铁道概论(课件版)

交通运输是国民经济的重点战略产业，是国民 经济的重要基础设施，是制约经济与社会发展的一 个重要因素。自改革开放以来，各地政府和人民都 认识到“要想富，先修路”。交通运输业要先行， 才能保持国民经济的持续、稳定、协调发展。
❖ 5、国防意义。运输是国防的后备力量，战时又是 必要的军事手段。运输业关系到民族存亡、国家安 危，决非用经济尺度所能衡量。
❖ 交通运输业是国民经济结构中的先行和基础产业，其主要作 用表现为：
❖
1、经济作用。交通运输中的五种运输方式，既要完成
国家下达的客货运输任务，还要根据市场商品需求调节各自
的运输，自身所创造的经济价值是十分可观的。
❖
2、社会公益作用。现代化的交通运输业，必须不分昼
பைடு நூலகம்
夜、季节、全天候地从事正常运输，是与国家政治、经济休
即可开辟航线，如果用直升机运输，则机动
性更大。其缺点是载运能力小、能源消耗大、 运输成本高。
❖ 水路运输中，除运河以外内河航道均是利用天然江河加以整 治，修建必要的导航设备和港口码头等就可通航；海运航道 更是大自然的产物，一般不需要人工整治，且海运航线往往 可以取两港口间的最短距离。因此，一般说来，河运的平均 运输成本比铁路略低，而海运成本、则远比铁路为低，这是 水路运输的一个突出优点。
戚相关的。遇到非常时期，发生灾难时，如地震、洪水、大
火、海啸等；或在战争时，或国家财产受到威胁时，交通工
具都会用来抢救危亡，恢复社会正常秩序，这种超经济的社
会公益作用会显示得更为突出。
❖ 3、宏观调控作用。当国民经济失调而需要调整或 治理整顿时，交通运输作为国家宏观调控工具的作 用会更显得突出，如 煤炭抢运、全国性粮食调运等。
先要确定铁路等级。铁路技术标准和装备类型都 要根据铁路等级去选定。
我国《铁路线路技术管理规程》规定铁路等级 应根据在铁路网中的作用、性质和远期的客货运 量确定。
我国铁路共分为三个等级如下表
❖ 注：1、远期——指交付运营后第十年； 2、年货运量为重车方向，每对旅客列车上下行各按
0.7Mt(Mt:百万吨)年货运量折算。
❖ 当然，管道运输也存在一些缺点，它适于长 期定向、定点、定品种输送，合理输量范围
较窄，若输量变化幅度过大，则管道的优越 性就难以发挥，更不能输送不同品种的货物。
❖
总之，铁路、公路、航空、水运和管道
等五种现代化运输方式，各有其不同的技术
经济特征和使用范围。
第二章 线路
❖ (一)基本概念 铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。它直接
❖ 时至今日，世界各国交通运输已相当发达，不仅可 以满足客货运输的不同需求，而且快速、舒适、方 便、安全可靠。
❖ 现代交通运输主要包括铁路、公路、水路、航空和 管道五种运输方式。他们各有其不同的技术经济特 征与使用范围。随着科学技术进步和社会需求的变 化，各种运输方式的技术装备和组织工作不断更新， 技术经济性能和使用范围也在不断变化，新型交通 工具不断产
❖ (一)铁路线路纵断面组成要 素 线路纵断面定义： 线路中心线(曲线部分展 直后)在垂直面上的投影， 叫做线路纵断面（如下图所 示）。
❖ 线路纵断面组成要素： 为了适应地面的起伏，
线路上除了平道外，还修成 不同的坡道。因此平道与坡 道就成了线路纵断面的组成 要素。
❖ (二)坡道阻力 坡道的陡与缓用坡
水路运输的输送能力相当大。在海洋运输中，目前世界 上超巨型油船的载重量达55万吨，巨型客船已超过8万吨。 海上运输在条件允许的情况下，可改造为最有利的航线，因 此，海上运输的输送能力比较大。
由于水路运输具有占地少、运量大、投资省、运输成本 低等特点，在运输长、大、重件货物时，与铁路、公路相比， 水上运输更具有突出的优点。对过重、过长的大重件货物， 铁路、公路无法承运，而水上运输都可以完成。对大宗货物 的长距离运输，水路运输则是一种最经济的运输方式。但水 路运输速度通常比铁路运输等运输工具慢，而且受自然条件 的限制较大，冬季河道或港口冰冻时即须停航，海上风暴也 会影响正常航行。
❖ 该标设置于圆曲线的中部，示意图如下：
❖ (三)坡度标 坡度标表示该坡道的坡度大小及坡段长度，并用
箭头表示上坡和下坡（如下面各图所示）。
❖ 坡度标设在变坡点处，如下图所示：
❖ 此外，还有桥涵标、隧道标、鸣笛标、作业标等等。 线路标志应埋设在计算里程方向的线路左侧。
❖ 铁路线路是由路基、桥隧建筑物、轨道组成的一个 整体工程结构。 (一)路基 路基的基本形式 路基的基本形式：主要有路堤和路堑。 路堤：铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基 以填筑的方式构成，这种路基称为路堤。
五种运输方式中，铁路运输的宏观调控作用尤为明 显。
❖ 4、促进国家经济合理布局、协调发展。促进 地区经济合理布局、协调发展，除了中心城市的作 用外，要以交通要道为依托，充分发挥公路、水运、 空运、管道等多种运输方式的优势。依靠若干条通 过能力强的南北向、东西向的运输大通道，引导形 成若干跨地区的经济区域和重点产业，优化生产力 布局，优化资源配置，减少重复浪费，交通运输将 起很大的促进作用。
铁道概论
学习参考
第一章 绪论
❖ 衣食住行是人类生活的四大基本要素,无论哪一 项，莫不与交通运输息息相关。
❖ 自古以来，人类深受交通运输闭塞的困扰，生产、 生活受到极大限制。最早的水上交通工具是独木舟, 而陆上交通依靠畜力或人力。18世纪下半叶蒸汽机 的发明，并相继应用于船舶和铁路，揭开了一个崭 新的机动船舶时代和铁路机车牵引时代的序幕。19 世纪末到20世纪初汽车和飞机也相继诞生，很快成 为现代运输的主要运输工具。管道运输起源于19世 纪末，当时是用于运输原油，现在已得到迅速发 展。
度来表示。坡度的大小 用千分率来表示。
❖ i‰=h / L
=tana
❖ 坡道阻力：列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的 阻力，这一阻力叫坡道阻力。 机车车辆所受的重力Qg可分为两个分力F1和F2，F1由轨 道的反作用力所抵消，则F2就是坡度附加阻力。
❖ 单位坡道阻力：列车平均每一千牛质量所受到的坡道阻力。
❖ 管道运输是使用管道输送流体货物的一种运输方式。它是随 着石油工业发展而兴起并随着石油、天然气等流体燃料需求 的增加而发展，逐渐形成沟通石油、天然气资源与石油加工 场地及消费者之间的输送工具。管道不仅修建在一国之内， 还连接国与国之间，甚至达到洲与洲之间，成为国际、洲际 能源调剂的大动脉。
❖ 管道运输在最近几十年得到了迅速的发展。主要的流体能 源以石油、天然气、成品油为输送对象，之后发展到输送煤 和矿石等固体物质，将其制成浆体，通过管道输往目的地， 再经脱水处理转入使用。管道运输具有输送能力大（管径为 1200mm的原油管道年输送量可达1亿吨）、效率高、成本 低及能耗小等优点。由于管道埋于地下，除泵站、首末站占 用一些土地外，管道运输占用土地少，且不受地形与坡度的 限制，易取捷径，可缩短运输里程；埋于地下基本不受气候 影响，可以长期稳定运行；沿线不产生噪音且漏失污染少。 管道输送流体能源，主要依靠每隔一段距离设置的增压站提 供压力能，因此，设备运行比较简单，易于就地自动化和进 行集中遥控，由于节能和高度自动化，用人较少，运输费用 较低，是一种很有发展前景的现代化运输方式。
等级
铁路在路网中的意义
Ⅰ级铁路 在路网中起骨干作用的铁路
远期年客货运 量
≥15Mt
Ⅱ级铁路
1.在路网中起骨干作用的铁路
2.在路网中起联络、辅助作用的铁 路
Ⅲ级铁路
为某一区域服务，具有区域运输性 质的铁路
≤15Mt ≥7.5Mt ≤7.5Mt
❖ (四)铁路主要设计标准 选定铁路主要技术标准是设计铁路的基本决策，
铁路建设的三个阶段 1、前期工作阶段 主要进行方案研究、初测和初步设计工作。 2、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。 3、投资效果反馈阶段 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
❖ (三)铁路等级 铁路等级是铁路的基本标准。设计铁路时，首
应根据国家要求的年输送能力和确定的铁路等级， 考虑沿线资源分布和国家 科技发展规划，并结合设 计线的地形、地质、气象等自然条件，经过论证比 选确定。
铁路主要技术标准：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、闭塞类型、到发线 有效长度。这些标准是确 定铁路能力大小的决定因素。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。
——单位坡道阻力
❖ 【结论】
1、机车车辆每一吨质量，上坡时所受的
坡度阻力，近似等于用千分率表示的这一坡 道坡度的十倍。
2、列车上坡时，坡道阻力为“+”，列车 下坡时，坡道阻力为“-”。
3、坡度越大，上坡阻力越大，同一台机 车 (在列车运行速度相同条件下)所能牵引的 列车重量则减小。
❖ (一)线路标志的作用 1、为了线路的维修和养护； 2、为了司机和车长等工作
❖ 铁路运输与其他各种现代化运输方式相比较，具有运输能力 大，能够负担大量客货运输的特点，每一辆列车载运货物和 旅客的能力远比汽车和飞机大得多。速度快是铁路运输的另 一特点，常规铁路的列车运行速度一般为每小时80 km左右， 而在高速铁路上运行的旅客列车时速目前可达210～260km。 铁路货运速度虽比客运慢些，但是每昼夜的平均货物送达速 度也比水路运输快。此外，铁路运输成本也比公路、航空运 输低。运距愈长，运量愈大，单位成本就愈低。铁路运输一 般可全天候运营，受气候条件限制较小。同时具有安全可靠 性，环境污染小和单位能源消耗较少等优点。由于铁路运输 具有上述的技术经济特点，因此，铁路运输极适合国土幅员 辽阔的大陆国家；适合运送经常的、稳定的大宗货物；适合 运送中长距离的货物运输以及城市间的旅客运输的需要。
❖ 公路运输是现代运输的主要方式之一，它的主要优点是机动、 灵活性强，而且对客运量、货运量大小具有很强的适应性。 由于汽车运输灵活方便，可实现门到门的直达运输，因而不 需要中途倒装，既加速了中短途运输的送达速度，又加速了 货物资金周转，有利于保持货物的质量和提高客货的时间价 值。公路运输还可负担铁路、水路运输达不到的区域内的运 输， 它是补充和衔接其它运输方式的运输。在短距运输时， 汽车客运速度明显高于铁路，但在长途运输业务方面，有着 难以弥补的缺陷：第一是耗用燃料多，造成途中费用过高； 第二是机器磨损大，因此折旧费和维修费用高；第三是公路 运输所耗用的人力多，如一列火车车组人员只需几个人，若 运送同样重量的货物，公路运输则需配备几百名司机。因此 汽车运费率远高于铁路和水路；此外，公路运输对环境污染 较大。总之，公路运输（高速公路除外）与其他运输方式相 比，投资少、资金周转快、投资回收期短，且技术改造较容 易。汽车运输的出现还不到100年，但在载货吨位、品种、 技术性能、专用车种类等方面都有了很大的改进与提高，能 较好地满足社会经济发展对运输的需要。
❖ 航空运输在20世纪迅速崛起，是运输行业中 发展最快的行业。与其他运输方式相比，最 大的特点是速度 大，并且具有一定的机动性。
在当今的时代，高速性具有无可比拟的特殊
价值。现代的喷气运输机，时速一般在 900km左右，比火车快5～10倍，比海轮快 20～25倍。航空运输不受地形地貌、山川河 流的阻碍，只要有机场并有航路设施保证，
上的需要。
(二)线路标志的类型及设置 地点
1、公里标、半公里标 公里标、半公里标（如两图
所示）是线路的里程标。公里
标从铁路线路起点开始，每走
一公里设置一个；半公里标设 于线路的半公里处
❖ 2、曲线标 曲线标（如下
图）为曲线的技 术参数，在上面 标明曲线的有关 要素(曲线长度、 缓和曲线长度、 曲线半径、超高、 加宽)。
承受机车车辆轮对传来的压力，为了保证列车能按 规定的最高速度 安全、平稳和不间断地运行，使铁路运输部门能够 质量良好地完成客货运输任务，铁路线路必须经常 保持完好状态。
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。
❖ (二)勘测设计的概念 在建筑一条铁路之前，必须进行调查研究和勘探
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。