铁路工程概述

铁路工程●世界第一条蒸汽机车牵引的铁路1825年在英国建成。中国铁路之父詹天佑

●1881年通车的唐（山）胥（各庄）是“中国铁路建筑史的正式开端”。●1905~1908年，詹天佑领导建设我国第一条自行设计、自行施工的京张铁路，全长201km，长达1091m的“八达岭”隧道是其中一项著名工程。

铁路运输的优点：运输能力大、安全可靠、速度快、成本低、污染小，基本不受气象和气候影响，能源消耗远低于航空和公路运输，是现代运输体系中的主干力量。1●至2009年底，我国铁路营业里程已达8.6万km，居世界第2位。高速铁路领先世界，高原铁路世界一流，重载铁路屡创世界奇迹，已成为高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。

1952年7月1日2008年8月1日贺龙为成渝铁路通车剪彩京津城际高速铁路建成通车2

铁路由线路、路基和线路上部建筑3部分组成。铁路的典型断面见下图：

属于铁路工程设施的还有桥梁、隧道、排水系统、车站设施、机务设备、电力供应等。铁路工程既指各种土木工程设施，也指修建铁路的各个阶段(勘测、设计、施工、养护、改建等)

所运用技术和管理的总称。31.1

铁路的组成

⑴概念：是铁路横断面中心线在铁路平面中的位置，以及沿铁路横断面中心线所作的纵断面状况。1.1.1线路⑵线路组成：铁路线路由直线和曲线组成，曲线采用圆曲线,并在圆曲线和直线间插入缓和曲线，使作用在列车上的离心力平稳过渡。直线缓和曲线园曲线4

直线行驶路基横断面曲线行驶路基横断面

2.1铁路工程的组成

列车在曲线上行驶会受到离心力作用，离心力的大小同速度的平方成正比，与曲线半径成反比。不同等级的铁路均规定了最小园曲线半径，列车在曲线上须限速行驶。列车在弯道上的行驶状态

⑶最小园曲线半径5铁路等级和主要技术标准2.1铁路工程的组成⑷关于限制坡度的概念

●铁路线路在某区段上限制货物列车重量的坡度，称作限制坡度。●线路在纵断面上设置上坡、下坡、平道。●限制坡度定得越小，则所能牵引的列车重量越大，线路的运输能力越大。61.1.2路基

⑴概念：是铁路线路承受轨道和列车荷载的地面构筑物。1.1铁路工程的组成

⑵基本型式：路堤、路堑、半路堤半路堑三种型式。

⑶路基顶面宽度的确定：由铁路等级、轨道类型、道床标准、路肩宽度、线路间距等因素确定。路堤、路堑、半路堤半路堑的概念与公路相同路堤路堑7

1.1.3

线路上部建筑

包括钢轨、轨枕、道床、道岔。轨枕是钢轨的支座，并保持钢轨的方向和轨距。轨枕长度为2.5m1.1铁路工程的组成道床：作用传力均匀，阻止轨道位移，缓和列车冲击作用，并便于排水钢轨：承受车重、引导车行方向。标准长度25、12.5m，标准轨距1435mm81.1铁路工程的组成⑴正线轨道类型9⑵道岔道岔是铁路线路、线路间连接和交叉设备的总称。作用是控制线路转向或越过与其相交的另一条线路。大都设在车站区。最常用、最简单的线路连接设备是普通单式道岔。1.1铁路工程的组成道岔透视图铁道线上的道岔101.2

铁路工程设计的主要内容⑴在经济上论证所设计线路在交通运输系统中的地位、作用和经济效益，说明其可行性；1.2.1设计的主要内容⑵根据铁路的技术等级、勘测的地形地物在技术上选择线路;⑶设计路基、线路上部建筑、桥梁、涵洞、隧道等工程；⑷进行车站、机务、给水、供电、信号等项目的设计。1铁路工程11

①基本走向：根据国家政治、经济和国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向。1.2铁路工程设计的主要内容

②空间位置：根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施,来设计线路的空间位置。

③布置线路上的各种建筑物：如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，总体上互相配合、全局经济合理。1.2.2铁路选线、定线青藏铁路平面定线12铁路工程是一项耗费巨大的工程，勘测和设计工作中的任何错误和疏忽都会造成巨大损失。1.2铁路工程设计的主要内容1.2.3进行全线线路的平面和纵剖面设计内昆铁路宝兰电气化铁路秦沈客运专线月牙河特大桥13水柏铁路的北盘江大桥141.3

高速铁路常速：时速100～120km；中速：时速120～160km；快速或准高速：时速160～200km；高速：时速200～400km；特高速：时速400km以上。铁路工程⑴铁路速度的分档：1.3.1高速铁路的概念高速铁路是指客运列车以超过200km/h的速度高速运行的铁路。台湾高铁THSR15

⑷发展情况：1964年10月建成的日本东海道新干线，是世界第一条高速铁路。日本东海道新干线1.3高速铁路

⑵优点：

①节省能源(平均每位乘客耗能仅为航空乘客的1/3)；②保护环境；③安全；④舒适(宽松的座位和较大的活动空间比汽车或飞机更感舒适)；⑤省时(汽车无法相比，在500～800km的中长距离可与飞机竞争)。

⑶与常规铁路的区别：弯道处曲线半径大，在4000m以上。16法国的TGV高速列车德国的ICE高速列车日本新干线英国欧洲之星1.3高速铁路⑸高速列车的模式日本、法国、德国和英国是高速铁路技术水平最高的国家。171.3.2高速铁路的关键技术问题2.3高速铁路

⑴线路标准提高：铁路曲线是决定列车速度的关键之一。最小曲线半径、缓和曲线、外轨超高等线路平面标准，坡度值和竖曲线等线路纵断面标准，以及线路构造、道岔等标准都要提高。

⑵轨道的平顺性：轨道的不平是导致车辆振动、产生轮轨附加振动的根源，严格控制轨道的几何形状，提高列车行驶的平顺性和舒适性。

⑶牵引动力：这关系到新型动力装置与传动装置、新的牵引方式、受电技术、制动技术等高速牵引动力技术问题。

⑷信号控制系统：高速铁路的信号与控制系统包括列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决策支持系统及列车自动监测与诊断系统等。181994年12月22日，我国第一条准高速铁路—广深高速铁路建成通车。时速为160km。2.3高速铁路1.3.3我国高速铁路的发展19北京至天津的城际高速铁路08年8月1日正式开通运营。京津城铁长120km，列车最高运营速度达350km/h，北京到天津直达运行时间在30分钟以内。

1.3高速铁路我国首条城际高铁建设中的京津城际高铁20高速铁路能的路基要理“零沉降萍”我国目察前有京沪高盾铁、武广客运麦专线等多条姻高速铁插路，时奋速高达础350km循。1.3高速铁食路21高速铁滴路使用曾的无砟震轨道道略床无砟轨舞道道床园安装双块式犯轨枕生吓产线无砟轨让道道床够板砼浇岔筑无砟轨道催道床精调2.3高速铁路22跨度32m、重900t的预应力构砼箱梁制坝安吊梁秋运梁应喂梁晨落萌梁箱梁装架车涝箱梁运逝输1.3高速铁猫路23中国高朝速铁路信的新篇昂章中国CRH块-2高速动贿车组上海虹桥禽站夜景图武广客瓜运专线遮的——新长沙站1.3高速铁门路北京南站241.4磁悬浮依铁路磁悬浮嘉列车是饿利用电张磁学中非磁极间溜产生吸大引力、耽排斥力改的作用秩原理，盼以直线锁电动机顽为推动保力的新泳型交通唤工具。露磁悬浮犁列车运酬行时悬企浮于轨精道上面誉，保持护一定的撞间隙，谅因而没制有轮轨馅摩擦及必粘着极欲限速度凳等问题订。2铁路工毕程1.4沈.1磁悬浮晨列车简请介磁悬浮列竖车主要由黄悬浮系统线、推进系侍统和导向狡系统三大佩部分组成励。25磁悬浮艰列车技度术有两笑个发展谈方向：葛一是以姑德国为鸟代表的电磁悬浮事系统（EMS），又称常导型；二是茄以日本肌为代表毁的电力悬浮姿系统（EDS），又称超导型。1.4磁悬浮镇铁路1.4午.2磁悬浮探列车的蛇发展方锐向磁悬浮列搁车悬浮系学统的组成滩示意图常导型（德国）超导型（日本尚）261.4巾.3磁悬浮列硬车优点●不接窜触轨道、促无摩擦、加运行安全吹、平稳舒避适、无噪觉声，可以月实现全自泼动化运行燥。它启动摧后39秒续即可达到浓最大速度架，最高时旧速已达5拜52km。据德国定科学家预围测，到2袋014年砖，磁悬浮不列车采用陡新技术后课，时速将涉达到10抗00公里叹。1.4磁悬浮格铁路●此外蹈，由于采击用电力驱域动，磁悬缺浮列车的矮速度最终雀能与飞机肯媲美，其屑单位能耗饮却仅为飞凤机的一半薯；而且，蛛磁悬浮列顾车的发展册不受能源因结构限制(特别是致燃油供付应)，无任何困有害气体修排放。德国磁悬浮列菊车27上海磁悬绞浮示范运促营线上海浦东泊高速磁浮赔铁路正线郊全长30km，将上海累市区与浦膏东国际机勿场连接起糖来，列车系最高时速430滩km。200薪2年12月31日通车。2.4磁悬浮检铁路281.4杂.4磁悬浮列秋车技术不洞足2.4磁悬浮自铁路日本磁缸悬浮列累车●由于磁冷悬浮系统证是以电磁拔力完成悬狡浮、导向煤和驱动功预能的,断电后织磁悬浮迟的安全独保障，尤其复是列车停电便后的制动繁问题仍然是看要解决派的问题游。其高旅速稳定虑性和可剥靠性还夫需很长蒙时间的子运行考于验。●常导磁繁悬浮技术势的悬浮高坐度较低，谷因此对线牧路的平整度、路基下沉耍量及道岔结构方面的要猾求较超导弄技术更高哑。●超导磁昌悬浮技术埋由于涡流溜效应悬浮弟能耗较常拿导技术更蛾大，冷却幸系统重，强磁场迎对人体谣与环境封都有影品响。29轻型吊轨镇磁悬浮技窄术验证车“中华06号”轻型吊轨雕磁悬浮技锣术验证车200接5年5月在大早连首次意亮相，革设计时唐速可达400k燃m，适用于病城际之间夸的“人流”与“物流”投送市场写，是专为躁大中型城趋市的区域残经济圈设粉计的城际误交通工具牺。1.4磁悬浮铁竭路301.5地铁与城龟市轻轨1铁路工程1.5孟.1地铁的概杜念上海地铁城市轨赖道交通贞分为地铁和轻轨两种制炉式，地亩铁和轻淹轨都可割以建在各地下、驳地面或步高架。袍地铁和凤轻轨都方选用轨抗距为1435倦mm的国际标买准双轨作滴为列车轨蒜道，与国尖铁列车的常轨道规格幼相同，并误没有所谓呢的钢轨重蚁量轻重之残分。地铁，即衬地下铁路辫。是以地叶下运行为花主的城市漠铁路捷运召系统,为配合界修筑的筹环境，辆地铁也犹会有地印面化的幕路段存军在，因魄此地铁饱涵盖了煎都会地僚区各种斗地下与劝地面上贵的高密丽度有轨旧交通运牛输系统奸。311.5.催2地铁的优灶缺点优点：节省土地拼、减少噪霉音、减少斗干扰、节洗约能源；缺点：前期时间刘长，建造子成本高，题建设周期完长，对地哈震、水灾营、火灾和蚂恐怖主义净的抵御能嘉力弱。北京地毫铁1.5地铁与城皂市轻轨321.5.提3城市轻复轨是城市钻客运有坊轨交通包的又一毛种形式,大多采用浅埋隧道或高架桥的方式摔，它比洽公共汽遵车速度耍快、效谋率高、予省能源斤、无空白气污染何。轻轨州比地铁售造价更膜低、见荷效更快鞠。1.5地铁与城罪市轻轨武汉轻轨大连轻柏轨331.5乳.4地铁和失轻轨的渣区别国际标菜准：城市轨敞道交通吓列车分些为A、B、C三种型号启，分别对增应3m、2.8狐m、2.6舅m的列车宽钳度。凡是次选用A、B型列车晨的称为浪地铁，采用5～8节编组列喘车；选用C型列车的套称为轻轨，采用2～4节编组列蝇车。B、C型列车的轰造价和技辟术含量要道小于A型车，列加车的车型叮和编组决客定了车轴楼重量和站保台长度。我国规范堵：轴重相对饭较轻，单因向输送能羽力在1～3万人次午的轨道禁交通系猫统称为轻轨；每小时蒜客运量3～8万人次梯的轨道领交通系孟统称为地铁。上海轨煎道交通3号线采用6节A型列车永，90%的线路取高架，症按照车理型分类凑标准属利于地铁丧；上海炊轨道交隐通6号线采狗用4节C型列车龟，70%的线路趟都在隧吼道内，额但按照办车型分始类标准膊仍属轻菊轨。2.5地铁与城预市轻轨342.5地铁与城舟市轻轨1.5.予5地铁和城迎市轻轨特哗点●线技路多经刘过居民按区，对独噪声和温振动的还控制较凡严，除烂对车辆氏结构采吼取减震团措施及洽修筑隔维声屏障达外，对孤轨道结寺构也要衔求采取烧相应的灾措施。●行车载密度大，畏运营时间鬼长，须采奖用较强的骂轨道部件划，一般用且砼道床等洪少维修轨逗道结构。●采用妄直流电机笼牵引，以剂轨道作供凝电回路。忍为减少泄暗漏电流的环电解腐蚀则，钢轨与发基础间应书有较高的梨绝缘性能瓶。●曲绿线段占数的比例筛大，曲论线半径赢比常规瓶铁路小罩，一般退为10制0m左右，陆因此要钱解决好充曲线轨患道构造蚕问题。城市轻都轨的隔声屏戏障35天津轻轨1.5地铁与字城市轻呆轨361.6单轨铁路1.6.踢1