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第二讲线路一、概述1.铁路线路的作用铁路线路是机车车辆运行和列车运行的基础。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。一、概述2.铁路勘探设计铁路建设划分为3个阶段：（1）前期工作方案研究，初测和初步设计（2）基本建设定测，技术设计，施工图设计，工程施工，验收投产（3）投资效果反馈铁路运行若干年后，由建设单位会同有关部门，对工程质量、技术指标和经济效益考察验证。一、概述3.铁路等级我国铁路的等级分为三级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示等级铁路在路网中的意义远期年客货运量Ⅰ在路网中起骨干作用=20(百万吨)Ⅱ1.在路网中起骨干作用2.在路网中起联络、辅助作用20=10Ⅲ为某一区域服务，具有地区运输性质10一、概述4.铁路技术标准技术标准包括：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二、铁路线路的平面及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，称为铁路线的纵断面二、铁路线路的平面及纵断面1.铁路线路的平面直线和曲线是铁路平面的组成要素列车受到的阻力类型基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时受到的阻力。附加阻力：线路上受到额外阻力，如坡道阻力、曲线阻力，启动阻力。附加阻力随列车运行条件或线路平面、纵断面情况而定。二、铁路线路的平面及纵断面1.铁路线路的平面列车通过曲线时，由于离心力的作用，使得外侧车轮轮缘挤压外轨，摩擦增大；同时由于外轨长于内轨，内车轮在轨面上滚动时产生相对滑动，从而产生了曲线阻力。曲线阻力大小可用公式计算：w——单位曲线阻力R——曲线半径600——根据试验数据得出的常数二、铁路线路的平面及纵断面1.铁路线路的平面铁路等级路段设计行车速度(km/h)最小曲线半径(m)一般路段困难路段Ⅰ16020001600120120080080500450Ⅱ120100080080450400Ⅲ10060055080400区间线路最小曲线半径二、铁路线路的平面及纵断面2.缓和曲线铁路线上，直线和曲线不是直接相接的，而需要插入一段缓和曲线，以保证行车平顺缓和曲线的特征为：其半径由无限大渐变到所衔接的曲线半径，从而使列车产生的离心力逐步增加离心力变化示意图二、铁路线路的平面及纵断面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面情况投影到水平面上，就构成了铁路线平面图二、铁路线路的平面及纵断面4.铁路线路纵断面为了适应地面的起伏，线路上除了平道以外，还修成不同的坡道，平道和坡道就成了线路纵断面的组成要素坡度表示坡道线路中心线与水平面夹角的正切值列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的阻力，称为坡道附加阻力2sintangggFQQQi机车车辆每单位质量，上坡时受到的坡道阻力，等于千分率表示的这一坡道度数。列车上坡时，坡道阻力规定为“+”，下坡时，为“-”2100010001000giggQiFwiQQ二、铁路线路的平面及纵断面4.铁路线路纵断面决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡度，叫做限制坡度。限制坡度的大小，影响一个区段的运输能力。限制坡度小，列车重量可以增加，运输能力就大，运营费用就越省。二、铁路线路的平面及纵断面5.限制坡度平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点。列车经过变坡点时，坡度突然变化，车钩内产生附加应力；坡度变化越大，附加应力越大，容易造成断钩事故。我国铁路规定，在I、II级线路上，相邻坡段的坡度数差大于千分之3、III级铁路大于千分之4时,应以竖曲线连接。竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，I、II铁路为10000m、III级铁路为5000M二、铁路线路的平面及纵断面5.限制坡度二、铁路线路的平面及纵断面5.限制坡度变坡点图用一定的比例尺，把线路中心线投影到垂直面上，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。二、铁路线路的平面及纵断面6.铁路线路的纵断面图二、铁路线路的平面及纵断面6.铁路线路的纵断面图二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志坐过火车的同学可能都会注意到，铁路两旁有许多各种各样的标志，高矮胖瘦、形状各一为何需要设置线路标志？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，所以设置线路标志线路标志主要有：公里标、半公里标、曲线标、圆曲线和缓和曲线始终点标、桥梁及坡度标线路标志设在计算里程方向的线路左侧二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志——公里标、半公里标公里标表示从铁路起点开始计算的连续里程，每公里设一个；半公里标设于线路的每半公里处公里标的作用主要是确切地指明线路的位置，例如巡道工在线路上巡行检查时，如果发现问题，在记录和报告中就能根据公里标、半公里标，指出问题的准确位置，以利于维修和抢修单位及时处理二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志——曲线标设在线路某条曲线的中点处，标明该曲线的长度、半径大小、缓和曲线长度、超高、加宽等数据二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志——圆曲线和缓和曲线始终点标设在直线进入缓和曲线、缓和曲线进入圆曲线、圆曲线进入缓和曲线、缓和曲线进入直线的连接之处。标明所向方向或为直线、或为缓和曲线、或为圆曲线。二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志——坡度标设在线路坡度的变坡点处，两侧各标明其所向方向的上、下坡度值及其长度。水平线表示坡度为０，箭头朝上表示上坡，朝下表示下坡。箭头后面的数字表示坡度值，以千分率表示，下面的数值表示这个坡度的长度，以米为单位二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志——桥梁标一般设在桥头，标明桥梁编号和中心里程二、铁路线路的平面及纵断面9.信号标志——减速地点标设在需要减速地点的两端各20m处。正面表示列车应按规定限速通过地段的始点，背面表示列车应按规定限速通过地段的终点二、铁路线路的平面及纵断面9.信号标志——桥梁减速信号牌设在需要限速通过的桥梁两端，上部表示客车限制速度，下部表示货车限制速度。三、路基和桥隧建筑物1.路基路基是铺设轨道的基础，直接承受轨道和列车的荷载，并将荷载传递给地基。路基是由路基本体、排水设备、防护加固设备组成。路基常见的两种基本形式：路堤和路堑路堤：铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基以填筑方式构成路堑：铺设轨道的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成三、路基和桥隧建筑物1.路基三、路基和桥隧建筑物1.路基路基的形式三、路基和桥隧建筑物1.路基三、路基和桥隧建筑物1.路基在可能的情况下，路基应避免高堤深堑，以减少施工难度和施工量，也便于提高路基质量。最好的路基应该是不挖不填的路基。三、路基和桥隧建筑物1.路基路基的排水和防护措施路基大多数为土质，因而水的侵害是路基难以保持坚固、稳定的主要原因。所以在修筑路基时，必须考虑排水问题。对于非渗水土质的路基面，做成不同形式的路拱，我国铁路路基的路拱断面一般成梯形,对于岩石和渗水性路基面可做成水平路基面的宽度，通常单线为5～7.4米，复线为9.9～11.6米三、路基和桥隧建筑物1.路基路基的排水排除地面水设施：纵向排水沟、侧沟和截水沟等设施路基的排水排除地下水的设施：为了拦截地下水，降低地下水位，采用渗沟和渗管排水设施三、路基和桥隧建筑物1.路基三、路基和桥隧建筑物1.路基路基的防护路基坡面的地表水流沿坡呈片状流动，这些水流对坡面有洗蚀破坏作用，影响路基边坡的稳定性路基边坡可采用种草、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三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物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。主要包括：桥梁、涵洞、隧道等三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁桥梁的组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础3部分组成桥面:桥跨上铺设轨道的部分；桥跨结构:桥梁承受荷载、跨越障碍的部分；墩台:支撑桥梁结构的部分，包括桥墩和桥台；基础:墩台底部为基础。两个相邻墩台之间的空间叫桥孔。每个桥孔在设计水位处的距离叫做孔径。从桥跨结构底部到设计水位的高度以及相邻两墩台之间的界限空间，叫做桥下净空。每一桥两端支座间的距离，叫跨度三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁桥梁的分类按建造材料分为：钢桥、钢筋混凝土桥、石桥等按桥梁长度(L)分有：小桥：L＜20m中桥：20m≤L＜100m大桥：100m≤L＜500m特大桥：L≥500m按桥梁外形分有：梁桥、拱桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥等三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁连续梁桥悬臂梁桥拱桥斜腿刚架桥斜拉桥三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁英国1877年建成了第一座钢筋混凝土桥，铁路桥梁也进入了新纪元，新材料的使用使得桥梁的跨度一步步提高1882年开始建造的英国福斯海湾桥1892年，当中国的唐胥铁路向东展筑至河北滦州（今滦县）时，在滔滔的滦河上，架设了我国第一座采用气压沉箱来修建桥墩基础的滦河钢结构桥三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁旧中国最长的铁路桥——郑州黄河桥黄河桥位于今京广线郑州北30公里处的邙山头，全长3015米，共102孔，为单线铁路桥。1903年9月开工，1905年11月15日竣工。工程造价库平银265万两，由比利时的公司承建三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁旧中国最大跨度的铁路桥——泺口黄河桥泺口黄河桥位于今京沪线济南市北泺口镇，全长1255．2米，共12孔下承钢桁梁。1909年7月开工，1912年11月29日竣工。由德国孟阿恩桥梁公司设计和监造。三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁公铁两用第一桥——三棵树松花江桥三棵树松花江桥位于哈尔滨市三棵树，上层为公路，全长1147．6米，双车道；下层为单线铁路桥，桥长1039．6米，共15孔该桥1932年3月开始勘测，同年11月开工，1933年11月，铁路部分竣工，1934年9月，公路部分竣工，全桥建成，由日本铁道省研究所、南满洲铁道株式会社设计、施工万里长江第一桥——武汉长江大桥武汉长江大桥是铁路公路两用桥，全长1319．48米，正桥长1158．8米。铁路在下层，公路在上层。铁路为双线，两侧人行道各宽2．25米。公路路面宽18米，两侧人行道各宽2．25米。我国铁路最大跨度的钢筋混凝土拱桥——永定河7号桥永定河7号桥于1960年2月开工，中途停工数年，1966年6月竣工我国桥梁建设新的里程碑——南京长江大桥南京长江大桥是连接津浦线与沪宁线的特大铁路公路两用桥，全长6788．55米。双线铁路在大桥下层，宽14米。公路在上层，宽15米，可并排走行四辆卡车，两侧各有2．25米宽的人行道。我国第一座斜腿刚构桥——安康汉江桥安康汉江桥位于陕西省安康水电站的专用线上，主跨为176米斜腿刚构，在目前世界上同类型的铁路刚构桥中，跨度领先三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——桥梁九江长江大桥全长7675.4米。下层为铁路桥，双线；上层为公路桥，4车道，两侧各设宽2米的人行道，是中国20世纪90年代最长的公铁两用桥我国跨度最大的公铁两用桥——芜湖长江桥芜湖长江大桥位于长江下游安徽省芜湖市，全长10616米，是目前中国最长的公铁两用桥。跨江主桥长2193米，公路在上层，铁路在下层。大桥主跨312米，是我国迄今为止公铁两用桥中跨度最大的桥梁三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——涵洞涵洞设在路堤下部填土中，是用以通过水流的建筑物组成：洞身、基础、端墙、翼墙所组成三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——涵洞涵洞分类：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。涵洞的孔径一般是0.75~6米间三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物——涵洞三、路基和桥隧建筑物3、桥隧建筑物——隧