基本知识(铁路、高铁培训).ppt

1、、高速铁路线路，发表：周小林Tel: QQ: E-mail:绪论：铁元素线路型铁元素线路根据运行性质分为客运专线、客船混运铁元素道和货运专线3种7级。 客船混运(客运列车设定修正速度160km/h )分为4个阶段。 我国最初的提速在1993年哈大线上升到100km/h，经历了6次提速。 货物专线主要指货物运输轴重25t以上的动车组牵引质量10000t以上，年运输能力1亿吨的铁元素道路。 1994年国际重载运输理事会对重载铁元素道定义如下： 1、定期运行5000t以上的动车组2、年货运量可达2000万t 3、定期运行轴重25t以上的动车组。 我国的三个阶段： 90年前改造旧线开行组合式动车组90

2、92年新设大秦线开行尤针织面料式重载动车组92年后干线改造运行整列式重载动车组。 客运专线分为快运铁元素道(200250km/h )和高速铁路(250km/h )。 快速运输铁元素道包括旅客干线和城际铁路。 我国高速铁路中长期铁元素道建设规划。 高速铁路线路平面纵贯，(1)高速铁路线路平面设置修订(2)高速铁路线路纵贯设置修订线路平面图：铁元素道中心线向水平面的心理投射。 图中的主要内容： 1、地形部分： 2、线路部分：线路中心、线路距离、曲线要素和要点、地上物和主要建筑物。 铁路纵断面图：将铁路中心线以一定比例直溜溜心理投射在金属铅面上，并显示铁路平面和纵断面各相关资料的图形。 图中主要内容

3、： 1、线路纵截面：地面线、设修线的主要建筑物位置、类型和大小2、资料表：线路公里标、线路平面、100米标、地面标高、设修坡度、路肩设修标高、路基挖掘高度、竖曲线、地形地质资料线路的技术基准纵截面：坡度、坡长、竖曲线、一、线路平面设修、(一) 最小曲线半径最小曲线半径是高速铁路线路的主要设定标准之一，与铁元素道路运输模式、速度目标价值、旅客乘坐舒适度和动车组稳定性等有关。 我国的高速铁路运输模式是主线和跨线客运列车的共线运行模式。 选择考虑最小曲线半径的要素：另一方面，高速动车组设定修正的最高车速Vmax、实现超高和不足超高之和的允许值h hq等要素，以及高速动车组的最高运行VG、交叉线动车组

4、的正常运行速度VD、超高和超高之和的允许值hq hg等要素。 1、速度目标价值中国客运专线铁元素道运输组织模式为高低速动车组共线，设订速度350和300Km/h，速度350/(200250)Km/h，300/200Km/h相匹配。 2 .安装超高、超高、超高允许值安装超高允许值h安装超高允许值h主要是根据动车组在曲线停车时的安全、稳定和旅客乘坐舒适度的要求。 日本、德意志、法国的最大超高均为180mm，中国客运专线的最大实设超高暂定为170mm .不足超高容许值hq不足超高容许值hq主要根据旅客乘坐舒适度的要求对云同步，不足超高造成线路养护工作量。 在高速铁路允许的超高hq不足的可取值，根据试

5、验舒适性良好： 40mm舒适： 60mm； 舒适度一般： 70mm； 舒适性低： 100mm； 过超高允许值hg过超高允许值hg没有试验数据，由模拟计程仪方法决定，与不足超高允许值一致。 主线，跨线客运列车共线运行不足超高和超高的和允许值hq hg无砟轨道hq hg有砟轨道hq hg，单一高速动车组运行时的实际超高和不足超高的和允许值h hq无砟轨道h hq有砟轨道h hq最小曲线半径的确定：高速铁路的最小曲线半径(Rmin ) 应由以下公式确定：设定修正速度要求的最小曲线半径用实际超高和容许不足超高容许值修正：高低速动车组共线运行条件下的最小半径用不足超高和超高容许值修正曲线半径增大到某种程

6、度时，正矢量值变小，难以保证校正测量和检测精度的精准性，反而可能成为轨道不平滑的主要原因。 因此，必须限制圆曲线的最大半径。 我国的Rmin=4500m、Rmax=12000m、推荐值550010000m。 推荐半径值如下表的无砟轨道有砟轨道回形针直线长度和圆曲线最小长度一般以0.8Vmax进行修正，(3)缓和曲线、缓和曲线线种类有三次抛物线形、三次抛物线侑弦改善型、三次抛物线圆改善型、七次四项型、半波正弦形和一波正弦形等。 欧洲高速铁路多采用三次抛物线，日本高速铁路作为缓和曲线线采用正弦函数曲线。 高速铁路缓和曲线的重点是线性和长度。 我国客运专线采用三次抛物线，缓和曲线平面y=x3/6Rl

7、0，立面h=h0 x/l0。 缓和曲线长度的确定三要素： 1、车辆脱轨条件： l0h0/imax=0.5h0 2、不平衡的横向加速度时变率： l012.410-3vmaxhq (良好条件) 3、车体倾斜角速度： l01110-我国的高速铁路最大高度为7.25m、最大宽度为4.6m 我国高速铁路三种极限一体化曲线区域的建筑极限宽度： W=Hh/1500宽幅包括所有圆曲线、缓和曲线和部分直线. (五)线路间距、高速铁路线路间距标准主要受动车组交会运行中的空气动力作用控制。 我国客运专线区间及站正线间距采用5.0m(350km/h )和4.8m(300km/h )。 正线和新客船共线铁元素道、现有的

8、铁元素道并列地段线间距离请在5.3m以上。 (6)安全退避距离站安全距离标准2.0m。 导轨侧安全退避距离3.0m。 二、线路纵贯修订，1、最大坡度：高速动车组重量小，火车机车功率大，牵引和制动性能优异，可在大线路坡度下高速运行。 法国高速铁路全高速模式，最大线路坡度为35德意志高速客船共线模式最大坡度12.5，乘客专线最大坡度40日本高速全高速模式的最大坡度20多。 在我国一般条件下不得超过二十。 在困难的条件下不要超过30分钟。 移动车行驶线35 2，不得超过坡口长度。 一个坡口两端坡口之间的水平距离称为坡口长度。 最小坡道的长度应在满足动车组运行稳定性要求的同时，节约工程投资。 最小坡口

9、长度： LP=2I/2 rsh0.4VMAX (取600m的整数倍)为了提高行驶舒适性，一般在1200m以上，困难条件下在600m以上。 最大坡度长度：参考国外规定，中国最大坡度12点，最大坡度长度为不受限制的最大坡度15时，最大坡度长度不得大于9km。 最大坡度为20时，最大坡度长度不得大于5km。 3 .当坡段连接高速铁路要求相邻坡度大于l时，应设置圆曲线形竖曲线以确保动车组运行的稳定和安全。 竖曲线半径与行驶速度有关，行驶速度越高，竖曲线半径也必须越大。 竖曲线半径：竖曲线半径通常由纵向离心加速度爱情动作片av 0.4 m/s2决定。 法国TGV东南线的竖曲线半径为25 000m。 TG

10、V大西洋线采用16 000m，日本除了东海道新干线采用10 000m外，其他侑各线采用15 000m。 我国京沪高速铁路设定修订暂定时速300350km的情况下，最小竖曲线半径一般采用25 000m。如果竖曲线半径增大到一定程度，养护维修就难以达到其设置要求，根据国内外的养护维修经验，最大竖曲线半径一般在40 000m以下，用于受压及负荷传递车轮的滚动面轨道电路要求： 1、一盏茶刚性抗挠曲2、防止一定韧性折断或破损3、硬度一盏茶； 防止压入或磨损过快4、提供一定的粗糙度、粘合牵引力和制动力5、制造容易、成本合理、持久6、一盏茶的平平整整性和稳定性。 (二)、轨道类型分类方法：轨道质量定尺长度、

11、轨道截面轨道质量：以每米的大质量kg数表示： 75、60、50、43(kg/m )定尺长度： 12.5、25、100(m )轨道截面：普通截面、特殊截面日本新干线、法国TGV、德意志ii 中国新时速300350公里客运专线铁元素道修订暂行规定：焊轨应采用100m定尺长60kg/m的新轨，其质量应满足相关技术条件，二、轨截面和尺寸，一、轨截面的轨截面形状采用具有最佳抗弯性能的工字形截面，轨头、轨钢轨头必须具有抗抗压和耐磨的能力，因此需要大而厚，有一盏茶宽度，外形适合车轮踏面。 上面由半径80、300、80mm的3个复合圆弧构成。 H=176，B=150，b=73，t=16.5 2，轨道尺寸的允许

12、偏差和平坦度要求轨道是轨道的主要结构，为了保证高速运行的平平整整性，轨道上出现的是对其表面尺寸的质量、平面度和扭转的严格要求。 我国的高速铁路采用EN(A )标准。 三、钢轨材质要求1、钢轨的化学成分高速动车组轴重轻，轨道接触应力小，轨道表面的塌陷、波磨、剥离、八字脚侧磨粉机等病害少，钢轨质量问题主要是由于内部杂质、缺陷引起的疲劳损伤。 钢轨的化学成分是影响其力学性能、焊接性能和其他性能的基本因素，也是材质清洁级的重要指标。 我国高速铁路U75V、EN260钢轨明确规定了化学成分和残留元素体的含量。 化学成分主要有c、Si、Mn、p、s、v、Al、h、o等，严格控制了p、s、Al、h、o等有害

13、元素体的含量，也规定了残留元素体的含量。 四、钢轨的力学性能、高速铁路钢轨的力学指标除了对传统的极限拉伸强度、伸长率和踏面硬度外，还对疲劳强度、断裂性能、裂纹扩展速度、残馀应力、落锤性能提出要求。 五、钢轨焊接接头的平整度熔接接头是轨道面易产生不光滑现象的部位，中国高速铁路对平整度要求更高。 六、轨道标记，1、钢厂商标2、轨道标记，各轨道的轨腰轧制以下清晰的突起标记：生产厂标记，钢编号，型号，生产年(月)号。 各轨的轨腰，在距离轨端2m以上的2、3处标注炉罐编号。 在云同步上，在相当于钢锭头部和尾部的导轨上分别加“a”或“I”。 完成轨道后，如图217所示，在轨道的一个截面上打上炉缸编号。图2

14、17钢轨上标识牌、钢轨钢的炉缸编号表示方法：鞍钢：例如炉缸编号为7543201，“75”表示1975年精炼后的钢的“4”表示第一炼钢厂的4号平炉(第一炼钢厂为19号平炉，第二炼钢厂为1019号平炉)的“320”表示320炉钢，“1”表示其馀七、钢轨损伤及合理使用，一、钢轨损伤钢轨损伤是指钢轨在使用中断裂、钢轨开裂及其他影响和限制钢轨使用性能的损伤。 钢轨伤按两位数进行分类。 十位数表示钢轨断面上伤口的位置和伤情，一位数表示伤口的原因，共有9种32种。 常见的一些伤损(1)，钢轨磨耗主要指侧面磨耗、垂直磨耗和波形磨耗。 此外，轨头磨损：通常表示轨由于轨摩擦力和接触应力而在轨头部产生整个长度的磨损

15、。 钢轨头磨损可分为垂直磨损和侧面磨损，通常用于降低钢轨强度，增加损伤，出现在曲线八字脚钢轨的头部。 总磨损按垂直磨损和侧面磨损的一半进行修正。 垂直磨损是在钢轨顶距标准断面作用边的1/3处测得，而侧磨粉机是在钢轨标准断面测得的16mm的侧面磨损(简称为侧磨粉机)随着内燃机和电气机车的替代蒸汽机车及运输量的大幅提高，钢轨侧磨粉机的严重性在我国铁元素道钢轨损伤中已经位于突出位置。 例如，在半径450700m的弧形导轨中，为了八字脚导轨的侧面磨粉机，60kg/m导轨以总质量计以1亿吨左右进行交换，只有60kg/m导轨的预期寿命的1/7。 在更小半径的曲线中，半年的侧磨粉机量达到1.52.0cm，需

16、要更换轨道。 从工程角度讲，改善材质，采用耐磨导轨，加强养护维修，合理设置男同性恋，外导轨超高和导轨底斜面，增加线路弹性，涂油可以减少侧磨粉机。 波形磨损：是指在轨道的顶面或侧面波形的不均匀磨损和压溃。 波研可分为短波(或波)和长波(或波)两种。 波纹磨损波长约50100mm，波宽0.10.4mm的周期性不光滑，长波波长1003000mm，波宽2mm以内的周期性不光滑。 客户主要发生波纹磨损，主要在直线地段和制动地段。 速度低的重负荷运输主要发生波浪磨损，发生在曲线部。 打磨是目前最有效的消除浪研的措施。 钢轨磨损的容许限度钢轨头部容许磨损限度主要取决于强度和结构条件。 轻微伤和重伤的标准如下

17、表所示。 波磨波宽0.5mm为轻微伤轨。 轨头磨损轻微伤标准轨头磨损重伤标准，(2)，轨接触疲劳损伤轨头核伤：最危险的轨损伤。 在动车组载荷的反复作用下，轨运行面下的轨头内部出现极其复杂的应力组合，使细小的横向裂纹扩展形成核损伤，直至核损伤周围钢材强度不足，无前兆的发生急剧折断。 轨头剥离：是指在轨头踏面上产生的薄片状金属剥离母体或块状剥离母体的损伤。 缓和钢轨接触疲劳损伤的措施：用于净化钢轨钢；采用控制垃圾形态的淬火钢轨发展优质的重轨；用于改善钢轨钢力学性质；改革旧的钢轨再利用制度；用于合理使用钢轨的钢轨打磨。 2、合理使用钢轨(1)、钢轨分级使用、分级使用两个含义：钢轨的二次使用和合理的转换使用。 (2)、钢轨维修技术对钢轨端部的不均匀磨损和缺损，擦伤进行磨削修理和焊接修理。 3 .钢轨打磨可以消除波纹、延迟、防止斑点、改善接触条件，降低接触应力；(1)修理性打磨可以消除波形磨损、擦伤、钢轨裂纹及马鞍形磨损。 (2)预防性磨(3)钢轨断面磨：非对称磨。 路基、桥梁、隧道的基本知识，路基的稳定性和牢固性直接关系到线路质量，动车组的正常运行和安全，特别是高速动车组，在运行时需要良好的路基基础。 与普通的铁元素路基相比，高速铁元素路基的主要特征是如下： 1、高速铁元素路基采用多层结构体系2，变形控制是路基修缮的关键3、路基是整