第2章 铁路线路汇总
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G
外轨超高
3、曲线地段的特点
（2） 轨距加宽
为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小半径 曲线的轨距要适当加宽(R≤350m时，≤15mm ) ，以使机车车 辆能顺利通过曲线，并使钢轨与车轮间的横向力最 小，减少轮轨间的磨耗。
4、缓和曲线
(1) 设置缓和曲线的原因
F 0
F m v2 R
直线
圆曲线
二、铁路等级及主要技术标准
铁路主要技术标准包括：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 发线有效长度和闭塞类型等。这些标准是确定铁路能力大 小的决定因素，一条铁路选用不同的标准对设计线的工程 造价和运营质量有重大影响，同时又是确定设计线的工程 标准和设备类型的依据。
通过的最大速度也不同。
（ 区间线路最小曲线半径）
7、铁路线路平面图
用一定的比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况投影到水平面 上，就是铁路线路平面图。
线路平面图和纵断面图是铁路勘测设计、施工和运营的Βιβλιοθήκη Baidu要文件。
线路平面图
二、铁路线路的纵断面及纵断面图
线路纵断面由平道、坡道组成。 1、坡度
坡度指以坡道两端的高差h与两点之间水平距离L的比值。 用千 分数表示。
R
圆曲线
18
4、缓和曲线
(1) 设置缓和曲线的原因
F 0
F m v2
直线
缓和曲线
F m v2 R
圆曲线
ρ=∞ ρ=R
为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）
而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
（2）缓和曲线的特点
F 0
直线
v2 F m
缓和曲线
§ 1.2 铁路线路的平面和纵断面
7
§ 1.2 铁路线路的平面和纵断面
线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线AB与两路肩边 缘水平连线CD交点O的纵向连线。如下图所示：
L
A
L/2
C
D
O
B
铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。
§ 1.2 铁路线路的平面和纵断面
线路中心线展直后在水平面上的投影，叫做铁路线路 的平面(俯视)，表明线路的直、曲变化状态；
第二篇 铁路运输基本设备
一
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础，承受轮 对压力。
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。
本章内容：
§1.1 概述 §1.2 铁路线路的平面和纵断面 §1.3 铁路路基及桥隧建筑物 §1.4 轨道 §1.5 限界
§1.1 概述
一、铁路的勘测设计
在建筑一条铁路之前，必须进行大量调查研究和勘探工作，并从若干 个可供比较的方案中选出一个最优方案来进行设计。
线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的 纵断面（侧视），表明线路的坡度变化。
线路平面
线路纵断面
一、铁路线路的平面及平面图
线路的平面由直线、曲线（圆曲线及缓和曲线）组成。
列车运行阻力 基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到
的阻力。包括车轴与轴承之间、轮轨之间以及钢轨接头对车 轮的撞击阻力等。基本阻力在列车运行时总是存在的。
附加阻力：列车在线路上运行时，受到的额外阻力，如 坡道阻力、曲线阻力、隧道阻力等。附加阻力随列车运行条 件或线路平、纵断面情况而定，阻力方向与列车运行方向相 反。
一、铁路线路的平面及平面图 1、曲线要素
铁路线路在转向处所设的曲线，圆曲线基本组成要素有：曲 线半径R，曲线转角α，曲线长L，切线长度T；
R gR
tan
v2
gR
在 5时，sin tan
tan sin h v2 h S1v2
S1 gR
gR
S1取1500mm, v由km / h m / s,则
h 11.8 v2 R
式中: h——超高，mm,
v——平均行驶速度，km / h,
R——曲线半径，m。
F F cos G sin
全局→个体→逐步深化 铁路建设的几个阶段： 前期工作阶段：主要进行方案研究、初测和初步设计工作。 基本建设阶段：主要进行定测、技术设计和施工图设计，最后进行工 程施工、验交投产。 投资效果反馈：铁路运营若干年后，有建设单位会同有关部门，对工 程质量、技术指标和经济效益等考察验证，以评价设计和施工质量。
3、曲线地段的特点
（1） 外轨超高
为了平衡 离心力，使内 外两股钢轨受 力均匀，垂直 磨耗均等，旅 客不因离心加 速度而感到不 适，将外轨抬 高一定程度。
F m v2 R
F F cos G sin
G
外轨超高
3、曲线地段的特点
（1） 外轨超高
F cos G sin
F
v2 m
G
v2
G v2 cos G sin gR
v hmax hq R 11.8
◢ 增加轨道设备；
◢ 增加轨道养护维修费用。
21
6、曲线附加阻力
曲线附加阻力：机车车辆在曲线上运行时的阻力大于同样条件下 直线上运行的阻力，其增大部分叫曲线附加阻力，简称曲线阻力。
产生原因：机车、车辆在曲线上运行时，轮轨间的纵向和横向滑 动、轮缘与钢轨内侧面的摩擦增加，同时，由于转向架转向和侧 向力作用，上下心盘等部分摩擦加剧。
v2 F m
R
ρ=∞ ρ=R
① 缓和曲线半径从∞→R（或 R →∞ ）； ② 运行中列车的离心力逐渐↑（或↓）； ③ 缓和曲线轨距加宽逐渐↑（或↓） ； ④ 缓和曲线外轨超高逐渐↑（或↓） 。
圆曲线
20
5、曲线路段对运营的影响
◢ 限制列车运行速度； ◢ 增加轮轨磨耗；
h 11.8 v2 R
v
hR 11.8
缓和曲线长度L0——直线与圆曲线之间的过渡线。
线路曲线地段
2、曲线的计算（圆曲线）
不考虑缓和曲线时，直接根据数学公式 可以得出：
切线长度：
T R tan m
2
曲线长度：
L R m
10的弧长:
180
L R m
180
3、曲线地段的特点
（1） 外轨超高
为了平衡 离心力，使内 外两股钢轨受 力均匀，垂直 磨耗均等，旅 客不因离心加 速度而感到不 适，将外轨抬 高一定程度。
经验公式：
r
600（N/KN） R
ωr —— 单位曲线阻力（N/KN） R —— 曲线半径（m）
600 —— 据试验得出的数据。
6、曲线附加阻力
根据可知
r
600（N/KN） 曲线半径愈小，曲线附加阻力愈大，造 R
成设备磨损加大，同时还会给运营工作带来不利影响。
为保障运行平顺和安全，限制列车通过曲线的速度，半径不同，运行
外轨超高
3、曲线地段的特点
（2） 轨距加宽
为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小半径 曲线的轨距要适当加宽(R≤350m时，≤15mm ) ，以使机车车 辆能顺利通过曲线，并使钢轨与车轮间的横向力最 小，减少轮轨间的磨耗。
4、缓和曲线
(1) 设置缓和曲线的原因
F 0
F m v2 R
直线
圆曲线
二、铁路等级及主要技术标准
铁路主要技术标准包括：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 发线有效长度和闭塞类型等。这些标准是确定铁路能力大 小的决定因素，一条铁路选用不同的标准对设计线的工程 造价和运营质量有重大影响，同时又是确定设计线的工程 标准和设备类型的依据。
通过的最大速度也不同。
（ 区间线路最小曲线半径）
7、铁路线路平面图
用一定的比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况投影到水平面 上，就是铁路线路平面图。
线路平面图和纵断面图是铁路勘测设计、施工和运营的Βιβλιοθήκη Baidu要文件。
线路平面图
二、铁路线路的纵断面及纵断面图
线路纵断面由平道、坡道组成。 1、坡度
坡度指以坡道两端的高差h与两点之间水平距离L的比值。 用千 分数表示。
R
圆曲线
18
4、缓和曲线
(1) 设置缓和曲线的原因
F 0
F m v2
直线
缓和曲线
F m v2 R
圆曲线
ρ=∞ ρ=R
为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）
而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
（2）缓和曲线的特点
F 0
直线
v2 F m
缓和曲线
§ 1.2 铁路线路的平面和纵断面
7
§ 1.2 铁路线路的平面和纵断面
线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线AB与两路肩边 缘水平连线CD交点O的纵向连线。如下图所示：
L
A
L/2
C
D
O
B
铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。
§ 1.2 铁路线路的平面和纵断面
线路中心线展直后在水平面上的投影，叫做铁路线路 的平面(俯视)，表明线路的直、曲变化状态；
第二篇 铁路运输基本设备
一
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础，承受轮 对压力。
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。
本章内容：
§1.1 概述 §1.2 铁路线路的平面和纵断面 §1.3 铁路路基及桥隧建筑物 §1.4 轨道 §1.5 限界
§1.1 概述
一、铁路的勘测设计
在建筑一条铁路之前，必须进行大量调查研究和勘探工作，并从若干 个可供比较的方案中选出一个最优方案来进行设计。
线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的 纵断面（侧视），表明线路的坡度变化。
线路平面
线路纵断面
一、铁路线路的平面及平面图
线路的平面由直线、曲线（圆曲线及缓和曲线）组成。
列车运行阻力 基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到
的阻力。包括车轴与轴承之间、轮轨之间以及钢轨接头对车 轮的撞击阻力等。基本阻力在列车运行时总是存在的。
附加阻力：列车在线路上运行时，受到的额外阻力，如 坡道阻力、曲线阻力、隧道阻力等。附加阻力随列车运行条 件或线路平、纵断面情况而定，阻力方向与列车运行方向相 反。
一、铁路线路的平面及平面图 1、曲线要素
铁路线路在转向处所设的曲线，圆曲线基本组成要素有：曲 线半径R，曲线转角α，曲线长L，切线长度T；
R gR
tan
v2
gR
在 5时，sin tan
tan sin h v2 h S1v2
S1 gR
gR
S1取1500mm, v由km / h m / s,则
h 11.8 v2 R
式中: h——超高，mm,
v——平均行驶速度，km / h,
R——曲线半径，m。
F F cos G sin
全局→个体→逐步深化 铁路建设的几个阶段： 前期工作阶段：主要进行方案研究、初测和初步设计工作。 基本建设阶段：主要进行定测、技术设计和施工图设计，最后进行工 程施工、验交投产。 投资效果反馈：铁路运营若干年后，有建设单位会同有关部门，对工 程质量、技术指标和经济效益等考察验证，以评价设计和施工质量。
3、曲线地段的特点
（1） 外轨超高
为了平衡 离心力，使内 外两股钢轨受 力均匀，垂直 磨耗均等，旅 客不因离心加 速度而感到不 适，将外轨抬 高一定程度。
F m v2 R
F F cos G sin
G
外轨超高
3、曲线地段的特点
（1） 外轨超高
F cos G sin
F
v2 m
G
v2
G v2 cos G sin gR
v hmax hq R 11.8
◢ 增加轨道设备；
◢ 增加轨道养护维修费用。
21
6、曲线附加阻力
曲线附加阻力：机车车辆在曲线上运行时的阻力大于同样条件下 直线上运行的阻力，其增大部分叫曲线附加阻力，简称曲线阻力。
产生原因：机车、车辆在曲线上运行时，轮轨间的纵向和横向滑 动、轮缘与钢轨内侧面的摩擦增加，同时，由于转向架转向和侧 向力作用，上下心盘等部分摩擦加剧。
v2 F m
R
ρ=∞ ρ=R
① 缓和曲线半径从∞→R（或 R →∞ ）； ② 运行中列车的离心力逐渐↑（或↓）； ③ 缓和曲线轨距加宽逐渐↑（或↓） ； ④ 缓和曲线外轨超高逐渐↑（或↓） 。
圆曲线
20
5、曲线路段对运营的影响
◢ 限制列车运行速度； ◢ 增加轮轨磨耗；
h 11.8 v2 R
v
hR 11.8
缓和曲线长度L0——直线与圆曲线之间的过渡线。
线路曲线地段
2、曲线的计算（圆曲线）
不考虑缓和曲线时，直接根据数学公式 可以得出：
切线长度：
T R tan m
2
曲线长度：
L R m
10的弧长:
180
L R m
180
3、曲线地段的特点
（1） 外轨超高
为了平衡 离心力，使内 外两股钢轨受 力均匀，垂直 磨耗均等，旅 客不因离心加 速度而感到不 适，将外轨抬 高一定程度。
经验公式：
r
600（N/KN） R
ωr —— 单位曲线阻力（N/KN） R —— 曲线半径（m）
600 —— 据试验得出的数据。
6、曲线附加阻力
根据可知
r
600（N/KN） 曲线半径愈小，曲线附加阻力愈大，造 R
成设备磨损加大，同时还会给运营工作带来不利影响。
为保障运行平顺和安全，限制列车通过曲线的速度，半径不同，运行