铁道概论课件：铁路线路的基础知识

铁路线路的基础知识LOGO目录铁路等级01铁路线路的平面和纵断面02线路标志0301铁路等级一、铁路等级铁路线路是为了进行铁路运输所修建的固定线路,它是机车车辆和列车运行的基础。铁路线路是由轨道、路基和桥隧建筑物组成的一个整体工程结构。一、铁路等级在设计铁路时，首先要确定铁路等级。《铁路线路设计规划》中规定：新建和改建铁路（或区段）的等级，应根据其在铁路网中的作用、性质和远期客货运量确定。等级铁路在路网中的意义近期年客货运量Ⅰ级铁路在路网中起骨干作用的铁路大于等于20Ⅱ级铁路铁路网中起联络、辅助作用的铁路10（含10）～20Ⅲ级铁路为某一地区或企业服务的铁路5（含5）～10Ⅳ级铁路为某一地区或企业服务的铁路小于5注：①近期指交付运营后第10年；远期指交付运营后第20年。②年客货运量为重车方向的货运量与客车对数折算之和，每天1对旅客列车按1×106t货运量折算。02铁路线路的平面和纵断面二、铁路线路的平面和纵断面可是图上我并没有看见铁路啊？二、铁路线路的平面和纵断面铁路不都是两条线吗？为什么在图上显示的只有一条线呢？二、铁路线路的平面和纵断面铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。线路中心线在水平面上的投影，称为铁路线路的平面；线路中心线在垂直面上的投影，称为铁路线路的纵断面铁路线路的平面铁路线路的纵断面二、铁路线路的平面和纵断面二、铁路线路的平面和纵断面二、铁路线路的平面和纵断面不是说两点之间直线最短吗？为什么铁路还要设计成曲线的样子呢？二、铁路线路的平面和纵断面缓和曲线铁路线路平面由直线、圆曲线及缓和曲线组成。设置缓和曲线的目的可以使车辆产生的离心力逐渐增加（或减少），有利于行车平稳。二、铁路线路的平面和纵断面铁路等级路段设计行车速度（km/h）最小曲线半径（m）一般困难

Ⅰ级20035002800160200016001201200800Ⅱ级120120080080600500客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最小曲线半径二、铁路线路的平面和纵断面路段设计行车速度（km/h）最小曲线半径（m）一般地段特殊困难地段20022002000250400035003004500

3507000

客运专线铁路区间线路最小曲线半径二、铁路线路的平面和纵断面二、铁路线路的平面和纵断面二、铁路线路的平面和纵断面2000m8m右图AB段的坡度为4

‰限制坡度在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列车重量（最大值）的坡度，叫作限制坡度。

坡度坡道的陡和缓常用坡度来表示。坡度就是一段坡道两端点的高度差H和水平距离L之比。二、铁路线路的平面和纵断面一般说来，一条线路（或一个区段）的限制坡度应根据铁路等级、地形类别、牵引种类和运输要求比选确定。铁路等级ＩⅡ一般地段（‰）困难地段（‰）一般地段（‰）困难地段（‰）牵引种类电力6.015.06.020.0内燃6.012.06.015.0区间线路限制坡度（‰）二、铁路线路的平面和纵断面变坡点在线路上，平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫作变坡点。列车经过变坡点时，会带来一系列问题，如，车轮悬空、车钩容易错位、车钩应力增大，容易断钩等。

二、铁路线路的平面和纵断面竖曲线竖曲线就是纵断面上的圆曲线，它的半径不得小于15000米，长度不宜小于25米。二、铁路线路的平面和纵断面03线路标志三、线路标志公里标半公里标曲线标桥梁标坡度标为了线路的维护和养护、为了司机和车长等掌握线路的变化，所以铁路沿线会设置线路标志。设置在线路左侧。任务二：认识铁路路基LOGO目录路基的基本形式01路基的防排水设施02路基的支挡和防护0301路基的基本形式一、路基的基本形式1、路基概念铁路路基是轨道的基础,它既承受轨道的重力(静荷载),又承受列车行驶时通过轨道传递的动荷载。属于线路下部结构。路基工程主要由地基、路基本体、路基支挡和防护、路基防排水设施等组成。一、路基的基本形式2、基本形式

在铁路线路的施工过程中，是先修筑路基和桥隧建筑物，然后才铺设轨道的。路基常见的两种基本形式是路堤和路堑。一、路基的基本形式当铺设轨道的路基面高于自然地面时，经填筑而形成的路基就称为路堤。一、路基的基本形式当铺设轨道的路基面低于自然地面，经开挖而形成的路基就称为路堑。

02路基的防排水设施二、路基的防排水设施

路基必须坚实而稳固，才能承受沉重的压力。但是土质路基的坚固性和稳定性往往不易保持，它受许多因素的影响，水的侵害往往是一个重要原因。03路基的支挡和防护三、路基的支挡和防护路基边坡在地表水的冲刷和洗蚀下，稳定性会受到影响，常用的坡面防护措施有：种草、铺草皮、植树、抹面、灌浆和砌石护坡等。种草护坡挡土墙任务三：了解桥隧建筑物LOGO目录桥梁01涵洞02隧道0301桥梁一、桥梁1、铁路桥隧比桥隧比是指桥梁和隧道占总里程的比例。桥隧比越大，说明桥梁和隧道占总里程的比例越大，该工程难度就越高。在建的雄忻高铁穿越太行山区，沿线隧道众多，全线桥隧占比达88%。转体前的雄忻高铁保定段跨京广铁路特大桥连续梁一、桥梁2、桥梁结构组成桥梁的基本组成一、桥梁3、桥梁分类铁路桥梁的形式多样、种类很多，通常可按建造材料、桥梁长度、构造形式和跨越障碍等进行分类。按建造材料分：有钢桥、钢筋混凝土桥和石桥等。渝怀铁路—长江钢桥钢筋混凝土—沪昆北盘江特大桥古老的石桥一、桥梁3、桥梁分类按桥梁的长度（L）分：有小桥（L<20m）、中桥（20m≤L<100m）、大桥（100m<L<500m）和特大桥（L≥500m）。按跨越障碍分：有跨河桥、谷架桥和立交桥等。郑州打造中国铁路立交桥一、桥梁3、桥梁分类按受力情况分：有梁桥、拱桥和悬索桥、斜拉桥等。梁式桥拱桥悬索桥一、桥梁4、桥梁之美朝天门大桥拉萨河大桥一、桥梁4、桥梁之美上承式拱桥下承式拱桥中承式拱桥一、桥梁4、桥梁之美南京大胜关长江大桥南京大胜关长江大桥是目前世界上设计荷载最大的高速铁路桥梁。

3种6条不同的平行铁轨，可同时行驶3种速度完全不同的列车，是京沪高速铁路、沪汉蓉铁路和南京地铁8号线共同的越江通道，是目前世界上设计荷载最大的高速铁路桥梁。一、桥梁4、桥梁之美武汉长江大桥

1957年建成通车的武汉长江大桥是中国在万里长江上修建的第一座公路铁路两用桥。

1956年6月1日到4日，毛泽东先后3次畅游长江，并游到桥墩间击水，之后，他写下了气势磅礴的《水调歌头.游泳》，留下“一桥飞架南北，天堑变通途”的诗句。一、桥梁4、桥梁之美汕头海湾大桥

悬索桥以其优雅的外形被称为桥家族的“皇后”。

1995年建成的汕头海湾大桥是中国第一座现代意义的悬索桥。一、桥梁4、桥梁之美芜湖长江大桥

斜拉桥的跨越能力比梁桥大，且结构类型丰富。2000年建成通车的芜湖长江大桥是一座公铁路两用斜拉桥，是中国桥梁建设史上新的里程碑。02涵洞二、涵洞1、涵洞的概念二、涵洞2、涵洞的分类二、涵洞（1）圆管涵圆管涵主要由管身、基础、接缝及防水层组成。二、涵洞（2）盖板涵盖板涵主要由盖板、涵台、洞身铺底、伸缩缝、防水层等组成。二、涵洞（3）拱涵拱涵主要由拱圈、护拱、涵台、基础、铺底、沉降缝及排水设施组成。二、涵洞（4）箱涵箱涵主要由钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝组成。03隧道三、隧道1、隧道概念三、隧道2、隧道的分类分类规格短隧道≦500米长隧道500∽1000中长隧道3000∽10000特长隧道≧10000

隧道有许多种分类方式，按长度隧道可以分为短隧道、长隧道、中长隧道、特长隧道。三、隧道三、隧道三、隧道3、隧道的结构三、隧道4、隧道之最最早—台湾狮球岭隧道首座国人自力修建—八达岭隧道三、隧道4、隧道之最世界最高高原冻土隧道—风火山隧道世界最长高原冻土隧道—昆仑山隧道三、隧道5、隧道开挖方法任务四：认识轨道LOGO目录轨道的组成01轨道的类型02无缝线路0301轨道的组成一、轨道的组成1、轨道的由来１２３４车轮陷入烂泥木头轨道铁制轨道钢制轨道一、轨道的组成2、轨道的作用２.承重及力的传递１.导向作用一、轨道的组成3、轨道的组成轨道由钢轨、枕木、道床、联结零件、防爬设备和道岔六大部分组成一、轨道的组成3、轨道的组成轨道由钢轨、枕木、道床、联结零件、防爬设备和道岔六大部分组成一、轨道的组成（1）道床

作用固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，保持轨道的稳定；提供轨道弹性，缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击；一、轨道的组成（1）道床

分类碎石道床无砟整体道床一、轨道的组成（2）轨枕

作用承受钢轨的垂直力、水平力；传递这两个力给道床和路基；保持钢轨方向、位置、轨距一、轨道的组成（2）轨枕

分类木枕钢筋混凝土枕一、轨道的组成（3）钢轨

作用支承和引导车轮；承受车轮的作用力并传布于轨枕；在电气化铁路和自动闭塞区段作为轨道电路使用。一、轨道的组成（3）钢轨

结构一、轨道的组成（3）钢轨

结构钢轨采用“工”字形断面，由轨头、轨腰和轨底组成。为什么钢轨采用“工”字形断面呢？轨头轨腰一、轨道的组成（3）钢轨

类型按每米质量分，有75kg/m、60kg/m、

50kg/m等；按长度分，标准钢轨长度为12.5m及２5m两种；曲线轨会有适量的缩短。一、轨道的组成（4）联结零件

分类接头联结零件中间联结零件木枕联结扣件混凝土枕联结扣件一、轨道的组成（5）防爬设备爬行？列车运行时，车轮作用于钢轨上除产生竖直力和横向力外，还产生一个纵向水平推力，能引起钢轨的纵向移动，有时甚至带动轨枕沿着线路方向一起移动，此种现象称为轨道的爬行。一、轨道的组成（5）防爬设备防爬器防爬撑轨距拉杆一、轨道的组成（6）道岔如何改变行驶的股道？一、轨道的组成（6）道岔开通右侧股道开通左侧直股一、轨道的组成（6）道岔

分为单开道岔(总数的90%)、双开道岔，三开道岔和交分道岔。单开道岔

分类一、轨道的组成（6）道岔

分类双开道岔三开道岔一、轨道的组成（6）道岔

分类复式交分道岔一、轨道的组成（6）道岔

组成普通单开道岔包含转辙器、辙叉及护轨、连接部分三个部分。转辙器部分一、轨道的组成（6）道岔转辙器连接部分辙叉及护轨一、轨道的组成（6）道岔基本轨1尖轨1转撤器基本轨2尖轨2一、轨道的组成（6）道岔何为有害空间？从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间,存在着一段轨线中断的空隙,叫作辙叉的有害空间。一、轨道的组成（6）道岔

列车过道岔时的通过速度很大程度上是由道岔号码决定的。号数越大，辙叉角越小，越平稳，允许的侧线通过速度也越高。道岔的号数就是辙叉角的余切值号数

N=EF/AE

=cotα02轨道的类型二、轨道的类型1、有砟与无砟有砟轨道无砟轨道二、轨道的类型优缺点对比有砟轨道优点：建设费用低、噪声传播范围小、建设周期短、修复容易、自动化及机械化维修效率高等；缺点：不适应高速和重载要求无砟轨道优点：避免了飞溅道砟，平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，列车运行时速可达330千米。缺点：建设费用比较高、不允许地基沉降等。1、有砟与无砟二、轨道的类型2、无砟轨道的分类目前我国无砟轨道有板式、长枕埋入式和弹性支承块式3种类型。板式无砟轨道长枕埋入式弹性支承块式03无缝线路三、无缝线路1、什么是轨缝？

所有物体都有热胀冷缩的性质，钢轨也不例外，一节一节的钢轨连接起来时接头处都要留有空隙，就称为“轨缝”。二、轨道的类型2、无缝线路的种类

我国的无缝线路有两种，一种是普通无缝线路，焊接起来的一条钢轨，长度一般在1~2公里；另一种是跨区间的无缝线路，一条长钢轨可以长达几百公里，成为跨区间的超长无缝线路。二、轨道的类型3、无缝线路真的无缝吗？一种情况是不仅整条正线焊成一体，而且线路与车站的道岔也焊成一体。这种情况下，整条线路就无缝了。另一种情况是，在无缝线路中还存在钢轨没有焊接的缓冲区，这是考虑到自动闭塞区段绝缘接头的设置，桥梁、隧道、道岔的衔接及施工维修的方便，在这个缓冲区里，无缝线路中尚有10%左右的有缝线路。二、轨道的类型3、无缝线路真的无缝吗？在长轨之间用几根普通标准长度的钢轨连接，以便于调节轨缝，这一区段叫缓冲区；长轨本身仅在两端约数十米长度范围内容许伸缩，容许伸缩的段落叫伸缩区；长轨中间不能伸缩的部分叫固定区。固定区长度不得短于50m。伸缩区长度一般为50～100m。二、轨道的类型4、无缝线路如何解决热胀冷缩？无缝线路上的钢轨，有没有热胀冷缩问题？钢轨的热胀冷缩力也称做“温度应力”，无缝线路上钢轨间已没有了接口，钢轨因温度应力而产生的钢轨胀缩，怎么解决?二、轨道的类型4、无缝线路如何解决热胀冷缩？过去解决钢轨应力的办法是，待温度应力积聚到一定量时，采取释放应力措施，即在无缝线路长轨条之间铺设根短轨。一般在春、秋时间松开短轨上扣件各释放一次钢轨应力,以解决钢轨胀缩问题,采用伸缩接头的放散温度应力式无缝线路二、轨道的类型4、无缝线路如何解决热胀冷缩？现在，采取加强轨道结构措施，如采用高强度的Ⅲ型轨枕、高强度的螺栓，加强扣件弹条扣压力等，把钢轨“锁定”，当温度变化时，钢轨再不能自由伸缩；同时，在些跨度较大的桥梁区段铺设伸缩调节器使钢轨断开，可有一定伸缩。秦沈线钢轨伸缩调节器任务五：识别铁路限界LOGO一、识别铁路限界限界是为了确保机车车辆在线路上运行安全，防止机车车辆撞击邻近的建筑物或其它设备，而规定机车车辆各部分最大尺寸的限制。1、定义一、识别铁路限界2、分类铁路基本限界可分为机车车辆限界和建筑限界两种。机车车辆限界是机车车辆横断面的最大极限,它规定了机车车辆不同部位的宽度、高度的最大尺寸和底部零件至轨面的最小距离。建筑限界是一个和线路中心线垂直的横断面,它规定了保证机车车辆安全通过所必需的横断面最小尺寸。一、识别铁路限界3、客货共线铁路机车车辆限界一、识别铁路限界4、客货共线铁路基本建筑限界一、识别铁路限界5、客运专线铁路建筑限界任务六：熟悉铁路工务工作LOGO一、熟悉铁路工务工作

铁路线路有了问题就要找我们的线路医生，在我国的铁路系统里有这么一群专门为铁路线路治病的医生，他问用自己的经验和手中的器具机械，维护者铁路线路系统的健康，今天就让我们来认识一下这群不同寻常的医生们吧！一、熟悉铁路工务工作1、铁路工务工种线路工、桥隧工、巡道工、看守工、道口工、探伤工...一、熟悉铁路工务工作

为了确保列车能按规定的速度安全、平稳和不间断地运行，以及延长线路各组成部分的使用寿命，必须加强线路的养护和维修工作，使线路设备经常保持完好状态，这就是铁路工务部门的基本任务。一、熟悉铁路工务工作2、线路的养护维修

管辖线路（营业长度）一般单线为150～250km，复线为100～150km。

线路的维修养护工作主要包括线路的经常维修和线路的大中修。一、熟悉铁路工务工作3、线路经常维修什么是线路经常维修呢？线路经常维修工作包括综合维修（计划维修）、紧急补修、重点病害整治和巡道工作等。一、熟悉铁路工务工作3、线路经常维修

综合维修以改善轨道弹性，调整轨道几何尺寸，整修和更换