铁路线路的平面和纵断面

铁路线路是机车和车辆运行的基础。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1、铁路勘测设计新建设或改建铁路的工程量、投资量很大、技术复杂、牵涉面广，因此在建筑铁路前，必须进行深入细致的调查研究和勘测工作，从若干方案中选出最优方案。铁路建设划分为3个阶段：（1）前期工作方案研究。初测和初步设计（2）基本建设定测，技术设计，施工图设计，工程施工，验收投产（3）投资效果反馈铁路运行若干年后，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。（1）铁路等级铁路等级是铁路的基本标准，设计铁路时，首要任务就是确定铁路等级我国铁路的等级分为三级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示等级铁路在路网中的意义远期年客货运量Ⅰ在路网中起骨干作用=20(百万吨)Ⅱ1.在路网中起骨干作用2.在路网中起联络、辅助作用20=10Ⅲ为某一区域服务，具有地区运输性质10远期年客货运量，是指线路在交付运营后第10年每天1对客车按1.0个百万吨货运量折算（2）铁路技术标准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根据铁路能力确定上述标准，不同的标准对设计线的工程造价和运营质量有重大影响铁路线路分类铁路线路分为正线、站线、段管线、岔线及特别用途线正线是指连接车站并贯穿或直股伸入车站的线路站线是指站内除正线以外的到发线、调车线、牵出线、货物线及站内指定用途的其他线路段管线是指机务、车辆、工务、电务段等专用并由其管理的线路岔线是指在区间或站内接轨，通向路内外单位的专用线路特别用途线是指安全线和避难线铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。线路中心线在水平面上的投影，称为铁路线路的平面；线路中心线在垂直面上的投影，称为铁路线的纵断面选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价（1）铁路线路的平面直线和曲线是铁路平面的组成要素列车受到的阻力类型基本阻力：列车在空旷地段沿平、直轨道运行时受到的阻力。附加阻力：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件或线路平面、纵断面情况而定。曲线阻力如何产生的？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；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，从而产生了曲线阻力。曲线阻力大小可用公式计算：600wRW表示单位曲线阻力，即列车每吨重量分摊的曲线阻力适用于曲线长度大于或等于列车长度的情况工程中，必须根据铁路所允许的最高运行速度选择曲线半径，一般取50、100m的整数倍区间线路最小曲线半径铁路等级路段设计行车速度(km/h)最小曲线半径(m)一般路段困难路段Ⅰ16020001600120120080080500450Ⅱ120100080080450400Ⅲ10060055080400max4.3VR直线12(2)、缓和曲线2vFmR0F圆曲线R圆曲线1)设置缓和曲线的原因ρ=∞ρ=R缓和曲线直线圆曲线2vFmR2vFm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。0F(2)、缓和曲线1)设置缓和曲线的原因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↓）。14ρ=∞ρ=R缓和曲线直线圆曲线2vFmR2vFm0F2）缓和曲线的特点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（1）铁路线路的纵断面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，平道和坡道就成了线路纵断面的组成要素坡度表示坡道线路中心线与水平面夹角的正切值LhQgF2F1α坡道与坡道阻力示意图tanhiLi表示坡度值，L=1500，h=9，则i为千分之6列车在坡道上运行时，会受到由坡道引起的阻力，称为坡道附加阻力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“+”，下坡时，为“-”2100010001000giggQiFwiQQ决定一台机车所能牵引货物列车最大重量的坡度，叫做限制坡度。每一铁路区段都是由许多平道和不同坡度的坡道组成的。坡道的坡度不同，它们对列车重量的影响也就不同。坡度越大，阻力越大，列车牵引重量越小。如果在坡道上又有曲线，那么坡道阻力和曲线阻力之和，不能大于该区段规定的限制坡度值限制坡度小，列车重量可以增加，运力大，费用就低；但限制坡度过小，不容易适应地面的天然起伏，在地形变化很大的地段，工程量增大，造价提高。在地形障碍显著而集中的地段，采用标准限制坡度有困难或工程造价太高时，允许采用大于限制坡度的加力牵引坡度加力牵引坡度指在大于限制坡度的地段，为了统一全区段的列车重量标准，保证必要的线路通过能力，而进行多机车牵引的坡度平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点。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，容易造成断钩事故。我国铁路规定，在I、II级线路上，相邻坡段的坡度数差大于千分之3、III级铁路大于千分之4时,应以竖曲线连接。竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，I、II铁路为10000m、III级铁路为5000M变坡点图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的图纸，叫做线路纵断面图。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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握线路的变化，所以设置线路标志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线路标志设在计算里程方向的线路左侧公里标表示从铁路起点开始计算的连续里程，每公里设一个；半公里标设于线路的每半公里处公里标的作用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，以利于维修和抢修单位及时处理设在线路某条曲线的中点处，标明该曲线的长度、半径大小、缓和曲线长度、超高、加宽等数据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接之处。标明所向方向或为直线、或为缓和曲线、或为圆曲线。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。水平线表示坡度为０，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，以千分率表示，下面的数值表示这个坡度的长度，以米为单位一般设在桥头，标明桥梁编号和中心里程此外还有一些标志管界标在铁路局、工务段、领工区、养路工区、供电段、电力段的管辖地段的分界点处，两侧标明所向的单位名称信号标志主要有警冲标设在两会合线路间距离为4m的中间。线间距离不足4m时，设在两线路中心线最大间距的起点处。警冲标用来指示机车车辆的停留位置，防止机车车辆侧面冲撞。设在双线区间列车运行方向左侧最外方顺向道岔（对向出站道岔的警冲标）外不少于50m处，或邻线进站信号机相对处。设在进站信号机外方900、1000及1100m处，但在设有预告信号机及自动闭塞的区段，均不设预告标。在双线区间，退行的列车看不见邻线的预告标时，在距站界外1100m处特设一个预告标列车在距站界200m以外，不能看见引导人员在进站信号机或站界标处显示的手信号时，须在列车距站界200m外能清晰地看见引导人员手信号的地点设置引导员接车地点标。设在道口、大桥、隧道及视线不良地点的前方500~1000m处。司机见此标志，须长声鸣笛提醒人们列车即将到达设在站内接触网边界。电力机车通过接触网获得电动力，一旦脱离接触网将寸步难行。接触网终点标就是提醒电力机车司机不要超越接触网有效区间设在施工线路及其邻线距施工地点两端500~1000m处。司机见此标志须提高警惕，长声鸣笛，提醒施工人员撤离到安全地点。设在需要减速地点的两端各20m处。正面表示列车应按规定限速通过地段的始点，背面表示列车到达限速通过地段的终点设在需要限速通过的桥梁两端，上部表示客车限制速度，下部表示货车限制速度。线路标志的设计既要说明问题，也要一目了然，便于记忆。通常都采用白底，少数为黄底、蓝底加黑字或黑色图案