线路工应知应会模块—业务知识—基础理论—培训资料

1、线路工应知应会模块业务知识基础理论培训资料铁路线路工第一章 无缝线路第一节 无缝线路的基本概念无缝线路是由许多根标准长度的钢轨焊接成为不小于500m的长钢轨线路。与普通线路相比较，无缝线路在相当长一段线路上消灭了钢轨接头，因而具有行车平稳，提高旅客舒适度，减少材料消耗，降低维修费用，延长线路设备，机车车辆使用寿命及维修周期，改善行车条件，适应高速行车的要求等优点，是铁路轨道发展的方向。第二节 无缝线路分类无缝线路分为温度应力式和放散温度应力式两种类型。温度应力式无缝线路每股是由一根长钢轨及两端24根标准轨组成（含厂制缩短轨），包括固定区、伸缩区和缓冲区三部分。一、固定区：长钢轨中间不能伸缩的部

2、分称为固定区，其长度根据线路及施工条件确定，最短不得短于50m。二、伸缩区：长钢轨两端能随轨温变化进行一定程度的伸缩，其塞上4量可以控制在构造轨缝允许范围内，称为伸缩区。伸缩区长度应根据年轨温差幅值、道床纵向阻力、钢轨接头阻力等参数计算确定，一般为50100m。伸缩区不应设置在道口或不作单独设计的桥上。、有砟桥跨度不大于16m时，伸缩区可设置在桥上，但轨条接头必须在护轨范围以外。三、缓冲区：24根标准轨或厂制缩短轨地段，作为与下一根长钢轨或道岔等联结的过渡段，称为缓冲区。当采用普通绝缘接头时为4根，采用胶结绝缘接头时可将胶结绝缘钢轨插在2节或4节标准轨中间。缓冲区不应设置在道口或不作单独设计的

3、桥上。第三节 无缝线路的基本原理温度应力和温度力（一）温度应力如果钢轨完全被固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则在钢轨内部产生应力，这种由于轨温变化而在钢轨内部产生的应力称为温度应力。根据虎克定律，温度应力为：t=Et式中t温度应力（N/c）;E钢轨的弹性模量，E=2.1107 N/c钢轨钢的线膨胀系数，=0.0000118/钢轨温度变化值（）将已知E、值代入上式得t=2.11070.0000118t250t （N/c）（二）温度力当轨温变化时，整个钢轨断面所承受的力（拉力或压力）称为温度力，其计算式为Pt=tF=250tF式种Pt温度力（N）F钢轨断面积（c）由此可知，长钢轨内部温度应力和温度

4、变化幅度t成直线比例关系，而和钢轨长度L无关，这就是无缝线路得以铺设的主要理论依据。二、无缝线路的几种轨温（一）钢轨温度钢轨温度是指钢轨的实际温度。影响轨温的因素比较复杂，它不但受气温、风力、日照程度的影响，而且还与地形、线路方向、测量部位和测量条件有关。根据长期测定结果统计，最高轨温可高于同一时间最高气温20，一般最高轨温都出现在每日的12点到15点；最低轨温与同一时间最低气温接近。（二）中和轨温无缝线路必须有足够的强度和稳定性。铺设无缝线路应采用标准轨道结构，根据各地轨温幅度并按铺设无缝线路允许温差表所列允许温升tu和允许温降td计算中和轨温，确定设计锁定轨温。特殊情况需要加强轨道结构时，

5、应根据行车条件和线路平纵断面情况进行强度、稳定性检算。（三）锁定轨温锁定轨温是长轨条铺设施工时实际的锁定轨温。此时钢轨内部不存在温度应力。它是一项非常重要的资料，是保证无缝线路的正常养护和正常工作的前提，必须准确、可靠。一般以钢轨合拢、钢轨落槽后及拧紧接头螺栓时所测得的轨温平均值作为锁定轨温。（四）设计锁定轨温设计锁定轨温是设计无缝线路时采用的锁定轨温。它通常是在保证无缝线路的强度与稳定性的条件下由计算确定的。这样的锁定轨温要保证长轨在冬天不被拉断、夏天不发生胀轨跑道事故。无缝线路上各种阻力在无缝线路上，阻止钢轨及轨道框架移动的阻力有纵向阻力、横向阻力和竖向阻力。（一）纵向阻力纵向阻力是阻止钢

6、轨及轨道框架纵向伸缩的阻力，包括接头阻力、扣件阻力和道床纵向阻力。1.接头阻力接头夹板阻止钢轨纵向伸缩的阻力称为接头阻力。接头扣件阻力，在不允许夹板螺栓承受弯剪的情况下，我国铁路只考虑夹板与钢轨接触面间的摩擦阻力。2.扣件阻力扣件阻力是指各种中间扣件及防爬设备阻止钢轨相对于轨枕纵向位移的阻力。扣件阻力必须大于道床纵向阻力，否则，钢轨将沿轨枕移动。这是设计无缝线路必须考虑的一个基本要求。3.道床纵向阻力道床抵抗轨道框架沿线路方向纵向位移的力称道床纵向阻力。它的大小受道砟材质、颗粒大小、道床断面、捣固质量、赃污程度、轨道框架重量等因素的影响，只要钢轨与轨枕之间的扣件阻力大于道床抵抗轨枕纵向移动的阻

7、力，焊接长钢轨的温度力和温度应变的纵向分布规律将完全由道床纵向阻力决定。（二）道床横向阻力道床抵抗轨道框架横向位移的阻力叫道床横向阻力。它是阻止线路胀轨跑道的重要因素，对无缝线路的稳定起保证作用。影响道床横向阻力的因素主要有：1.道床的饱满程度。2.道床肩宽 3.道床肩部堆高 4.道砟种类及粒径尺寸 5.线路维修作业影响。(三)道床竖向阻力道床抵抗轨道框架沿垂直方向移动的力称为道床竖向阻力。它由轨道框架重量及轨枕各侧面与碎石道砟之间摩擦阻力组成，也可以近视认为是轨道框架重量。（四）轨道框架刚度钢轨、轨枕联在一起称为轨道框架。轨道框架刚度是指轨道框架抵抗弯、扭曲能力，是保持轨道稳定的因素。第四节

8、 无缝线路的稳定性无缝线路的稳定性，就是指由于温度升高，钢轨所产生的温度压力与道床阻力，轨道框架刚度反作用力之间的相对平衡。无缝线路“胀轨”和“跑道”是轨道框架横向弯曲变形的两种不同情况，主要表现为钢轨所处状态。其产生和发展的过程是：当线路上钢轨内部的温度压力超过了轨道框架的抵抗能力时，在一些薄弱处所的钢轨会出现弯曲变形，并随轨温的升高而逐渐增大变形矢度，这种现象称胀轨。胀轨发展到一定程度，即达到临界状态时，如轨温继续升高，钢轨变形矢度会在最薄弱的位置迅速增大，轨道框架突然臌曲，偏离线路中心，向外产生位移，这种现象称为跑道。 第二章 曲 线第一节 曲线的分类一、平面曲线铁道线路在平面上由一个方

9、向转向另一个方向时，中间必须用曲线来连接，这种曲线通称平面曲线。（一）圆曲线 平面曲线中只有一个半径的曲线称为圆曲线。（二）缓和曲线 为了使列车从直线进入圆曲线时不致因离心加速度和垂直加速度突然发生而使旅客不适，同时也不致因曲线外轨超高突然增加而使列车颠覆，要求直线与圆曲线间有一个曲率渐变的过程。直线与圆曲线间应用缓和曲线连接。二、竖曲线铁道线路在纵断面上由一个坡度转向另一个坡度，或有平坡与坡道连接时，当其代数差大于某一定值时，中间也必须用曲线连接，这种曲线通称竖曲线。竖曲线有圆曲线形和抛物线形两种。 第二节 曲线轨道外轨超高列车有直线进入曲线时所产生的离心力的大小，取决于列车前进的速度和曲线

10、半径。速度越高半径越小，则离心力就越大，作用在外轨的力也越大，外轨磨耗加剧，钢轨外挤。为了克服离心力对车辆的影响，应该有一个与离心力相反、大小相等的向心力。这就需要将曲线外轨抬高（即设置超高），使车体内倾产生一个向心力，来平衡这个离心力。设置曲线外轨超高能达到下列三个目的：（1）减少曲线外股钢轨所受的垂直力和水平力，使两股钢轨受力均匀、垂直磨耗均匀等；（2）保证轨道稳定，防止车辆倾覆；（3）将离心力限制在一定范围内，保证旅客的舒适度。外轨超高的数值应以保证行车安全为前提。超高不能太小，要保证列车以较高速度通过时不致因离心力发生脱轨和倾覆事故；外轨超高也不能太大，要保证低速列车通过曲线时产生的向

11、心力，即使有侧向大风也不致有向内侧倾覆的危险。修规规定，实设最大超高，在单线上不得大于125mm，在双线上不得大于150mm。所规定的是实际设置超高的最大限度，不包括水平误差在内。第三节 曲线轨道轨距加宽为使机车车辆平稳和安全地通过曲线，避免卡住并尽可能地减少轮轨磨耗及机车车辆对轨道的破坏，在小半径小到一定数值的曲线上，必须将轨距适当加宽。因为机车车辆主要由曲线外股钢轨导向，为保持曲线外股钢轨圆顺，故规定曲线轨距加宽值加在里股，及将里股钢轨向曲线内侧横移，使其与线路中心线的距离等于轨距的一半加上轨距加宽值。 第三章 道 岔第一节 道岔的作用与分类一、道岔的作用道岔是指轨道在平面上的出岔、连接和

12、交叉等设备，在我国铁路上习惯地把这些设备统称为道岔。道岔是铁路轨道一个重要组成部分，它的作用是引导机车车辆有一条线路转向或跨越过另一条线路。道岔构造复杂，是线路的薄弱环节之一。二、道岔分类道岔的基本形式为轨道的连接、轨道的交叉以及轨道连接与交叉的组合。根据道岔的构造特点、用途和平面的形状，标准道岔主要有：（一）普通单开道岔这种道岔保持主线为直线，侧线在主线的左侧或右侧岔出（面对道岔尖端而言）。侧线向右侧岔出的，称为右向单开道岔，简称“右开道岔”，侧线向左侧岔出的称为左向单开道岔，简称“左开道岔”。在各种道岔中，普通单开道岔使用最广泛，大约占总数的90%以上。（二）单式对称道岔（又称双开道岔）指

13、自主线向左右两侧对称岔出两条线路的道岔，两辙叉角相等。（三）复式对称道岔（又称三开道岔）指主线为直线，用同一部位得两组转辙器将线路分为三条，两侧对称分支的道岔。（四）交分道岔指两条线路相护交叉，列车不仅能够沿着直线方向运行，而且能够由一直线转如另一直线的道岔。（五）交叉渡线指两条线路上互相交叉过渡的道岔设备。交叉渡线由四组单开道岔、一组菱形交叉及连接轨道组成。各种道岔均以钢轨类型和辙叉号数区分其规格及标准类型，如50kg/m钢轨12号单开道岔。第二节 普通单开道岔构造单开道岔由转辙器、辙叉及护轨、联结部分组成。一、转辙部分转辙部分主要由两根基本轨、两根尖轨、各种零件及跟部结构组成。（一）基本轨

14、 在道岔中，接处尖轨和靠近护轮轨的钢轨叫基本轨。基本轨由标准钢轨断面的钢轨制成，侧为直基本轨，一侧为曲基本轨。75型及以前各型道岔尖轨采用贴尖式，基本轨轨头不抛切；92型道岔尖轨采用藏尖式，基本轨轨头需要抛切。基本轨除承受车轮的垂直压力外，还与尖轨共同承受车轮的横向水平推力。（二）尖轨 尖轨起着引导列车进入直线或侧线的作用，采用与基本轨同类型标准钢轨或特种断面钢轨刨切制成。尖轨的长度根据道岔号数来确定。尖轨按平面形式分为直线型和曲线型。直线型尖轨左右开道岔可以通用。尖轨是用普通钢轨将轨底抛切一部分，叠盖在基本轨的轨底上，称为爬坡式尖轨，它是我国目前广泛采用的形式。75型尖轨从40mm宽断面向尖

15、轨跟端方向的另一纵坡，在尖轨断面往后垂直刨切终点处，尖轨顶面高出基本轨顶面6mm。AT尖轨的纵坡在尖轨跟端和尖轨顶宽50mm一段长度内，尖轨与基本轨等高，完全承受车轮压力，尖轨顶宽2050mm范围内，是车轮荷载的过渡段 均匀顺坡式，使车轮逐渐转移到基本轨上。AT型尖轨取消了普通型钢轨尖轨6mm抬高量。我国铁路尖轨跟端主要采用间隔铁式和弹性可弯式两种结构。AT型尖轨采用弹性可弯式结构。二、连接部分道岔的联结部分是用不同长度的钢轨，将前端转辙器与后端辙叉及护轨部分连接起来，以组成整组道岔。在单开道岔中，主线为直线，侧线为曲线（导曲线）。导曲线一般为圆曲线型，可根据需要设置6mm超高，并在导曲线范围

16、内按不大于2顺坡。三、辙叉及护轨辙叉由心轨和翼轨组成，是车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的设备。（一）辙叉分类及构造辙叉分为固定型辙叉和可动心轨辙叉两种。固定型辙叉的前端称为趾端，后端称为跟端。心轨两作用边之间的夹角称辙叉角。辙叉角的交点称辙叉理论尖端。由于制造工艺的关系，不能把理论尖端制造出来，实际上的尖端有610mm宽，称辙叉实际尖端。两翼轨作用边间的最窄距离称为辙叉咽喉。从咽喉到心轨的实际尖端的这段距离，轮缘失去钢轨引导，所以叫做有害空间。从辙叉趾端到辙叉理论尖端的距离，称辙叉趾距；从辙叉跟端到辙叉理论尖端的距离称辙叉跟距。可动心轨型辙叉的心轨在翼轨框架范围内通过转换装置转换，保持两个方向转线连续，消除固定辙叉转线中断的有害空间，提高了列车运行的平顺性及道岔允许速度，使用寿命长，一般用于提速道岔。为了防止车轮进入异线或撞击叉尖，在另一股钢轨与辙叉相对应位置设置护轨，以引导车轮顺利通过辙叉。护轨用普通钢轨经弯折刨切而成。护轨与基本轨之间用不同尺寸的间隔铁和螺栓联结，以保持轮缘槽的宽度。我国道岔号码是以辙叉号数N来表示的。辙叉的号数是以辙叉角的大小来衡量