1、铁道概论-第二讲-铁路线-路一、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
2、若干年后，由建设单位会同有关部门，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、表示表示一、概述一、概述4.铁路技术标准铁路技术标准n技术标准包括：技术标准包括：正线数目、限制坡度、最小曲正线数目、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二、铁路线路的平面及纵断面n铁路
3、线路在空间的位置是用它的线路中心线表铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。示的。n线路中心线在水平面上的投影，称为线路中心线在水平面上的投影，称为铁路线路铁路线路的平面的平面；线路中心线在垂直面上的投影，称为；线路中心线在垂直面上的投影，称为铁路线的纵断面铁路线的纵断面二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面 1.铁路线路的平面铁路线路的平面 直线和曲线是铁路平面的组成要素直线和曲线是铁路平面的组成要素 列车受到的阻力类型列车受到的阻力类型n基本阻力：基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行列车在空旷地段沿平、直轨道运行时受到的阻力。时受到的阻力。n附加阻力：附加阻力：线路
4、上受到额外阻力，如坡道阻力、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。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二、铁路线路的平面及纵断面 1.铁路线路的平面铁路线路的平面n列车通过曲线时，由于离心力的作用，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；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，从而产生了上滚动时产生相对滑动，从而产生了曲曲线阻力线阻力。n曲线阻力大小可用公式
5、计算：曲线阻力大小可用公式计算：w 单位曲线阻力单位曲线阻力 R曲线半径曲线半径600根据试验数据得出的常数根据试验数据得出的常数二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面 1.铁路线路的平面铁路线路的平面区间线路最小曲线半径区间线路最小曲线半径二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面2.缓和曲线缓和曲线n铁路线上，直线和曲线不是直接相接的，而需铁路线上，直线和曲线不是直接相接的，而需要插入一段缓和曲线，以保证行车平顺要插入一段缓和曲线，以保证行车平顺n缓和曲线的特征为：缓和曲线的特征为：其半径由无限大渐变到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所衔
6、接的曲线半径，从而使列车产生的离心力逐步增加逐步增加离心力变化示意图离心力变化示意图 二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面3.铁路线路平面图铁路线路平面图n用一定比例尺，把线路中心线及其两侧的地面用一定比例尺，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二、铁路线路的平面及纵断面4.铁路线路纵断面铁路线路纵断面n为了适应地面的起伏，线路上除了平道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，以外，还修成不同的坡道，平道和坡道平道和坡道就成了线路纵断面的组成要素就成了线路纵断面的组
7、成要素n坡度坡度表示坡道线路中心线与水平面夹角表示坡道线路中心线与水平面夹角的正切值的正切值n列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的阻力，称为阻力，称为坡道附加阻力坡道附加阻力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。于千分率表示的这一坡道度数。列车上坡时，坡道阻力规定为列车上坡时，坡道阻力规定为“+”，下坡时，为，下坡时，为“-”2100010001000giggQiFwiQQ 二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面4.铁路线路纵断面铁路
8、线路纵断面n决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡度，叫做度，叫做限制坡度限制坡度。n限制坡度的大小，影响一个区段的运输能力。限制坡度的大小，影响一个区段的运输能力。限制坡度限制坡度小小，列车重量可以，列车重量可以增加增加，运输能力就，运输能力就大，运营费用就越大，运营费用就越省省。二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面5.限制坡度限制坡度n平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点变坡点。n列车经过变坡点时，坡度突然变化，车钩内产列车经过变坡点时，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，
9、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。容易造成断钩事故。n我国铁路规定，在我国铁路规定，在 I、II级线路上，相邻坡段级线路上，相邻坡段的坡度数差大于的坡度数差大于 千分之千分之3、III级铁路大于级铁路大于 千分千分之之4 时时,应以应以竖曲线连接竖曲线连接。n竖曲线是纵断面上的圆曲线竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，。竖曲线的半径，I、II铁路为铁路为10000m、III级铁路为级铁路为5000M二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面5.限制坡度限制坡度二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面5.限制坡度限制坡度n变坡点图变坡点图n用一定
10、的比例尺，把线路中心线投影到垂直用一定的比例尺，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。的图纸，叫做线路纵断面图。二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面6.铁路线路的纵断面图铁路线路的纵断面图二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面6.铁路线路的纵断面图铁路线路的纵断面图二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志线路标志n坐过火车的同学可能都会注意到，铁路两旁有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、形状各一许多各种各样的标志，高矮胖
11、瘦、形状各一n为何需要设置线路标志？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握线路的变化，所以设置线路标志，所以设置线路标志n线路标志主要有：线路标志主要有：公里标、半公里标、曲线标、公里标、半公里标、曲线标、圆曲线和缓和曲线始终点标、桥梁及坡度标圆曲线和缓和曲线始终点标、桥梁及坡度标n线路标志设在计算里程方向的线路左侧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二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志线路标志公里标、半公里标公里标、半公里标 n公里标表示从铁路起点开始计算的连续里程，公里标表示从铁路起点开
12、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每公里设一个；半公里标设于线路的每半公里处处n公里标的公里标的作用作用主要是确切地指明线路的位置，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，以利于维修和抢修标，指出问题的准确位置，以利于维修和抢修单位及时处理单位及时处理 二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志线路标志曲线标曲线标 n设在线路某条曲线的中点处，标明该曲线的长设在线路某条曲线的中点
13、处，标明该曲线的长度、半径大小、缓和曲线长度、超高、加宽等度、半径大小、缓和曲线长度、超高、加宽等数据数据 二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志线路标志圆曲线和缓和曲线始终点标圆曲线和缓和曲线始终点标 n设在直线进入缓和曲线、缓和曲线进入圆曲线、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、或为缓和曲接之处。标明所向方向或为直线、或为缓和曲线、或为圆曲线。线、或为圆曲线。二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志线路标志坡度标坡度标 n设在
14、线路坡度的变坡点处，两侧各标明其所向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。方向的上、下坡度值及其长度。n水平线表示坡度为，箭头朝上表示上坡，朝水平线表示坡度为，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，千分率表示，下面的数值表示这个坡度的长度，以米为单位以米为单位 二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平面及纵断面7.线路标志线路标志桥梁标桥梁标 n一般设在桥头，标明桥梁编号和中心里程一般设在桥头，标明桥梁编号和中心里程 二、铁路线路的平面及纵断面二、铁路线路的平
15、面及纵断面9.信号标志信号标志减速地点标减速地点标n设在需要减速地点的两端各设在需要减速地点的两端各20m处。正面表示处。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始点，背面表示列车应按规定限速通过地段的终点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二、铁路线路的平面及纵断面9.信号标志信号标志桥梁减速信号牌桥梁减速信号牌 n设在需要限速通过的桥梁设在需要限速通过的桥梁两端，上部表示客车限制两端，上部表示客车限制速度，下部表示货车限制速度，下部表示货车限制速度。速度。三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基n路基是铺设轨道的基础，直接
16、承受轨道和列车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。的荷载，并将荷载传递给地基。n路基是由路基本体、排水设备、防护加固设备路基是由路基本体、排水设备、防护加固设备组成。组成。n路基常见的两种基本路基常见的两种基本形式：形式：路堤路堤和和路堑路堑n路堤：铺设轨道的路路堤：铺设轨道的路基面高于天然地面时，基面高于天然地面时，路基以填筑方式构成路基以填筑方式构成n路堑：铺设轨道的路路堑：铺设轨道的路基面低于天然地面时，基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成路基以开挖方式构成三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.
17、路基路基n路基的形式路基的形式三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基n在可能的情况下，路基应避免高堤深堑，以减在可能的情况下，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。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。最好的路基应该是不挖不填的路基。三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基路基的排水和防护措施路基的排水和防护措施n路基大多数为土质，因而水的侵害是路基难以路基大多数为土质，因而水的侵害是路基难以保持坚固、稳定的主要原因。所以在修筑路基保持坚固、稳定的主要原因。
18、所以在修筑路基时，必须考虑排水问题。时，必须考虑排水问题。n对于非渗水土质的路基面，做成不同形式的路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拱，我国铁路路基的路拱断面一般成梯形,对于对于岩石和渗水性路基面可做成水平岩石和渗水性路基面可做成水平n路基面的宽度，通常单线为路基面的宽度，通常单线为57.4米，复线为米，复线为9.911.6米米三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基路基的排水路基的排水n排除地面水设施：纵向排水沟、侧沟和截水沟等排除地面水设施：纵向排水沟、侧沟和截水沟等设施设施 路基的排水路基的排水n排除地下水的设施：为了拦截地下水，降
19、低地排除地下水的设施：为了拦截地下水，降低地下水位，采用渗沟和渗管排水设施下水位，采用渗沟和渗管排水设施 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物1.路基路基路基的防护路基的防护n路基坡面的地表水流沿坡路基坡面的地表水流沿坡呈片状流动，这些水流对呈片状流动，这些水流对坡面有洗蚀破坏作用，影坡面有洗蚀破坏作用，影响路基边坡的稳定性响路基边坡的稳定性n路基边坡可采用种草、铺路基边坡可采用种草、铺草皮、植树、抹面、灌浆、草皮、植树、抹面、灌浆、砌石护坡以及设置挡土墙砌石护坡以及设置挡土墙等方法来保持路基稳定等方法来保持路基稳定 三、路基和桥隧建筑物
20、三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物n铁路线路要通过江河、溪沟、谷地以及山岭等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筑桥隧建筑物，以使铁路线路得以继续向前延伸。伸。n主要包括：桥梁、涵洞、隧道等主要包括：桥梁、涵洞、隧道等 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁n桥梁的组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础桥梁的组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础3部分组成部分组成 n桥面桥面:桥跨上铺设轨道的部分；桥跨上铺设轨道的部分；n桥跨结构桥跨结
21、构:桥梁承受荷载、跨越障碍的部分；桥梁承受荷载、跨越障碍的部分；n墩台墩台:支撑桥梁结构的部分，包括桥墩和桥台；支撑桥梁结构的部分，包括桥墩和桥台；n基础基础:墩台底部为基础。墩台底部为基础。n两个相邻墩台之间的空间叫两个相邻墩台之间的空间叫桥孔桥孔。每个桥孔在。每个桥孔在设计水位处的距离叫做设计水位处的距离叫做孔径孔径。从桥跨结构底部。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到设计水位的高度以及相邻两墩台之间的界限空间，叫做空间，叫做桥下净空桥下净空。每一桥两端支座间的距。每一桥两端支座间的距离，叫离，叫跨度跨度三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物
22、桥梁桥梁三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁桥梁的分类桥梁的分类n按建造材料分为：钢桥、钢筋混凝土桥、石桥等按建造材料分为：钢桥、钢筋混凝土桥、石桥等 n按桥梁长度按桥梁长度(L)分有：分有：小桥：小桥：L20m 中桥：中桥：20 mL100m 大桥：大桥：100 mL500m 特大桥：特大桥：L500m n按桥梁外形分有：梁桥、拱桥、斜拉桥、刚构桥按桥梁外形分有：梁桥、拱桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥等和组合体系桥等 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁连续梁桥连续梁桥悬臂梁桥悬臂梁桥拱桥拱桥斜腿刚架桥斜腿刚架桥斜拉
23、桥斜拉桥三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁n英国英国1877年建成了第一座钢筋混凝土桥，铁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梁的跨度一步步提高 1882年开始建造的英国福斯海湾桥年开始建造的英国福斯海湾桥n1892年，当中国的唐胥年，当中国的唐胥铁路向东展筑至河北滦铁路向东展筑至河北滦州（今滦县）时，在滔州（今滦县）时，在滔滔的滦河上，架设了我滔的滦河上，架设了我国第一座采用气压沉箱国第一座采用气压沉箱来修建桥墩基础的来修建桥墩基础的滦河滦河钢结构桥钢结构桥 三
24、、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁n旧中国最长的铁路桥旧中国最长的铁路桥郑州黄河桥郑州黄河桥 n黄河桥位于今京广线郑州北黄河桥位于今京广线郑州北30公里处的邙山头，公里处的邙山头，全长全长3015米，共米，共102孔，为单线铁路桥。孔，为单线铁路桥。n1903年年9月开工，月开工，1905年年11月月15日竣工。工程日竣工。工程造价库平银造价库平银265万两，由比利时的公司承建万两，由比利时的公司承建 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁n旧中国最大跨度的铁路桥旧中国最大跨度的铁路桥泺口黄河桥泺口黄河桥 n泺口黄河桥位
25、于今京沪线济南市北泺口镇，全泺口黄河桥位于今京沪线济南市北泺口镇，全长长12552米，共米，共12孔下承钢桁梁。孔下承钢桁梁。1909年年7月开工，月开工，1912年年11月月29日竣工。由德国孟阿日竣工。由德国孟阿恩桥梁公司设计和监造。恩桥梁公司设计和监造。三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁n公铁两用第一桥公铁两用第一桥三棵树松花江桥三棵树松花江桥n三棵树松花江桥位于哈尔滨市三棵树三棵树松花江桥位于哈尔滨市三棵树，上层，上层为公路，全长为公路，全长11476米，双车道；下层为单米，双车道；下层为单线铁路桥，桥长线铁路桥，桥长10396米，共米，共15孔
26、孔 n该桥该桥1932年年3月开始勘测，同年月开始勘测，同年11月开工，月开工，1933年年11月，铁路部分竣工，月，铁路部分竣工，1934年年9月，公月，公路部分竣工，全桥建成，由日本铁道省研究所、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、施工南满洲铁道株式会社设计、施工 n万里长江第一桥万里长江第一桥武汉长江大桥武汉长江大桥 n武汉长江大桥是铁路公路两用桥，全长武汉长江大桥是铁路公路两用桥，全长131948米，正桥长米，正桥长11588米。铁路在下层，米。铁路在下层，公路在上层。铁路为双线，两侧人行道各宽公路在上层。铁路为双线，两侧人行道各宽225米。公路路面宽米。
27、公路路面宽18米，两侧人行道各宽米，两侧人行道各宽225米。米。n我国铁路最大跨度的钢筋混凝土拱桥我国铁路最大跨度的钢筋混凝土拱桥永定永定河河7号桥号桥 n永定河永定河7号桥于号桥于1960年年2月开工，中途停工数月开工，中途停工数年，年，1966年年6月竣工月竣工 n我国桥梁建设新的里程碑我国桥梁建设新的里程碑南京长江大桥南京长江大桥 n南京长江大桥是连接津浦线与沪宁线的特大铁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，全长路公路两用桥，全长678855米。双线铁路米。双线铁路在大桥下层，宽在大桥下层，宽14米。公路在上层，宽米。公路在上层，宽15米，米，可并排走行四辆卡车，两侧各
28、有可并排走行四辆卡车，两侧各有225米宽的米宽的人行道。人行道。n我国第一座斜腿刚我国第一座斜腿刚构桥构桥安康汉江安康汉江桥桥n安康汉江桥位于陕安康汉江桥位于陕西省安康水电站的西省安康水电站的专用线上，主跨为专用线上，主跨为176米斜腿刚构，米斜腿刚构，在目前世界上同类在目前世界上同类型的铁路刚构桥中，型的铁路刚构桥中，跨度领先跨度领先 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物桥梁桥梁n九江长江大桥九江长江大桥 n全长全长7675.4米。下层为铁路桥，双线；上层为米。下层为铁路桥，双线；上层为公路桥，公路桥，4车道，两侧各设宽车道，两侧各设宽2米的人行道，是米的人行道
29、，是中国中国20世纪世纪90年代最长的公铁两用桥年代最长的公铁两用桥 n我国跨度最大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桥 n芜湖长江大桥位于长江下游安徽省芜湖市，全芜湖长江大桥位于长江下游安徽省芜湖市，全长长10616米，是目前中国最长的公铁两用桥。米，是目前中国最长的公铁两用桥。跨江主桥长跨江主桥长2193米，公路在上层，铁路在下米，公路在上层，铁路在下层。层。大桥主跨大桥主跨312米，是我国迄今为止公铁两用桥米，是我国迄今为止公铁两用桥中跨度最大的桥梁中跨度最大的桥梁 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物涵洞涵洞n涵洞设在路堤下部填土中，是
30、用以通过水流的涵洞设在路堤下部填土中，是用以通过水流的建筑物建筑物 n组成：洞身、基础、端墙、翼墙所组成组成：洞身、基础、端墙、翼墙所组成 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物涵洞涵洞n涵洞分类：涵洞分类：按建筑材料不同分为：石涵、混凝土涵、按建筑材料不同分为：石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、铁涵等；钢筋混凝土涵、铁涵等；按涵洞截面形状分：矩形、圆形、拱形等。按涵洞截面形状分：矩形、圆形、拱形等。n涵洞的孔径一般是涵洞的孔径一般是0.756米间米间三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物2、桥隧建筑物、桥隧建筑物涵洞涵洞三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物3、桥
31、隧建筑物、桥隧建筑物隧道隧道n铁路隧道是铁路线路用来克服山岭高程障碍或铁路隧道是铁路线路用来克服山岭高程障碍或渡江过海而修建的地下、水下的工程建筑物。渡江过海而修建的地下、水下的工程建筑物。n组成：洞门、洞顶、内部衬砌等；组成：洞门、洞顶、内部衬砌等；隧道的长度小于隧道的长度小于500延长米，称之为延长米，称之为短隧道；在短隧道；在5003000延长米之间，延长米之间，称之为中长隧道；在称之为中长隧道；在300010000延延长米之间，称之为长隧道；而长米之间，称之为长隧道；而10000延长米以上的，称之为特长隧道。延长米以上的，称之为特长隧道。n水底隧道一般由水底隧道一般由岸边敞口段岸边敞口
32、段，岸边暗挖段岸边暗挖段和和水水底暗埋段底暗埋段三部分组成。三部分组成。n容许纵坡不应大于该线的限制坡度容许纵坡不应大于该线的限制坡度 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物3、桥隧建筑物、桥隧建筑物隧道隧道n隧道的分类隧道的分类n隧道的种类很多，按用途分隧道的种类很多，按用途分,有铁路隧道、公有铁路隧道、公铁两用隧道、地铁隧道等；铁两用隧道、地铁隧道等；n按断面形状分按断面形状分,有圆形隧道、拱形隧道、卵形有圆形隧道、拱形隧道、卵形隧道、矩形隧道等；隧道、矩形隧道等；n按位置分，有傍山隧道、越岭隧道、水底隧道按位置分，有傍山隧道、越岭隧道、水底隧道和地下隧道等；和地下隧道等；n按衬砌结构分
33、，有直墙式衬砌隧道、曲墙式衬按衬砌结构分，有直墙式衬砌隧道、曲墙式衬砌隧道、曲边墙式仰拱衬砌隧道等；砌隧道、曲边墙式仰拱衬砌隧道等；n按隧道内铁路线路数分，有单线隧道、双线隧按隧道内铁路线路数分，有单线隧道、双线隧道和多线隧道等道和多线隧道等 三、路基和桥隧建筑物三、路基和桥隧建筑物3、桥隧建筑物、桥隧建筑物隧道隧道世界著名的铁路隧道世界著名的铁路隧道n仙尼斯隧道仙尼斯隧道，连接法国、意大利两国，长，连接法国、意大利两国，长12900米，双线，建于米，双线，建于18571871年年 n圣哥达隧道圣哥达隧道，位于瑞士境内，长，位于瑞士境内，长15000米，双米，双线，建于线，建于18721882
34、年年 n世界上最长的山岭隧道是位于日本上越新干线世界上最长的山岭隧道是位于日本上越新干线的的大清水隧道大清水隧道，长，长22280米米n世界上最著名的海底铁路隧道，莫过于日本的世界上最著名的海底铁路隧道，莫过于日本的青函海底隧道青函海底隧道和和英法海底隧道英法海底隧道n日本日本青函隧道青函隧道是当前世界上最长的一条隧道是当前世界上最长的一条隧道，全长为全长为53860米，其中海底部分为米，其中海底部分为23300米米，1964开挖，施工开挖，施工 24年建成年建成n英法海底隧道英法海底隧道从英吉利海峡最窄处即英国的多从英吉利海峡最窄处即英国的多佛尔到法国的加来，同时修建两条直径佛尔到法国的加来
35、，同时修建两条直径7.6米、米、长长50000米的铁路隧道。其中米的铁路隧道。其中37000米在海底米在海底 两条隧道之间相距两条隧道之间相距30米，米，在其中间线再修一条直在其中间线再修一条直径为径为4.5米的辅助隧道，米的辅助隧道，每隔每隔375米与两侧主隧米与两侧主隧道连通，供通风、维修道连通，供通风、维修使用使用 n八达岭隧道八达岭隧道是中国自行设计和施工的第一座越是中国自行设计和施工的第一座越岭隧道，位于（北）京包（头）铁路青龙桥车岭隧道，位于（北）京包（头）铁路青龙桥车站附近。这座单线隧道全长站附近。这座单线隧道全长1091米米，由我国，由我国杰出的工程师詹天佑亲自规划督造杰出的工
36、程师詹天佑亲自规划督造 1907年开工，仅用年开工，仅用18个个月，于月，于1908年竣工年竣工 为增加工作面，在隧道为增加工作面，在隧道中部开凿了一座深约中部开凿了一座深约25米的竖井，井上建有通米的竖井，井上建有通风楼，供行车时排烟和风楼，供行车时排烟和通风用通风用 n第一座采用平行导坑施工的隧道：凉风垭隧道第一座采用平行导坑施工的隧道：凉风垭隧道n位于（四）川黔（贵州）铁路干线上黔北桐梓位于（四）川黔（贵州）铁路干线上黔北桐梓县境内，直穿娄山山脉，全长县境内，直穿娄山山脉，全长4270米米 施工时在距线路西侧施工时在距线路西侧20米处同时开挖一个与隧米处同时开挖一个与隧道平行的导坑，作为
37、施道平行的导坑，作为施工辅助坑道，以增加工工辅助坑道，以增加工作面，加速施工进度，作面，加速施工进度，并起到地质勘探作用，并起到地质勘探作用，还妥善地解决了施工中还妥善地解决了施工中的通风、排水和运输等的通风、排水和运输等问题，使工序干扰大为问题，使工序干扰大为减少减少 n关角隧道关角隧道 n位于青藏铁路西（宁）格（尔木）段的青海省位于青藏铁路西（宁）格（尔木）段的青海省天峻县内，全长天峻县内，全长4000米。洞内轨面最高处海米。洞内轨面最高处海拔拔3692米米 隧道隧道1958年开工建设，年开工建设，1961年年3月因故停工。月因故停工。1974年年10月复工月复工，1977年年6月月16日
38、完成主体工程，日完成主体工程，1978年隧道通车年隧道通车 n穿越武夷山脉的长大越岭隧道穿越武夷山脉的长大越岭隧道:分水关隧道分水关隧道 n分水关隧道是横（峰）南（平）铁路穿越武夷分水关隧道是横（峰）南（平）铁路穿越武夷山脉的长大越岭隧道，全长山脉的长大越岭隧道，全长7252米。隧道进米。隧道进出口既紧邻车站，又处于武夷山旅游区出口既紧邻车站，又处于武夷山旅游区 n中国最长的铁路隧道：秦岭隧道中国最长的铁路隧道：秦岭隧道 n位于西（安）（安）康铁路青岔车站和营盘车位于西（安）（安）康铁路青岔车站和营盘车站之间，由两座基本平行的单线隧道组成，两站之间，由两座基本平行的单线隧道组成，两线间距为线间
39、距为30米，其中米，其中线隧道全长线隧道全长18460米；米；线隧道全长线隧道全长18456米米 隧道隧道1995年年1月月18日正式开工，日正式开工，1999年年9月月6日全日全部贯通部贯通 秦岭隧道秦岭隧道北洞口高北洞口高程约程约870米，南洞口米，南洞口高程约高程约1025米，隧米，隧道两端高差约道两端高差约155米米 秦岭隧道秦岭隧道最大埋最大埋深约深约1600米，埋米，埋深超过深超过1000米地米地段长约段长约3.8公里公里 n世界海拔第一高的铁路隧道：风火山隧道世界海拔第一高的铁路隧道：风火山隧道 n位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人无人
40、区区”边缘，全长边缘，全长1338米，轨面海拔米，轨面海拔4905米，是世米，是世界上海拔最高的隧道，也是青藏铁路重点控制工界上海拔最高的隧道，也是青藏铁路重点控制工程程 2001年年10月月18日开工日开工建设，建设，2002年年10月月19日胜利贯通日胜利贯通 四、轨道四、轨道1、轨道的作用、轨道的作用n轨道是一个整体性工程结构，经常处于列车运轨道是一个整体性工程结构，经常处于列车运行的动力作用下，所以它的各个组成部分必须行的动力作用下，所以它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，保证列车能按规定具有足够的强度和稳定性，保证列车能按规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。的最高速度，
41、安全、平稳和不间断地运行。n作用：作用：1、直接承受车轮传来的巨大压力，并把它、直接承受车轮传来的巨大压力，并把它传给路基及桥隧建筑物；传给路基及桥隧建筑物；2、起着机车车辆运行的导向作用、起着机车车辆运行的导向作用 四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成n轨道包括轨道包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔设备和道岔等等四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成钢轨钢轨n钢轨的作用是直接承受车轮的巨大压力并引导车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。轮的运行方向。n为了使钢轨具有最佳的抗弯性能，钢轨的断面采为了使钢轨具有最佳的抗弯性
42、能，钢轨的断面采用工字形，由用工字形，由轨头、轨腰、轨底轨头、轨腰、轨底三大部份组成。三大部份组成。n这个看似简单的工字，受力好、省材料，具有最这个看似简单的工字，受力好、省材料，具有最佳抗弯性能佳抗弯性能 n钢轨的类型和强度以钢轨的类型和强度以kg/m来表示。每米钢轨来表示。每米钢轨的质量越重，它所承受的荷载越大的质量越重，它所承受的荷载越大 n世界上第一条铁路的钢轨为世界上第一条铁路的钢轨为18kg/m，最重的，最重的钢轨在美国，重达钢轨在美国，重达77kg/m。n我国现行的钢轨标准有我国现行的钢轨标准有50kg/m、60kg/m、75kg/m三种三种n钢轨的长度越长越好，既减少了接头的冲
43、击和钢轨的长度越长越好，既减少了接头的冲击和磨损，又减轻了铺设的劳动强度。然而，由于磨损，又减轻了铺设的劳动强度。然而，由于生产制造和运输的制约，我国目前的钢轨标准生产制造和运输的制约，我国目前的钢轨标准长度只有长度只有12.5m和和25m两种两种 四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成钢轨钢轨四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成轨枕轨枕n轨枕又称枕木，现在所用材料不仅仅是木轨枕又称枕木，现在所用材料不仅仅是木材，因此叫轨枕更加科学材，因此叫轨枕更加科学 n轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的位置，轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的位置，还要把钢轨传递来的巨大压力再传递给道还要把钢轨传递来
44、的巨大压力再传递给道床。它必须具备一定的柔韧性和弹性，硬床。它必须具备一定的柔韧性和弹性，硬了不行，软了也不行。列车经过时，它可了不行，软了也不行。列车经过时，它可以适当变形以缓冲压力，但列车经过后还以适当变形以缓冲压力，但列车经过后还得尽可能恢复原状。得尽可能恢复原状。n轨枕起先采用木材制造，木轨枕起先采用木材制造，木材的弹性和绝缘性较好，受材的弹性和绝缘性较好，受周围介质的温度变化影响小，周围介质的温度变化影响小，重量轻，加工和在线路上更重量轻，加工和在线路上更换简便，并且有足够的位移换简便，并且有足够的位移阻力。经过防腐处理的木枕，阻力。经过防腐处理的木枕，使用寿命也大大延长，在使用寿命
45、也大大延长，在15年左右。年左右。n世界上世界上90%的铁路都使用木的铁路都使用木枕枕 四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成轨枕轨枕n钢筋混凝土轨枕使用寿命长，稳定性高，养护钢筋混凝土轨枕使用寿命长，稳定性高，养护工作量小，损伤率和报废率比木枕要低得多。工作量小，损伤率和报废率比木枕要低得多。n在无缝线路上，钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定在无缝线路上，钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定性平均提高性平均提高1520%n在我国，普通轨枕长度为在我国，普通轨枕长度为2.5m，道岔用的岔，道岔用的岔枕和钢桥上用的桥枕，长度有枕和钢桥上用的桥枕，长度有2.64.85m多种。多种。n每公里线路上铺设轨枕的数量是
46、根据铁路运量每公里线路上铺设轨枕的数量是根据铁路运量和行车速度等运营条件来确定的，一般而言，和行车速度等运营条件来确定的，一般而言，在在15201840根之间根之间四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成轨枕轨枕四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成联结零件联结零件n联结零件包括联结零件包括接头联结零件接头联结零件和和中间连接零件中间连接零件n接头联结零件接头联结零件作用作用:联结钢轨与钢轨间的接头；联结钢轨与钢轨间的接头；组成组成:双头夹板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等。双头夹板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等。n钢轨接头处必须保持一定的缝隙，叫轨缝钢轨接头处必须保持一定的缝隙，叫轨缝n中间联结零件
47、中间联结零件作用：将钢轨紧扣在轨枕上；作用：将钢轨紧扣在轨枕上；分类：木枕用和钢筋混凝土用。分类：木枕用和钢筋混凝土用。木枕用中间联结零件木枕用中间联结零件 四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成联结零件联结零件n混凝土枕由于重量大、刚度大的特点，对扣件混凝土枕由于重量大、刚度大的特点，对扣件性能要求较高，对其扣压力、弹性、和可调性性能要求较高，对其扣压力、弹性、和可调性均有较严格的要求均有较严格的要求 型弹条扣件型弹条扣件 四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成道床道床道床指轨枕下面，路基面上铺设的石碴（道碴）垫层道床指轨枕下面，路基面上铺设的石碴（道碴）垫层 作用：作用：n支承轨枕
48、，把从轨枕上传来的压力均匀地传给路基，支承轨枕，把从轨枕上传来的压力均匀地传给路基，大大减少了路基的变形大大减少了路基的变形；n固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向和横向移动；固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向和横向移动；n缓和机车车轮对钢轨的冲击。缓和机车车轮对钢轨的冲击。道碴间存在着空隙和摩擦力，不仅能吸道碴间存在着空隙和摩擦力，不仅能吸收机车车辆的冲击和振动，使列车运行收机车车辆的冲击和振动，使列车运行比较平稳，而且大大改善了机车车辆和比较平稳，而且大大改善了机车车辆和钢轨、轨枕等部件的工作条件，延长了钢轨、轨枕等部件的工作条件，延长了使用寿命使用寿命 四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成道床道
49、床n道床的材料应坚硬、不易风化、富有弹性，有道床的材料应坚硬、不易风化、富有弹性，有利于排水，通常采用碎石、卵石、粗砂等，其利于排水，通常采用碎石、卵石、粗砂等，其中以碎石为最优。中以碎石为最优。n我国铁路一般都采用碎石道床。我国铁路一般都采用碎石道床。n道床断面呈梯形道床断面呈梯形四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成防爬设备防爬设备n因列车运行时纵向力的作用，使钢轨甚至带动因列车运行时纵向力的作用，使钢轨甚至带动轨枕产生纵向移动，这种现象叫轨枕产生纵向移动，这种现象叫轨道爬行轨道爬行n重车通行，进站制动都可能引起轨道爬行重车通行，进站制动都可能引起轨道爬行n轨道爬行的危害轨道爬行的危害
50、轨缝不均，轨枕歪斜，对轨缝不均，轨枕歪斜，对轨道造成极大破坏，危及行车安全。轨道造成极大破坏，危及行车安全。n防爬措施防爬措施1.加强钢轨与轨枕间的扣压力和道床的阻力加强钢轨与轨枕间的扣压力和道床的阻力2.安装防爬器和防爬撑。安装防爬器和防爬撑。n防爬撑可采用废旧枕木；在山区可采用石条防爬撑可采用废旧枕木；在山区可采用石条代替代替。四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成道岔道岔n道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，通常在车站、编组站大量铺设线路连接设备，通常在车站、编组站大量铺设四、轨道四、轨道2、轨道的组成、轨道的组成道岔道岔
