铁路运营基础--铁路线路

第二章 铁路线路、铁路选线与既有线改造第一部分 铁路线路 第一节 铁路线路的组成 第二节 铁路的平面和纵断面 第三节 限界 第二部分 铁路选线总论 第一节 铁路选线设计的基本任务与步骤 第二节 铁路选线设计工作的演进 第三节 铁路运量 第三部分 既有线改造

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第一节 铁路线路的组成原因：信号设备反映线路的状态 信号设备安装在线路设备上{转辙机(道岔)轨道电路(钢轨)}

线路定义： 机车车辆走行的通路叫线路,是机车车辆和列车 运行的基础。 线路组成：轨道 下部建筑 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。

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第一节 铁路线路的组成一、有砟轨道线路 定义：也称上部建筑，它由钢轨、轨枕、道床、道岔 和联结零件、防爬设备等组成。如下图：

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第一节 铁路线路的组成道床定义：道床是铺设 在路基面上的道碴(碎 石或砂子)层。 作用：道床铺设于 路基之上、轨枕之下，它 作为轨排的基础，应具有以下功用： (1)将机车车辆的荷载通过钢轨、轨枕并经过道床的扩散作用分散 于路基面上，起着保护路基的作用； (2)具有良好的排水性能，这对减轻轨道的冻害和提高轨道的承载 能力非常重要； (3)提供一定的弹性和浮力，起到缓冲和减振的作用； (4)用来保持轨道的平顺性和轨向，阻止轨枕移动钢轨。 8/14/2013 4

第一节 铁路线路的组成道床的材料：必须质地坚韧，吸水度低，排水性 能好，耐冻性能强，不易风化，不易压碎、磨碎和捣 碎，不易被风吹走和被水冲走。 用作道床材料的有碎石、熔炉矿碴、筛选卵石及 粗砂和中砂等，我国铁路多数采用碎石道碴。 随着列车运行速度的变化，石灰岩道碴容易碎成 细粒和粉末并与水结合成硬块，我们称之为板结，增 加了轨道的刚度，加剧了机车车辆对轨道的冲击振动 作用。因此，在我国繁忙干线和快速与高速客运专线 上，都要采用质地坚硬的火成岩道碴，如花岗岩、砂 岩、玄武岩等经过破碎筛选而成的道碴。 8/14/2013 5

第一节 铁路线路的组成道床的断面： 道床断面包括道床厚度、 顶面宽度及道床边坡三个主要 特征。 (1)道床厚度应根据作用在 道床顶面上的轨枕压力在道床内 部的传递性及路基的承载能力来 决定。 道床厚度，系指直线上或内轨中轴下枕底道碴处于压实状态时的 厚度。 桥梁上道碴槽内碎石道床厚度不得小于25cm,改建困难条件下， 不得小于20cm。

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第一节 铁路线路的组成(2)道床的顶面宽度主要取决于轨枕长度，其在 轨枕两端伸出的部分称为道床肩宽。 它的存在是为阻止石碴受到列

车振动而从轨枕下 挤出，以保持道床紧密状态和足够的横向阻力。 我国的道床肩宽，在普通线路上定为20~30cm; 在无缝线路上定为40~45cm,为了提高横向阻力，还 可根据需要将道床肩堆高15cm。 (3)自道床顶向引向路基顶面的斜坡称为道床边 坡，其大小对保证道床的坚固稳定有十分重要的意义。 道床边坡的稳定性取决于道碴材料的内摩擦角和 粘聚力，也与道床肩宽有一定的联系。8/14/2013 7

第一节 铁路线路的组成

道床变形：

弹件变形：发生在列车荷载作用下，当荷载卸除， 变形即恢复。

永久变形：在变形恢复过程中残留下来并随着列 车荷载重复作用的次数增加而积累的变形。

轨道结构的破坏：

道床下沉可分为初始急剧下沉和后期缓慢下沉阶段。 道床的下沉，特别是不均匀下沉，是轨道结构破坏的主 要形式之一。 道床不均匀下沉的结果导致轨道不平顺的产生，因 而影响列车运行的平稳。8/14/2013 8

第一节 铁路线路的组成钢轨

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第一节 铁路线路的组成钢轨的功用：钢轨的功 用，在于支撑并引导机 车车辆的车轮，直接承 受来自车轮的力，以及 为车轮的滚动提供最小 阻力的表面。(在电力牵 引或自动闭塞区段，钢 轨还可以兼供轨道电路 之用。)

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中性轴

R400中心线螺栓孔轴线176

97 305

150

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第一节 铁路线路的组成钢轨的质量和长度： 钢轨类型习惯上以“每米质量数”来表示。我国铁路采 用的钢轨类型主要有75kg/m,60kg/m,50kg/m,43kg/m。质量越大，表示截面的 强度特性越高。

世界各国铁路自行确定钢轨类型： 苏联铁路的钢轨类型为50kg/m,65kg/m,75kg/m, 美国干线上采用的钢轨为132RE(66kg/m),136RE(68kg/m)及l33RE(66.5kg/m)。 总的趋势是世界各国铁路的钢轨类型向重型发展，以适应日益繁重的运营条 件。 为了减少钢轨接头，应尽量采用长的钢轨，但世界各国铁路的钢轨长度都限 制在一定的范围内。苏联的标准钢轨长度为25m,德国为15m、60m、70m三种。美 国为11.89~23.96m,我国的标准采用25m和12.25m两种，对于75kg/m钢轨只有长 度为25m的一种。

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第一节 铁路线路的组成钢轨接头处可将相邻两根钢轨用夹板连接，夹板形状如图所示。 也可采用焊接的方法将钢轨连接在一起。

钢轨接头8/14/2013

斜坡支承型双头对称式夹板12

第一节 铁路线路的组成采用悬空的方式支承在轨枕上，如图

在两根钢轨的端跟留有8~10mm间隙，称为轨缝，使钢轨热 胀冷缩有一定的余地；但是，钢轨接头的存在，中断了连续的轨 线，车轮经过钢轨接头，便会产生剧烈的冲击振动，为了消灭钢 轨接头，采用焊接

方式把钢轨连接起来，使钢轨的长度远远长于 标准长度，就就是目前世界各国普遍采用的无缝线路，这为改善 列车运行创造了有利的条件。

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第一节 铁路线路的组成钢轨的伤损：钢轨在使用过程中常因发生裂纹、折断和磨耗 等伤损而不到使用期限就将需更换。因此。钢轨的伤损是铁路上 的一个突出问题，严重影响了行车安全。 常见的伤损有轨腰螺栓孔裂纹、轨头核伤和轨头剥离等等， 图中，轨头核伤是最危险的伤损。它会在列车荷载重复作用下而 使钢轨突然断裂，因此，要用高科技装备的探伤车(超声波深伤车) 定期检查。

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第一节 铁路线路的组成钢轨磨耗是钢轨的另一种伤损形式。它主要有垂直磨耗、 侧面磨耗和波形磨耗等。 垂直磨耗：不论在直线或曲线上都存在； 侧面磨耗主要发生在曲线的外股钢轨上。图中为比较严重 的侧面磨耗；但随着列车速度的提高。列车左右摆动使直线上 的两股钢轨也产生交替侧磨。

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第一节 铁路线路的组成轨枕

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第一节 铁路线路的组成轨枕的功用： 轨枕是轨下基础部件之一。它的功用是支承钢轨。保持轨 距和方向，并将钢轨对它的各种压力传递到道床上。因此，轨 枕必须具有坚固性、弹性和耐久性。 轨枕的分类： 轨枕按其使用部位可以分为： 用于区间线路的普通轨枕 用于道岔上的岔枕 用于无碴桥上的桥枕。 按材料可以分为： 木枕：木枕用量逐渐减少 混凝土枕：混凝土枕在我国铁路上广泛应用

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第一节 铁路线路的组成无论使用哪一种轨枕，对轨道 电路来说，都要求它对钢轨有很好 的电气绝缘。

在曲线处除用轨枕保持轨距外。 还加装有轨距杆，使调整好的轨距 不变，设有轨道电路时，轨距杆要 实行电气绝缘。 我国普通轨枕的长度为2.5m, 道岔用的岔枕和桥梁上用的桥枕， 其长度有2.6—4.85m等多种。每公 里线路上铺设轨枕的数量，一般在 1440~1840根之间，应结合运量和 行车速度等运营条件而确定。8/14/2013 18

第一节 铁路线路的组成联结设备：联结零件可分为接头联结零件和中间连接零件。 接头联结零件 作用:联结钢轨与钢轨间的接头； 组成:鱼尾板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等。

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第一节 铁路线路的组成中间联结零件 作用：将钢轨紧扣在轨枕上； 分类：木枕用和钢筋混凝土用。

木枕用中间联结零件

ω 型弹条扣件8/14/2013 20

第一节 铁路线路的组成钢轨接缝处必须保持的缝隙叫做轨缝。当温度变化使钢轨 产生伸缩时，它可以起调节作用。 在装有轨道电路的区段，轨道电路的两端要在钢轨接缝处 装上

电气绝缘，叫做钢轨绝缘； 在轨道电路中间的钢轨接缝处，要用导接线把接缝两边的 钢轨连接起来，以便使钢轨阻抗稳定不变，更好地导通信号电 流。 由此可见，钢轨接缝越少，对轨道电路越有利。在轨缝处 安装的钢轨绝缘与钢轨类型有关，例如有50kg/m钢轨用的钢轨 绝缘，60kg/m钢轨用的钢轨绝缘等。

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