铁路线路及站场1-2

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。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、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。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1435mm2、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2.23、轨距容许偏差和轨距变化率要求每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