平道與坡道、坡道與坡道的交點(diǎn)，叫做變坡點(diǎn)。 為了保證列車的運(yùn)行平穩(wěn)和安全，我國鐵路規(guī)定，相鄰坡段的連接宜設(shè)計(jì)為較小的坡度差，并以豎曲線連接。,我國客運(yùn)專線的最小豎曲線半徑當(dāng)設(shè)計(jì)速度為200 km/h時(shí)為15000m，設(shè)計(jì)速度為250 km/h時(shí)為20000m，設(shè)計(jì)速度為300350時(shí)為25000m。最大豎曲線半徑一般不大于40000m。,第二節(jié) 鐵路線路的平面和縱斷面,（二） 鐵路線路縱斷面圖

12、 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)資料的圖紙，叫做線路縱斷面圖。,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,路基和橋隧建筑物都是軌道的基礎(chǔ)，它們直接承受軌道的重量，以及機(jī)車車輛及其荷載的壓力。 一、路基,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：,一、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。,路堤斷面簡圖,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,路基設(shè)計(jì)標(biāo)高低于地面標(biāo)高，通過挖掘而形成的路基。,路塹實(shí)物圖,路塹斷面簡圖,2、路塹,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,

13、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)過處理的天然地面上。,半路堤斷面簡圖,不填不挖路基斷面簡圖,4、 半路堤 在山岳地區(qū)，通過部分填筑而形成的路基。,3、 不填不挖路基,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,5、半路塹 在山岳地區(qū)，通過部分挖掘而形成的路基。,半路塹斷面簡圖,半路塹實(shí)物圖,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,6、半路堤半路塹 經(jīng)過填、挖兩部分構(gòu)成的路基。,半路堤半路塹斷面簡圖,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,二、路基的組成,路基邊坡,鐵路路基本體組成,路基,路基本體,路基頂面,路肩,路基附屬設(shè)施,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,1、路基本體 由路基基面、路肩、路基邊坡和天然地面線構(gòu)成。 路基頂面：即路基

14、的頂部，是鋪設(shè)軌道的工作面。 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。,無路拱路基斷面,有路拱路基斷面,路基頂面寬度示意圖,路肩：路基頂面兩側(cè)無道床覆蓋的部分。 路基邊坡：路肩邊緣以外的斜坡。,路基路肩與邊坡示意圖,2、路基附屬設(shè)施,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。,排水設(shè)施 地面排水設(shè)施匯集地表雨水，引到路基以外。 例如：排水溝（見圖）、截水溝等。 地下排水設(shè)施截?cái)唷⑹鑼?dǎo)地下水，排出路基。,路基邊坡度沖刷防護(hù),防護(hù)設(shè)施 路基邊坡坡面防護(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。 路基邊坡沖刷防護(hù)用于濱河、河灘、水庫地段防護(hù)。 例如：植

15、被防護(hù)、拋石防護(hù)等。,擋土墻,加固工程通過修建加固結(jié)構(gòu)物或其它措施，使路基獲得穩(wěn)定。 例如：擋土墻、扶壁、擋棚等。,山體擋棚,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,3、高速鐵路路基 與普通鐵路路基相比，高速鐵路路基主要具有如下特點(diǎn)： (1) 多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 高速鐵路線路結(jié)構(gòu)，已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的軌道道床土路基這種結(jié)構(gòu)形式，既有有砟軌道也有無砟軌道，對(duì)于有砟軌道，在道床和土路基之間，已經(jīng)拋棄了將道砟層直接放在土路基上的結(jié)構(gòu)形式，做成了多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,二、橋隧建筑物 在修建一條鐵路時(shí)，常常會(huì)碰到江河、山谷、山嶺、公路或者與另外一條鐵路交叉，為了讓鐵路跨越這些地形上的障礙，就需要修建各種各樣

16、的鐵路橋隧建筑物，以使鐵路線路得以繼續(xù)向前延伸。橋遂建筑物主要包括橋梁、隧道、涵洞、明渠等。,橋梁：在鐵路架空的部位承托軌道。,內(nèi)昆線金沙江大橋,（一）、橋梁,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,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。 跨越河流跨河橋。 跨越山谷跨谷橋。 跨越鐵路、公路跨線橋。 跨越市區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)作物區(qū)旱橋。,跨河橋(隴海線渭河橋),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。,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,跨谷橋(南昆線八渡3號(hào)大橋),跨線橋,旱橋(西康線),第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,跨河橋組成部分簡單圖,2、橋梁

17、組成結(jié)構(gòu),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。軌道傳來的力，通過橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)，傳遞至基底面上。,涵洞，設(shè)置在路基下的過水建筑物。 設(shè)在路堤下面的填土中，是用以通過水流的一種建筑物。 承受通過路基傳來的動(dòng)力載荷，以及路基土體的土壓力。,涵洞,（二）、涵洞,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,隧道，鐵路穿越山嶺所開鑿的地下通道。 其底部承托著軌道，四周承受著圍巖的壓力。,內(nèi)昆線安邊2號(hào)隧道,（三）、隧道,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,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、洞身襯砌。作用是保持隧道的穩(wěn)定，保證列車的

18、安全運(yùn)行。 附屬建筑物避車洞、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。,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,大瑤山隧道洞門,秦嶺隧道的洞身襯砌,1、隧道的基本組成,隧道洞門,風(fēng)火山隧道：海拔5010米,防排水設(shè)施 我國的隧道防排水技術(shù)，采用以“排”為主，“截、堵、排”的綜合治水方法。,鐵路隧道附屬建筑物,避車洞及其作用 小避車洞保證隧道內(nèi)維修人員的安全。 大避車洞存放工具材料。 隧道兩側(cè)，每隔60m設(shè)置一小洞，每隔300m設(shè)置一大洞。,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,2、隧道的分類 （1）按長度分 特長隧道：全長10000m以上； 長隧道：全長300010000

19、m 中長隧道：全長5003000 m 短隧道：長度小于500 m,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,2、隧道的分類 （2）按所處位置分 按隧道所處位置可分為傍山隧道、越嶺隧道、水底隧道和地下隧道等。 傍山隧道：多修筑在地勢(shì)陡峻的峽谷地帶。當(dāng)鐵路線路傍山沿河而行，為了穿越一座座山嘴而修筑的隧道，一般埋藏較淺。 越嶺隧道：多修筑在山巒起伏、地形陡峻，穿越分水嶺的地段，一般埋藏較深。,第三節(jié) 路基和橋隧建筑物,2、隧道的分類 （3）按施工方法分 修筑隧道的方法主要有暗挖法、明挖法及沉管法。 明挖法施工的隧道：先將隧道上方地層全部挖開，然后修筑隧道襯砌，再進(jìn)行回填，如明洞施工。 暗挖法施工的隧道：不必開挖隧道

20、上方地層，在地層中直接修筑隧道。這是鐵路隧道施工的主要方法。通常有鉆爆法（如傳統(tǒng)礦山法、新奧法等、掘進(jìn)機(jī)法、地下連續(xù)墻法、蓋挖法、盾構(gòu)法或半盾構(gòu)法等。 預(yù)制管段沉埋法(沉管法)：主要用于水底(江河、海峽)隧道。,軌道是鐵路線路的組成部分，用來引導(dǎo)列車行駛方向，直接承受由車輪傳來的巨大壓力，并將之傳遞、擴(kuò)散到路基或橋隧建筑物上的整體工程結(jié)構(gòu)，包括鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件、道床、防爬設(shè)備和道岔等，稱作鐵路線路的上部建筑。 在列車運(yùn)行的動(dòng)力作用下，它的各個(gè)組成部分必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證列車按照規(guī)定的最高速度，安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。,第四節(jié) 軌道,鋼軌,一、軌道的組成及作用,防爬設(shè)備,軌枕,

21、道床,聯(lián)結(jié)零件,道岔,第四節(jié) 軌道,作用：軌道起著機(jī)車車輛運(yùn)行的導(dǎo)向作用，直接承受由車輪傳來的巨大壓力，并把它傳遞給路基或橋隧建筑物。,第四節(jié) 軌道,1）支承和引導(dǎo)車輪； 2）為車輪滾動(dòng)提供阻力較小的表面； 3）承受車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。,1.鋼軌的功用,二、鋼軌,第四節(jié) 軌道,二、鋼軌,2.鋼軌的基本要求,鋼軌的作用要求它應(yīng)當(dāng)具備足夠的剛度、韌度、硬度、頂面粗糙等特點(diǎn)。,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； 硬度防止被車輪壓陷或磨損太快； 頂面粗糙度有利于機(jī)車的牽引力、制動(dòng)力的實(shí)現(xiàn)。,第四節(jié) 軌道,作用于直線軌

22、道鋼軌上的力主要豎直力，其結(jié)果使鋼軌撓曲，為了使鋼軌具有最佳的抗撓曲性能，鋼軌采用“工”字形斷面，由軌頭、軌腰和軌底組成。,3、 鋼軌斷面,第四節(jié) 軌道,在我國，鋼軌的類型以每米長度的大致質(zhì)量的kg整數(shù)（kg/m）表示，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌類型有：75 kg/m 、60 kg/m 、50 kg/m 等。,4、鋼軌類型及長度,我國標(biāo)準(zhǔn)鋼軌長度為12.5及25m兩種。,為使鋼軌接頭對(duì)接，曲線內(nèi)股應(yīng)使用廠制縮短軌。12.5m標(biāo)準(zhǔn)軌的縮短量為40mm，80mm，120mm三種；25m標(biāo)準(zhǔn)軌的縮短量為40mm，80mm，160mm三種。,第四節(jié) 軌道,5、軌縫,普通軌道為適應(yīng)鋼軌熱脹冷縮的需要，鋼軌接頭處必須

23、留有一定的縫隙。預(yù)留軌縫不應(yīng)太小，以免高溫時(shí)鋼軌伸長而無伸長余地；軌縫也不應(yīng)太大，以免低溫時(shí)鋼軌縮短，縫隙過大，嚴(yán)重影響運(yùn)行。,第四節(jié) 軌道,式中： 計(jì)算軌縫尺寸（mm）； L鋼軌長度（m）； 構(gòu)造軌縫，38、43、50、60、75kg/m鋼軌均采用18mm； t0 更換鋼軌或調(diào)整軌縫時(shí)的軌溫（oC）；,5、軌縫,第四節(jié) 軌道,6、無縫線路,將標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌焊接成為長鋼軌的軌道。我國一般采用25 m的鋼軌先在焊軌廠焊成250500 m的長軌條，然后再運(yùn)到鋪軌地點(diǎn)，再焊成1 0002000 m的長軌條或按設(shè)計(jì)長度進(jìn)行鋪設(shè)。無縫線路由于消除了鋼軌接縫，因而具有行車平穩(wěn)、機(jī)車車輛及軌道維修費(fèi)用低、使

24、用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。,第四節(jié) 軌道,1)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。,（二）、軌枕,1、軌枕的功用,堅(jiān)固耐久、具有彈性、造價(jià)合理、制造維修方便。,2、軌枕的特點(diǎn),第四節(jié) 軌道,按制作材料分，有鋼筋混凝土枕和木枕兩種。,木枕,鋼筋混凝土軌枕,3、軌枕的分類,按用途分，有普通軌枕、岔枕和橋枕。,我國鐵路所使用的主要是預(yù)應(yīng)力混凝土枕。,第四節(jié) 軌道,（1）每千米配置軌枕根數(shù),我國鐵路規(guī)定： 木枕軌道：14401920 混凝土枕軌道：14401840,配置軌枕數(shù)示意圖,4、軌枕的布置,符合左下側(cè)條件之一的地段，軌道應(yīng)該加強(qiáng)，即每千米的軌枕數(shù)需要增

25、加。,第四節(jié) 軌道,（2）軌枕間距,軌枕間距示意圖,普通軌道上，鋼軌接頭處車輪的沖擊動(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過渡時(shí)，應(yīng)該有一個(gè)過渡軌枕間距（b），以適應(yīng)荷載的變化。三者大小為：abc。,4、軌枕的布置,第四節(jié) 軌道,道床鋪設(shè)在路基面上的石碴（道碴）墊層，介于軌枕與路基之間，是軌道的重要組成部分。,（五）、道床,1、道床的功用與材料選擇,道床斷面,碎石道床示意圖,第四節(jié) 軌道,五、道床,1、道床的功用與材料選擇,道床斷面,1）承受來自軌枕的壓力，均勻的傳遞到路基； 2）固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向移動(dòng)，保持軌道的穩(wěn)定； 3）提供軌道彈性，緩

26、和機(jī)車車輛輪對(duì)對(duì)鋼軌的沖擊； 4）提供良好的排水性能，減少路基病害；便于軌道養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)。,碎石道床示意圖,以碎石、礦渣、沙子等為材質(zhì)構(gòu)成的碎石道床，滿足以上5點(diǎn)要求，價(jià)廉物美，是我國目前使用最廣泛的道床類型。,第四節(jié) 軌道,1）質(zhì)地堅(jiān)硬，耐壓、耐磨，具有彈性； 2）排水性能好，吸水度小； 3）不易風(fēng)化、侵蝕。,2、道床應(yīng)具備的性能,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，確保軌道穩(wěn)定。 2）頂面寬度（b）：一般為3米。 3）邊坡坡度（i）,道床縱斷面示意圖,3、道床斷面,第四節(jié) 軌道,兩節(jié)鋼軌的末端，用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)。,四、鋼軌聯(lián)結(jié)零件,1、接頭聯(lián)結(jié)零件,聯(lián)結(jié)零件

27、分為接頭聯(lián)結(jié)零件和中間聯(lián)結(jié)扣件。,第四節(jié) 軌道,兩節(jié)鋼軌的末端，用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)。,1、接頭聯(lián)結(jié)零件,鋼軌的接頭連接過程,第四節(jié) 軌道,兩節(jié)鋼軌的末端，用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)。,接頭聯(lián)結(jié)零件,1、接頭聯(lián)結(jié)零件,可以分為：木枕聯(lián)結(jié)扣件和混凝土枕聯(lián)結(jié)扣件。,2、中間聯(lián)結(jié)扣件,把鋼軌與軌枕牢固地聯(lián)結(jié)起來，以確保鋼軌位置穩(wěn)定。,我國木枕軌道地段中間聯(lián)結(jié)方式主要有混合式和分開式。,第四節(jié) 軌道,（1）混合式 目前大量采用的聯(lián)結(jié)方式是混合式。 混合式是先用道釘把墊板與木枕扣緊，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?，安裝成本低，但扣緊力不如分開式。,第四節(jié) 軌道,鋼軌與木枕的混合式連接

28、過程,（1）混合式,第四節(jié) 軌道,鋼軌與木枕的混合式聯(lián)結(jié),鋼軌與木枕的分開式聯(lián)結(jié),（2）分開式 分開式是將墊板分別與軌枕和鋼軌單獨(dú)扣緊。 分開式扣壓力大，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。,第四節(jié) 軌道,第四節(jié) 軌道,2、中間聯(lián)結(jié)零件（又稱扣件）,鋼筋混凝土扣件：主要有扣板式、拱形彈片式和 型彈條式三種。,由于 型彈條式扣件不僅比前兩種使用的零件少，結(jié)構(gòu)簡單，而且彈性好，扣壓力最大，因此在主要干線上大量采用。,第四節(jié) 軌道,（五）、防爬設(shè)備,1、軌道爬行因列車運(yùn)行時(shí)縱向的作用，使鋼軌甚至帶動(dòng)軌枕產(chǎn)生縱向移動(dòng)，這種現(xiàn)象叫軌道爬行。 軌道爬行經(jīng)常

29、出現(xiàn)在單線鐵路的重車方向(運(yùn)量大的方向)、復(fù)線鐵路的行車方向以及長大下坡道上和進(jìn)站前的制動(dòng)距離內(nèi)。,2、軌道爬行的危害：軌道爬行往往引起軌縫不勻、軌枕歪斜等線路病言，對(duì)軌道的破壞性極大嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及行車安全。,3、防爬措施：一方面加強(qiáng)鋼軌與軌枕間的扣壓力和道床阻力；另一方面是設(shè)置防爬設(shè)備(防爬器和防爬撐)。常用的防爬器為穿銷式防爬器。,第四節(jié) 軌道,機(jī)車車輛在運(yùn)行過程中，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、限制列車速度、行車安全性低，與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。,（六）

30、、道岔,第四節(jié) 軌道,右開道岔,左開道岔,1、道岔的分類,單開道岔，是最簡單、最常用的一種道岔。,第四節(jié) 軌道,對(duì)稱道岔（雙開道岔）,整個(gè)道岔對(duì)稱于主線的中線或轍叉角的中分線，列車通過時(shí)無直向及側(cè)向之分。,對(duì)稱道岔增大導(dǎo)曲線半徑，提高側(cè)線通過速度，并可縮短站場(chǎng)長度。,第四節(jié) 軌道,三開道岔,三開道岔是將一個(gè)道岔納入另一個(gè)道岔內(nèi)構(gòu)成（兩順向道岔），有三個(gè)轍叉，可開通三個(gè)方向。,三開道岔可縮短用地；但尖軌壽命短，兩 普通轍叉部分不能設(shè)置護(hù)軌，且存在有害空間，車輛沿主線方向運(yùn)行速度低。,第四節(jié) 軌道,交分道岔,交分道岔是將一個(gè)單開道岔納入另一個(gè)道岔構(gòu)成（兩對(duì)向道岔）。,可開通四個(gè)方向，有四個(gè)轍叉（2

31、個(gè)鈍角轍叉、2個(gè)銳角轍叉）。交分道岔縮短了線路連接長度，但兩鈍角轍叉處存在無護(hù)軌的有害空間。,第四節(jié) 軌道,交分道岔,第四節(jié) 軌道,2、道岔的組成（以單開道岔分析）,三大組成部分：轉(zhuǎn)轍器部分；轍叉及護(hù)軌部分；連接部分。,轉(zhuǎn)轍器部分的基本軌、尖軌； 連接部分的直軌、導(dǎo)曲線軌。 轍叉及護(hù)軌部分的翼軌、護(hù)軌、岔心（心軌）；,第四節(jié) 軌道,請(qǐng)指出道岔的組成部分及組成部件。,？,翼軌,岔心,第四節(jié) 軌道,尖軌,基本軌,直軌,導(dǎo)軌,護(hù)軌,(1)轉(zhuǎn)轍器部分的功用與組成 功用：引導(dǎo)機(jī)車車輛的行駛方向。 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（轉(zhuǎn)轍機(jī)械)。,單開道岔的轉(zhuǎn)轍器部分,第四節(jié) 軌道,基

32、本軌一般采用12.5m或25m的標(biāo)準(zhǔn)軌制成，除承受車輪的垂直壓力外，還與尖軌共同承擔(dān)車輪橫向水平力，并保持尖軌位置穩(wěn)定。,尖軌是用與基本軌同類型的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌或特種斷面鋼軌刨制而成。尖軌依靠被刨尖的一端與基本軌緊密貼靠，以正確引導(dǎo)車輪的運(yùn)行方向，列車靠它引進(jìn)直股或側(cè)股線路上。,第四節(jié) 軌道,（2）轍叉與護(hù)軌部分,包括轍叉、護(hù)軌、主軌（安裝護(hù)軌的基本軌）及其他聯(lián)結(jié)零件。,第四節(jié) 軌道,轍叉由翼軌和心軌（岔心）組成。,兩翼軌相距最近處稱轍叉咽喉。 從轍叉咽喉至轍叉心軌實(shí)際尖端之間稱為“有害空間”，這一段是軌線中斷區(qū)段。,第四節(jié) 軌道,第四節(jié) 軌道,轍叉號(hào)數(shù),道岔的轍叉號(hào)碼可用道岔轍叉角的余切（即轍叉的

33、跟端長和跟端支距的比值）來確定。,18號(hào)、24號(hào)轍叉轉(zhuǎn)角分別為9號(hào)、12號(hào)轍叉的一半。,轍叉號(hào)碼N越大，轍叉角 越小，側(cè)向過岔允許速度越高。但N越大，則道岔全長越長，占地長度也越長，工程費(fèi)用相應(yīng)增加。,第四節(jié) 軌道,護(hù)軌制約車輪走向，使之安全通過“有害空間”，避免走向異側(cè)或撞擊心軌。,護(hù)軌中間部分為平直線，與基本軌平行；為使車輪輪緣能順利進(jìn)入護(hù)軌輪緣槽，在護(hù)軌平直段的兩端設(shè)置緩沖區(qū)。,第四節(jié) 軌道,可動(dòng)心軌轍叉,可動(dòng)心軌轍叉的心軌在翼軌框架范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換，以保持直、側(cè)向軌線的連接，消滅了固定轍叉的“有害空間”，且直向無需設(shè)置護(hù)軌，提高列車運(yùn)行的平順性。,第四節(jié) 軌道,（3）連接部分,連接部分是轉(zhuǎn)轍

34、器和轍叉之間的連接線路。連接部分包括直連接線和曲連接線部分，曲連接線稱導(dǎo)曲線。,第四節(jié) 軌道,3、道岔號(hào)數(shù)（轍叉號(hào)數(shù)）,道岔的轍叉號(hào)碼可用道岔轍叉角的余切（即轍叉的跟端長和跟端支距的比值）來確定。,18號(hào)、24號(hào)轍叉轉(zhuǎn)角分別為9號(hào)、12號(hào)轍叉的一半。,轍叉號(hào)碼N越大，轍叉角 越小，側(cè)向過岔允許速度越高。但N越大，則道岔全長越長，占地長度也越長，工程費(fèi)用相應(yīng)增加。,第四節(jié) 軌道,二、軌道的類型 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。軌道既為綜合性工程結(jié)構(gòu)體，它的強(qiáng)度必然

35、與各部分的材質(zhì)、強(qiáng)度和數(shù)量等有關(guān)。 對(duì)軌道結(jié)構(gòu)要求的列車運(yùn)營參數(shù)有三項(xiàng)：軸重、速度、運(yùn)量。根據(jù)線路運(yùn)營條件的不同，各參數(shù)的權(quán)重有所差別。,第四節(jié) 軌道,（一）軌道按強(qiáng)度來分 軌道按強(qiáng)度我國鐵路正線軌道類型分為特重型、重型、次重型、中型和輕型。設(shè)計(jì)時(shí)按由輕到重逐步加強(qiáng)的原則，根據(jù)路段旅客列車設(shè)計(jì)行車速度及近期預(yù)測(cè)運(yùn)量等主要條件按表規(guī)定選用。,第四節(jié) 軌道,（二）軌道按道床有咋、無咋來分 1、有咋軌道 由有砟道床組成的軌道稱為有咋砟軌道，有砟軌道具有鋪設(shè)方便，造價(jià)低廉的特點(diǎn)。隨著重載、高速鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，道床累積變形的速率隨之增長，為保持軌道平順要求，有砟道床維修趨于頻繁，作業(yè)量大，維修費(fèi)用上升。

36、,第四節(jié) 軌道,（二）軌道按道床有咋、無咋來分 2、無砟軌道 由無砟道床組成的軌道稱為無砟軌道，它是相對(duì)于有砟軌道而言的。 無砟軌道結(jié)構(gòu)因具有穩(wěn)定性好、軌道幾何尺寸保持久、維修工作量少、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。到目前為止，無砟軌道結(jié)構(gòu)類型繁多，技術(shù)上也各有特點(diǎn)，但沒有統(tǒng)一分類法，按結(jié)構(gòu)分可分為整體結(jié)構(gòu)式和直接支承結(jié)構(gòu)式。其中枕式無砟軌道德國采用較多，主要有單枕塊式、整體枕式；板式無砟軌道日本采用較多 主要有預(yù)制板式、現(xiàn)澆板式。,第四節(jié) 軌道,（1）無砟軌道的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：線路穩(wěn)定、平順，有利于鋪設(shè)無縫線路和高速行車；線路維修工作量少；線路堅(jiān)固耐久、整潔美觀、使用壽命長；在隧道、地鐵中減少了開挖面積等。

37、 缺點(diǎn)：線路一旦破壞整修困難；扣件彈性要好等。,第四節(jié) 軌道,（2）國外無咋軌道結(jié)構(gòu) 國外鐵路無咋軌道的發(fā)展，數(shù)量上經(jīng)歷了由少到多、技術(shù)上經(jīng)歷了由淺到深、品種上經(jīng)歷了由單一到多樣、鋪設(shè)范圍上經(jīng)歷了由橋梁、隧道到路基、道岔的過程。無咋軌道已成為高速鐵路的發(fā)展趨勢(shì)。 到目前為止，無砟軌道結(jié)構(gòu)類型繁多，技術(shù)上也各有特點(diǎn)，但沒有統(tǒng)一分類法，國際上目前比較常見的無咋軌道有：日本的板式軌道；德國的雷達(dá)2000型無咋軌道；旭普林型無咋軌道；博格板式軌道。,第四節(jié) 軌道,典型無咋軌道的結(jié)構(gòu),（3）國內(nèi)無咋軌道結(jié)構(gòu) 國內(nèi)對(duì)無碴軌道的研究始于20世紀(jì)60年代，與國外的研究幾乎同時(shí)起步。我國初期曾試鋪設(shè)過支承塊式、

38、短木枕式、整體灌筑式等整體道床以及框架式瀝青道床等幾種形式，但正式推廣應(yīng)用的僅有支承塊式整體道床。 國內(nèi)高速鐵路常用的無咋軌道有：CRTS I、 II、 III型板式無砟軌道；CRTS I、 II型雙塊式無砟軌道；岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道；岔區(qū)板式無砟軌道。表 是我國某些客運(yùn)專線無咋軌道的類型。,第四節(jié) 軌道,三、軌道的相對(duì)位置 從軌道橫斷面上來看，軌道的幾何形位包括軌距、水平和軌底坡。 在線路同一斷面處左右兩股鋼軌頂面的高度差，簡稱“水平”。直線部分高差不能超過4mm。 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。,第四節(jié) 軌道,1軌 距 軌距是鐵路軌道兩條鋼軌之間的距離

39、（以鋼軌的內(nèi)距為準(zhǔn)）。國際鐵路協(xié)會(huì)在1937年制定1435mm為標(biāo)準(zhǔn)軌，世上大約百分之六十的鐵路的軌距是標(biāo)準(zhǔn)軌。這軌距又稱標(biāo)準(zhǔn)軌距或國際軌距。比標(biāo)準(zhǔn)軌寬的軌距稱為寬軌，比標(biāo)準(zhǔn)軌窄的稱為窄軌。,第四節(jié) 軌道,機(jī)車車輛輪對(duì)和直線地段鋼軌的相互位置中可以看出： 軌距S0輪對(duì)寬度q十活動(dòng)量 由于輪緣和鋼軌之間有個(gè)游間活動(dòng)量()，使輪緣能在兩股鋼軌之間自由滾動(dòng)、而不會(huì)卡住。,第四節(jié) 軌道,2水 平 水平是指兩股鋼軌的頂面，在直線地段應(yīng)保持在同一水平面上，在曲線地段應(yīng)滿足外軌超高均勻和平順的要求。簡單地說就是軌道上左右鋼軌的水平。保持水平的目的是使兩股鋼軌受力均勻，并保證車輛平穩(wěn)行駛。,第四節(jié) 軌道,3.

40、軌底坡 因車輪踏面的主要部分為1：20的斜坡，所以在直線上，鋼軌不應(yīng)豎直鋪設(shè)，而要適當(dāng)?shù)叵騼?nèi)傾斜，因而我們定義軌底坡為鋼軌底面對(duì)軌枕頂面的傾斜度(也叫內(nèi)傾度)。 設(shè)置軌底坡的目的是便車輪壓力集中于鋼軌的中軸線上，減小荷載偏心矩，降低軌腰側(cè)彎應(yīng)力，避免軌頭與軌腰連接處發(fā)生縱裂。 我國把直線地段的軌底坡設(shè)為1：40。在曲線地段，由于超高的存在，內(nèi)股鋼軌的軌底坡要有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。,第四節(jié) 軌道,為保證行車安全，凡接近線路的各種建筑物及設(shè)備，必須與線路保持一定的距離。對(duì)在線路上運(yùn)行的機(jī)車車輛的橫斷面尺寸，也應(yīng)有一定的規(guī)定。,（1）機(jī)車車輛限界：規(guī)定機(jī)車車輛的高度、寬度； （2）建筑限界：對(duì)建筑物（含技術(shù)

41、設(shè)備）作出規(guī)定； （3）超限貨物最大裝載限界：把超限貨物的長、高、寬限定在一定范圍內(nèi)。,1、概念,2、種類,3、限界圖,第五節(jié) 限界,信號(hào)機(jī)及水鶴,機(jī)車車輛限界,建筑限界,超限貨物限界,當(dāng)貨物裝車后，貨物任何部分的高度和寬度超過機(jī)車車輛限界，稱為超限貨物。按貨物超限的程度，分為一級(jí)超限、二級(jí)超限、超級(jí)超限三個(gè)級(jí)別。,4、超限貨物,第五節(jié) 限界,在四通八達(dá)的鐵路線上，列車南來北往、東發(fā)西開晝夜不停。在列車不間斷地運(yùn)行和自然條件的作用下，鐵路線路的鋼軌、軌枕、道砟和路基必然會(huì)發(fā)生各種各樣的變形或損壞，使線路軌道產(chǎn)生不平順，導(dǎo)致承載力下降。因此，養(yǎng)路工作的任務(wù)就是隨時(shí)改正變形的軌道狀態(tài)，使它恢復(fù)到原

42、來的設(shè)計(jì)位置；更換磨損的鋼軌、枕木和零部件，保證列車暢通無阻。 線路設(shè)備修理分為線路設(shè)備大修和線路設(shè)備維修。,第六節(jié) 工務(wù)工作,一、線路設(shè)備大修 （一）基本任務(wù) 根據(jù)運(yùn)輸需要及線路設(shè)備損耗規(guī)律，有計(jì)劃、按周期地對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行更新和修理，恢復(fù)和提高線路設(shè)備強(qiáng)度，增強(qiáng)軌道承載能力。 （二）原則 應(yīng)貫徹“運(yùn)營條件匹配，軌道結(jié)構(gòu)等強(qiáng)，修理周期合理，線路質(zhì)量均衡”的原則，堅(jiān)持全面規(guī)劃、適度超前、區(qū)段配套的方針，并應(yīng)采用無縫線路。,第六節(jié) 工務(wù)工作,（三）線路設(shè)備大修的分類 1、線路大修。 線路上的鋼軌疲勞傷損，軌型不符合要求，不能滿足鐵路運(yùn)輸需要時(shí)，必須進(jìn)行線路大修。 線路大修分為普通線路換軌大修和無縫線路換軌大修。無縫線路換軌大修按施工階段可分為鋪設(shè)無縫線路前期工程和鋪設(shè)無縫線路。 2、成段更換再用軌（整修軌）。 3、成組更換（新）道岔和（新