铁道概论铁路线路课件.pptx
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1、一、概述一、概述1.铁路线路的作用铁路线路的作用n铁路线路是机车车铁路线路是机车车辆运行和列车运行辆运行和列车运行的基础。的基础。n铁路线路是由铁路线路是由路基路基、桥隧建筑物桥隧建筑物和和轨道轨道组成的一个整体工组成的一个整体工程结构。程结构。一、概述一、概述2.铁路勘探设计铁路勘探设计n铁路建设划分为铁路建设划分为3个阶段:个阶段:(1)前期工作)前期工作 方案研究,初测和初步设计方案研究,初测和初步设计(2)基本建设)基本建设 定测,技术设计,施工图设计,工程施工,验收投定测,技术设计,施工图设计,工程施工,验收投产产(3)投资效果反馈)投资效果反馈 铁路运行若干年后,由建设单位会同有关
2、部门,对铁路运行若干年后,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。工程质量、技术指标和经济效益考察验证。一、概述一、概述3.铁路等级铁路等级 我国铁路的等级分为三级,用罗马数字我国铁路的等级分为三级,用罗马数字、表示表示等级等级铁路在路网中的意义铁路在路网中的意义远期年客货运量远期年客货运量在路网中起骨干作用在路网中起骨干作用=20 (百万吨百万吨)1.在路网中起骨干作用在路网中起骨干作用2.在路网中起联络、辅助作在路网中起联络、辅助作用用=10为某一区域服务,具有地区为某一区域服务,具有地区运输性质运输性质6060-3030-1515-88最高行车速度最高行车速度km
3、/h14012012010080轨轨道道结结构构钢轨钢轨kg/m7060504343-38轨轨枕枕根根数数预应力混预应力混凝土枕凝土枕根根/km1840-176017601760-16801680-16001600-1520木枕木枕184018401840-17601760-16001600道道床床厚厚度度非渗非渗水土水土路基路基面层面层cm3030252020垫层垫层2020202015岩石、渗岩石、渗水土路基水土路基3535303025四、轨道四、轨道3、轨道的类型、轨道的类型结论结论n1、确定轨道类型的因素是、确定轨道类型的因素是运营条件运营条件n2、不同类型的轨道其不同类型的轨道其结构
4、不同结构不同四、轨道四、轨道4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础n将每根将每根12.5m12.5m或或25m25m长的钢轨联结成轨道,很显长的钢轨联结成轨道,很显然每隔然每隔12.5m12.5m或或25m25m就会有一个接头。接头之间就会有一个接头。接头之间还有一道轨缝,大约为还有一道轨缝,大约为6mm6mmn无缝线路无缝线路也叫长钢轨线路。也叫长钢轨线路。就是把若干根标准长度的就是把若干根标准长度的钢轨经焊接成为钢轨经焊接成为10002000m而铺设的铁路线路而铺设的铁路线路 无缝线路的优点无缝线路的优点n与普通线路相比,无缝线路在其长钢轨段内消与普通线路相比,无缝线路在其长钢轨
5、段内消灭了轨缝,消除了车轮对钢轨接头的冲击,使灭了轨缝,消除了车轮对钢轨接头的冲击,使列车运行平稳,延长了线路设备和机车车辆的列车运行平稳,延长了线路设备和机车车辆的使用寿命,减少了线路养护维修工作量,并能使用寿命,减少了线路养护维修工作量,并能适应高速行车的要求,是轨道现代化的发展方适应高速行车的要求,是轨道现代化的发展方向。向。四、轨道四、轨道4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础 如何克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力?如何克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力?n在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道,限在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道,限制了钢轨的自由伸缩。制了钢轨的自由
6、伸缩。n温度变化时温度变化时,钢轨不能自由伸缩,只能在钢轨内部钢轨不能自由伸缩,只能在钢轨内部产生应力,这个力是由轨温变化引起的,叫做温产生应力,这个力是由轨温变化引起的,叫做温度力,它均匀的作用在钢轨的全长上度力,它均匀的作用在钢轨的全长上 n实验表明,直径实验表明,直径24mm24mm的高强螺栓,六孔夹板接头可提供的高强螺栓,六孔夹板接头可提供4040至至6060吨的纵向阻力吨的纵向阻力 四、轨道四、轨道4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础n锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温,锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温,以保证无缝线路钢轨冬天不被拉断,夏天不致以保证无缝线路钢轨
7、冬天不被拉断,夏天不致胀轨跑道胀轨跑道 n式中式中 F温度力温度力 S钢轨断面积,可看作定值钢轨断面积,可看作定值 所以温度力只和轨温变化所以温度力只和轨温变化t有关。有关。n就北京地区来说,最高轨温为摄氏就北京地区来说,最高轨温为摄氏62.262.2,最低轨,最低轨温为零下温为零下2222度,中间轨温为度,中间轨温为19.919.9。根据无缝线。根据无缝线路强度和稳定性计算得出的结果,北京地区最佳锁路强度和稳定性计算得出的结果,北京地区最佳锁定轨温为定轨温为2424,实际允许锁定轨温为,实际允许锁定轨温为19-2919-29。四、轨道四、轨道4.无缝线路和新型轨下基础无缝线路和新型轨下基础新
8、型轨下基础新型轨下基础n新型轨下基础主要指:新型轨下基础主要指:宽混凝土轨枕宽混凝土轨枕(又称轨又称轨枕板枕板)和和整体道床整体道床。n(1)轨轨 枕枕 板板轨枕板与普通轨枕一样长,宽轨枕板与普通轨枕一样长,宽度却大一倍。密铺时,相邻板块之间的缝隙只度却大一倍。密铺时,相邻板块之间的缝隙只有约有约18mm,几乎把道床顶面全部覆盖住,几乎把道床顶面全部覆盖住 n(2)整体道床整体道床碎石加水泥浆或用钢筋加混碎石加水泥浆或用钢筋加混凝土直接在路基面上筑成坚固的轨道基础,用凝土直接在路基面上筑成坚固的轨道基础,用以代替碎石道床。适合高速运行以代替碎石道床。适合高速运行 四、轨道四、轨道5.轨道上两股
9、钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n为了确保行车安全,轨道除为了确保行车安全,轨道除了应具有合理的组成外,还了应具有合理的组成外,还应保持两股钢轨的规定距离应保持两股钢轨的规定距离和轨顶面的相对水平位置。和轨顶面的相对水平位置。n1、直线部分的轨距和水平、直线部分的轨距和水平轨距轨距两股钢轨轨头顶面两股钢轨轨头顶面下下16mm范围内两钢轨作用范围内两钢轨作用边之间的最小距离。边之间的最小距离。n国际标准轨距国际标准轨距1435mmn 宽轨距宽轨距1520、1524、1676mm(俄罗(俄罗斯斯、乌克兰、乌克兰)n 窄轨距窄轨距1000、1067mm等(越南等(越南、泰、泰国国)n 我国主要
10、采用我国主要采用1435mm。n在机车车辆运行的动力作用下,轨距可能产生在机车车辆运行的动力作用下,轨距可能产生一定的偏差,我国规定这种偏差容许值为一定的偏差,我国规定这种偏差容许值为+6-2mm四、轨道四、轨道5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n水平水平 直线地段两根钢轨的顶面应保持在同一水直线地段两根钢轨的顶面应保持在同一水平平(允许误差允许误差4 mm)。四、轨道四、轨道5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n2、曲线部分的轨距和水平、曲线部分的轨距和水平n轨距加宽轨距加宽n 机车车辆走行部中只能保持平行而不能作相机车车辆走行部中只能保持平行而不能作相对运
11、动的车轴中心线间的最大距离,叫对运动的车轴中心线间的最大距离,叫固定轴固定轴距距 n由于固定轴距的影响,在曲线上运行时转向架由于固定轴距的影响,在曲线上运行时转向架的纵向中心线与曲线轨道中心线并不一致,引的纵向中心线与曲线轨道中心线并不一致,引起转向架前一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的起转向架前一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的内侧车轮轮缘挤压钢轨。在小半径曲线上轨距内侧车轮轮缘挤压钢轨。在小半径曲线上轨距应适当地加宽。应适当地加宽。四、轨道四、轨道5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置n轨距加宽轨距加宽曲线半径曲线半径R(m)加宽值(加宽值(mm)R3500350R3005R3001
12、5 曲线轨距加宽表曲线轨距加宽表 四、轨道四、轨道5.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置外轨超高外轨超高n机车车辆在曲线上机车车辆在曲线上运行时,由于离心运行时,由于离心力的作用使曲线外力的作用使曲线外轨承受了较大的压轨承受了较大的压力,必须将外轨抬力,必须将外轨抬高,高,使机车车辆使机车车辆内倾,以平衡离心内倾,以平衡离心力的作用,外轨比力的作用,外轨比内轨高出的部分称内轨高出的部分称为超高。为超高。n曲线外轨超高量的计算:曲线外轨超高量的计算:我国铁路规定:单线铁路超高最大值为我国铁路规定:单线铁路超高最大值为125 mm双线铁路超高最大值为双线铁路超高最大值为150 mm。
13、外轨超高、轨距加宽的设置办法外轨超高、轨距加宽的设置办法 从缓和曲线的起点开始,逐渐增加,到圆曲线从缓和曲线的起点开始,逐渐增加,到圆曲线起点时,超高和加宽部分达到规定的数值。起点时,超高和加宽部分达到规定的数值。211.8vhR式中:式中:列车最高运行速度列车最高运行速度 曲线半径曲线半径 vRn为了防止机车车辆在铁路线上运行时,发生侧为了防止机车车辆在铁路线上运行时,发生侧面擦撞,必须保证机车车辆运行有一个安全的面擦撞,必须保证机车车辆运行有一个安全的空间,因此,空间,因此,铁路对机车车辆和接近线路的建铁路对机车车辆和接近线路的建筑物、设备规定了不允许超越的轮廓尺寸,称筑物、设备规定了不允
14、许超越的轮廓尺寸,称为为限界。限界。n作用作用 确保机车车辆在铁路线路上运行的安全,确保机车车辆在铁路线路上运行的安全,防止机车车辆撞击临近线路的建筑物和设备防止机车车辆撞击临近线路的建筑物和设备n类别包括类别包括基本限界基本限界和和超限限界超限限界五、限界五、限界n(1)基本限界基本限界机车车辆限界机车车辆限界:机车车辆横断面的最大极限。机车车辆横断面的最大极限。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:是一个和线路中心线垂直的横断面,规定了保证机车车辆安全通行所必需的断面,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横断面的最小尺寸 n(2)超限限界超限限界 货物任何部分
15、的高度和宽度超过机车车辆货物任何部分的高度和宽度超过机车车辆限界时,称为限界时,称为超限货物超限货物。根据货物超限的程度可分为:根据货物超限的程度可分为:一级超限、一级超限、二级超限、超级超限二级超限、超级超限。六、工务工作六、工务工作n工务工作的基本任务工务工作的基本任务 在列车不间断地运行和自然条件作用下在列车不间断地运行和自然条件作用下,铁铁路线路会发生各式各样的变形或损坏。为了确路线路会发生各式各样的变形或损坏。为了确保列车能按规定的最高速度,安全、平稳和不保列车能按规定的最高速度,安全、平稳和不间断地运行间断地运行,以及延长线路各组成部分的使用以及延长线路各组成部分的使用寿命寿命,必
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