第三章 铁路运输设施与设备

第三章 铁路运输设施与设备

一、铁路系统构成

铁路系统设施设备的组成： 线路 机车车辆 信号设备 车站

（一）铁路线路与轨道

作用：承受机车、车辆和列车的重量，引导它们的行走方向，是列车运行的基础。

组成：路基、桥隧建筑物、轨道组成一个整体工程结构。

1、铁路的主要技术标准

内容：铁路等级、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、到发线长度和闭塞类等。 划分铁路等级的依据：在铁路网中的作用、性质和承担的远期年客货运量

等级 路网中 远期年客 最高行车 限制坡度(‰) 最小曲线

作用 货运量（GN ） 速度（km/h ） 半径（m ）

Ⅰ 骨干 ≥150 120 6（ 12） 1000 （800）

Ⅱ 骨干 <150 100 12（15） 600 （400）

联络、辅助 ≥75

Ⅲ 地区性 <75 80 15（20） 350（300）

2、铁路线路的平面和纵断面

线路平面——指线路中心线（路肩的中点）在水平面上的投影。

线路的纵断面 ——线路中心线展直后在垂直面上的投影。

铁路线路平面的组成：圆曲线、直线和两者之间的缓和曲线

切线长度计算公式： 曲线长度计算公式：

线路转弯时离心力的作用： 离心力与速度平方成正比，与曲线半径成反比

①影响列车运行的平稳性；

②外侧轮缘压紧外轨，加剧磨损，内侧车轮产生纵向滑

移，与轨道粘着系数下降，牵引力减小。

列车在线路转弯处的限速：

两相邻曲线间的直线段最小长度规定：

1级铁路≥80米（一般地段）或40米（困难地段）。

缓和段的作用：

使曲线半径逐渐变化，使离心力的变化缓慢，减缓外

轮对外轨的冲击。

线路坡道阻力

坡道阻力 ——在坡道上行驶时，列车重量平行于坡道方向的分力。

机车牵引重量

限制坡度——用于确定列车重量的最大坡度。

牵引定数——由限制坡度确定的列车重量。

一般限坡定得越小，牵引定数越大，线路运输能力越大

对车站内的线路的坡度应考虑车进站下坡能安全制动。上坡出发时能克服起动阻力，没的机车牵引的车辆不会溜滑。一般车站

内线路坡度不大于1.5%。，特殊困难条件下大于2.5%。

3、路基与桥隧建筑物

路基 是承受轨道和列车载荷的基础建筑物。

路基横断面有路堤、路堑和半路堑三种形式。

路基面的形状有路拱和无路拱两种。

m P R T ++=2/tan )(αl

R L +=180απ

路堤和路堑的边坡应筑成一定的坡度

排水设施——消除地面或地下水对路基的危害作用

桥隧建筑物包括桥梁、涵洞、隧道等。

#桥梁：由桥面、桥距结构和墩台组成。

桥面——桥梁上的轨道部分；

桥台——位于两端和路基邻接的墩台部分；

桥墩——桥梁中间的支柱；

桥跨——横跨在两墩台之上的部分；

桥孔——两个墩台之间的空间；

孔径——每个桥孔在设计水位处的距离。

跨度——每桥跨两端支座间的距离；

桥梁全长——整个桥梁包括墩台在内的总长度。

桥梁的分类

按桥跨所用材料分：钢桥、钢筋混凝土桥、石桥

按外型分：梁桥、拱桥和斜拉桥

按长度分：小桥（<20m）中桥（20~100m）大桥(100~500m) 特大桥（>500m）# 涵洞：设路堤下的填土中用以通过少量水流的建筑物

# 隧道：铁路穿越山岭或江河的建筑物

3、轨道

轨道的组成

◆钢轨

采用稳定性良好的“工”字型宽底式钢轨，由轨头、轨腰和轨底三部分组成。

轨枕

将钢轨的力传递给道床

保持钢轨位置和轨距

分木枕和钢筋混凝土枕两种。

♦联结零件

钢轨接头联结零件（夹板）

中间联结（钢轨与轨枕）

⌧道床

承受轨枕上的载荷并均匀传给路基，缓和车轮对钢轨的冲击，排除轨道中的雨水和保持轨道稳定性

一般用碎石道碴（坚硬、稳定和不易风化）。

⍓防爬设备

列车运行时纵向力使钢轨产生的纵向移动称为爬行

防爬措施：加强钢轨与轨枕间的扣压力和道床阻力；

设置防爬器和防爬撑

道岔：铁路线路和线路间连接和交叉设备的总称。 无缝线路和新型轨下基础1-钢轨2-普通道丁3-垫板4，9-枕木5-防爬撑6-防爬器7-道床8-鱼尾板10-螺栓11-钢筋混凝土轨枕12-扣板式中间联结零件13-弹片式中间联结零件

◆无缝线路：将若干标准长度钢轨焊接成800或1000米的长钢轨，再在铺设现场焊接成更长的钢轨

其特点是接头少、行车平稳、轨道磨耗小、养护工作量小

宽混凝土轨枕和整体道床

轨枕宽而稍薄，连续铺设，也可将路基、道床、轨枕三个基础部分用钢筋混凝土一次浇铸成型，称为整体道床其特点是线路稳定性、受力条件好、有利于高速行车，减少维护工作量

钢轨强度和稳定性

影响钢轨强度和稳定性的因素

钢轨类型、轨枕类型和密谋、道床类型和厚度

轨道等级:特重、重、次重、中和轻型五级

对钢轨的要求

足够的刚度——抵抗动轮作用下的弹性挠曲变形

一定的韧性——减轻动轮的冲击作用，不致产生折断

足够的硬度——抵抗车轮压陷和磨损

钢轨设置标准

重量标准：70kg/m，60 kg/m、50 kg/m、43 kg/m四种

长度标准：25和12.5m两种

相邻钢轨间应留有一定的间隙，以减少热应力

标准轨距：1435mm；

超高：在钢轨曲线部分，外轨比内轨高出的部分

*界限——机车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。

铁路基本界限分为机车车辆界限和建筑物接近界限两种

超限货物——指货物装车后货物任何部分的高度和宽度超过机车车辆界限

按货物超限程度分为一级超限、二级超限和超级超限三种

机车车辆限界与直线建筑物接近限界