铁道学习资料__线路部分讲义(铁路职业者的福音).ppt

第二章铁路线路 是机车车辆和列车运行的基础组成 路基 桥隧建筑物 轨道等级 级 级 级是铁路的基本标准 我国铁路新建和改建的铁路根据其在铁路网中的作用 性质和所担负的远期年客货运量分为三级 级铁路 在铁路网中起骨干作用 远期年客货运量大于或等于20Mt 级铁路 在铁路网中起骨干作用 远期年客货运量小于20Mt 或在铁路网中起联络 辅助作用 远期年客货运量大于或等于10Mt 级铁路 为某一区域服务 具有地区运输性质 远期年客货运量小于10Mt 铁路按照线路的轨距不同分为 1 准轨铁路 1435mm2 宽轨铁路 1524mm 1676mm3 窄轨铁路 1000mm 1067mm按照区间线路数量多少分为 单线铁路 双线铁路和多线铁路 铁路主要技术标准 正线数目 限制坡度 最小曲线半径 牵引种类 机车类型 机车交路 车站分布 到发线有效长度和闭塞类型等 第一节线路的平面和纵断面 一 线路的平面1 概念 线路中心线在水平面的投影2 组成 直线 圆曲线 缓和曲线 3 缓和曲线 夹在直线和圆曲线之间的 为防止离心力的突然出现或突然消失而设的一段曲率半径逐渐变化的曲线 长度 20m 150m 圆曲线转角 的大小由线路走向 绕过障碍物的需要等因素确定 铁路线路设计规范 采用的曲线半径有 10000 8000 6000 5000 4000 3000 2500 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 700 600 550 500 450 400m 特殊困难情况下 可采用上列半径间10m整数倍的曲线半径 4 夹直线 两条相邻曲线间 同向曲线 反向曲线 设置的一定长度的直线 以保证列车运行的平稳 旅客舒适 夹直线长度应保证2 3辆客车长度 最小长度 级80m 级60m 级50m 困难情况下也不应短于1辆客车长度 最小长度 级40m 级30m 级25m 5 列车在曲线上的受力产生原因 列车通过曲线时 外侧车轮与外轨内侧挤压摩擦增大 曲线上外轨比内轨长 两侧车轮在轨面上存在一定的滑动摩擦 单位曲线附加阻力 曲线长度大于或等于列车长度时 r 600 R N kN 曲线长度 列车长度 列车只有一部分运行在曲线上时 N kN 曲线附加阻力的不利影响 限制行车速度 增加轮轨磨耗 增加轨道设备 增加轨道养护维修费用 6 线路平面示意图用一定的比例尺 1 2000或1 10000 和规定的符号 把线路中心线及两侧的地形 地物投影到水平面上绘出的图 主要包括 线路平面 线路里程标和百米标 曲线要素及起 终点里程 各种主要建筑物 地形等 二 线路的纵断面1 概念 线路中心线延展后在垂直平面的投影2 组成 平道 坡道 竖曲线3 坡道的坡度i tan 4 列车在坡道上的受力单位坡道附加阻力 Wi i N kN 变坡点 线路纵断面上坡度的变化点 坡段长度 相邻变坡点间的距离 一般情况下 坡段长度不短于远期列车长度的一半 车站远期到发线有效长是按列车全长加30m安全距离 取50m整数倍确定的 5 限制坡度概念 在铁路某一区段上 决定某类型的一台机车所能牵引的货物列车最大重量的坡度 ix i wr其大小影响一个区段甚至全铁路线路的运输能力 限制坡度小 列车牵引重量增加 运能大 运营效率高 工程量大 造价高 一般情况下 一条线路上下行方向采用相同的限制坡度为好 分方向限制坡度 上下行方向货流量相差悬殊时可采用 但不适宜 级铁路 加力牵引坡度 在牵引重量不变时采用两台或多台机车牵引 6 竖曲线 设置 设于变坡点处 作用 使列车顺利地由一个坡段运行到另一个坡段 规定 相邻坡道的坡度差 级铁路大于3 级铁路大于4 时 应设竖曲线 竖曲线的半径 级铁路为10000m 级铁路为5000m 竖曲线长度近似两倍于其切线长 设置竖曲线其变坡点位置应满足以下要求 竖曲线不应与缓和曲线重叠 竖曲线不应设在无喳桥面上 竖曲线不宜与道岔重叠 7 线路纵断面示意图用一定的比例尺 水平方向1 10000 垂直方向1 1000 和规定的符号 把平面图上的线路中心线展直后投影到铅垂面上 并标注有线路平面和纵断面有关资料的图 主要包括 连续里程 线路平面 百米标和加标 地面标高 设计坡度 路肩设计标高 工程地质特征等 三 线路标志1 设置的作用 方便行车和线路维修和养护设于在线路里程增加方向的左侧机车车辆限界外 距钢轨头部外侧不小于2m处 曲线标等不超过钢轨顶面的标志 可设在距钢轨头部外侧不小于1 35m处 2 种类 里程标公里标 表示从线路起点开始计算的连续里程 每公里设一个 用阿拉伯数字标明 半公里标 设于相邻的两公里标中间 标以1 2字样 百米标 100m标志 曲线标 设在曲线中点处 标明曲线长 缓和曲线长 曲线半径 外轨超高和轨距加宽 曲线中点里程 侧面 圆曲线和缓和曲线始终点标 三棱柱型 侧面有缓 直 圆字样 设于直线 圆曲线 缓和曲线连接点处 坡度标 设于变坡点处 标明坡度及上下坡 用箭头 坡道长度 所在位置的里程 桥梁标 涵洞标 隧道标 设于桥头或涵洞等前方 其上标有编号和中心里程 管界标 各单位管辖地段分界点 两侧标明局 段 工区等单位名称 第二节路基与桥隧建筑物 一 路基1 作用 1 路基是轨道的基础 2 承受轨道传递来的压力 并传给地基 2 组成路堤 线路设计标高高于天然地面 经填筑而成的路基 由路基顶面 包括路肩 边坡 护道 和取土坑 纵向排水沟 等组成 路基顶面 用于铺设轨道 a 有路拱 用于非渗水土质 单线采用梯形路拱 上底面宽2 1m 拱高0 15m 底宽为路基面宽 双线采用三角形路拱 拱高0 2m 底宽为路基面宽 及路基宽度 路基面宽由线路等级 路基土质 正线数目 道床标准 轨道类型等因素确定 b 无路拱 用于渗水土质 路肩 路基顶面两侧未被道碴覆盖部分 作用 增强路基稳定性 防止道碴滚落到路基面外 设置线路标志和信号标志 便于人员避车和暂放维修材料和机具 宽0 4 0 6m 其边缘标高为路基标高 即线路设计标高 边坡 路肩边缘外两侧斜坡 用于增强路基的稳定性 坡度为1 1 5或1 1 75 护道 边坡坡脚与排水沟之间的斜坡 用于保护边坡 坡度2 4 宽不小于2m 排水沟或取土坑 位于护道外侧 取土后形成 可作排水沟 用于排除地面水 其纵向坡度1 2 路堑 线路设计标高低于天然地面 经开挖而成的路基 由路基顶面 侧沟 边坡 弃土堆 截水沟等组成 路基顶面 与路堤式相同 侧沟 位于路基面两侧 排除路堑内地面水 纵向坡度不小于2 边坡 坡度为1 1 1 1 5 护道 隔带 宽度一般为2 5m 利于边坡稳定 弃土堆 可用于阻挡地面水流 高度一般不超3m 天沟 截水沟 位于路堑顶弃土堆外侧 用于截排地面水 以防流入路堑内 明沟 槽沟和渗沟渗管 用于排除或降低路基地下水水位 设有滤水层 透水填料 渗水孔和渗水管等 3 路基排水设施 用以排除地面水和降低地下水位 防止路基被水浸泡而软化 塌陷 排除路基地面水的设施 截水沟 纵向排水沟 侧沟 矩形水槽 等 排除路基地下水的设施 明沟 槽沟 渗沟和渗管 4 路基防护加固 保证路基各种坡面的坚固和稳定 防止雨水冲刷而造成路基塌陷或遮断线路 防护加固方法 种草 植草皮 抹面 喷浆 勾缝 砌石 修建挡土墙 二 桥隧建筑物 桥梁 隧道 涵洞等建筑物的总称 1 桥梁 1 作用 铁路线路跨越江河 深谷 公路或其他铁路线路 2 组成 桥面 桥跨结构 墩台与基础组成 桥梁全长 桥梁两端桥台挡碴墙之间的距离 桥梁跨度 每个桥跨两支点间的距离 桥孔 相邻两墩台之间的空间 3 分类 按桥跨结构分梁式桥 拱桥 斜腿 钢架桥 斜拉桥等 按建造材料分钢桥 钢筋混凝土桥 石桥等 按桥梁长度分小桥 L 20m 中桥 20m L 100m 大桥 100m L 500m 特大桥 L 500m 2 隧道 1 作用 在山区 为了避免开挖较深的路堑或修建较长的迂回线 而使线路穿过山脉 2 组成 洞身 衬砌 洞门和避车避人洞 洞门上方设截水沟 避车洞间隔300m设一个 可供运料小车躲避列车 避人洞在相邻的避车洞之间每60m设一个 3 分类 按长度分为一般隧道 2000m 长隧道 2000m 5000m 和特长隧道 5000m 3 涵洞孔径0 75 6m为涵洞 6m以上为桥 并且涵洞有填土 桥梁无填土 1 作用 设于路堤下部 用于通过少量水流或行人 2 组成 洞身 基础 端墙和翼墙 洞身有矩形 拱形和圆形三种 即箱涵 拱涵和管涵 第三节轨道 作用 引导机车车辆的运行方向 分散传递压力 列车压力传递过程 轮对 钢轨 轨枕 道床 路基 地面一 轨道的组成钢轨 轨枕 道床 联结零件 防爬设备 道岔 一 钢轨1 钢轨的作用 承受和传递压力 冲击力 引导车轮运行方向 在电气化铁路或自动闭塞区段 兼作轨道电路 2 钢轨的结构 工字形 路徽的意义 3 钢轨的类型 按照每米重量分 43kg m 50kg m 60kg m 75kg m等按照标准长度分 12 5m 25m两种 用于曲线的标准缩短轨有12 46 12 42 12 38 24 96 24 92m及24 84m六种 二 轨枕1 轨枕的作用 传递压力 保持钢轨的位置 固定轨距 2 轨枕的分类及应用 按材料分 木枕和钢筋混凝土枕 按用途分 普通轨枕 岔枕和桥枕普通枕长2 5m 岔枕 桥枕长度一般在2 6 4 85m 按宽度分 普通轨枕 宽轨枕 三 联结零件1 接头联结零件 作用 将相邻钢轨的头部联结起来 并满足热胀冷缩的要求 轨缝 组成 有夹板 螺栓 螺帽和垫圈等 2 中间联结零件 作用 将钢轨固定在轨枕上 种类及组成 木枕扣件 道钉和垫板 垫板上设1 40的轨底坡 以保证钢轨中部受力 并可防止蛇形运动 水泥枕扣件 扣板式 弹片式 弹条式三种 四 道床 即道碴层 1 作用 均布分散传递压力 保持轨枕位置 排水 保证足够的弹性 缓和冲击 2 种类 碎石道床 卵石道床 混凝土整体道床 用于隧道内 正线道床一般为双层 呈梯形 上底宽为3m 五 防爬设备1 线路爬行 钢轨甚至轨枕在车轮纵向水平推力的长期作用下 引起纵向移动 2 爬行形成的地段 单线区段重车方向 双线区段正方向 长大下坡道上 进站制动距离内 3 组成 防爬器 包括带挡板的轨卡 穿销 和防爬撑 六 道岔1 作用 使机车车辆完成转线和越线 2 道岔种类 普通单开道岔 单式对称道岔 双开道岔 三开道岔 交分道岔 菱形交叉等 1 单式道岔 普通单开道岔 组成 由转辙器 辙叉及护轨 连结部分组成 转辙器 引导机车车辆转线组成 转辙机械 两根尖轨 决定道岔的开通方向 两根基本轨 连结部分 连结转辙器和辙叉部分 组成 两根直轨和两根导曲线轨 辙叉及护轨部分 作用 保证车轮安全通过互相交叉的两根钢轨 组成 辙叉心 两根翼轨和两根护轮轨 两翼轨间的最小距离处 称为辙叉咽喉 有害空间 辙叉心实际尖端至翼轨最窄处 辙叉咽喉 之间轨线中断的空间 车轮有失去引导误入异线可能 辙叉号码 以辙叉角的余切值表示辙叉号码的大小 N越大行车越有利 N R N R 常见号码 9号 侧向30km h 12号 侧向45km h AT弹性可弯尖轨50km h 18号 侧向80km h 30号 提速道岔 侧向140km h 前三种为标准道岔 2 对称道岔 左右导曲线均为侧线 且对称于辙叉角的平分线 3 三开道岔 需要连接的线路较多且受场地限制不能在主线上连续铺设两组单开道岔时采用 4 交分道岔分为单式和复式 用于地面狭窄而又繁忙的站场咽喉区 二 无缝线路 将若干普通长度的钢轨焊接起来形成的长钢轨线路 长钢轨线路 普通1000 2000m 超长轨条10000m以上 优点 大大减少了钢轨接头 使行车平稳 旅客舒适 延长轨道和机车车辆的使用寿命 降低线路的养护维修工作量 适应高速 重载行车要求 三 轨道上两轨的相互位置轨距 钢轨内侧头部踏面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离 1 标准 直线轨距标准 1435mm 略大于轮对宽度 游间 S0轨距 q轮对宽度 偏差 轨距允许偏差见下表 2 曲线轨距 运行在曲线上时 由于机车车辆固定轴距的影响 转向架前一轮对的外轮轮缘和后一轮对的内轮轮缘紧贴钢轨 行车阻力增大 轮轨磨耗加剧 曲线地段按规定加宽 R 350m 加宽0mm 350 R 300m 加宽5mm R 300m 加宽15mm 加宽办法 外轨不动 内轨内移 二 水平 线路同一断面处两轨顶面的高度差 1 标准 直线地段应保持同一水平 高差 正线4mm 其它线路6mm 2 曲线地段外轨超高 作用 抵消或减少离心力影响 使旅客乘坐舒适 方法 将曲线外轨下的道床加厚 使外轨高于内轨 计算公式 mm 外轨超高计算后 取5mm的整数倍 技规 规定 曲线地段外轨超高双线不得超过150mm 单线不得超过125mm 高速客运铁路 不得超过200mm为宜 曲线外轨超高一般应在缓和曲线内递减顺坡 顺坡坡度不大于1 可顺坡延伸到直线上 未设缓和曲线时在直线部分按不大于2 的递减率顺完 第四节限界及工务工作 一 铁路限界对机车车辆和接近线路的建筑物 设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线 1 作用 使在线路上运行的机车车辆与沿线建筑设备不发生接触 确保行车安全 2 种类 1 机车车辆限界 限制机车车辆横断面的最大容许尺寸的轮廓 4800 2 1700 为悬挂列车尾部侧灯允许两侧各加宽100mm 货物装车后 任何部位超出这个尺寸即为超限货物 2 建筑接近限界 邻近线路的建筑物和设备不得侵入的轨面上方横断面的最小尺寸 5500 2 2440 安全空间 建筑接近限界与机车车辆限界之间的空隙 目的 为组织超限货物列车运行 为适应运行中列车横向晃动偏移和竖向上下振动 防止碰撞 二 工务工作 线路业务 作用 保证线路设备经常处于完好状态 保证列车安全运行 延长线路使用寿命 工务部门的基层生产单位 工务段 负责领导线路维修工作 下设若干领工区 每个领工区再设4 5个工区或机械化维修大队 铁路局一般还设有线路 桥隧大修队 负责管内线路 桥隧的大中修以及无缝线路的铺设工作 线路维修养护工作主要包括线路的经常维修和线路的大中修 1 线路经常维修基本任务是防治和整治线路的各种病害 经常保持线路状态的完好 使列车能以规定速度安全 平稳和不间断地运行 并尽量延长设备使用寿命 内容 计划维修 综合维修 紧急补修 重点病害整治和巡道工作 1 计划维修 按周期对线路进行综合性修理 以改善轨道弹性 调整轨道几何尺寸 整修和更换设备零部件 恢复线路完好的技术状态 我国规定所有正线 到发线 道岔和主要站线 专用线每年必须做一遍计划维修 基本作业 起道 矫正线路的纵断面 调整坡度 水平 高低 三角坑 拔道 矫正线路的平面 调整走向 曲线半径等 改道 调整轨距 调整轨缝 捣固 将钢轨底部轨枕下的道碴捣压密实 整治暗坑 吊