铁路线路及站场ppt课件.ppt

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1、,第一章 路基及桥隧建筑物,第一节 铁路路基的修建第二节 铁路桥隧建筑构造,复习思考题,第一节 路基,铁路路基 铁路路基是轨道的基础，承受轨道的重量及列车的动载荷并传递给地面。作用：承受压力，传递压力组成：路基本体，路基防护，排水建筑物,特点：1)是铁路线路的重要组成部分，在整个铁道工程中占有很大比重； 2)铁路路基采用天然土、石构筑，暴露于大自然中，不断受到侵蚀、破坏。,铁路路基,一、路基横断面形成,路基横断面垂直于线路中心线的路基断面。,1、路堤式路基 2、路堑式路基 3、不填不挖式路基 4、半堤式路基 5、半嵌式路基 6、半堤半嵌式路基,一、路基横断面形成,1、路堤式路基,路基设计标高高

2、于地面标高，用土、石填筑而成的路基。,一、路基横断面形成,2、路蛰式路基,路基设计标高低于地面标高，通过挖掘而形成的路基。,一、路基横断面形成,3、不填不挖式路基,线路标高与天然地面相同 ，轨道直接铺设在经过处理的天然地面上。,不填不挖路基断面简图,一、路基横断面形成,4、半路堤,在山岳地区，通过部分填筑而形成的路基,半路堤断面简图,一、路基横断面形成,5、半路堑,在山岳地区，通过部分挖掘而形成的路基,半路蛰,一、路基横断面形成,6、半路堤半路堑,经过填、挖两部分构成的路基。,半路堤半路堑断面简图,二、路基组成,路基本体路基防护建筑物排水建筑物,二、路基组成,路基本体：路基顶面、路肩和路基边坡

3、。,二、路基组成,1、路堤,根据路基顶面形状，路基顶面的形状，分为有路拱(土质)、无路拱(石质)两种形式。,有路拱路基断面,无路拱路基断面,路基顶面的宽度是指从路基一侧的路肩边缘到另一侧路肩边缘之间的距离,路拱作用： 是迅速排除道床下积水，保持路基面干燥。,路基顶面宽度示意图,二、路基组成,路肩：路基顶面两侧无道床覆盖的部分。路基边坡：路肩边缘以外的斜坡。,路基路肩与边坡示意图,路肩的作用： 1）抵抗路基核心部分在受压力时向外发生挤动、变形，加强路基的稳定性； 2）防止道渣滚落于路基坡面，保持道床完整； 3）便于设置必要的线路、信号标志； 4）供铁路现场作业人员行走，便于进行工作。,二、路基组

4、成,路基护道：路堤坡脚与取土坑之间的角度。作用：保持路基边坡的稳定，防止边坡的塌方取土坑（兼做排水沟）：位于路基护道外侧，用于排除路堤范围内的地面水。,2、路蛰,组成： 侧沟： 边坡：隔带： 弃土堆： 天沟,三、路基排水及防护,1、路基排水,1）地面排水设施汇集地表雨水，引到路基以外。 例如：排水沟、截水沟等。 2）地下排水设施截断、疏导地下水，排出路基。,三、路基排水及防护,路基排水排除地面水的设备,排除地下水的设备,渗沟渗管,三、路基排水及防护,路基边坡冲刷防护,（2）防护设施 1）路基边坡坡面防护增强路基边坡的抗风化能力。 例如：植被防护、砌石防护等。（2）路基边坡冲刷防护用于滨河、河滩

5、、水库地段防护。 例如：植被防护、抛石防护等。,三、路基排水及防护,挡土墙,（3）加固工程通过修建加固结构物或其它措施，使路基获得稳定。 例如：挡土墙、扶壁、挡棚等。,山体挡棚,四、路基病害,1、翻浆冒泥2、路基冻胀3、滑坡4、边坡塌方,整治方法：排除地表水，降低地下水位，彻底清理道床，加铺砂垫床或更换路基顶面土壤等,第二节铁路桥隧建筑构造,铁路路基 铁路路基是轨道的基础，承受轨道的重量及列车的动载荷并传递给地面。作用：承受压力，传递压力组成：路基本体，路基防护，排水建筑物,特点：1)是铁路线路的重要组成部分，在整个铁道工程中占有很大比重； 2)铁路路基采用天然土、石构筑，暴露于大自然中，不断

6、受到侵蚀、破坏。,铁路路基,第二节铁路桥隧建筑构造,桥梁隧道涵洞,第二节铁路桥隧建筑构造,桥梁隧道涵洞,一、铁路桥梁,桥梁，在铁路架空的部位承托轨道。 桥梁由上部结构（桥跨）和下部结构（桥墩、桥台、墩台基础）组成。轨道传来的力，通过桥墩、墩台、基础，传递至基底面上。,昆线金沙江大桥钢桁架桥,一、铁路桥梁,桥梁简介 1.桥梁的作用与分类 作用：供铁路线路跨越水流、山谷或其它建筑物的设施。 （1）跨越河流跨河桥。 （2）跨越山谷跨谷桥。 （3）跨越铁路、公路跨线桥。 （4）跨越市区、工业区、农作物区.低洼地段旱桥(高架桥)。,2.桥梁结构我们以跨河桥为例: 组成部分为：桥跨、桥墩、桥台、墩台基础。

7、,一、铁路桥梁,一、铁路桥梁,3,孔径-每个桥孔在设计水位时距离4,净孔-桥跨底部到设计水位的高度,图2-1-38 连续梁桥,3.桥梁分类 桥梁的型式很多，根据桥梁受力情况，分为5类：梁桥、拱桥、刚架桥、悬桥和组合体系桥等。,（1）梁桥 梁桥在竖向载荷作用下只产生竖向反力。桥跨为梁，只受桡受剪，不受到轴向力。梁桥又分简支梁桥、连续梁桥（见图1-38）、悬臂梁桥。,一、铁路桥梁,实体拱拱桥,（2）拱桥,双曲拱桥 拱桥在竖向载荷下有竖向反力和横向反力，无铰拱桥还产生支座弯矩。桥跨为拱，以受压为主，也受桡受剪。拱桥可以分为实体拱拱桥和桁拱拱桥。双曲拱桥不仅桥跨为拱,桥面下也成拱形增加桥面强度,一、铁

8、路桥梁,斜腿刚架桥,（3）刚架桥,桁架桥 刚架桥的特点是桥跨与墩台以刚性连接成一体，在竖向载荷的作用下有竖向反力和水平反力，无铰刚架还有支撑弯矩。刚架以受桡为主，也受剪和轴向力。从造型上刚架桥可以分为门形刚架桥和斜腿刚架桥。桁架桥是以钢桁架作支撑,一、铁路桥梁,悬桥,（4）悬桥 悬桥以缆索跨过塔顶，锚定于河岸上作为承重结构，在缆索上悬挂吊杆，吊起桥面系。缆索受拉。其优点是跨度可以很大,一、铁路桥梁,斜拉桥,（5）组合体系桥 组合体系桥是由不同体系组合而成的桥梁。例如：系杆拱桥是由梁与拱的组合体系；斜拉桥是梁与索的组合体系。其优点是跨度可以很大,一、铁路桥梁,二、隧道,在崇山峻岭间修建铁路，为了

9、保证现代化铁路的顺直、平缓，需要开凿隧道让铁路穿过。我国是一个多山的国家，铁路线上隧道长度的比重将会越来越大。,二、隧道,隧道，铁路穿越山岭所开凿的地下通道。 其底部承托着轨道，四周承受着围岩的压力。 隧道也可以代替桥梁，从河道、海峡下穿过，即水下隧道。,二、隧道,隧道是修筑在地层内的建筑物，铁路隧道结构由主体建筑物和附属建筑物组成。 主体建筑物洞门、洞身衬砌。作用是保持隧道的稳定，保证列车的安全运行。 附属建筑物避车洞、防排水设施、通风设施。为隧道安全、养护与维修隧道的需要而设置。,大瑶山隧道洞门,秦岭隧道的洞身衬砌,二、隧道,避车洞及其作用 小避车洞保证隧道内维修人员的安全。 大避车洞存放

10、工具材料。 隧道两侧，每隔60m设置一小洞，每隔300m设置一大洞。,隧道通风设备 隧道的通风是隧道设计的重点内容。 原因之一是当蒸汽机车、内燃机车通过隧道时，排出有害气体。如果隧道通风不良，将危害旅客和铁路工作人员的健康。 隧道通风有两种形式：自然通风；机械通风。,三、涵洞,防排水设施 我国的隧道防排水技术，采用以“排”为主，“截、堵、排”的综合治水方法。 “截”截断地表水、地下水流入隧道的通道。 “堵”在洞身衬砌内设置防水层，防止地下水渗入隧道。 “排”将洞身衬砌后的积水引入隧道，通过隧道内的水沟排出,三、涵洞,涵洞设在路堤下面的填土中，是用以通过水流的一种建筑物。当路堤较低横向水流较小时

11、可用明渠。,三、涵洞,涵洞，设置在路基下的过水建筑物。 承受通过路基传来的动力载荷，以及路基土体的土压力。,第二章 轨道,第一节 认知轨道构造第二节 轨道平顺技术标准认知及铁路线路修理第三节 无缝线路,第一节 认知轨道构造,轨道由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等主要部件组成。 它起着机车车辆运行的导向作用，直接承受由车轮传来的巨大压力和冲击力，并把它传布给路基或桥隧建筑物。,第一节 认知轨道构造,1）支承和引导车轮； 2）为车轮滚动提供阻力较小的表面； 3）承受车轮的作用力并传布于轨枕； 4）在电气化铁路和自动闭塞区段，作为轨道电路使用。,1.钢轨的功用,一、钢轨,2.钢轨特点：刚

12、度抵抗由动荷载引起的挠曲变形；韧度防止动荷载引起钢轨折断；硬度防止被车轮压陷或磨损太快；顶面粗糙度有利于机车的牵引力、制动力的实现。,一、钢轨,3.钢轨断面,(1)断面形状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,(2)断面特点,轨底较宽有利于保证钢轨稳定,由轨头、轨腰和轨底组成。,一、钢轨,在我国，钢轨的类型或强度以每米长度的大致质量（公斤数）表示，现行的标准钢轨类型有：75公斤米、60公斤米、50公斤米。 目前我国钢轨的标准长度有25米和12.5米两种，对于75公斤米钢轨只有25米长一种。,一、钢轨,4.表示,二、枕轨,1.功用 1)承受钢轨的垂直力、水平力。 2)传递这

13、二力给道床和路基。 3)保持钢轨方向、位置、轨,二、枕轨,2.特点 坚固耐久、具有弹性、造价合理、制造维修方便。 可以认为，轨枕是介于钢轨与道床之间，承受来自钢轨的各向压力，并将压力弹性地均布于道床的设施。,二、枕轨,轨枕按照制作材料分，主要有钢筋混凝土枕和木枕两种。目前我国铁路所使用的主要是预应力混凝土枕木枕的优点:弹性好,绝缘性好,维修方便.缺点是寿命短,造价高.钢筋混凝土枕优点是自重大稳定性好,寿命长,造价低.改进措施是: 木枕用防腐剂延长寿命. 混凝土枕用橡胶垫增大弹性和绝缘性.,3.分类,预应力混凝土枕：采用了高强度材料，提高抗裂能力,三、联接零件,联结零件分为接头联结零件和中间联结

14、零件。 接头联结零件： 两节钢轨的末端，用接头联结零件联结。先用两块鱼尾板夹住钢轨，然后用螺栓拧紧。为防止螺栓松动，在螺帽与鱼尾板之间，加有弹簧垫圈,三、联接零件,中间联结扣件的作用： 把钢轨与轨枕牢固地联结起来，以确保钢轨位置稳定。 根据轨枕的性质，中间联结扣件可以分为：木枕联结扣件和混凝土枕联结扣件。 从分类上我们可以推测，不同的轨枕，存在不同的联结方式。 将钢轨、垫板和木枕三者同时联结,四、道床,道床介于轨枕与路基之间，是轨道的重要组成部分。道床是铺设在路基面上的石碴（道碴）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

15、车辆轮对对钢轨的冲击。,1.道床的功用,四、道床,2、道床的功用,1）承受来自轨枕的压力，均匀的传递到路基； 2）提供轨道的横、纵向阻力，保持轨道的稳定； 3）提供轨道弹性，减缓、吸收轮轨的冲击、振动； 4）提供良好的排水性能，减少路基病害； 5）便于轨道养护维修作业。,以碎石、矿渣、沙子等为材质构成的碎石道床，满足以上5点要求，价廉物美，是我国目前使用最广泛的道床类型。,五、防爬设备,1.爬行定义 列车运行时，车轮作用于钢轨上除产生竖直力和横向力外，还产生一个纵向水平推力，能引起钢轨的纵向移动，有时甚至带动轨枕沿着线路方向一起移动，此种现象称为轨道的爬行。,2.爬行的危害,会造成轨缝不合，一

16、端轨道顶严，另一端轨缝拉大，轨缝顶严部位，夏季轨温升高，轨道内产生较大压力，严重时会造成胀轨跑道。,五、防爬设备,3.防止爬行的措施 防止爬行，需要加强接头扣件、中间扣件的扣紧力。扣紧力的加强，是通过安装防爬设备实现的。 预防方法是将防爬器扣紧在钢轨底部,使其档板紧靠轨枕,把钢轨的爬行力传递给轨枕并与防爬支撑配合使用,阻止钢轨的爬行力.,防爬石质支撑,穿销式防爬器,五、防爬设备,在曲线地段,道岔地段 ，由于列车横向力的作用，很容易引起轨距扩大。预防方法是采用轨距拉杆进行横向加固。,轨距拉杆,第二节 轨道平顺技术标准认知,为确保列车安全，轨道的两股钢轨之间应保持一定的距离，两股钢轨顶面应保持一定

17、相对高度，轨道的方向必须正确;两股钢轨均应向内倾斜。,一、轨距,定义：,轨距为两股钢轨轨头部顶面下16mm处（范围）的最小距离。,轨距分直线轨距和曲线轨距。,1、直线轨距,1435mm,2、曲线轨距,车辆运行在曲线上时，由于机车车辆固定轴距的影响，转向架前一外轮轮缘和后一轮对的内轮轮缘紧贴钢轨，致使行车阻力增大，轮缘磨损加剧，为使机车车辆能顺利通过曲线，对小半径曲线的轨距要适当加宽。,一、轨距,曲线轨距加宽方法： 保持外轨不动，将内轨向曲线中心方向移动，且曲线与直线间的轨距应在缓和曲线全长范围递减，如未设缓和曲线时应在直线上递减，递减率一般不大于1。见书表2.2,3、轨距容许偏差和轨距变化率要

18、求 每6.25m检查一处 变化率正线不得大于千分之2，站线不得大于千分之3，即在1m长度内的轨距变化，正线不得超过2mm，站线不得超过3mm。,二、水平,定义：在线路同一断面处左、右两股钢轨顶面的高度差，简称“水平”。 直线地段两股钢轨顶面应保持在同一水平，曲线地段外轨按规定设置超高。 直线部分，以左钢轨为基准，右股钢轨顶面高于左股的误差用“+”号，低于的误差用“-”号。 曲线部分，内侧钢轨为基准，外侧钢轨顶面高于比超高大的误差“+”，小的“”。 水平允许偏差正线、到发线上不得大于4mm，其他线不得大于6mm。,二、水平,比较两股钢轨的水平，除上述容许偏差的限制外，还需要考虑沿线路纵向两股钢轨

19、的水平变化，不允许出现轨道扭曲的情况，即通常称的三角坑现象。,三角坑 ：在6.25范围内，以左股为基准，先是左股钢轨高，然后右股钢轨高，以前后两点水平正负误差代数 差超过4mm为三角坑。 危害：三个车轮正常压轨，一个悬空，易导致脱轨 整治：起道调整三角坑,三、轨向和高低,钢轨工作边纵向的平顺程度，叫做轨道的方向，简称轨向。 如果直线不直，曲线不圆顺，势必加剧车辆左右摇摆振动，增加横向水平推力，产生车轮、钢轨的不正常磨耗，破坏轨距，对高速行车尤为不利。 正线到发线不超过4mm，其他线路不超过6mm 出现（产生）的原因：路基下沉，道床捣固不良，扣件松动，钢轨不均与磨耗等，都是造成轨面出现高低不平的

20、原因。,四、轨底坡,由于车轮踏面具有1：20的圆锥面部分经常与钢轨顶面接触，为使钢轨中心受力，需将钢轨适当的向道心倾斜，钢轨的这种内倾度称为轨底坡。,五、曲线外轨超高,原因：曲线外轨超高为了抵消离心力，抬高外轨，较高外轨一侧道床。曲线地段外轨超高，双线不得超过150mm，单线不得超过125mm。,六 线路养护维修及检查,1、线路经常维修工作包括： 1、综合维修（计划维修） 2、紧急修补 3、重点病害整治 4、巡道工作 线路经常维修的特点在于预防线路病害的发生，保持线路的完好状态。,六 线路养护维修及检查,2、线路大修 大修内容： 1、矫正并改善线路的平面和纵断面； 2、全面更换或抽换、修理钢轨； 3、更换或补充轨枕； 4、清筛和更换道床，补充道碴，全面 起道并捣固，改善道床断面； 5、整治路基和安装防爬设备,第三节 无缝轨道,一、无缝线路的基本原理,L=a L t (m) a：钢轨的线膨胀系数，取=0.0000118m/(m.) L：钢轨长度，m； t：轨温变化值, 温度力p P=250.t。F（N） F：钢轨横断面积,二、无缝线路的锁定轨温,无缝线路用强力机件和防爬设备将钢轨扣紧在轨枕上，称为锁定线路，锁定线路时的轨温称为锁定轨温。 此时，钢轨内的纵向应力应为零。 锁定温度是一件十分重要的工作。,