鐵道概論第二章鐵路運輸基本設備鐵道概論第二章鐵路運輸基本設備1.鐵路路線2.鐵路車輛3.鐵路機車4.動車組5.鐵路車站6.信號與交通設備1.鐵路路線2.鐵路車輛3.鐵路機車鐵道概論第一章鐵路線路第一節概述鐵道概論第一章鐵路線路

鐵路線路是機車車輛和列車運行的基礎。它直接承受機車車輛輪對傳來的壓力，為了保證列車能按規定的最高速度

安全、平穩和不間斷地運行，使鐵路運輸部門能夠質量良好地完成客貨運輸任務，鐵路線路必須經常保持完好狀態。鐵路線路是由路基、軌道和橋隧建筑物組成的一個整體工程結構。鐵路線路是機車車輛和列車運行的基礎。它直接承受鐵路線路是由路基、軌道和橋隧建筑物組成的一個整體工程結構。鐵路線路是由路基、軌道和橋隧建筑物組成的一個整體工程結構。

在建筑一條鐵路之前，必須進行調查研究和勘探工作，并從若干個可供比較的方案中選出一個最優方案來進行設計。鐵路建設的三個階段：

前期工作階段：主要進行方案研究、初測和初步設計工作。

基本建設階段：主要進行定測、技術設計和施工圖設計，最后進行工程施工、驗交投產。

投資效果反饋：鐵路運營若干年后，有建設單位會同有關部門，對工程質量、技術指標和經濟效益等考察驗證，以評價設計和施工質量。鐵路的勘測設計概述在建筑一條鐵路之前，必須進行調查研究和勘探工2.1.2鐵路等級及主要技術標準注：Mt：百萬噸2.1.2鐵路等級及主要技術標準注：Mt：百萬噸2.1.2鐵路等級及主要技術標準

鐵路主要技術標準包括：正線數目、限制坡度、最小曲線半徑、牽引種類、機車類型、機車交路、車站分布、到發線有效長度和閉塞類型等。這些標準是確定鐵路能力大小的決定因素，一條鐵路選用不同的標準對設計線的工程造價和運營質量有重大影響，同時又是確定設計線的工程標準和設備類型的依據。2.1.2鐵路等級及主要技術標準鐵路主要正線：連結車站并貫穿或直股伸入車站的線路為正線。到發線是指車站線路中能辦理列車到達和出發使用的線路。到發線有效長度是指能滿足該區段旅客列車最大編組輛數的長度。一般車站為650米到1000米左右。正線：連結車站并貫穿或直股伸入車站的線路為正線。到發線是指車限制坡度在一個區段上,決定一臺某一類型的機車所能牽引的貨物列車重量(最大值)的坡度,叫做限制坡度ix‰。限制坡度在一個區段上,決定一臺某一類型的機車所能牽引的貨物列最小曲線半徑非專業的場合也稱為“轉彎半徑”最小曲線半徑非專業的場合也稱為“轉彎半徑”牽引種類電力牽引、內燃牽引、蒸汽牽引三種鐵路機車亦稱作火車頭、機關車、機車頭，是鐵路中專門提供動力的車輛。牽引種類電力牽引、內燃牽引、蒸汽牽引三種牽引種類電力牽引、內燃牽引、蒸汽牽引三種牽引種類電力牽引、內燃牽引、蒸汽牽引三種牽引種類電力牽引、內燃牽引、蒸汽牽引三種牽引種類電力牽引、內燃牽引、蒸汽牽引三種機車交路又稱機車牽引區段，機車牽引列車往返行駛的路段。其長度稱為機車交路距離。機車交路兩端的車站稱為區段站。按牽引區段長度分為短交路、長交路和超長交路。短交路：一個往返交路由一班乘務組承擔長交路：一個單程交路由一班乘務組承擔超長交路：一個單程交路由兩班乘務組承擔機車交路又稱機車牽引區段，機車車站分布為了保證必要的鐵路通過能力，方便沿線的客貨運輸，鐵路上每隔一定距離需要設置一個車站，車站把一條鐵路線劃分成若干個長度不同的區間，車站就成為相鄰區間的分界點，區間和分界點是組成鐵路的兩個基本環節。車站分布為了保證必要的鐵路通過能力，閉塞類型用信號或憑證，保證列車按照規定的空間間隔制定運行的技術方法。鐵路的閉塞裝置與信號、聯鎖裝置是保證行車安全，提高運營效率和加強通過能力的重要設備。中國的基本閉塞類型有半自動閉塞和自動閉塞。閉塞類型決定車站作業間隔時分，從而影響通過能力。閉塞類型用信號或憑證，保證列車按照規定的空間間隔制定運行的鐵道概論第一章鐵路線路第二節平面和縱斷面鐵道概論第一章鐵路線路

鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。線路中心線：路基橫斷面上距外軌半個軌距的鉛垂線AB與路肩水平線CD的交點O在縱向的連線2.2鐵路線路的平面和縱斷面圖2－1線路橫斷面鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。2.2圖2-2線路平面圖2-3線路縱斷面

線路中心點在水平面上的投影，叫做鐵路線路的平面，表明線路的直、曲變化狀態；線路中心點展直后在鉛垂面上的投影，叫鐵路線路的縱斷面，表明線路的坡度變化。圖2-2線路平面圖2-3鐵道概論-鐵路線路課件線路平縱面設計滿足三個基本要求：（1）必須保證行車安全和平順。主要指：不脫鉤、不斷鉤、不脫軌、不途停、不運緩與旅客乘車舒適等（2）應力爭節約資金。即既要力爭減少工程數量、降低工程造價；又要考慮為施工、運營、維修提供有利條件，節約運營支出。（3）既要滿足各類建筑物的技術要求，還要保證它們協調配合、總體布置合理。線路平縱面設計滿足三個基本要求：（1）必須保證行車安全和平順2.2.1

鐵路線路的平面及平面圖

（1）曲線要素的組成鐵路線路在轉向處所設的曲線為圓曲線，其基本組成要素有：曲線半徑R，曲線轉角α，圓曲線長L，切線長度T，緩和曲線長度L0。

線路的平面由直線、圓曲線以及緩和曲線組成。圖2-4線路曲線地段1.曲線要素2.2.1鐵路線路的平面及平面圖（1）曲線要素的

（2）曲線要素的計算

直接根據數學公式可以得出：曲線長度：切線長度：1）不考慮緩和曲線時

圖2-5無緩和曲線的曲線地段2）設有緩和曲線時

圖2-6設有緩和曲線的曲線地段β0——緩和曲線角

L0——緩和曲線長度曲線長度:（2）曲線要素的計算直接根據數學公式可以得出：2.圓曲線

小半徑曲線對運營不利，這是因為：

1）限制列車運行速度，增加輪軌磨耗，降低輪軌間的粘著系數，增加列車運行阻力；

2）增加輪軌設備和維修工作量，增加軌道設備和維修工作量，增加線路長度。其中，限制列車運行速度一項，影響到鐵路線路的運營能力，也是我們關注的重點。

（1）曲線半徑對運營的影響2.圓曲線小半徑曲線對運營不利，這是因為：

用數學公式表達：

（1）列車運行速度與曲線半徑的關系

式中：

V——列車運行速度，km/h；

h——曲線外軌超高，mm；

R——曲線的半徑，m（2）曲線上列車最大限制速度

由公式可知，曲線半徑數值一定時，影響列車運行速度的因素是曲線外軌超高度數值h。曲線外軌超高度的最大容許值，在單線鐵路上一般取150mm，另外可以考慮一定量的欠超高度，但以不影響乘客的舒適度為限。則上公式可以改寫為：用數學公式表達：（1）列車運行速度與曲線半CantThetermisusedtoindicatetheraisingoftheouterrailoncurvedtracktoallowfasterspeedsthanifthetworailswerelevel.Cantcompensatesforthecentrifugalforcearisingfromatraintraversingacurve.

超高就是軌道兩根鐵軌不在同一水平面上。在曲線上，為了使車輛行駛平穩，一般外側軌道要高于內側軌道，使車輛向內的傾斜來克服由于轉彎時的離心力。這個軌道高出的部分就叫超高。

離心力和速度及轉彎半徑有關。當半徑一定時，速度越快，離心力越大，這時要設置的超高也就越大。當設置的比正好平衡的值小時，就是欠超高。反之就是過超高。Cant超高就是軌道兩根鐵軌不在同一水平面上。在曲線上，

3.緩和曲線

為保證列車安全，使線路平順地由直線過渡到圓曲線或由圓曲線過渡到直線，以避免離心力的突然產生和消除，常需要在直線與圓曲線之間設置一個曲率半徑變化的曲線，這個曲線稱為緩和曲線，如下圖所示為設有緩和曲線的鐵路曲線。圖2-7曲線設置3.緩和曲線為保證列車安全，使

（1）緩和曲線的特點

緩和曲線介于直線與圓曲線之間，是一個過渡區域。緩和曲線的特點為：

1）曲線半徑從無窮大逐漸減小到圓曲線的半徑R，或從圓曲線的半徑R逐漸增加到無窮大；

2）運行中列車的離心力逐漸增加或逐漸降低；

3）軌距加寬值逐漸增大或逐漸減??；

4）曲線外軌超高逐漸增大或逐漸減小。緩和曲線的特點，目的都是更好地確保列車通過曲線時的安全、平順，以及乘客乘坐舒適。（1）緩和曲線的特點緩和曲線介于直線與

（2）緩和曲線方程式

我國鐵路常用的緩和曲線屬于三次拋物線型，其方程式為：式中：

y——緩和曲線上任意點的縱坐標，m；

X——緩和曲線L任意點的橫坐標，m；

R——圓曲線半徑，m；

l0——緩和曲線長度，m。（2）緩和曲線方程式我國鐵路常用

（3）緩和曲線的設置

緩和曲線應有足夠的長度，在這個長度內，需完成曲線的外超高順坡過程。同時，應該滿足以下兩點運營要求：1）車輪的輪緣不致爬上內軌，外軌超高的坡度限制為：式中:Kmin——機車或車輛最小輪緣高，mm

Dmax——機車或車輛最大固定軸距,mm

當以輪緣最小高度28mm及最大固定軸距6.5代入，得到：

在實際取值中,i0一般不大于2‰，以保證車輪輪緣無爬上內軌危險。此時計算出緩和曲線長l0為:（3）緩和曲線的設置緩和曲線應2）保證乘客乘座舒適

當列車從直線段進入緩和曲線范圍內運行時，外側車輪在外軌上逐漸升高；當列車從圓曲線段進入緩和曲線范圍內運行時，外側車輪在外軌上逐漸降低。如果升降速度過快，會引起乘客的不舒適感。設以f（mm/s)表示外側車輪升降速度，則存在如下關系式：

通常規定，在一般地段，f=32mm/s；在困難地段，f=40mm/s。可以反推出：在選線設計中，緩和曲線的長度可以按照下表取值：2）保證乘客乘座舒適當列車從直線段進入緩和曲線范圍內曲線半徑（m）

Ⅰ級鐵路Ⅱ級鐵路Ⅲ級鐵路（1）（2）（3）（1）（2）（3）（1）（2）4000303020202020202030004030203020202020250050402030302020202000605030403020202015008070405040303020120010080506050303030100012010060706040403080015012070907040504070015012090704040504060014011090110906060605501401109013011070705050013010090130100807060450120100801201008080804001209080120908090703501109070110907010070300100807010070250

9070曲線半徑（m）Ⅰ級鐵路Ⅱ級鐵路Ⅲ級鐵路（1）（2）

（1）定義轉向相同的相鄰兩曲線稱為同向曲線。轉向相反的相鄰兩曲線稱為反向曲線。介于兩同向曲線間或兩反向曲線間一般不太長的直線，稱為夾直線。設置夾直線的目的：保證行車運行平順；確保乘客乘坐舒適感。4.同向曲線、反向曲線、夾直線

圖1-5同向曲線與夾支線圖1-6反向曲線與夾支線（1）定義4.同向曲線、反向曲線、夾直線圖1-5

（2）三者約束條件

1）超高的設置及其變化過程無論同向或反向曲線，曲線外軌都要設置超高，而在直線地段則不設超高。超高的變化過程是“從有到無、從無到有”。2）超高帶來的影響超高將引起車身傾斜度和外輪豎向加速度的不斷變化，使機車車輛的轉向架彈簧發生振動和車身發生橫向搖擺。（2）三者約束條件1）超高的設置及其變化3）如何克服影響為保持列車運行的平順，保證乘客乘坐的舒適感，車身搖擺和彈簧振動應控制在容許程度之內。

A.為了控制車身搖擺的程度，一般規定，夾直線長度應能容納2～3輛客車，即50～70m。

B.為了控制車輛轉向架彈簧振動的程度，應使第二次振動（車輛通過第二個曲線的ZH點進入第二個曲線時）發生在第一次振動（車輛通過第一個曲線HZ點進入夾直線時）消失之后。

3）如何克服影響

在線路設計中，夾直線的最小長度值見表

鐵路等級一般地段困難地段Ⅰ8040Ⅱ6030Ⅲ5025在線路設計中，夾直線的最小長度值見表鐵路等級一般

基本阻力：列車在空曠地段沿平、直軌道運行時所受到的阻力。包括車軸與軸承之間、輪軌之間以及鋼軌接頭對車輪的撞擊阻力等?；咀枇υ诹熊囘\行時總是存在的。

附加阻力：列車在線路上運行時，受到的額外阻力，如坡道阻力、曲線阻力、起動阻力等。附加阻力隨列車運行條件或線路平、縱斷面情況而定，阻力方向與列車運行方向相反。5.曲線附加阻力基本阻力：列車在空曠地段沿平、直軌道運行時所

曲線附加阻力：當列車通過曲線時，由于慣性力的作用，外側車輪輪緣緊壓外軌，使其磨耗增大。又由于曲線外軌長于內軌，外輪在外軌上的滑行等原因，運行中的列車所受阻力比在直線上所受阻力大，兩者之差稱為曲線附加阻力。曲線附加阻力大小常用下公式計算：（N/KN）

式中：ωr——

單位曲線阻力（N/KN）,即列車每一噸重量所攤曲線附加阻力值

R——

曲線半徑（m）

600——

據試驗得出的數據。曲線附加阻力：當列車通過曲線時，由于慣性力的

根據可知曲線半徑愈小，曲線附加阻力愈大，還會給運營工作帶來以下不利影響：區間線路最小曲線半徑（N/KN）根據可知

用一定的比例尺，把線路中心線及其兩側的地面情況投影到水平面上，就是鐵路線路平面圖。線路平面圖和縱斷面圖是鐵路勘測設計、施工和運營的重要文件。6.鐵路線路平面圖圖線路平面圖用一定的比例尺，把線路中心線及其兩側的地面情

線路縱斷面由平道、坡道及設于變坡點處的豎曲線組成。2.2.2鐵路線路的縱斷面及縱斷面圖圖2-9坡道坡度及坡道附加阻力示意圖

設L為1000m，h為6m

則：坡度大小i為6.0。線路縱斷面由平道、坡道及設于變坡點處

當列車在上坡道上運行時，受到由坡道引起的阻力，稱為坡道附加阻力。機車車輛的質量Q(t)的重力Qg(N)可以分解為垂直于坡道的分力N和平行于坡道的分力Wi。垂直分力N由軌道的反作用力抵消了，平行分力Wi，就成為坡道附加阻力。機車車輛的坡道附加阻力Wi可用下列公式計算：Wi＝Qg×sinα＝Qg×tanα＝Q×g×i‰×1000＝Q×g×i2.坡道附加阻力

列車平均每噸質量所受到的坡度阻力稱為單位坡道阻力ωi，其計算公式如下：(N/KN)當列車在上坡道上運行時，受到由坡道引起的阻力，稱為坡

（1）限制坡度的選定

3.限制坡度與加力牽引坡度

1）限制坡段定義限制坡度是這樣一種坡度：在這個坡度上，一臺機車牽引列車連續上坡運行時，列車運行速度最終能夠穩定在機車計算速度的水平上。這就是說。這個坡度既要有一定的陡度，又要有一定的長度。2）選定限制坡段的影響因素限制坡度的選定，需要考慮以下問題：首先，要確保列車運行速度不能過低。其次，需考慮：鐵路等級、地形條件、牽引種類、運輸要求、鄰線牽引定數。（1）限制坡度的選定3.限制坡度與加力牽引坡度

（2）加力牽引坡度的確定

1）加力牽引坡段的定義在一條軼路線的全線范圍內，地形是不相同的。有一般地段，有困難地段，還可能有特殊困難地段(如跨越山嶺地段)。在特殊困難地段，線路縱斷面的設計有兩個方案：

A.可以修建隧道穿過山嶺；

B.也可以利用高坡(坡度值大于限制坡度數值的坡段)跨越山嶺。在這個坡段上，列車必須以雙機牽引或多機牽引。這種坡段稱為加力牽引坡段。例如，我國京張鐵路的關溝段和寶成鐵路的寶鳳段，都采用了加力牽引坡段。

（2）加力牽引坡度的確定1）加力牽引坡圖2-8雙機牽引圖2-8雙機牽引2）加力牽引坡度最大值的計算

加力牽引坡度的最大值計算公式：式中：

ΣFj——數臺機車計算牽引力之和，千牛；

Σp——數臺機車計算質量之和，噸；

Q——單機牽引地段按限制坡度計算的牽引質量，噸；

W`——計算速度時機車單位基本阻力，牛/千牛；

W``——計算速度時車輛平均單位基本阻力，牛/千牛；

g——重力加速度。2）加力牽引坡度最大值的計算式中：

線路縱斷面圖是用一定的比例尺（水平方向為1:10000、垂直方向為1:1000）和規定的符號，把平面圖上的線路中心線展直后投影到鉛垂面上，并注有線路平面和縱斷面有關資料的圖。4.鐵路線路縱斷面圖

圖2-9

線路縱斷面圖線路縱斷面圖是用一定的比例尺（水平方向為1:1000

為滿足行車和線路養護維修的需要，在鐵路沿線設有許多用來表明鐵路建筑物及設備位置和技術狀態的標志。線路標志應設在線路里程增加方向的左側機車車輛限界以外，距鋼軌頭部外側不小于2m處。曲線標等不超過鋼軌頂面的標志，為不妨礙某些特種車輛在工作狀態時順利通過，可設在距鋼軌頭部外側不小于1.35m處。2.2.3線路標志1.線路標志的作用線路的標志是為線路的維修和養護和司機和車長等工作上的需要而設置的。為滿足行車和線路養護維修的需要，在鐵路沿線設有許多用

（1）公里標、半公里標是線路的里程標。

公里標從鐵路線路起點開始，每走一公里設置一個；半公里標設于線路的半公里處。2.線路標志的類型及設置地點（1）公里標、半公里標是線路的里程標。2.線路標志

（2）曲線標為曲線的技術參數，在上面標明曲線的有關要素(曲線長度、緩和曲線長度、曲半徑、超高、加寬)。該標設置于圓曲線的中部，示意圖如下：

該標設置于圓曲線的中部，示意圖如下：（2）曲線標該標設置于圓曲線的中部，示意圖坡度標設在變坡點處。

（3）坡度標

表示該坡道的坡度大小及坡段長度，并用箭頭表示上坡和下坡。水平線表示坡度為０，坡度標設在變坡點處。箭頭后面的數字表示坡度值，以千分率表示，下面的數值表示這個坡度的長度，以米為單位。坡度標設在變坡點處。（3）坡度標

（4）橋梁標表示橋梁的位置（中心里程）和橋梁編號的標志。設在橋梁中心里程（或橋頭）處，橋梁標的標面上注有按線路計算里程方向統一編排的橋梁序號和所在線路的中心里程。（4）橋梁標

（5）管界標

設在鐵路局、工務段、領工區、養路工區、供電段、電力段的管轄地段的分界點處，正面和背面分別標明所向的單位名稱，側面注有管界的字樣。（5）管界標

鐵路路基是軌道的基礎，承受并傳遞軌道的重量及列車的動載荷。2.2.4

鐵路路基1.鐵路路基特點：

1)是鐵路線路的重要組成部分，在整個鐵道工程中占有很大比重；

2)鐵路路基采用天然土、石構筑，暴露于大自然中，不斷受到侵蝕、破壞。圖2-10鐵路路基鐵路路基是軌道的基礎，承受并傳遞軌道的重2.鐵路路基設計要求：

1)慎重對待，從設計、施工、運營做全面考慮，并通過技術經濟比較進行調整；

2)路基應該具有堅固、穩定、耐久，可以抵抗各種自然因素的影響。

本節學習要求

1、從路基橫斷面入手，學習掌握各種鐵路路基橫斷面；

2、重點掌握鐵路路基的組成；

3、關于鐵路路基穩定性的學習。2.鐵路路基設計要求：本節學習要求

通常，把垂直于線路中心線的路基橫截面稱為路基橫斷面，簡稱路基斷面。按照路基所處的地勢情況與橫斷面的形狀，路基斷面可以分為6類：2.2.4.1

路基的斷面形式1、路堤路基設計標高高于地面標高，用土、石填筑而成的路基。圖2-11路堤斷面簡圖

通常，把垂直于線路中心線的路基橫截面稱為路基橫斷面，2、路塹路基設計標高低于地面標高，通過挖掘而形成的路基。圖2-13路塹實物圖2-12路塹斷面簡圖2、路塹圖2-13路塹實物圖2-12路塹斷面3、不填不挖路基路基設計標高與地面標高相同，軌道直接鋪設在經過處理的天然地面上。圖2-15半路堤斷面簡圖圖2-14不填不挖路基斷面簡圖4、半路堤在山岳地區，通過部分填筑而形成的路基。3、不填不挖路基圖2-15半路堤斷面簡圖圖2-15、半路塹在山岳地區，通過部分挖掘而形成的路基。圖2-16半路塹斷面簡圖圖2-17半路塹實物圖5、半路塹圖2-16半路塹斷面簡圖圖2-17半路6、半路堤半路塹經過填、挖兩部分構成的路基。圖2-18半路堤半路塹斷面簡圖

6、半路堤半路塹圖2-18半路堤半路塹斷面簡圖2.2.4.2路基的組成1.路基本體鐵路路基本體主要包括：路基頂面、路肩和路基邊坡。

路基是由路基本體和路基附屬設施兩部分組成。圖2-19鐵路路基組成2.2.4.2路基的組成1.路基本體路基是由路基

（1）路基頂面路基頂面即路基的頂部，是鋪設軌道的工作面。根據路基頂面形狀，路基頂面的形狀，分為有路拱、無路拱兩種形式。（見圖2-20a、b）路基頂面的寬度是指從路基一側的路肩邊緣到另一側路肩邊緣之間的距離。（見圖2-21）圖2-20b無路拱路基斷面圖2-20a有路拱路基斷面圖2-21路基頂面寬度示意圖（1）路基頂面圖2-20b無路拱路基斷面圖2-20a2.路肩與路基邊坡路肩：路基頂面兩側無道床覆蓋的部分。路基邊坡：路肩邊緣以外的斜坡。圖2-22路基路肩與邊坡示意圖

路肩的作用：

1）抵抗路基核心部分在受壓力時向外發生擠動、變形，加強路基的穩定性；

2）防止道渣滾落于路基坡面，保持道床完整；

3）便于設置必要的線路、信號標志；

4）供鐵路現場作業人員行走，便于進行工作。2.路肩與路基邊坡圖2-22路基路肩與邊坡示意圖路肩3.路基附屬設施圖2-23排水溝

路基附屬設施的作用：保證路基的強度與穩定。

（1）排水設施

1）地面排水設施→匯集地表雨水，引到路基以外。例如：排水溝（見圖2-23）、截水溝等。

2）地下排水設施→截斷、疏導地下水，排出路基。3.路基附屬設施圖2-23排水溝路基附屬設施圖2-24路基邊坡度沖刷防護（2）防護設施

1）路基邊坡度坡面防護→增強路基邊坡的抗風化能力。例如：植被防護、砌石防護等。（2）路基邊坡度沖刷防護→用于濱河、河灘、水庫地段防護。例如：植被防護、拋石防護等。路基邊坡防護見圖2-24。圖2-24路基邊坡度沖刷防護（2）防護設施圖2-26擋土墻（3）加固工程通過修建加固結構物或其它措施，使路基獲得穩定。例如：擋土墻（圖2-25）、扶壁、擋棚（圖2-26）等。圖2-25山體擋棚圖2-26擋土墻（3）加固工程通過修建加固結構物或其它措施1、路基本體主要是由哪幾部分組成的？試畫圖說明。2、路基的附屬設施可以分為幾類，舉例說明。

本節習題1、路基本體主要是由哪幾部分組成的？試畫圖說明。2、路2.2.5橋隧建筑物

橋梁，在鐵路架空的部位承托軌道。橋梁由上部結構（橋跨）和下部結構（橋墩、橋臺、墩臺基礎）組成。軌道傳來的力，通過橋墩、墩臺、基礎，傳遞至基底面上。圖2-27內昆線金沙江大橋2.2.5橋隧建筑物橋梁，在鐵路架空的

隧道，鐵路穿越山嶺所開鑿的地下通道。其底部承托著軌道，四周承受著圍巖的壓力。隧道也可以代替橋梁，從河道、海峽下穿過，即水下隧道。圖2-28內昆線安邊2號隧道隧道，鐵路穿越山嶺所開鑿的地下通道。圖2-2

涵洞，設置在路基下的過水建筑物。承受通過路基傳來的動力載荷，以及路基土體的土壓力。圖2-29涵洞涵洞，設置在路基下的過水建筑物。圖2-29

本節學習要求：

1、了解鐵路橋梁、隧道、涵洞的功用；

2、了解鐵路橋梁、隧道、涵洞的基本技術構造。本節學習要求：2.2.5.1鐵路橋梁

橋梁簡介

1.橋梁的作用與分類作用：供鐵路線路跨越水流、山谷或其它建筑物的設施。（1）跨越河流——跨河橋。（2）跨越山谷——跨谷橋。（3）跨越鐵路、公路——跨線橋。（4）跨越市區、工業區、農作物區——旱橋。

圖1-64跨河橋(隴海線渭河橋)2.2.5.1鐵路橋梁橋梁簡介圖1-64跨圖1-65跨谷橋(南昆線八渡3號大橋)

圖1-66跨線橋圖1-67旱橋(西康線)圖1-65跨谷橋(南昆線八渡3號大橋)圖1-66跨線橋圖1-68跨河橋組成部分簡單圖2.橋梁結構我們以跨河橋為例，其組成部分為：橋跨、橋墩、橋臺、墩臺基礎。

圖1-68跨河橋組成部分簡單圖2.橋梁結構圖1-69連續梁橋3.橋梁分類橋梁的型式很多，根據橋梁受力情況，分為5類：梁橋、拱橋、剛架橋、懸橋和組合體系橋等。

（1）梁橋梁橋在豎向載荷作用下只產生豎向反力。橋跨為梁，只受橈受剪，不受到軸向力。梁橋又分簡支梁橋、連續梁橋（見圖1-69）、懸臂梁橋。圖1-69連續梁橋3.橋梁分類（1）梁橋圖1-70實體拱拱橋

（2）拱橋拱橋在豎向載荷下有豎向反力和橫向反力，無鉸拱橋還產生支座彎矩。橋跨為拱，以受壓為主，也受橈受剪。拱橋可以分為實體拱拱橋和桁拱拱橋。圖1-70實體拱拱橋（2）拱橋圖1-71斜腿剛架橋

（3）剛架橋剛架橋的特點是橋跨與墩臺以剛性連接成一體，在豎向載荷的作用下有豎向反力和水平反力，無鉸剛架還有支撐彎矩。剛架以受橈為主，也受剪和軸向力。從造型上剛架橋可以分為門形剛架橋和斜腿剛架橋。圖1-71斜腿剛架橋（3）剛架橋圖1-72懸橋

（4）懸橋（見圖1-72）懸橋以纜索跨過塔頂，錨定于河岸上作為承重結構，在纜索上懸掛吊桿，吊起橋面系。纜索受拉。圖1-72懸橋（4）懸橋（見圖1-72）圖1-73斜拉橋

（5）組合體系橋組合體系橋是由不同體系組合而成的橋梁。例如：系桿拱橋是由梁與拱的組合體系；斜拉橋是（見圖1-73）梁與索的組合體系。圖1-73斜拉橋（5）組合體系橋2.1.5.2隧道

在崇山峻嶺間修建鐵路，為了保證現代化鐵路的順直、平緩，需要開鑿隧道讓鐵路穿過。我國是一個多山的國家，鐵路線上隧道長度的比重將會越來越大。

2.1.5.2隧道在崇山峻嶺間修建鐵路，為1.隧道的基本組成

隧道是修筑在地層內的建筑物，鐵路隧道結構由主體建筑物和附屬建筑物組成。

主體建筑物——洞門、洞身襯砌。作用是保持隧道的穩定，保證列車的安全運行。

附屬建筑物——避車洞、防排水設施、通風設施。為隧道安全、養護與維修隧道的需要而設置。1.隧道的基本組成隧道是修筑在地層內的建筑物，圖1-75大瑤山隧道洞門圖1-76秦嶺隧道的洞身襯砌圖1-75大瑤山隧道洞門圖1-76秦嶺隧道的洞身襯砌隧道洞口的安全（動畫）問題：如何防止仰坡塌方，落石堵塞洞口？隧道洞口的安全（動畫）問題：如何防止仰坡塌方，落石堵塞洞口？2.隧道的襯砌結構

襯砌是用于支持隧道四周圍巖，防止其塌落的設施。隧道襯砌材料應該具有足夠的強度、耐久性；特殊地段還要求抗凍、抗滲、抗侵蝕性。2.隧道的襯砌結構襯砌是用于支持隧道四周圍巖，防止其2.4.2.3隧道洞門

隧道洞門的學習內容主要是考慮洞口位置的選擇：結合地形、地質、水文地質情況，施工及運營條件，洞口有關工程全面考慮。

2.4.2.3隧道洞門隧道洞門的學習內容主要是考慮洞

3.鐵路隧道附屬建筑物

（1）避車洞及其作用小避車洞——保證隧道內維修人員的安全。大避車洞——存放工具材料。隧道兩側，每隔60m設置一小洞，每隔300m設置一大洞。

（2）隧道通風設備隧道的通風是隧道設計的重點內容。原因之一是當蒸汽機車、內燃機車通過隧道時，排出有害氣體。如果隧道通風不良，將危害旅客和鐵路工作人員的健康。隧道通風有兩種形式：自然通風；機械通風。3.鐵路隧道附屬建筑物（1）避車洞及其作用

（3）防排水設施我國的隧道防排水技術，采用以“排”為主，“截、堵、排”的綜合治水方法。

“截”——截斷地表水、地下水流入隧道的通道。

“堵”——在洞身襯砌內設置防水層，防止地下水滲入隧道。

“排”——將洞身襯砌后的積水引入隧道，通過隧道內的水溝排出。（3）防排水設施2.1.5.3涵洞

涵洞設在路堤下面的填土中，是用以通過水流的一種建筑物。2.1.5.3涵洞涵洞設在路堤下面的填土有砟軌道無砟軌道高速鐵路軌道結構類型2.2軌道有砟軌道無砟軌道高速鐵路軌道結構類型2.2軌道鋼軌鋼軌木質軌枕混凝土軌枕軌枕木質軌枕混凝土軌枕軌枕扣件扣件道床道床道岔道岔道岔道岔無砟軌道我國主要的無砟軌道類型分為三種無砟軌道CRTSI型CRTSII型板式雙塊式板式雙塊式CRTSIII型板式（我國自主設計）無砟軌道我國主要的無砟軌道類型分為三種無砟軌道CRTSI型C京津城際高鐵采用的是CRTSI型雙塊式無砟軌道京津城際高鐵采用的是CRTSI型雙塊式無砟軌道2.2軌道

在路基、橋隧建筑物修成之后，就可以在上面鋪設軌道。軌道由鋼軌、軌枕、聯結零件、道床、防爬設備和道岔等主要部件組成。它起著機車車輛運行的導向作用，直接承受由車輪傳來的巨大壓力，并把它傳布給路基或橋隧建筑物。2.2軌道在路基、橋隧建筑物修成之后，動畫動畫2.2.1鋼軌

1）支承和引導車輪；

2）為車輪滾動提供阻力較小的表面；

3）承受車輪的作用力并傳布于軌枕；

4）在電氣化鐵路和自動閉塞區段，作為軌道電路使用。2.2.1.1鋼軌的功用要充分發揮的這四點功用，鋼軌應該具備哪些特點？思考題目2.2.1鋼軌1）支承和引導車輪；2.22.2.1.2鋼軌的特點與鋼軌斷面

鋼軌的作用是直接承受車輪的巨大壓力并引導車輪的運行方向，因而它應當具備足夠的強度、穩定性和耐磨性。為了使鋼軌具有最佳的抗彎性能，鋼軌的斷面形狀采用“工”字形，如下圖所示，由軌頭、軌腰和軌底組成。1.鋼軌特點：四個“度”剛度——抵抗由動荷載引起的撓曲變形；韌度——防止動荷載引起鋼軌折斷；硬度——防止被車輪壓陷或磨損太快；頂面粗糙度——有利于機車的牽引力、制動力的實現。2.2.1.2鋼軌的特點與鋼軌斷面鋼軌的2.鋼軌斷面

(1)斷面形狀鋼軌斷面的造型統一為——“工”字形鋼軌斷面圖(2)斷面特點軌底較寬有利于保證鋼軌穩定鋼軌斷面的組成(動畫)2.鋼軌斷面(1)斷面形狀鋼軌斷面圖(2)斷

鋼軌的作用是直接承受車輪的巨大壓力并引導車輪的運行方向，因而它應當具備足夠的強度、穩定性和耐磨性。為了使鋼軌具有最佳的抗彎性能，鋼軌的斷面形狀采用“工”字形，如下圖所示，由軌頭、軌腰和軌底組成。鋼軌斷面圖鋼軌的作用是直接承受車輪的巨大壓力并引導車輪

在我國，鋼軌的類型或強度以每米長度的大致質量（公斤數）表示，現行的標準鋼軌類型有：75公斤／米、60公斤／米、50公斤／米。鋼軌的長度長一些好，可以減少接頭的數置，列車運行平穩并可節省接頭零件和線路的維修費用，但是由于加工條件和運輸條件的限制，一根鋼軌的軋制長度是有限的。目前我國鋼軌的標準長度有25米和12.5米兩種，對于75公斤／米鋼軌只有25米長一種。此外，還有專供曲線地段鋪設內軌用的標準縮短軌若干種。在我國，鋼軌的類型或強度以每米長度的大致質量（公斤數2.2.1.3鋼軌長度、鋼軌接頭、軌縫1.鋼軌長度我國制造的標準鋼軌，長度有25米與12.5米兩種。2.鋼軌接頭普通軌道的接頭，通常用螺栓、夾板等連接。3.軌縫鋪軌時，需要在鋼軌接頭處預留軌縫。軌縫要求：(1)高溫時，鋼軌膨脹不會導致軌道擠壓變形；(2)低溫時，鋼軌收縮不會導致接頭拉壓變形。軌縫作用：適應鋼軌熱脹冷縮的需要。2.2.1.3鋼軌長度、鋼軌接頭、軌縫1.鋼軌長度思考題目：鋼軌接頭如何應付鋼軌的熱脹冷縮

思考題目：4.軌縫計算公式

軌縫的計算通常使用經驗公式：式中：

δ——計算軌縫尺寸（毫米）；

tmax——最高鋼軌溫度（當地歷年最高氣溫加20攝氏度）；

t——鋪軌時的鋼軌溫度（攝氏度）；

L——鋼軌長度（米）；

c——阻力限制的鋼軌伸縮量（毫米）（12.5米鋼軌取1～2毫米，25米鋼軌取3～4毫米）4.軌縫計算公式軌縫的計算通常使用經驗公式：式中本節習題

1、鋼軌的功用是什么？

A.在電氣化鐵路和自動閉塞區段，作為軌道電路使用。

B.承受車輪的作用力并傳布于軌枕；

C.支承和引導車輪；

D.為車輪滾動提供阻力較小的表面；

E.承受車輪的作用力并傳布于軌枕與道床；2、根據鋼軌的功用，推斷鋼軌應具備的特點。

3、計算：某地鋪軌，選用12.5米鋼軌，鋪軌時測得軌溫為41度，當地最高氣溫為44度，求應該預留的軌縫大小。本節習題1、鋼軌的功用是什么？2、根據鋼軌的功用，推2.2.2軌枕2.2.2.1軌枕的功用、特點

根據下圖，試推測軌枕的功用。并說明軌枕應具備的特點。1.功用

1)承受鋼軌的垂直力、水平力。

2)傳遞這二力給道床和路基。

3)保持鋼軌方向、位置、軌距。

2.2.2軌枕2.2.2.1軌枕的功用、特點2.特點堅固耐久、具有彈性、造價合理、制造維修方便?？梢哉J為，軌枕是介于鋼軌與道床之間，承受來自鋼軌的各向壓力，并將壓力彈性地均布于道床的設施。2.特點2.2.2.2軌枕的分類

軌枕按照制作材料分，主要有鋼筋混凝土枕和木枕兩種。我國鐵路所使用的主要是預應力混凝土枕。木枕

鋼筋混凝土軌枕

2.2.2.2軌枕的分類軌枕按照制作材料思考題

鐵路線路在不同地段，選用的軌枕是不相同的。例如，在橋梁、隧道、道岔處使用的軌枕就同一般線路上使用的軌枕有區別。因此，木枕和混凝土枕，根據不同場合的用途，可以分為：（提示：5選3）

A.普通枕B.一般枕C.岔枕D.橋枕E.隧枕思考題鐵路線路在不同地段，選用的軌枕是不相同的。例如2.2.2.3軌枕的布置

1.每千米配置軌枕數每千米配置的軌枕根數，由運量、行車速度、線路等級條件決定。力求在最經濟條件下，保證軌道具有足夠的強度與穩定性。

我國鐵路規定：

(1)木枕軌道，每千米軌枕數最多為1920根，最少為1440根；

(2)混凝土枕軌道，每千米軌枕數最多為1840根，最少為1440根。圖1-17配置軌枕數示意圖2.2.2.3軌枕的布置1.每千米配置軌枕數

符合右下側條件(藍字表示)之一的地段，軌道應該加強，即每千米的軌枕數需要增加

木枕增加160根混凝土增加80根；當條件重合時，只增加一次，并且不能超過數目最大值。

1)混凝土枕軌道上，半徑小于600米的曲線地段；或木枕軌道、電力牽引線路，半徑小于800米的曲線地段。

2)坡度大于12‰的下坡制動地段。

3)長度大于等于300米的隧道地段。符合右下側條件(藍字表示)之一的地段，軌道應該加強，2.軌枕間距的計算圖1-18軌枕間距示意圖

到目前為止，你對軌枕的了解有多少——普通軌道上，軌枕間的距離一樣不？

普通軌道上，鋼軌接頭處車輪的沖擊動荷載大，接頭軌枕間距（c）應該比中間軌枕間距（a）小一些。而且，從c向a過渡時，應該有一個過渡軌枕間距（b），以適應荷載的變化。三者大小為：a>b>c。2.軌枕間距的計算圖1-18軌枕間距示意圖到目前為c一般是給定的：木枕為440mm，混凝土枕為540mm。由上圖可知：式中：

L——每節鋼軌長度（含一個軌縫寬度8mm）

n——每節鋼軌下軌枕根數c一般是給定的：木枕為440mm，混凝土枕為540mm。1、軌枕的功用是什么？它應該具備什么特點？3、計算：某一地區修建地方鐵路，鋼軌選用25m標準軌，軌枕選用混凝土枕。在一般地段，要求每千米軌枕數為1600根?，F有一長1100m的隧道，計算在該隧道內鋪軌需要的軌枕數目,并求出軌枕的三個間距a、b、c。2、軌枕按照其材質可以分為哪兩類？這兩類軌枕各自的優缺點是什么，以及改進措施是什么？1、軌枕的功用是什么？它應該具備什么特點？3、計算2.2.3.1聯結零件

聯結零件分為接頭聯結零件和中間聯結零件。接頭聯結零件：兩節鋼軌的末端，用接頭聯結零件聯結。先用兩塊魚尾板夾住鋼軌，然后用螺栓擰緊。為防止螺栓松動，在螺帽與魚尾板之間，加有彈簧墊圈。接頭聯結零件鋼軌的接頭連接動畫2.2.3.1聯結零件聯結零件分為接頭聯結零件和2.2.3.2中間聯結扣件

中間聯結扣件的作用：把鋼軌與軌枕牢固地聯結起來，以確保鋼軌位置穩定。根據軌枕的性質，中間聯結扣件可以分為：木枕聯結扣件和混凝土枕聯結扣件。從分類上我們可以推測，不同的軌枕，存在不同的聯結方式。圖1-19鋼軌與軌枕的聯結2.2.3.2中間聯結扣件中間聯結扣件的1.木枕扣件及木枕聯結方式目前，我國木枕軌道地段中間聯結方式主要有混合式和分開式。（1）混合式（見圖1-20）目前大量采用的聯結方式是混合式?；旌鲜绞窍扔玫泪敯褖|板與木枕扣緊，然后再用道釘將鋼軌、墊板和木枕三者同時聯結。混合式扣件零件少，安裝成本低，但扣緊力不如分開式。鋼軌與木枕的混合式連接（動畫）圖1-20鋼軌與木枕的混合式聯結1.木枕扣件及木枕聯結方式鋼軌與木枕的混合式連接（動

（2）分開式（見圖1-21）分開式是將墊板分別與軌枕和鋼軌單獨扣緊。分開式扣壓力大，能有效防止鋼軌的橫、縱向位移，同時便于安裝與更換，但成本高。在特殊線路與橋上線路使用。圖1-21鋼軌與木枕的分開式聯結（2）分開式（見圖1-21）圖1-21鋼軌與木枕2.混凝土枕聯結扣件及混凝土枕聯結方式由于混凝土枕重量大、剛度大，因而混凝土枕扣件的性能也比木枕扣件好。圖1-21鋼軌與混凝土枕聯結

主要表現為：

1、扣壓力足。當鋼軌彎曲、轉動時，不會導致鋼軌沿墊板發生縱向移動。

2、適當的彈性。混凝土枕的彈性比木枕差許多，其彈性主要由扣件提供。

3、具有絕緣性能。2.混凝土枕聯結扣件及混凝土枕聯結方式圖1-212.2.4道床

道床介于軌枕與路基之間，是軌道的重要組成部分。道床是鋪設在路基面上的石碴（道碴）墊層。主要作用是支承軌枕，把從軌枕上部的壓力均勻地傳遞給路基；并固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向移動；緩和機車車輛輪對對鋼軌的沖擊。道床斷面圖1-23道床示意簡圖

2.2.4.1道床的功用與材料選擇2.2.4道床道床介于軌枕與路基之間，是1.道床的功用：

1）承受來自軌枕的壓力，均勻的傳遞到路基；

2）提供軌道的橫、縱向力，保持軌道的穩定；

3）提供軌道彈性，減緩、吸收輪軌的沖擊、振動；

4）提供良好的排水性能，減少路基病害；

5）便于軌道養護維修作業。圖1-24碎石道床示意圖

以碎石、礦渣、沙子等為材質構成的碎石道床，滿足以上5點要求，價廉物美，是我國目前使用最廣泛的道床類型。

1.道床的功用：1）承受來自軌枕的壓力，均勻2.道床應具備的性能圖1-24碎石道床示意圖1）質地堅硬，耐壓、耐磨，具有彈性；2）排水性能好，吸水度?。?）不易風化、侵蝕。2.道床應具備的性能圖1-24碎石道床示意圖1）質地堅硬2.2.4.2道床斷面道床斷面為梯形，主要有三個要素：1）道床厚度（h）:足夠的厚度，有利于減小基面應力，降低發生永久變形的可能，確保軌道穩定。

2）頂面寬度（b）：一般為3米。

3）邊坡坡度（i）圖1-25道床縱斷面示意圖2.2.4.2道床斷面道床斷面為梯形，主要有三個要素：1、道床的的功用有：

A.承受來自鋼軌的壓力，均勻的傳遞到路基；

B.提供軌道的橫、縱向力，保持軌道的穩定；

C.提供軌道彈性，減緩、吸收輪軌的沖擊、振動；

D.提供良好的排水性能，減少路基病害；

E.便于軌道養護維修作業本節習題2、根據道床功用，描述其應該具備的性能。

A.質地堅硬，耐壓、耐磨；

B.耐高溫，抗熱性好；

C.不易風化、侵蝕；

D.排水性能好，吸水度?。?/p>

E.具有良好彈性。1、道床的的功用有：本節習題2、根據道床功用，描述2.2.5防爬設備

1.爬行的定義列車運行時，車輪作用于鋼軌上除產生豎直力和橫向力外，還產生一個縱向水平推力，能引起鋼軌的縱向移動，有時甚至帶動軌枕沿著線路方向一起移動，此種現象稱為軌道的爬行。2.2.5防爬設備1.爬行的定義

1.防止爬行的措施防止爬行，需要加強接頭扣件、中間扣件的扣緊力。扣緊力的加強，是通過安裝防爬設備實現的。在直線地段，由于列車縱向力的作用，軌枕可能被拉斜。預防方法是將防爬器與防爬支撐配合使用。

圖1-26石質防爬器

（a）穿銷式防爬器

（b）防爬器的安裝（c）防爬器1.防止爬行的措施圖1-26石質防爬器（a）穿

在曲線地段，由于列車橫向力的作用，很容易引起軌距擴大。預防方法是采用軌距拉桿進行加固。

圖1-27軌距拉桿在曲線地段，由于列車橫向力的作用，很容易引起軌距擴大

1、由于列車制動、轉向，以及溫度變化是軌道發生爬行的原因，請分析容易發生爬行的地段：

A.道岔地段B.隧道地段C.長大下坡道

D.曲線地段E.車站到發線本節習題1、由于列車制動、轉向，以及溫度變化是軌道發生爬行的2.3道岔

什么是道岔？機車車輛在運行過程中，常常需要由一條線路轉入另一條線路，或跨越其它線路。在就需要設置線路的連接與交叉設備，即道岔。

道岔是鐵路軌道的重要組成部分。由于道岔數量多、使用壽命短、限制列車速度、行車安全性低，與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環節。2.3道岔什么是道岔？道岔是鐵路

道岔的分類及功用：

1、線路的連接設備引導鐵路機車車輛由一條線路進入另一條線路。

2、線路的交叉設備引導機車車輛由一條線路跨越另一條線路。

圖1-29線路連接道岔

圖1-30線路交叉道岔

道岔的分類及功用：2、線路的交叉設備圖1-29線路3、連接與交叉設備既可以引導鐵路機車車輛由一條線路進入另一條線路，也能夠引導機車車輛由一條線路跨越另一條線路。

圖1-31線路連接、交叉道岔3、連接與交叉設備圖1-31線路連接、交叉道岔本節學習內容與知識要點：1.我國最常見的道岔是普通單開道岔，簡稱單開道岔，屬于第1類道岔，即線路的連接設備。單開道岔構造相對簡單，具有一定的代表性，是本章的學習重點。

2.在了解和掌握單開道岔的基本特征之后，我們需要了解其它類型的道岔；

3.道岔是軌道的三大薄弱環節之一，限制列車運行速度。最后，我們學習提高列車過岔速度的措施。本節學習內容與知識要點：1.我國最常見的道岔是普通單2.3.1單開道岔構造2.3.1.1單開道岔的概述

單開道岔是最簡單、最常用的一種道岔。普通單式道岔的組成1－基本軌；2－尖軌；3－翼軌；4－護軌1.單開道岔的組成（1）三大組成部分：轉轍器部分；轍叉及護軌部分；連接部分。2.3.1單開道岔構造2.3.1.1單開道岔的概述

（2）7個組成部件：轉轍器部分的基本軌、尖軌；轍叉及護軌部分的翼軌、護軌、岔心；連接部分的直軌、導曲線軌。圖1-33單開道岔結構與名稱（2）7個組成部件：圖1-33單開道岔結構與名稱

轉轍器：包括兩根尖軌和兩根基本軌，是引導機車車輛轉線的部分。

連接部分：包括兩根直軌和兩根導曲線軌。它是將轉轍器和翼軌聯結起來的部分。

轍叉及護軌：轍叉設在兩條鋼軌的交叉處，其作用是使運行在一條鋼軌上的列車車輪的輪緣能越過另一條鋼軌。1.單開道岔各組成部分的功能轉轍器：包括兩根尖軌和兩根基本軌，是引導機車車輛轉線思考題圖1-34單開道岔組成部分一

請指出道岔的組成部分及組成部件。（見圖1-34、1-35、1-36）思考題圖1-34單開道岔組成部分一請指出道岔的圖1-35單開道岔組成部分一圖1-35單開道岔組成部分一2.3.1.2單開道岔的轉轍器部分1.轉轍器部分的功用與組成功用：引導機車車輛的行駛方向。組成：兩根基本軌、兩根尖軌、各種聯結零件、道岔轉換設備。圖1-37單開道岔的轉轍器部分

2.3.1.2單開道岔的轉轍器部分1.轉轍器部分的功2.基本軌（圖1-37中圖示B）基本軌是用12.5米或25米標準軌經過適當加工制成。主線基本軌為直線。側線基本軌為折線或曲線型圖1-37單開道岔的轉轍器部分

3.尖軌（圖1-37中圖示A）尖軌是轉轍器部分最重要的組成部件。通過轉轍機械的作用，兩根尖軌往復擺動，從而引導機車車輛進入主線或側線行駛。2.基本軌（圖1-37中圖示B）圖1-37單開道岔的2.3.1.3轍叉與護軌部分

轍叉與護軌部分由主軌、護軌、翼軌、岔心四個部件構成。其中，翼軌和岔心是轍叉的主要構成部分。（見圖1-38）圖1-38轍叉與護軌部分組成示意圖轍叉構造及基本術語（動畫）2.3.1.3轍叉與護軌部分轍叉與護軌部分由主軌、護軌、

從兩翼軌最窄處到轍叉心實際尖端之間，存在著一段軌線中斷的空隙，叫做轍叉的有害空間。當機車車輛通過轍叉有害空間時，輪緣有走錯轍叉槽而引起脫軌的可能，因此，必須設置護軌，對車輪的運行方向實行強制性的引導。從兩翼軌最窄處到轍叉心實際尖端之間，存在著一段軌線中斷的2.護軌正確地引導機車車輛輪對的走向，防止其撞擊轍叉叉心，使列車平順、安全地通過有害空間。（見圖1-39）圖1-39道岔護軌2.護軌圖1-39道岔護軌

可動心軌轍叉的心軌與尖軌同時扳動（如圖），心軌尖端總是同一根翼軌密貼而同另一根翼軌分離，這樣就不存在有害空間。使行車平穩而安全，消除了列車直向過岔速度的限制?？蓜有能壋凡?.活動心軌轍叉可動心軌轍叉的心軌與尖軌同時扳動（如圖），心軌尖端總是同1、單開道岔的組成部分有：

A.岔心部分B.轉轍器部分C.基本軌部分D.轍叉及護軌部分E.連接部分

2、什么是有害空間？對鐵路行車有何影響？可以采取什么措施減少有害空間的影響？本節習題1、單開道岔的組成部分有：本節習題2.3.2其他類型道岔與交叉設備

除了單開道岔以外，還有對稱雙開道岔、三開道岔、交分道岔和菱形交叉。

雙開道岔的特點是同道岔相銜接的兩條線路各自向兩側分岔；它的優點是（與單開道岔相比）：

轍叉號碼相同時，其導曲線半徑較大；轍叉號碼相同時，其道岔全長較短。由于對稱道岔的這些優點，常被使用在駝峰編組場的頭部或尾部，即工業企業的廠內線，組織不停車會車的雙線插入段。雙開道岔2.3.2其他類型道岔與交叉設備除了單開道岔以1.單式對稱道岔又稱為對稱道岔，是單開道岔的一種特殊形式。整個道岔對稱于主線的中線或轍叉角的中分線，列車通過時無直向及側向之分。圖1-41單式對稱道岔(重慶站)1.單式對稱道岔圖1-41單式對稱道岔(重慶站)

三開道岔的特點是同道岔相銜接的有三條線路，每副三開道岔都有四根尖軌。優點：長度較短；缺點：（尖軌削弱較多，轉轍器使用壽命短；兩普通轍叉在主線內方無法設置護軌，機車車輛沿主線不能高速運行。雙開、三開道岔

2.三開道岔三開道岔的特點是同道岔相銜接的有三條線路，每副三開道

3.交分道岔交分道岔有單式、復式之分。復式交分道岔相當于兩組對向鋪設的單開道岔，實現不平行股道的交叉。交分道岔具有道岔長度短，開通進路多以及兩個主要行車方向均為直線等優點。

圖1-42交分道岔3.交分道岔圖1-42交分道岔

將一個單開道岔納入另一個單開道岔內，就成為交分道岔。它代替了兩個單開道岔的作用，且占地長度較短，特別是連接幾條平行線路時，比單開道岔連接的長度縮短更為顯著。

一組交分道岔存在四個“有害空間”，正線上由于列車運行速度較高，使用交分道岔其安全性就較差，也不好養護，故盡量不用。為消除“有害空間”可采用活動心軌鈍角轍叉的交分道岔。交分道岔

將一個單開道岔納入另一個單開道岔內，就成為交

三開道岔和交分道岔的共同特點是將一個道岔套到另一個道岔內，既減少用地，又起到兩幅道岔的作用，故這類道岔稱為復式道岔，而單開道岔和雙開道岔，則稱為單式道岔。

除了各種道岔外，在線路上還有一種交叉設備。常用的菱有兩個銳角轍叉和兩個鈍角撤叉。但交叉沒有轉轍器，所以它和道岔不同，機車車輛只能在原來的線路上通過交叉后繼續前進，而不能轉線。菱形交叉三開道岔和交分道岔的共同特點是將一個道岔套到2.3.3過岔速度及提高過岔速度的措施

列車在通過道岔時的過岔速度，是控制列車行車速度的重要因素之一。列車的過岔速度，包括側向通過速度和直向通過速度。2.3.3.1側向通過速度

對于單開道岔而言，側向過岔速度包括轉轍器、導曲線、轍叉、岔后連接線路這四部分的通過速度。長期的實踐表明，側向過岔速度主要由轉轍器部位和導曲線部位的通過速度決定。1-43單開道岔組成部分示意圖

2.3.3過岔速度及提高過岔速度的措施列車

1.影響側向過岔速度的因素導曲線沒有設置超高和緩和曲線，且半徑較小，列車未被平衡的離心加速度大。

什么是超高？列車通過曲線時，需要提供向心力F保證列車受力基本均衡?？赏ㄟ^設置外軌道超高來提供向心力F，平衡列車受力。道岔的導曲線部分沒有設置超高，因此導致列車未被平衡的離心力大，影響列車側向過岔速度。圖1向心力圖2外軌超高提供向心力

1.影響側向過岔速度的因素什么是超高？圖

2.基本參數的確定目前，在道岔設計中，采用三個參數：

1）動能損失（ω）

2）未被平衡的離心加速度（α）

3）未被平衡的離心加速度增量（Ψ）3.提高側向過岔速度的途徑

1）增大導曲線半徑、減小車輪對道岔各部位的沖擊角。

2）加強道岔結構。2.基本參數的確定3.提高側向過岔速度的2.3.3.2直向過岔速度1.影響直向過岔速度的因素

1）道岔平面沖擊角的影響。

2）道岔平面幾何不平順的影響。

2.直向過岔速度的范圍根據我國運營實踐并結合一定的理論分析，依據道岔的結構狀況，直向過岔速度限制為同等級區間線路容許速度的80%—90%。2.3.3.2直向過岔速度1.影響直向過岔速度的因素3.提高直向過岔速度的途徑

1）使用可動心軌，消滅有害空間；

2）采用長護軌，減小沖擊角；

3）使用彈性跟端，提高道岔彈性；

4）采用特種斷面的鋼軌；

5）增設軌底坡；

6）保證軌距（1435mm）均勻；

7）提高軌道技術含量，采用無縫線路；

8）采用新型軌下基礎。3.提高直向過岔速度的途徑2.3.3.3道岔號數及列車過岔速度

道岔因其轍叉角的不同，有不同的道岔號（N），道岔號數表明了道岔各部分的主要尺寸。對于道岔號我們習慣用轍叉角（α）的余切值來表示，如上圖，即：式中：

N－道岔號數

FE－撤叉根端長

AE－撤叉跟端支距2.3.3.3道岔號數及列車過岔速度道岔因其轍叉

現場檢測道岔號數的最簡單方法是用腳量法，即先在轍叉心軌頂面上找出一腳長的寬度處，然后由此向前量至轍叉理論尖端處是幾腳，就是幾號道岔。道岔號測量法

現場檢測道岔號數的最簡單方法是用腳量法，即先

道岔是線路提高速度的主要控制因素之一。列車通過道岔的速度分為直向過岔速度與側向過岔速度兩種。

轍叉角α越小，N值越大，導曲線半徑也就越大，側線過岔速度越高。

目前我國鐵路上大多使用9、12、18號三個型號道岔，它們所允許的側向通過速度分別為30、45、80公里/小時。常用道岔有關尺寸及側向允許速度道岔是線路提高速度的主要控制因素之一。列車通2.3.4軌道的幾何形位

軌道幾何形位是指軌道各部分的幾何形狀、相對位置和基本尺寸。從軌道橫斷面上來看，軌道的幾何形位包括軌距、水平、外軌超高和軌底坡。軌道的兩股鋼軌之間應保持一定的距離，位保證機車車輛順利通過小半徑曲線，曲線軌距應考慮加寬。兩股鋼軌的頂面應置于同一水平差。從軌道的縱斷面上看，軌道的幾何形位包括軌道的前后高低。鋼軌頂面在縱向上應保持一定的平順度，為行車平穩創造條件。2.3.4軌道的幾何形位軌道幾何形位是指2.3.4.1直線部分的軌距和水平1.軌距

兩根鋼軌軌頭內側之間的距離稱為軌距。我國規定，軌距應在鋼軌頭部內側頂面下16mm處測量。我國鐵路主要采用1435mm的標準軌距,世界各國鐵路也普遍采用1435mm的軌距。軌距寬于1435mm的稱為寬軌鐵路，如俄羅斯采用1524mm的寬軌鐵路。軌距窄于1435mm的稱為窄軌鐵路。我國云南省尚有從昆明至河口的1000mm的窄軌鐵路。在機車車輛不斷運行的情況下,軌距可能產生一定的誤差，我國規定標準軌距的誤差寬不得超過6mm，窄不得超過2mm。2.3.4.1直線部分的軌距和水平1.軌距兩根鋼

軌距應大于輪對寬度(輪對的兩輪緣外側距)。輪對的輪緣與鋼軌之間應留有一定的活動間隙δ，稱為游間。軌距輪對寬度活動量式中，S為軌距(mm)；q為輪對寬度(mm)輪對與鋼軌的相互位置軌距示意圖

鋼軌與輪緣間留有游間是為了輪緣能在兩根鋼軌間自由滾動，而不會被卡住，并減少輪軌磨耗和運行阻力。但游間過大又會增加車輛運行時的橫向擺動，即車輛蛇行運動幅度。我國規定游間正常值為14mm，最小值為9mm，最大值為47mm。軌距應大于輪對寬度(輪對的兩輪緣外側距)。輪對的輪緣

2.水平在線路同一斷面處左右兩股鋼軌頂面的高度差，簡稱“水平”。軌距和水平均用道尺來測量。通常每6.25m檢查一處，即每節12.5m鋼軌的接頭及中間各檢查一處。直線地段兩股鋼軌的頂面應保持在同一水平，高差不允許超過4mm。

3.軌底坡在直線上鋼軌不是豎直鋪設，而要向內傾斜1:40的坡度，稱為軌底坡。軌底坡的設置是利用鋼軌墊板做成1:40的坡度，鋼軌安置在墊板上而形成內傾度。設置軌底坡的目的是為了鋼軌能適應車輛的圓錐形踏面(車輪踏面接觸軌頭的主要部分為1:20的圓錐面)，使車輪壓力集中于鋼軌中軸線，減少軌頭偏心磨耗。2.水平3.軌底坡2.2.4.2曲線部分的軌距和水平

1.軌距加寬鐵路車輛的輪對固定于轉向架上，車輛在曲線上運行時，轉向架對于車體可以轉動，而轉