《铁道概论》精品课件-03铁路线路.pptx

1、铁道概论铁道概论灵灵犀犀地地20232023年年1 1月月4 4日日目目 录录01 铁路线路的平面和纵断面铁路线路的平面和纵断面02 铁路线路的基本组织结铁路线路的基本组织结构构03 限界及工务作业限界及工务作业引言铁路线路是为了进行铁路运输所修建的固定路线，是铁路固定基础设施的主体，它直接承受机车车辆轮对传来的压力。为了保证列车能按规定的最高速度安全、平稳和不间断地运行，铁路线路必须时刻保持完好状态。一、铁路线路设计铁路线路设计是一项涉及面广、技术性强、关系到全局的总体性工作，其主要特点之一是分阶段进行的。根据基建程序要求，铁路线路建设划分为三个阶段。（1）前期工作阶段。主要进行预可行性研究

2、、可行性研究和初步设计工作。（2）基本建设阶段。主要进行施工图设计、工程施工、设备安装、验交投产。（3）投资效果反馈，也就是后评估阶段。在铁路运营一段时间后，由建设单位会同有关部门，对该铁路建设项目的立项决策、设计决策、设计质量、技术经济指标、投资和经济效益、运营等进行后评估，以总结经验，提高决策水平。二、铁路等级和技术标准（一）铁路等级铁路（线路）等级是铁路的基本标准。设计铁路时，首先要确定铁路等级。铁路的技术标准和装备类型都要根据铁路等级去选定。我国现行铁路线路设计规范（GB 500902006）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、旅客列车设计行车速度和客货

3、运量来确定，如表3-1所示。注：（1）近期指交付运营后第10年。（2）年客货运量为重车方向的货运量与由客车对数折算的货运量之和。每天1对的旅客列车按1.0 Mt（百万吨）货运量折算。引言二、铁路等级和技术标准（二）铁路主要技术标准除铁路等级基本标准外，铁路主要技术标准还包括正线数目、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等，这些标准是确定铁路能力大小的决定因素。同时这些标准对设计线的工程造价和运营质量有重大影响，并且是确定设计线一系列工程标准和设备类型的依据，故称为铁路主要技术标准。引言01任务一铁路线路的平面和纵断面案例引导“人字形”铁路是如

4、何解决这一难题的？京张铁路自北京丰台起、至河北张家口，于1905年10月开工，并于1909年10月建成。当时的清政府委派詹天佑为京张铁路局总工程师。詹天佑在主持设计修建京张铁路时遇到了很多难题，其中最大的难题就是修筑从南口到八达岭岔道城的关沟段铁路。这段路地势陡、坡度大，最大坡度达33，即每前进1 000米，坡度就上升33米。这样的坡度，火车是不能直接爬上去的，因为当时火车最高爬坡率只有25。于是詹天佑借鉴美国高山地区铁路设计，设计出用“长度”换“高度”的“人字形”铁路，成功地解决了这一难题。在20世纪初，如此大胆的设计在中国铁路建筑史上是一个不小的创举。案例引导铁路线路在空间的位置是用它的线

5、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。选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。如图3-1所示，某铁路线路要从A，B，C三点经过。方案一是走最短路径，可将A，B和B，C分别用直线相连，这样在AB线段上要修两座桥梁跨越河流，在BC线段上要开挖隧道穿越山岭；方案二是用折线ADB和BEC来代替AB和BC，使其绕避障碍，在折线的转角处，就需用曲线连接。曲线可改变线路的走行方向，也可用来绕避地面障碍或地质不良地段，从而减少工程量，缩短工期，降低造价，

6、获得较好的经济效益。铁路线路的平面2 21 1主要内容 铁路线路的纵断面3 3 线路标志1.铁路线路的平面（一）铁路线路的平面组成铁路线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的过渡曲线（也称为缓和曲线）组成。在线路平面设计时，为缩短线路长度和改善运营条件，应尽可能设计较长的直线段；但当线路遇到障碍时，为减少工程造价和运营支出，应设置曲线。1圆曲线铁路线路在转向处所设的曲线称为圆曲线，其基本要素有曲线半径（R）、曲线转向角（）、曲线长度（L）和切线长度（T），如图3-2所示。在线路设计时，一般是先设计出和R，再按下式算出T及L：曲线转向角的大小由线路走向、绕过障碍物的需要等确定。圆曲线半径的大

7、小，反映了曲线弯曲度的大小。圆曲线半径愈小，弯曲度愈大。1.铁路线路的平面（一）铁路线路的平面组成1圆曲线因此，正确地选用曲线半径就显得十分必要。为了保证线路的通过能力，并有一个良好的运营条件，国家标准对区间线路的最小曲线半径做了具体规定，如表3-2所示。列车在曲线上行驶的速度越快，所产生的离心力也就越大，为了保证列车运行的安全、平衡和舒适，必须限制列车通过曲线时的速度。1.铁路线路的平面（一）铁路线路的平面组成2缓和曲线在直线与圆曲线之间要设置缓和曲线，以保证行车平顺。缓和曲线的作用是：在缓和曲线范围内，其半径由无限大渐变到圆曲线半径，从而使车辆产生的离心力逐渐增加，有利于行车平稳；在缓和曲

8、线范围内，外轨超高由零递增到圆曲线上的超高量，使向心力逐渐增加，与离心力的增加相配合；当曲线半径小于350 m，轨距需要加宽时，可在缓和曲线范围内，由标准轨距逐步加宽到圆曲线上的加宽量，如图3-3所示。1.铁路线路的平面（二）曲线附加阻力线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行带来阻力增大和行车速度限制等不良影响。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；同时还由于外轨长于内轨，内侧车轮在轨面上滚动时产生相对滑动，给运行中的列车带来附加阻力，这种阻力就称为曲线附加阻力。曲线附加阻力与曲线半径成反比。曲线半径越小，曲线阻力越大，运营条件就越差。2.铁路线路的纵断面为了

9、适应地面的起伏，线路上除了平道以外，还会修成不同的坡道。线路纵断面就是由长度不同、陡缓各异的坡段组成的。坡段的特征用坡段长度和坡度值表示。（一）坡段长度和坡度值坡段长度为坡段两端变坡点间的水平距离。坡度为该坡段两端变坡点的高差与坡段长度的比值，以千分数表示，即坡度上坡取正值，下坡取负值，如图3-4所示。（）2.铁路线路的纵断面（二）坡道附加阻力列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的阻力，这一阻力称为坡道附加阻力。如图3-5所示，机车车辆所受的重力(kN)可以分解为垂直于坡道的分力和平行于坡道的分力。分力就是坡道附加阻力，的计算公式为列车平均每单位重量所受到的坡道阻力，称为单位坡道阻力（），

10、的计算公式为 这意味着机车车辆每单位重量上坡时所受的坡道阻力（牛顿数），等于这一坡道的坡度数。列车上坡时，坡道阻力规定为“+”；下坡时，坡道阻力规定为“-”。(kN)(N/kN)2.铁路线路的纵断面（三）限制坡度每一铁路区段都是由许多平道和不同坡度的坡道组成的。坡道的坡度不同，它们对列车牵引重量的影响也就不同。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，称为限制坡度（）。在一般情况下，限制坡度的数值往往和区段内陡长上坡道的最大坡度值相当。如果在坡道上有曲线，那么这一坡道的单位坡道阻力值和单位曲线阻力值（）之和，不能大于该区段规定的限制坡度的阻力值，即 限制坡度的大

11、小，会影响一个区段甚至全铁路线的运输能力。限制坡度越小，列车重量可以增加，运输能力就越大，运营费用就越省。技规规定的最大限制坡度的数值如表3-3所示。2.铁路线路的纵断面（三）限制坡度在个别线路的越岭地段，由于地形障碍显著而集中，若仍采用表3-3所列规定的限制坡度，实际上有困难或工程造价太高时，在经过详尽的技术经济比较后，允许采用大于限制坡度的加力牵引坡度。加力牵引坡度是指在大于限制坡度的坡道地段，为了统一全区段的列车重量标准，保证必要的线路通过能力，而进行多机牵引的坡度2.铁路线路的纵断面（四）变坡点平道与坡道、坡道与坡道的交点，称为变坡点。列车经过变坡点时，由于坡度的突然变化，车钩内产生附

12、加应力；坡度变化越大，附加应力越大，两车钩上下错移量过大，容易发生断钩、脱钩等事故。为了保证列车的平稳运行和安全，我国铁路规定，在，级线路上，相邻坡段的坡度代数差绝对值大于3、级铁路大于4时，应以圆型竖曲线连接，如图3-6所示。竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，级铁路为10 000 m，级铁路为5 000 m。3.线路标志为了线路的维修和养护，也为了司机和车长等工作上的需要，在线路沿线设有各种线路标志。其中，常见的有公里标、半公里标、曲线标、圆曲线与缓和曲线始终点标、桥梁及坡度标等。案例分析如图3-7所示为京张铁路“人字形”铁路路线的示意图。当列车行驶到这一路段时，用两个机车前牵后推，由

13、石佛寺引上山，沿“人字形”线路的一边，经过黄土岭线路的入口到达青龙桥车站。然后列车掉头退回，后推机车改为前牵，前牵机车改为后推，沿“人字形”的另一边，向西北方向直接进入八达岭隧道。这样的设计可以将线路的坡度降低至28，隧道也由原测的1 800米缩短为1 091米，而且工程费用还可节省10万两白银，施工的强度和难度也降低了很多。“人字形”铁路的修筑，已经成为一件举世瞩目的伟大工程。02任务二任务二铁路线路的基本组织结构铁路线路的基本组织结构21铁路轨道发展史在蒸汽机车刚出现的时候，轨道是在石头上用铆钉固定钢轨，中间还留有石块路面的，如图3-8（a）所示。随着蒸汽机车的进一步发展，铁路开始专供火车

14、使用，但基本结构还是用铆钉把钢轨固定在石头上，路基结构也很简单，如图3-8（b）所示。随着时间的推移，铁路演变成现在最常见的样子（见图3-8（c），即将钢轨和轨枕用扣件连接，钢轨接头之间用螺栓连接，轨枕之间填充道砟。随着铁路运输的发展、车辆速度的提高，无缝线路开始出现，如图3-8（d）所示。从这一时期开始，坐火车就不会再听到“况且况且”的节奏了。随着建筑材料的发展，混凝土轨枕由于其性能和价格上的优势开始被大规模应用于铁路，如图3-8（e）所示。20世纪70年代，德国人开始进行无砟轨道（见图3-8（f）的研究，作为高速铁路轨道结构的探索，开启了铁路轨道结构的新时代。案例引导1.路基（一）路基的基

15、本形式铁路基是轨道的基础，是铁路线路的重要组成部分。它直接承受轨道的重量，承受轨道传来的机车车辆的荷载。路基的质量对整个线路质量和行车安全有很大的影响。因此，路基必须填筑坚实，基床应强化处理，并经常保持干燥、稳定和完好状态，以保证运输安全畅通。路基工程主要由路基本体、路基排水设备、路基防护及加固建筑物三部分组成。在铁路线路工程中，路基常见的两种基本形式是路堤和路堑，如图3-9所示。当路肩设计标高高于天然地面时，路基以填筑方式构成，这种路基称为路堤。路堤的组成包括路基顶面、边坡、护道、取土坑或纵向排水沟等。当路肩设计标高低于天然地面时，路基以开挖方式构成，这种路基称为路堑。路堑的组成包括路基顶面

16、、边坡、侧沟、隔带、弃土堆和天沟等。1.路基（二）路基的排水和防护措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比较不易保持，它受许多因素的影响。在一般情况下，水的侵害往往是一个主要原因。因此，在路基的构造形式上处处要考虑如何有利于排水。路基面的形状应设计为三角形路拱，由路基中心向两侧设4%的人字排水坡。曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。区间路基面宽度应根据旅客列车设计行车速度、远期采用的轨道类型、正线数目、线间距、曲线加宽、路基面两侧沉降加宽、路肩宽度、养路形式、接触网立柱的设置位置等，通过计算确定。1.路基（二）路基的排水和防护措施1路基排水为保持路基经常处于干燥

17、、坚固和稳定状态，路基上设有一套完整的排水设备。如纵向排水沟、侧沟和截水沟是为了排除地面水而设置的，如图3-10所示。除了地面水以外，地下水也是破坏路基坚实、稳固的一个重要因素。为了拦截地下水，降低地下水位，常采用渗沟和渗水管等地下排水设备，如图3-11所示。地下水渗入渗沟后，可通过渗水管纵向排出路堑。1.路基（二）路基的排水和防护措施2路基的防护路基坡面的地表水流沿山坡呈片状流动，它与边坡坡度及坡面状态等有关。缓坡、粗糙或有草木生长时，地表水流速小些，反之就大些。路基坡面地表水流对坡面有洗蚀破坏作用，时间长了还会把坡面冲成纹沟、鸡爪沟，进而破坏路基边坡的稳定性。因此，对路基坡面地表水流的洗蚀

18、应及时进行坡面防护，并修筑排水设备，保证排水通畅。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。此外，还可以设置挡土墙或其他拦挡建筑物，如图3-12所示。2.桥隧建筑物（一）桥梁当铁路线路要跨越江河、溪沟、谷地或耢地，或与既有公路、铁路形成立体交叉时，就需要修建桥涵建筑物，以使铁路线路得以继续向前延伸。桥涵建筑物包括桥梁、涵洞和明渠等。1桥梁的组成桥梁主要由桥面、桥跨、墩台及基础三部分组成，如图3-13所示。2.桥隧建筑物（一）桥梁桥面是桥梁上铺设的轨道部分；桥跨是桥梁承受荷载、跨越障碍的部分；墩台是支承桥跨结构的部分，包括桥墩和桥台，设于桥梁中部的支座称为桥墩，设于桥梁两端

19、的支座称为桥台；桥墩与桥台的底部为墩台的基础。两个相邻墩台之间的空间称为桥孔。每个桥孔在设计水位处的距离称为孔径。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限界空间，称为桥下净空。桥梁的孔径和桥下净空应能满足泄洪、排水和船舶通航的要求。每一桥跨两端支座间的距离，称为跨度。整个桥梁包括墩台在内的总长度，是桥梁的全长。2.桥隧建筑物（一）桥梁2桥梁的分类桥梁的种类很多、形式多样，一般可按桥梁的建造材料、桥梁长度、桥梁外形以及桥梁跨越障碍的不同加以区分。按建造材料不同，桥梁可分为钢桥、钢筋混凝土桥、石桥等。钢桥的质量轻、强度大、安装较方便，多用于跨度较大的桥梁。钢筋混凝土梁具有造价低、经济实

20、用、坚固耐用、易养护和噪音小等优点，因而得到了广泛的采用。石拱桥亦有造价低、经久耐用、养护费用低等优点，可就地取材，节省大量的钢材和水泥。1按建筑材料分桥梁可分为小桥（）、中桥（）、大桥（）和特大桥（）等。2按桥梁长度分2.桥隧建筑物（一）桥梁2桥梁的分类3按桥梁外形分（四）航空运输按桥梁外形不同，桥梁可分为梁桥、拱桥、斜拉桥等，如图3-14所示。2.桥隧建筑物（一）桥梁2桥梁的分类4按按桥梁跨越的障碍分按桥梁跨越的障碍不同，桥梁可分为：跨河桥跨越江河、湖泊；跨线桥又称立交桥，铁路、公路相互交叉时所建的桥梁，如图3-15所示；高架桥又称栈桥或旱桥，跨越宽谷、深沟，如图3-16所示。2.桥隧建筑

21、物（二）涵洞涵洞主要由洞身（由若干管节所组成）、基础、端墙和翼墙所组成，如图3-17所示。管节埋在路基之中，它具有一定的纵向坡度（从进口向出口），以便排水。端墙和翼墙的作用，是便于水流进出涵洞，同时还可以保护路堤边坡，使它不受水流的冲刷。按建筑材料不同，涵洞可分为石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵和铁涵等。涵洞的截面有矩形、圆形、拱形等不同形式。涵洞的孔径一般是0.756.0 m。2.桥隧建筑物（三）隧道1隧道的分类按长度不同，铁道隧道可分为短隧道（长度小于3 000 m）、长隧道（长度为3 00010 000 m）和特长隧道（长度大于10 000 m）。按所在位置和埋藏条件不同，隧道又可分为傍山隧

22、道、越岭隧道、地下铁道、深埋和浅埋隧道。按洞内行车线路数量不同，隧道还可分为单线隧道、双线隧道及多线隧道。3洞门2衬砌 1.洞身4避人洞和避车洞洞身是隧道的主要组成部分，其长度由两端洞门的位置决定。洞身是列车通过的通道，为保证行车安全。衬砌的作用是用来承受地层的压力，防止坑道周围地层的变形，防止岩石的风化和坍落，维护坑道轮廓不侵入建筑限界的范围，以确保行车安全。主要是采用整体灌注式衬砌，由拱圈、边墙和仰拱组成，如图3-18所示。洞门是隧道进出口处，其主要作用是用来保证洞口土体仰坡和边坡的稳定，并通过洞门位置的排水系统将仰坡流下的雨水引离隧道，以防止水流冲刷洞门，如图3-19所示。为使工作人员、

23、行人及运料小车避让列车，在隧道的两侧互相交错修建了避人洞和避车洞，它们是隧道的附属建筑物。2.桥隧建筑物（三）隧道2隧道的构造2.桥隧建筑物（三）隧道2隧道的构造3.道口、交叉及线路接轨铁路道口和人行过道均应设置道口标志、道口路段标线、司机鸣笛标及护桩，根据需要设置栅栏或其他安全防护设施。有人看守道口根据需要修建道口看守房，设置照明灯、警示灯、遮断色灯信号机和道口自动通知设备，并督促地方道路管理部门设置齐全道口警示标志。（一）道口、交叉新建的岔线不准在区间内与正线接轨；特殊情况必须在区间内接轨时，须经业务主管部门批准，但在接轨地点应开设车站（线路所）或设辅助所管理。因路内施工临时性的区间出岔，

24、应按期拆除。站内铺设及拆除道岔、线路时，应经铁路局批准。（二）线路接轨4.轨道在路基、桥隧建筑物修成之后，就可以在上面铺设轨道。轨道是各种列车行驶的基础，其作用是引导列车运行，直接承受车轮的动压力，并传到路基、桥梁和隧道等基础结构上。目前世界各国铁路使用的轨道结构包括有砟轨道结构和无砟轨道结构。有砟轨道结构是传统的轨道结构。随着运量、轴重和速度的不断提高，传统有砟轨道结构也在不断优化加强，轨道部件不断更新。近年来，我国还针对不同的运营条件，铺设了不同技术类型的近万公里的无砟轨道结构。这些无砟轨道结构在平顺性和列车高速运行性能、少维修以及全寿命周期费用等方面占有相当大的优势。轨道结构的类型应根据

25、运营条件、要求的使用寿命、维修方式和维修量、铺设地点及材料的可行性等因素来选择，还应考虑铺设和日后维修的费用等因素，以使整个使用周期费用最低。钢轨1轨枕2连接零件3道床4防爬设备5道岔64.轨道（一）有砟轨道有砟轨道一般由钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备和道岔等部件组成。4.轨道（一）有砟轨道如图3-20所示：4.轨道（一）有砟轨道钢轨的作用是直接承受车轮的巨大压力并引导车轮的运行方向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。为了使钢轨具有最佳的抗弯性能，钢轨的断面形状采用“工”字形，如图3-21所示，由轨头、轨腰和轨底组成。1钢轨轨枕的作用是支承钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床，保持

26、钢轨位置和轨距。轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并且造价低、制作简单、铺设及养护方便。按制作材料不同，轨枕可分为钢筋混凝土枕和木枕两种。2轨枕4.轨道（一）有砟轨道4.轨道（一）有砟轨道连接零件包括接头连接零件和中间连接零件两类。接头连接零件是用来连接钢轨与钢轨之间的接头的，它包括夹板、螺栓、螺帽和弹性垫圈等。钢轨接头处必须保持一定的缝隙，这一缝隙称为轨缝。当气温发生变化时，轨缝可满足钢轨的自由伸缩。钢轨接头是线路上最薄弱的环节，它使行车阻力和线路维修费用显著增加，因此它是线路维修工作的重点对象。中间连接零件（又称扣件）的作用是将钢轨紧扣在轨枕上。3连接零件道床是铺设在路基面上的石碴（道

27、碴）垫层，主要作用是支承轨枕，把从轨枕上部的压力均匀地传递给路基；并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动；缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击；调整线路的平面和纵断面。道床的材料应当具有坚硬、不易风化、富有弹性、有利于排水等特点，常用的材料有碎石、卵石、粗砂等。其中以碎石为最优，我国铁路一般都采用碎石道床。道床的断面呈梯形，其顶面宽度、边坡坡度及道床厚度等均根据轨道的类型而定。4道床（一）有砟轨道4.轨道列车运行时的纵向力会使钢轨产生纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动，这种现象称为轨道爬行。轨道爬行经常出现在单线铁路的重车方向（运量大的方向）、双线铁路的行车方向、长大下坡道上及进站前的制动距离内。轨

28、道爬行往往引起轨缝不匀、轨枕歪斜等线路病害，对轨道的破坏性极大，严重时还会危及行车安全。道床的断面呈梯形，其顶面宽度、边坡坡度及道床厚度等均根据轨道的类型而定。我国铁路广泛采用穿销式防爬器，如图3-22所示。为充分发挥防爬器的防爬能力，常在轨枕间安装防爬撑，将若干根轨枕联系起来，如图3-23所示。5防爬设备（一）有砟轨道4.轨道（一）有砟轨道4.轨道道岔是一种使机车车辆能从一股道转入或越过另一股道的线路连接设备，大量铺设在车站内，以满足各种作业需要，最常见的是普通单开道岔。1.普通单开道岔普通单开道岔由转辙器、辙叉及护轨、连接部分组成，如图3-24所示。2.道岔号数道岔因其辙叉角的大小不同，有

29、不同的道岔号（N），道岔号数表明了道岔各部分的主要尺寸。道岔号数是用辙叉角（）的余切值来表示的，如图3-25所示，其计算公式为由此可见，辙叉角越小，N值就越大，导曲线半径也越大，机车车辆侧线通过道岔时就越平稳，允许的侧线过岔速度也就越高。6道岔（一）有砟轨道4.轨道4.轨道 目前，我国铁路的主要线路上大多使用9，12，18，30号道岔，它们所允许的侧向通过速度分别为30 km/h，45 km/h，80 km/h和140 km/h。有砟轨道结构具有如下特点：（一）有砟轨道初期建设投资较低；弹性好，铺设、改建及维修方便；但随着列车速度提高，道砟粉化及道床累积变形速率随之加快；需要进行轨道结构强化和

30、频繁的养护维修作业；在高速运行条件下易产生道砟飞溅现象。与无砟轨道相比，有砟轨道的道砟状态在列车荷载作用下更容易变化，并导致轨道几何形位出现偏差。4.轨道 1无砟轨道的结构无砟轨道是利用成型的组合材料代替道砟，将轮轨力分布并传递到路基基础上，是一种少维修的轨道结构。无砟轨道一般由钢轨、轨枕、混凝土整体道床、连接零件和道岔等部件组成。路基上的无砟轨道一般由基础防冻层、支承层、防排水系统、钢轨扣件系统以及其他附属设施共同构成，而桥梁和隧道中的无砟轨道系统构成则具有不同的特点。2无砟轨道的优缺点优点：无砟轨道整体性、连续性、稳定性和耐久性好，轨道几何形位易于保持，可以提供更大的纵、横向阻力，有利于铺

31、设无缝线路及高速行车。无砟轨道弹性均匀，平顺性高，轨道变形小，具有维修工作量少、维修费用较少、全寿命周期成本低的特点，因此也称其为低（少）维修轨道（Low-maintenance Track），可减少运输干扰和事故隐患，适用于运量大、速度快和密度高的线路。（二）无砟轨道4.轨道2无砟轨道的优缺点缺点：无砟轨道建设成本比有砟轨道高，施工方法特殊，要求先进的成套施工设备，施工精度要求高，需严格控制设计和施工质量。无砟轨道基础的刚性较大，轮轨噪声辐射范围相对较大，对扣件和垫层有特殊的弹性要求，如有减震降噪的特殊要求，需要采取相应措施。一旦出现病害，整治非常困难，如遇到地震等灾害的破坏，结构的可修复性

32、差。目前，无砟轨道在300350 km/h的高速铁路已得到广泛应用，并已显示出明显的优越性，取得了良好的技术和经济效益。无砟轨道具有结构连续、平顺、稳定、耐久和少维修的特点，可满足高速、安全、舒适和运行准点等行车要求。（二）无砟轨道轨距是钢轨头部踏面下16 mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。我国铁路主要采用1 435 mm的标准轨距。轨距小于1 435 mm的铁路统称为窄轨铁路，轨距大于1 435 mm的统称为宽轨铁路。如图3-26所示，从机车车辆轮对和直线地段钢轨的相互位置中可以看出：轮距（）=轮对宽度（q）+活动量（）轨距直线地段两股钢轨的顶面应保持在同一水平。如有误差，在正线和到发

33、线上，在规定的距离范围内两股钢轨的顶面高差不允许超过4 mm。水平4.轨道 2曲线部分的轨距和水平（三）轨距4.轨道（三）轨距2曲线部分的轨距和水平 轨距加宽机车车辆走行部中只能保持平行而不能做相对运动的车轴中心线间的最大距离，称为固定轴距，如图3-27所示。为了使机车车辆顺利地通过曲线，需要对小半径曲线的轨距要适当加宽。我国铁路规定曲线轨距加宽如表3-4所示。4.轨道（三）轨距2曲线部分的轨距和水平 外轨超高机车车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外轨承受了较大的压力，因而造成两股钢轨磨耗不均匀现象，严重时还可能造成翻车事故。故将曲线上的外轨抬高，使机车车辆内倾，以平衡离心力的作用。外

34、轨比内轨高出的部分称为超高，如图3-28所示。曲线外轨超高量（h）通常可用下列公式计算式中：（mm）列车平均运行速度（km/h）；曲线半径（m）。外轨超高和轨距加宽的设置办法，都是从缓和曲线的起点开始，逐渐增加，到圆曲线起点时，超高和加宽都应达到规定的数值。案例分析随着我国高速铁路（客运专线、城际铁路）建设的快速发展，研发具有自主知识产权的板式无砟轨道成套技术已成为体现我国高铁技术水平、彰显国家实力的当务之急，也是我国高铁走出国门所急需的技术支撑。铁道部于2009年在成都至都江堰城际客运专线，开展了具有完全知识产权的板式无砟轨道成套技术工程实验与设计创新工作，并取得了成功，于2010年12月正

35、式定型为CRTS型轨道板。其试验成果在湖北城际、盘锦至营口和沈阳到丹东客运专线铁路应用和实践。CRTS型板式无砟轨道总体结构方案为带挡肩的新型单元板式无砟轨道结构，主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土（自流平混凝土调整层）、限位挡台、中间隔离层（土工布）和钢筋混凝土底座等部分组成。CRTS型板式无砟轨道由我国自主研发并具有完全自主知识产权，相比于型板和型板，列车高速通过的平顺性更高，旅客乘坐舒适度更好，为中国高铁“陆地飞行”提供了更多安全保障。03任务三限界及工务作业限界及工务作业54案例引导2016年6月22日上午，济南铁路局在胶新线临沂北站上道试产换轨1.5公里任务获得成功。该

36、国产HGCZ-2000型换轨车拨轨落槽一次到位，轨距达标；扣件回收全自动，干净利落，符合各项作业标准，赢得了在场专业人员的称赞。换轨就是在钢轨磨损量到达一定程度进行的钢轨重新铺设、更换。在过去相当长一段时期内，铁路换轨如果要保证1.5公里的施工里程，必须组织数十、上百工人依靠撬棍、大锤等手工拨轨，施工线漫长，工作量巨大。由于既有线运输密度越来越高，“天窗”作业时间受限更多，传统的换轨施工面临着劳务工繁多、分散不易管理、被替换的扣件需要人工回收等难题，现场施工难以组织。我国大型铁路养路机械发展现状何？1.限界为了确保机车车辆在铁路线路上运行的安全，防止机车车辆撞击邻近线路的建筑物和设备，而对机车

37、车辆和接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线，称为限界。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。机车车辆限界是和桥梁、隧道等限界起相互制约作用的，当机车车辆在满载状态下运行时，也不会因产生摇晃、偏移等现象而与桥梁、隧道及线路上其他设备相接触，以保证行车安全。1机车车辆限界2建筑接近限界建筑接近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行所必需的横断面的最小尺寸。建筑接近限界与机车车辆限界之间的空间为安全空间，如图3-29所示。留有安全空间的目

38、的：一是为保证“超限货物列车”顺利运行，二是为适应运行中的列车横向晃动偏移和竖向上下振动，防止与邻近的建筑物或设备发生碰撞.2.工务工作由于列车不间断地运行以及自然界和人为的作用，逐渐产生各种变形或损坏，以致发生病害，削弱了轨道的强度和稳定性，影响列车高速、平稳运行，威胁行车安全。因此，为了确保列车能按规定的最高速度安全、平稳、保证线路设施经常处于完好状态，这就是铁路工务部门的基本任务。工务段是工务部门的基层生产单位，负责领导线路维修工作。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）线路经常维修线路经常维修的基本任务是保持线路状态的完好，使列车能以规定速度安全、平稳和不间断地

39、运行，并尽量延长设备使用寿命。线路经常维修工作包括综合维修（计划维修）、经常保养和临时补修等。在线路维修工作中，还包括巡道、线路维修单项作业等。1巡道工作巡道工作是保证线路状态完好、维护行车安全所必需的重要措施。基本作业基本作业包括起道、拨道、改道、调整轨缝、捣固、清筛道碴等。临时补修临时补修主要是及时整修超过容许偏差限度的轨道几何尺寸和突发性病害，以保证行车平稳和安全。综合维修综合维修是按周期对线路进行综合性修理，以改善轨道弹性，调整轨道几何尺寸，整修和更换设备零部件，以恢复线路完好的技术状态。综合维修是预防病害，保持线路经常良好的重要方法。经常保养经常保养既不同于综合维修对线路做全面综合性

40、修理，又不同于临时补修仅限于整修单个超限病害。它是一个使轨道常保持质量目标管理的修程。2453（一）线路经常维修2.工务工作2.工务工作（二）线路大修线路经常维修的特点是预防线路病害的发生，保持线路的完好状态。但是经过较长时间后，线路的各个部分还会发生磨损或变形，单纯依靠经常维修就难以整治了。同时由于新技术的采用，有必要加强原有线路，提高线路质量,因此必须进行线路大修。线路大修工作和经常维修不同，要根据专门的勘测调查和设计文件对线路进行一次全面、彻底的翻修或加强。线路大修施工的内容有：矫正并改善线路的平面和纵断面；全面更换或抽换、修理钢轨；更换或补充轨枕；清筛和更换道床、补充道碴，全面起道并捣

41、固、改善道床断面；整治路基和安装防爬设备等。线路经过大修后，其质量标准应符合设计要求或得到加强。（三）线路中修中修的目的是消灭上次线路大修以后由于列车运行而积累下来的，但又不是经常维修所能消除的病害。中修的主要内容是加强道床，解决道床不洁及厚度不足问题，同时更换失效轨枕，整修钢轨，使线路质量基本上恢复到或接近于原来的标准。中修是在两次大修之间的修理，是延长大修周期的重要手段。2.工务工作（四）线路作业的机械化线路作业在过去是一项既费时费工，费力，占用大量的人力、物力和财力的一项作业。目前养路机械已由小型到大型、由低级到高级、由单机到联合机械，逐步发展到采用先进技术设备的大型、高效、多功能的机械

42、。实践证明，实现维修作业机械化，可使线路质量和作业效率大为提高，维修费用和人力也得到大量节省。目前，我国线路作业机械化程度约为30%左右。为了加快发展步伐，在工务段普遍设立了机械化工队和养路工区，配备了以单项、小型为主的养路机械，如电动捣固机、扒碴机、边坡回填机、液压起道机等，从而减轻了劳动强度，提高了作业效率。目前，世界各国都在着手研究如何进一步强化线路结构，以减少线路维修作业量。案例分析现代化铁路的基本特征就是高速度、大运量、高密度和重型轨道结构，对铁路的养护也提出了更高的要求。大型养路机械主要是指养护、维修、整修铁路线路的机械设备，包括线路石砟清筛、线路石砟捣固密实、线路道床震动稳定、线路道床整形等设备。大型养路机械设备既具有类似机车的自行和连挂运行功能，又具有独特的能满足线路修理规范标准的功能，其系统集成性强，技术难度大，属于铁路和轨道的重大技术装备。近年来，铁道部不断加大对大型养护机械的投入力度，使我国铁路大型养护机械形成了一定的装备规模。根据“十三五”规划，中铁总计划进行铁路固定资产投资3.5至3.8万亿元人民币。同时，中国已安装大型铁路线路养护机械的数量将从2010年的每千公里17台增加到2019年的28.5台。届时，大型养护机械的综合作业范围会覆盖全路繁忙干线和提速线路，形成以大型养护机械为主要作业手段的新的生产格局。谢谢观看！谢谢观看！2023年1月4日