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1、*1第二章 铁路线路、铁路选线与既有线改造第一部分 铁路线路 第一节 铁路线路的组成 第二节 铁路的平面和纵断面 第三节 限界 第二部分 铁路选线总论 第一节 铁路选线设计的基本任务与步骤 第二节 铁路选线设计工作的演进 第三节 铁路运量 第三部分 既有线改造*2第一节 铁路线路的组成原因：信号设备反映线路的状态信号设备安装在线路设备上转辙机(道岔)轨道电路(钢轨) 线路定义：机车车辆走行的通路叫线路,是机车车辆和列车 运行的基础。 线路组成：轨道下部建筑铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一 个整体工程结构。*3第一节 铁路线路的组成一、有砟轨道线路 定义：也称上部建筑，它由钢轨、轨枕、
2、道床、道岔 和联结零件、防爬设备等组成。如下图：*4第一节 铁路线路的组成道床 定义：道床是铺设在路基面上的道碴(碎石或砂子)层。 作用：道床铺设于路基之上、轨枕之下，它作为轨排的基础，应具有以下功用：(1)将机车车辆的荷载通过钢轨、轨枕并经过道床的扩散作用分散 于路基面上，起着保护路基的作用；(2)具有良好的排水性能，这对减轻轨道的冻害和提高轨道的承载 能力非常重要；(3)提供一定的弹性和浮力，起到缓冲和减振的作用；(4)用来保持轨道的平顺性和轨向，阻止轨枕移动钢轨。*5第一节 铁路线路的组成 道床的材料：必须质地坚韧，吸水度低，排水性 能好，耐冻性能强，不易风化，不易压碎、磨碎和捣 碎，不
3、易被风吹走和被水冲走。用作道床材料的有碎石、熔炉矿碴、筛选卵石及 粗砂和中砂等，我国铁路多数采用碎石道碴。随着列车运行速度的变化，石灰岩道碴容易碎成 细粒和粉末并与水结合成硬块，我们称之为板结，增 加了轨道的刚度，加剧了机车车辆对轨道的冲击振动 作用。因此，在我国繁忙干线和快速与高速客运专线 上，都要采用质地坚硬的火成岩道碴，如花岗岩、砂 岩、玄武岩等经过破碎筛选而成的道碴。*6第一节 铁路线路的组成 道床的断面：道床断面包括道床厚度、 顶面宽度及道床边坡三个主要 特征。(1)道床厚度应根据作用在 道床顶面上的轨枕压力在道床内 部的传递性及路基的承载能力来 决定。道床厚度，系指直线上或内轨中轴
4、下枕底道碴处于压实状态时的 厚度。桥梁上道碴槽内碎石道床厚度不得小于25cm，改建困难条件下， 不得小于20cm。*7第一节 铁路线路的组成(2)道床的顶面宽度主要取决于轨枕长度，其在 轨枕两端伸出的部分称为道床肩宽。它的存在是为阻止石碴受到列车振动而从轨枕下 挤出，以保持道床紧密状态和足够的横向阻力。我国的道床肩宽，在普通线路上定为2030cm； 在无缝线路上定为4045cm，为了提高横向阻力，还 可根据需要将道床肩堆高15cm。 (3)自道床顶向引向路基顶面的斜坡称为道床边 坡，其大小对保证道床的坚固稳定有十分重要的意义 。道床边坡的稳定性取决于道碴材料的内摩擦角和 粘聚力，也与道床肩宽有
5、一定的联系。*8第一节 铁路线路的组成 道床变形：弹件变形：发生在列车荷载作用下，当荷载卸除 ，变形即恢复。永久变形：在变形恢复过程中残留下来并随着列 车荷载重复作用的次数增加而积累的变形。 轨道结构的破坏：道床下沉可分为初始急剧下沉和后期缓慢下沉阶段 。道床的下沉，特别是不均匀下沉，是轨道结构破坏的 主要形式之一。道床不均匀下沉的结果导致轨道不平顺的产生，因 而影响列车运行的平稳。*9第一节 铁路线路的组成钢轨*10第一节 铁路线路的组成 钢轨的功用：钢轨的功 用，在于支撑并引导机 车车辆的车轮，直接承 受来自车轮的力，以及 为车轮的滚动提供最小 阻力的表面。(在电力牵 引或自动闭塞区段，钢
6、 轨还可以兼供轨道电路 之用。)*11第一节 铁路线路的组成 钢轨的质量和长度： 钢轨类型习惯上以“每米质量数”来表示。我国铁路采 用的钢轨类型主要有75kg/m，60kg/m，50kg/m，43kg/m。质量越大，表示截面的 强度特性越高。世界各国铁路自行确定钢轨类型：苏联铁路的钢轨类型为50kg/m，65kg/m，75kg/m，美国干线上采用的钢轨为132RE(66kg/m)，136RE(68kg/m)及l33RE(66.5kg/m) 。总的趋势是世界各国铁路的钢轨类型向重型发展，以适应日益繁重的运营条 件。为了减少钢轨接头，应尽量采用长的钢轨，但世界各国铁路的钢轨长度都限 制在一定的范围
7、内。苏联的标准钢轨长度为25m，德国为15m、60m、70m三种。美 国为11.8923.96m，我国的标准采用25m和12.25m两种，对于75kg/m钢轨只有长 度为25m的一种。*12第一节 铁路线路的组成钢轨接头处可将相邻两根钢轨用夹板连接，夹板形状如图所示 。也可采用焊接的方法将钢轨连接在一起。钢轨接头 斜坡支承型双头对称式夹板 *13第一节 铁路线路的组成采用悬空的方式支承在轨枕上，如图在两根钢轨的端跟留有810mm间隙，称为轨缝，使钢轨热 胀冷缩有一定的余地；但是，钢轨接头的存在，中断了连续的轨 线，车轮经过钢轨接头，便会产生剧烈的冲击振动，为了消灭钢 轨接头，采用焊接方式把钢轨
8、连接起来，使钢轨的长度远远长于 标准长度，就就是目前世界各国普遍采用的无缝线路，这为改善 列车运行创造了有利的条件。*14第一节 铁路线路的组成 钢轨的伤损：钢轨在使用过程中常因发生裂纹、折断和磨耗等 伤损而不到使用期限就将需更换。因此。钢轨的伤损是铁路上的 一个突出问题，严重影响了行车安全。常见的伤损有轨腰螺栓孔裂纹、轨头核伤和轨头剥离等等， 图中，轨头核伤是最危险的伤损。它会在列车荷载重复作用下而 使钢轨突然断裂，因此，要用高科技装备的探伤车(超声波深伤车) 定期检查。*15第一节 铁路线路的组成钢轨磨耗是钢轨的另一种伤损形式。它主要有垂直磨耗、 侧面磨耗和波形磨耗等。垂直磨耗：不论在直线
9、或曲线上都存在；侧面磨耗主要发生在曲线的外股钢轨上。图中为比较严重 的侧面磨耗；但随着列车速度的提高。列车左右摆动使直线上 的两股钢轨也产生交替侧磨。*16第一节 铁路线路的组成轨枕*17第一节 铁路线路的组成轨枕的功用：轨枕是轨下基础部件之一。它的功用是支承钢轨。保持轨 距和方向，并将钢轨对它的各种压力传递到道床上。因此，轨 枕必须具有坚固性、弹性和耐久性。 轨枕的分类： 轨枕按其使用部位可以分为：用于区间线路的普通轨枕用于道岔上的岔枕用于无碴桥上的桥枕。按材料可以分为： 木枕：木枕用量逐渐减少 混凝土枕：混凝土枕在我国铁路上广泛应用*18第一节 铁路线路的组成无论使用哪一种轨枕，对轨道 电
10、路来说，都要求它对钢轨有很好 的电气绝缘。在曲线处除用轨枕保持轨距外 。还加装有轨距杆，使调整好的轨 距不变，设有轨道电路时，轨距杆 要实行电气绝缘。我国普通轨枕的长度为2.5m， 道岔用的岔枕和桥梁上用的桥枕， 其长度有2.64.85m等多种。每公 里线路上铺设轨枕的数量，一般在 14401840根之间，应结合运量和 行车速度等运营条件而确定。*19第一节 铁路线路的组成联结设备：联结零件可分为接头联结零件和中间连接零件。接头联结零件作用:联结钢轨与钢轨间的接头；组成:鱼尾板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等。*20第一节 铁路线路的组成中间联结零件作用：将钢轨紧扣在轨枕上；分类：木枕用和钢筋混凝土用
11、。木枕用中间联结零件 型弹条扣件 *21第一节 铁路线路的组成钢轨接缝处必须保持的缝隙叫做轨缝。当温度变化使钢轨 产生伸缩时，它可以起调节作用。在装有轨道电路的区段，轨道电路的两端要在钢轨接缝处 装上电气绝缘，叫做钢轨绝缘；在轨道电路中间的钢轨接缝处，要用导接线把接缝两边的 钢轨连接起来，以便使钢轨阻抗稳定不变，更好地导通信号电 流。由此可见，钢轨接缝越少，对轨道电路越有利。在轨缝处 安装的钢轨绝缘与钢轨类型有关，例如有50kg/m钢轨用的钢轨 绝缘，60kg/m钢轨用的钢轨绝缘等。*22第一节 铁路线路的组成防爬设备：线路爬行因列车运行时纵向的作用，使钢轨甚至带动 轨枕产生纵向移动，这种现象
12、叫线路爬行。危 害轨缝不均，轨枕歪斜，对轨道造成极大破坏 ，危及行车安全。防爬措施安装防爬器和防爬撑。*23第一节 铁路线路的组成在曲线地段，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。 *24第一节 铁路线路的组成二、下部建筑路基：路堑及路堤桥梁：遂道：涵洞：*25第一节 铁路线路的组成(一)路基路基的基本形式路基的基本形式：主要有路堤和路堑。路堤：铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基以填筑的 方式构成，这种路基称为路堤。*26第一节 铁路线路的组成路堑：当铺设轨道的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式 构成，这种路基称为路堑。 *27第一节 铁路线路的组成路基
13、的防护为了保证路的坚实稳固，防止路堤和路堑边坡坍塌，应进 行防护和加固。如挡土墙和护坡。挡土墙 护坡*28第一节 铁路线路的组成(二)桥隧建筑物1、作用铁路线路要通过江河、溪沟、谷地以及山岭等天然障碍，或 要跨越出公路或铁路时，就需要修筑桥隧建筑物，以使铁路线 路得以继续向前延伸。2、主要设施：桥梁、涵洞、隧道等。桥梁(1)组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础四部分组成。桥面:桥跨上铺设轨道的部分；桥跨结构:桥梁承受载荷、跨越障碍的部分；墩台:支撑桥梁结构的部分；基础:墩台底部为基础。*29第一节 铁路线路的组成*30第一节 铁路线路的组成涵洞 涵洞设在路堤下部填土中，是用以通过水流的建筑物。1、
14、组成：洞身、基础、端墙、翼墙所组成。2、分类：按建筑材料不同分为：石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、铁 涵等；按涵洞截面形状分：矩形、圆形、拱形等。*31第一节 铁路线路的组成隧道大多建筑在山中，用以避免开挖很深的路堑，或修筑很长的 迂回线。1、组成：洞门、洞顶、内部衬砌等；2、类型：山岭隧道、水底隧道及地下铁路。*32第一节 铁路线路的组成三、无砟轨道线路无砟轨道的轨枕本身是 混凝土浇灌而成，而路基也 不用碎石，铁轨、轨枕直接 铺在混凝土路上。无砟轨道 是当今世界先进的轨道技术 ，可以减少维护、降低粉尘 、美化环境，而且列车时速 可以达到200公里以上。 *33第二节 线路的平面和纵断面一、铁路
15、勘测设计的概念勘测设计的概念：在建筑一条铁路之前，必须进行调查研 究和勘探工作，并从若干个可供比较的方案中选出一个最优方 案来进行设计。铁路建设的三个阶段：1、前期工作阶段主要进行方案研究、初测和初步设计工作。2、基本建设阶段主要进行定测、技术设计和施工图设计，最后进行工 程施工、验交投产。3、投资效果反馈阶段铁路运营若干年后，有建设单位会同有关部门，对工 程质量、技术指标和经济效益等考察验证，以评价设计和施工 质量。*34第二节 线路的平面和纵断面铁路等级：铁路等级是铁路的基本标准。设计铁路时，首先要确定铁 路等级。铁路技术标准和装备类型都要根据铁路等级去选定。我国铁路线路技术管理规程规定铁
16、路等级应根据在铁 路网中的作用、性质和远期的客货运量确定。我国铁路共分为四个等级 等 级铁路在路网中的意义远期年客货运量 级铁路在路网中起骨干作用的铁路 20Mt 级铁路1.在路网中起骨干作用的铁路 时，轨距就必须加宽，否则轮对将在轨道中被卡住 。这就是在曲线处轨距要加宽的原因。但当曲线半径越大， f 时，轨距就不需要加宽了。*50第二节 线路的平面和纵断面四、线路平面与铁路信号的关系为便于司机瞭望，信号机最好设在线路的直线线段上，因 为曲线会影响信号机的显示距离。如下图所示。尽管信号光束 的散角为上下2o，但在曲线处仍不能保证司机能连续地看到信 号显示。为此，当信号机的设置位置避不开小半径的曲线时， 有必要在信号机机构内增设一块偏光玻璃
