路基线路平面线路纵断面铁路设计铁路便线 PPT课件

1 铁路线路 第一节概述一 铁路建设程序1 立项决策阶段2 设计阶段3 工程实施阶段4 竣工验收阶段 2 二 铁路等级 种类和技术标准1 铁路等级铁路等级是根据铁路线在铁路网中的作用 性质和远期客货运量 以及最大轴重和列车速度等条件 对铁路划定的级别 级铁路 在路网中起骨干作用的铁路 或近期年客货运量 20Mt者 级铁路 铁路网中起起联络 辅助作用的铁路 近期年客货运量 20Mt且 10Mt者 级铁路 为某一区域或企业服务的铁路 近期年客货运量 10Mt且 5Mt者 级铁路 为某一区域或企业服务的铁路 近期年客货运量 5Mt者 3 目前在我国 铁路等级除 级外又增加了 客运专线 等级 时速200 350km h的铁路统称为客运专线 曲线半径一般在2200m以上 2 铁路主要技术标准铁路主要技术标准根据远期动量或国家要求的年输送能力 客车对数和确定的铁路等级在设计中综合比选确定 包括 正线数目 牵引种类 机车类型 牵引质量 限制坡度 最小曲线半径 机车交路 到发线有效长度和闭塞类型等 4 三 铁路的种类1 国家铁路2 地方铁路3 合资建设铁路4 专用铁路5 专用线 5 第二节线路的平面和纵断面铁路线路是机车车辆和列车运行的基础 它承受着由机车车辆轮对传来的巨大压力 为确保列车按规定速度安全平稳和不间断运行 铁路线路必须经常保持完好状态 铁路线路是由路基 桥隧建筑物和轨道组成的一个整体的工程结构 图2 1 通常将路基 桥隧建筑物 桥梁 涵洞 隧道等 称为线下部分 而将钢轨及配套设施称为线上部分 6 铁路定线就是在地形图上或地面上选定线路的走向 并确定线路的空间位置 通过定线 决定各有关设备与建筑物的分布和类型 这些设备与铁路工程的耗费直接有关 是一项综合工程 图2 2铁路绕避障碍 7 一 铁路线路的平面及平面图 一 铁路线路的平面铁路线路平面是指铁路中心线在水平面上的投影 它由直线段和曲线段组成 列车在线路上运行 总会受到各种阻力 主要有两大类 基本阻力 这种阻力是指列车在空旷地段沿平 宜轨道运行时所受到的阻力 包括车轴与轴承之间 轮轨之间以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等 基本阻力在列车运行时总是存在的 附加阻力 列车在线路上运行时 受到的额外阻力 如坡道阻力 曲线阻力 起动阻力等 8 1 曲线阻力 当曲线长度大于或等于列车长度时 牛 千牛 当曲线长度小于列车长度时 牛 千牛 式中 单位曲线阻力 牛 千牛 即列车每一吨重量所摊到的曲线附加阻力值 R 曲线半径 m 列车长度 列车长度内平面曲线偏角总和 600 根据试验得出的常数 9 我国 铁路线路设计规范 中规定 曲线半径宜用以下序列值 12000 10000 8000 7000 6000 5000 4500 4000 3500 3000 2800 2500 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 700 600 550m和500m 为了保证线路的通过能力 并有一个良好的运营条件 还对区间线路的最小曲线半径做了具体规定 如表2 2所列 表2 2最小曲线半径 10 3 铁路线路平面图用一定比例尺 把线路中心线及其两侧的地形情况投影到水平面上 就是铁路线路平两图 如图2 4 图2 4铁路线路平面图 11 二 铁路线路的纵断面及纵断面图1 铁路线路的纵断面平道与坡道就构成了线路纵断面的组成要素 坡道的陡与缓常用坡度来表示 坡度是指坡道线路中心线与水平夹角的正切值 如图2 5所示 式中i 坡度值 坡道段线路中心线与水平线夹角 牛 图2 5坡道与坡道阻力示意图 12 列车平均每单位质量所受到的坡道阻力 叫做单位坡道阻力 wi 因此 牛 千牛 这就是说 机车车辆每单位质量 上坡时所受到的坡道阻力 牛顿数 等于用千分率表示的这一坡道的坡度值 2 限制坡度表2 3限制坡度最大值 13 平道与坡道 坡道与坡道的交点 叫做变坡点 竖曲线是纵断面上的圆曲线 3 铁路线路纵断面图用一定的比例尺 把线路中心线 展直后 投影到垂直面上 并标明平面 纵断面的各项有关资料的图纸 叫做线路纵断面图 如图2 7所示 如图2 7铁路线路纵断面图 14 第三节路基和桥隧建筑物铁路路基是为满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物 路基必须保证轨顶设计标高 并与桥梁隧道连接组成完整贯通的铁路线路 路基和桥隧建筑物都是轨道的基础 它们直接承受轨道的重量 以及机车车辆及其荷载的压力 路基面应当平顺 其高程以路肩标高表示 路基面应有足够的宽度 符合轨道铺设 附属构筑物设置以及线路养护维修作业的要求 15 一 路基路基是为了满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物 它承受来自轨道 机车车辆及其荷载的压力 所以必须填筑坚实 经常保持干燥 稳固和完好状态 并尽可能保证路基面的平顺 路基工程由路基本体 路基防护和加固建筑物 路基排水设备三部分组成 16 一 路基的基本形式根据地形的不同 路基一般采用路堤和路堑两种基本形式 1 路堤 2 路堑 3 其他断面形式 图2 11路基其他横断面构造示意 17 二 路基基本构造路基是由路基本体 排水设备 防护与加固设备等三部分组成 1 路基本体 由路基基面 路基边坡和天然地面线构成 2 路基排水设备 路堤地段的排水沟 路堑地段设置的天沟 吊沟 侧沟 跌水沟 急流槽 缓流井以及盲沟等均属排水设备 3 路基防护与加固设备 主要有挡墙 支墙 护墙 护坡 铺草皮 种草 等等 4 路基顶面是路基的顶部表面 是铺设轨道 并满足运营条件的工作面 它由被道碴覆盖的路拱及其两侧的路肩组成 18 5 路肩是指路基顶面无道碴覆盖的部分 6 路肩边缘以外两侧的斜坡称为路基边坡 它起到增强路基稳定性的作用 7 为确保路堤稳定 在路堤坡脚和取土坑 或排水沟 之间留出一道天然地面 称为护道 又称马道 8 填筑路堤而取土挖出的坑称取土坑 19 三 路基的排水1 地面排水 1 纵向排水沟 2 侧沟 3 天沟 截水沟 2 地水排水通常采用深水沟 深水槽 排水坑道 排水平孔 渗沟 渗管等地下排水设备来排泄地下水 20 四 路基防护与加固常用的坡面防护措施有 种草 铺草皮 植树 抹面 灌浆 砌石护坡以及设置挡土墙等方法来保持路基稳定 对于风沙地区和严寒地区 则要用各种栅栏和防护林来阻止大雪或风沙掩埋铁路 路基加固设备主要有挡土墙 副堤 扶壁等 21 二 桥涵桥涵建筑物主要包括桥梁 涵洞 明渠等 一 桥梁1 桥梁的组成桥梁主要由桥面 桥跨结构 墩台及基础三大部分组成 如图2 14所示 图2 14一般桥梁的组成示意图 22 桥面部分包括在桥梁上铺设的轨道 人行道 护栏和避车台及其他附属性设施 桥跨结构是指桥梁承受荷载 跨越障碍的部分 其主要形式是梁或拱 墩台是支承桥跨结构的部分 它一般包括桥墩和桥台 2 桥梁的分类桥梁的形式多样 分类方法也有很多 常用的分类方法有按材料分类 按桥长分类和按桥梁构造外形以及桥梁跨越障碍等加以区分 23 1 按跨越的障碍分 路河桥 跨越河流的桥梁 它是桥梁的主要类型 高架桥 跨越山谷或深洼 用以代替高路堤而修筑的桥 又称谷架桥或跨谷桥 跨线桥 跨越另一条铁路或公路的桥梁 又称立交桥 2 按桥跨结构的建筑材料分 钢桥 钢桥强度大 质量轻 跨越能力大 故多用于大跨度桥梁 钢筋混凝土桥 石桥 24 3 按桥跨结构的受力状态分 图2 16 梁桥 拱桥 刚架桥 斜拉桥 4 按桥