铁路选线设计

铁路选线设计课程内容：第一章绪论第二章铁路选线设计的基本原则第三章牵引计算与铁路能力第四章铁路线路平面及纵断面设计第五章铁路定线第六章既有线改建设计教学资料及教学目标教学用书：铁道线路工程概论，韩峰主编.中国铁道出版社.2010参考用书：铁路选线设计(第三版)，易思蓉.西南交通大学出版社使同学们理解铁路建设的基本程序，铁路设计的基本任务，铁路线路的空间组成（平、纵、横），铁路定线的方法及过程。既有线改建的注意事项及设计过程。第一章绪论第一节世界铁路基本状况第二节我国铁路建设概况第一节世界铁路基本状况一、以铁路为骨干的交通多样化时代•目前，世界上比较成熟的现代化运输方式有铁路、公路、水运、航空和管道运输五种，构成的交通运输网总长度大约3000万公里，其中公路约为2100万公里，铁路约为120万公里，内河水运约为60万公里，具有导航设施的航空线约为600万公里，管道约为100万公里。二、世界上铁路总长及分布目前，全世界117个国家和地区拥有铁路约120余万公里，其中美国铁路20多万公里，俄国铁路10多万公里，中国铁路8万多公里，印度、加拿大的铁路6万多公里。其他如法国、德国4万多公里，阿根廷3万多公里，日本、意大利、墨西哥、巴西、波兰、南非等2万多公里，英国、西班牙、瑞典、罗马利亚等1万多公里，4000公里以上的有澳大利亚、匈牙利、新西兰、奥地利、芬兰、智利、古巴、挪威、保加利亚、比利时、巴基斯坦、土耳其、朝鲜、印度尼西亚、伊郎、埃及等。分布在各洲的比例大约为：美洲37.5%，欧洲30.8%，亚洲21%，非洲3%，大洋洲3.7%。三、世界铁路发展趋势铁路作为陆上运输的主力军，在长达一个多世纪的时间里居于垄断地位。但是自20世纪以来，随着汽车、航空和管道运输的迅速发展，铁路不断受到新的浪潮的冲击。为了适应社会和经济发展的需要，适应货运和客运——安全、准确、快速、方便、舒适的要求。各国铁路积极采用高新技术，在重载、高速运输方面取得了新的突破，再加之铁路的大联网，使铁路增添了新的活力，在陆上运输中仍继续发挥着骨干作用，在现代化运输方式中占着重要的地位。欧洲铁路大联网客运方面：各国铁路客运发展的共同趋势是高速、大密度，扩编或采用双层客车。采用动车组是实现客运高速化的重要条件。轨道交通倍受青睐，它是改善城市交通环境、最富有生命力的一种交通工具；市郊铁路与地下铁道、轻轨铁路紧密合作，共线、共站，共同组成大城市的快速运输系统，这是各国解决人口密度较大地区客运繁忙的有效措施。在未来的铁路发展中，大城市快速运输系统将同全国铁路网连接，紧密配合，形成客运统一运输网。货运方面：在货物运输方面，集中化、单元化和大宗货物运输重载化是各国铁路发展的共同趋势。重载单元列车是用同型车辆，固定编组、定点定线循环运转，首先用于煤炭运输，后来扩展到其他散装货物，对提高运能，减少燃油消耗，节省运营车有显著效果，经济上受益很大；如美国铁路货运量有60％是由单元列车这种方式完成的。俄罗斯曾试验开行了重量为43407吨的超长重载列车，列车由440辆车组成，全长6.5公里，由4台电力机车牵引，情景十分壮观。四、高速旅客列车是铁路建设的热点回顾铁路技术发展的历史，是牵引能力与车速提高过程的历史。各国铁路都把提高速度作为技术发展的目标，也是作为提高竞争能力的重要手段。而铁路要想生存发展必须提高车速。1825年世界第一条铁路在英国出现时，时速为24km；1829年10月6日在利物浦——曼彻斯特线上“罗克特”号蒸汽机车首创48km/h的世界记录。20年后法国的车速已经超过了100km/h，在1990年“克洛伯顿”号蒸汽机车时速达143.5km/h。1903年德国车速超过了200km/h。1901年德国首先使用西门子—哈尔斯克和通用电气公司共同制造的电力机车，试验速度为160km/h以上。1931年6月21日德国费兰获·克鲁肯贝格设计的流线型“钢轨策佩林”号机车创230km/h记录。1936年2月17日柴油机车“莱比锡”号在德国的帝国铁路线上运行速度205km/h。1955年5月29日德国波尔多——达克斯线上“BB9004”号机车创331km/h记录。1981年2月26日法国巴黎一里昂线TGV高速机车时速380km。1988年5月1日德国ICE高速列车，在富尔达——维尔茨堡区段上时速409km。四、高速旅客列车是铁路建设的热点四、高速旅客列车是铁路建设的热点1990年5月18日，德国TGV—A高速列车创试验速度515.3km/h记录。1996年7月26日，日本X300系列高速列车时速443km。2003年11月19日，日本MLX01型磁悬浮列车创造了558km/h的的世界纪录。2007年法国TGV试验速度574.3km/h的世界记录。2008年8月1号开通运营的京津城际客运专线试运营速度达到了394.3km/h。四、高速旅客列车是铁路建设的热点四、高速旅客列车是铁路建设的热点1964年日本建成东京到大阪的东海道新干线，实现了与航空竞争的预期目的，客运量逐年增加，利润逐年提高。于是，许多资金充裕、科技先进的国家，纷纷兴建新线和改建既有线路，实现250~300km/h的最高时速。当时任沈阳铁路局局长的刘志军第一次在既有线上试验提速，从此开始了铁路六次大提速的序幕，1994年开通时速160km/h的广深准高速铁路；2003年秦沈客运专线正式运营，设计速度为200km/h。2004年规划了四纵四横的客运专线铁路网。一、吴淞铁路粉墨登场吴淞铁路从上海起到吴淞镇止，长14.5公里，轨距762毫米，轨重每米13公斤，于1876年建成，是中国最早出现的一条营业铁路。这条铁路是英国怡和洋行采取欺骗手段擅自修建的。清政府以285，000两白银于次年赎回，并于1877年10月拆除。第二节我国铁路建设概况吴淞铁路“天朝号”蒸汽机车二、唐胥铁路开创第一唐胥铁路自唐山起至胥各庄（今丰南县）止，全长9.7公里。采用1435毫米的轨距和每米15公斤的钢轨，于1881年建成，为中国自办的第一条铁路。这条铁路是为了开发开平煤矿，在清政府洋务派主持下，由开平矿务局负责集资修建。1887年，唐胥铁路展筑至芦台，1888年展筑至天津，1894年天津至山海关间通车，改称津榆铁路。1888年唐胥铁路展筑至天津，清政府洋务派李鸿章等巡视并主持通车仪式。路方特备花车一辆供来宾乘用。台湾原属中国福建省。中法战争后单独设省。刘铭传于1887年奏准修建台湾省铁路。线路以台北为中心，向东到基隆，向西南到新竹，分别于1891年和1893年建成，两段共长约107公里，轨距1067毫米，轨重每米18公斤。三、台湾铁路曲折诞生台湾第一铁路示意图四、1949年前的中国铁路自1876年吴淞铁路的出现，到1949年新中国成立前，中国大陆仅有铁路23500多公里。这些铁路大多数被帝国主义列强取得了实际上的控制权，铁路成了他们疯狂掠夺中国资源和财富的得力工具。例如，清朝政府期间沙皇俄国修建的轨距为1524mm的中国东省铁路，全长1514.39公里，南满支路974.9公里，两条铁路形成“T”字形的布局，由沙俄直接经营。四、1949年前的中国铁路日本在日俄战争期间擅自在我国东北修筑的安东（今丹东）至奉天（沈阳）的窄轨（762毫米）铁路261公里，奉天至新民府（今新民）窄轨铁路（1067毫米）60公里。德国在山东建造的胶济铁路，其中青岛至济南全线394.1公里、张博支线39.2公里、淄川至洪山支线7.4公里。法国修筑的滇越窄轨铁路（1000毫米），由越南海防直达云南昆明。比利时以借款为名而控制的芦汉铁路，后改称为京汉铁路。自北京前门西站至汉口玉带门车站，全长1214.5公里，加上5条支线共计1311.4公里。四、1949年前的中国铁路英国以借款为名而控制的沪宁铁路，从上海至南京全长311公里，沪淞支线长16.9公里。英德两国以贷款为名而联合控制的津镇铁路，后改为津浦铁路。天津至浦口，全长1009.5公里。英国修建的九龙铁路35.8公里。北洋政府统治下，军阀割据，为了得到帝国主义国家的支持，继续签订丧权辱国的不平等协议，铁路继续在帝国主义国家的掌控之下。四、1949年前的中国铁路1928年6月，国民党开始执政。搞所谓“中外合作”式的铁路建设。即由中国官僚资产阶级作为帝国主义在华代理人，控制和掌握铁路修建和经营管理方面的大权。其中有德国与上海中国银行团合作投资修建的浙赣（杭州至株洲）铁路玉（山）萍（乡）段，长550公里。英国让中国利用庚子赔款购买其器材设备修建的粤汉铁路株（洲）韶（关）段，长455.7公里。四、1949年前的中国铁路新中国国成立之前的铁路五、新中国第一路——成渝铁路1950年6月15日，在成都举行了成渝铁路开工典礼。邓小平同志莅临致词，贺龙同志亲手将一面绣有“开路先锋”的锦旗授予筑路大军。成渝铁路西起成都，东抵重庆，全长505公里。新中国的诞生极大地调动了西南铁路工程局广大筑路工人和工程技术人员的积极性，15万筑路大军用灯笼火把照明，钢钎、大锤、十字镐开凿。1950年8月1日开始从重庆向西铺轨，1951年6月30日铺轨到永川，12月6日铺轨到内江，1952年1月26日铺轨到资中，6月13日，铺轨到达终点站成都。成渝铁路示意图成渝铁路开通仪式列车运行在成渝铁路上六、我国第一条电气化铁路——宝成铁路宝成铁路北起陕西省宝鸡，南行达四川省成都，与成渝、成昆两线衔接，全长669公里，是沟通西北与西南的第一条铁路干线。也是突破“蜀道难”的第一条铁路。宝成铁路于1952年7月1日在成都动工，1954年1月宝鸡端也开工。1956年7月12日，南北两段在黄沙河接轨通车，1958年元旦全线交付运营。宝成铁路宝鸡至凤州段，是中国的第一条电气化铁路。该段于1958年6月开工，1960年6月建成。经过试运行，于1961年8月15日正式交付运营。六、我国第一条电气化铁路——宝成铁路宝成铁路示意图宝成铁路是新中国第一条工程艰巨的铁路。为了克服地势高差，以3个马蹄形和1个螺旋形的迂回展线上升，线路重列3层，高达817米，随后以2000多米长的隧道穿过秦岭垭口，进入嘉陵江流域。全线共完成主要工程量有：路基土石方7116万立方米；隧道304座，总延长84.4公里；桥梁1001座，总延长28.1公里；桥隧总长约占线路长度的17％，正线铺轨667.71公里。从开工到交付运营间先后发生严重的滑坡58处，崩坍272处，整治工程量及难度都相当大。六、我国第一条电气化铁路——宝成铁路左图：宝成线宝鸡至凤州段下图：列车在宝成线上运行兰新铁路东起甘肃省兰州，西跨黄河，越海拔3000米的乌鞘岭，沿祁连山北麓入河西走廊，经武威、张掖、酒泉，出嘉峪关，经玉门、疏勒河，沿马鬃山南麓西进，跨红柳河进入新疆维吾尔自治区，再沿天山南麓，经哈密、鄯善及吐鲁番盆地北缘，在达坂城穿过天山至乌鲁木齐，全长1903公里，是新中国成立后修建的最长的铁路干线。兰新铁路东连陇海铁路，在兰州与包兰线交汇，在河口南与兰青线连接，在武威接干武线，在吐鲁番接南疆线。该线对开发西北地区的物产资源，发展经济，加强民族团结，以及巩固国防，都有重要作用。七、新丝绸之路——兰新铁路兰新铁路位置图兰新铁路所经过“百里风区”、“三十里风口”，施工和运输极为困难。全线共计完成路基土石方11083万立方米；隧道33座，总延长11.8公里；桥梁1117座，总延长30余公里；正线铺轨1889公里。距兰州西站35公里的河口黄河大桥，是中国自己设计和施工的第一座黄河大桥；乌鞘岭地区桥梁隧道比较集中，后沟至达坂城间有天山隧道群，还有通过大风区的路基工程等，都是修建兰新线的关键工程。七、新丝绸之路——兰新铁路列车运行在兰新铁路八、我国第一条重载单元铁路——大秦铁路1983年9月，国务院为增加晋煤外运通道，作出了修建大（同）秦（皇岛）铁路的重大战略决策。大秦铁路建设同以往的铁路建设相比，有两个显著特点：它瞄准国际先进水平，选择重载（开行万吨列车）、单元列车（品种单一不混装，循环运输不解体）的运输方式，占领制高点，一举达到80年代现代化先进水平。它是一项庞大复