线路工程

1露天矿铁道线路分类（3种）：固定、移动、半固定坑线

2国铁的等级划分：我国铁路的等级通常分为三级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示 Ⅰ级铁路是指在路网中起到骨干作用的铁路，远期年客货运量在20Mt以上。

Ⅱ级铁路分两种情况，一是指在路网中起骨干作用的铁路，远期年客货运量小于20Mt；二是指在路网中起联络、辅助作用的铁路，远期年客货运量在10Mt以上。

Ⅲ级铁路是指为某一区域服务，具有地区运输性质的铁路，远期年客货运量在10Mt以下。 3露天铁路等级(3级)(主要指固定线路)

划分依据：运量、车辆类型及运行速度。

Ⅰ级：年运量＞800万t/a，通过列车对数＞100对/d；

Ⅱ级：年运量400～800万t/a，通过列车对数50～100对/d； Ⅲ级：年运量＜400万t/a，通过列车对数＜50对/d。 4铁路限界 意义：

铁路限界是铁路设计、建设、运营的基本标准。 内容：

① 机车、车辆限界； ② 建筑接近限界。 第三章 轨道

1铁道线路组成：轨道、路基、桥隧建筑物

2轨道的组成：钢轨、轨枕、道床、连接零件、道岔、防爬设备等 3钢轨作用：

① 支承车辆：防止车辆沉陷；

② 传递压力：将高强度集中压应力，传递转换成低强度均布压应力； ③ 对车辆进行导向

4我国生产的常用标准钢轨类型：

重量：75kg/m（重载铁路）、60kg/m、50kg/m、45kg/m、43kg/m、 38kg/m 等； 长度：25.0m、12.5m；

露天矿用主要是43kg/m、50kg/m，长度一般是12.5m。

5轨距：铁路由两股平行的钢轨组成，它们之间的距离是固定不变的，这个固定不变的距离就是轨距。科学表述应该是“轨距是钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离”。

中国规定，直线轨距的标准是1435mm，这也是国际标准轨距。大于这个标准的，称之为宽轨，小于这个标准的称之为窄轨。

6水平：为了保持列车运行平稳,在直线区间两钢轨轨面应保持水平,露天矿规定允许误差为±5mm。若超过允许误差，列车偏载严重，使轮缘紧靠低的钢轨，增加行车阻力，加剧轮、轨磨损。

7轨底坡：轨底面向内倾斜的坡度，利用垫板实现。 8轨枕种类：木枕、钢筋混凝土枕、钢枕。

9道床作用：传递载荷：将钢轨及轨枕承受的力传递至路基；

均布载荷：将钢轨及轨枕承受的集中应力变为分散应力,降低路基所承受的应力；

排除线路积水；

保持轨道稳定,防止轨道前后左右窜动；

校正线路平面、纵断面。

10线路的爬行：列车运行时在载荷的作用下，引起钢轨纵向位移，有时还带动轨枕一起移动，由此造成的现象叫线路爬行。 爬行原因：

① 钢轨在运动载荷作用下产生挠曲造成爬行——钢轨向前； ② 列车运行阻力作用造成爬行——钢轨向后。

11道岔种类：普通单开道岔、对称双开道岔、对称三开道岔、交 分道岔、渡线5种。

露天矿常用的道岔主要有2种：普通单开道岔（左开、右开）、渡线。 12组成：

a 转撤器:由两条基本轨1、两条尖轨2及转撤机械与拉杆3组成； b 撤叉和护轨:撤叉由两条翼轨4、撤叉心5及护轨6组成； C 连接部分:由两条直合拢轨7和两条曲合龙轨8组成。

N13道岔号码： 8号 9号：

CDctgAD

30 707c t g  62025 ctg9

第四章 曲线

1外轨超高目的：(1)使车辆产生一个内倾力,抵消离心力的作用,防止车辆通过曲线时向外倾倒；

(2)使内外股钢轨受力平衡，减少钢轨磨耗； (3)使列车安全平稳通过曲线。 2超高计算

h1）运营线

11.8VjR2

h——曲线外轨超高（mm）

R——曲线半径（m）

Vj——通过曲线的列车平均速度（Km/h） 2）新 线

Vj0.8Vmax

Vmax允许速度

11.8(0.8Vmax)27.6VmaxhRR计算曲线外轨超高值采用 5mm 的整倍数

例题：某单线区间曲线半径为800m，线路的通过的列车平均速度为80km/h ，计算超高 列车容许速度为120km/h，货物列车平均速度为55km/h

2h11.8VjR211.880294.5mm800

取95mm或90mm

3曲线轨距加宽目的:防止车架楔道，减轻车轮对钢轨的磨损。 4如何设置加宽 确定:

⑴ 曲线半径R＞350m，曲线轨距不加宽；

⑵ 曲线半径R=300～350m，曲线轨距加宽5mm； ⑶ 曲线半径R=250～300m，曲线轨距加宽10mm； ⑷ 曲线半径R＜250m，曲线轨距加宽15mm。 4、要求:

⑴ 曲线加宽由内轨向内移动实现，有缓和曲线和无缓和曲线； ⑵ 递减率≤2‰。 第五章 线路业务

1移设方式:吊车移设、移道机移设（部分金属矿山推土犁排土线）、人工移设（窄轨铁路）。 2吊车移设: 移设方式:前进式移设和后退式移设 3轨道的主要故障及改善措施：“三角坑”危害(如图):两根钢轨交替高低不平,列车行进呈摇摆状态,易造成脱轨掉道（名词解释）

“四股道”病害(如图):由于3、4不密贴，列车本应走1、3钢轨，却走了1、4，引起掉道。尖轨和基本轨不密贴。原因有：尖轨连接杆尺寸不适，尖轨爬行，尖轨和基本轨之间有土砂等。

4路基横断面分为有路拱和无路拱两种。

5路拱:土路基设路拱（单线设梯形路拱,双线设三角形路拱）。砂、石质路基不设路拱，也没有垫层

6翻浆冒泥整治：⑴ 清筛道床，经常保持道床清洁，做好道床排水工作； ⑵ 如果路基面土质差，可以设置一层不小于20cm的砂垫层； ⑶ 采用电化学加固土壤或水泥压浆等办法，提高土壤强度

7冻害整治：⑴ 工作面顺坡排水：一般用“冻害垫板”，将线路均匀顺坡； ⑵ 地面水问题可用修筑排水沟来排水；地下水问题可在路基面设置炉渣 来隔离地下水。 第七章 铁路设计 1铁路系统区段划分

⑴ 站线：车站两侧进站信号灯（或轨道电路基本轨接缝）之间的线路为站线。包括咽喉区和股道。

⑵ 干线：从前一站线的信号灯起（或轨道电路基本轨接缝）至下一站线的信号灯止（或轨道电路基本轨接缝）的线路为干线。

① 干线区间：区间的划分是根据信号灯进行的，一个区间只可以容纳一趟列车。 ② 目的：提高通过能力，保证行车安全。

⑶ 分界点：划分站线、干线和区间的信号灯称为分界点。 2露天矿铁路与国铁相比的特点

⑴ 移动线多，一般占线路总长度的40～45%；

⑵ 线路铺设集中，大型露天矿在十几平方公里范围内可 铺设300～400Km；

⑶ 区间长度短，最短400～500m，最长不过十几公里；

⑷ 线路纵坡大:一般为15‰，个别情况下达35‰，国铁6‰ ； ⑸ 曲线多，半径小；

⑹ 区间线路分叉多(信号所)；

⑺ 车站业务比较简单，最简单为会让条件；

⑻ 行车组织灵活，可以左侧行车，也可以右侧行车，可以牵 引也可以推进。

3在线路工程设计中, 铁道线路的空间形态是通过平面图,纵断面图及横断面图表示的。 平面图：铁道线路中心线在水平面上的投影。反映铁道线路与周围环境(地形、地物、地貌)的关系；

纵断面图：铁道线路中心线沿纵向展直后在铅垂面上的投影,反映铁道线路沿纵向的坡度变化及沿线的填挖方情况；

横断面图：垂直于线路中心线的断面图，反映铁道线具体位置填挖方情况。 4圆曲线要素:转向角(α) 曲线半径(R)

切线长(T)：计算确定； 圆曲线长(K)：计算确定； 外矢距(E0)：计算确定。

TZYTKYZR/2/2TRtg2

切线:

外矢距:

E0R(sec1)2

H2Zk=曲线:

180R

JD1ZH1H1ZZH2圆曲线最基本组成要素：转向角和曲线半径。

5同线曲线:相邻两曲线转角方向相同(如下图)。 反向曲线:相邻两曲线的转角方向相反(如下图)

夹直线长度JD2JD1ZH1H1ZZH2JD2夹直线长度H2Z

6坡度（名词解释）:铁道线路纵断面是各种坡道组成的，垂直高度与水平距离的比

7限坡 (最大坡度):在机车型号一定的条件下,一台机车牵引规定重量的车辆在这种坡道上能够正常运行的最大坡度(在该坡道上保持正常的停车、启动等)。 8限坡的折减

列车在行进过程中会遇到特殊区段,如曲线区段、移动线等。会产生附加阻力,因此，线路的最大限制坡度就应减少,以适应正常运行的要求(此过程叫限坡折减)。 ⑴ 曲线限坡折减

① 曲线长K≥列车长度l列时，折减量：

iR700RiiR 即该区段的实际坡度应为

iR12.2L

② 曲线长K＜列车长度l列时，折减量：

式中: —L长度内的转向角度和，度； L—设计坡段长度，m。

L≥l列时则取L=l列，否则取实际值 即该区段的实际坡度应为

iiR

A例:一条线路,设计限制坡度15‰,列车长度为200m,线路的平面要素如下。解决的问题：①各个区段的坡度及坡长；②从A点到B点高程增加值。 I、平面图 R600K193

1830 4169°2030′ 2005R40060 R8005K216 K279R50030306 K177173 R300 K1082030 2030 2

II、简明平面图

150NNN212NBNR300K108150203021,100,122,150,4R800R5002030K1772030AK279122176R60035R40038,22K19334K216183030306069N1N215/100 13.7/200 15/150 N313.3/150 N413.8/250 N5BIII、拉坡（确定线路坡长及坡度）

①坡段划分（为计算方便起见,按50m长的倍数划分坡段）:

15/150 14.1/300 13.2/250 ②N1段曲线限坡折减:

K200m,iR7007000.875;R800

则该段实际坡度为:15‰-0.875‰≈14.1‰。

③N1与N2间得一直线段,不进行折减,限坡应为15‰,长100m； ④N2段曲线限坡折减:

K200m，而L≥200m，取L=200， iR则该段实际坡度为:15‰-1.25‰≈13.7‰。

⑤N2与N3之间有一直线段150m,不进行折减,i=15‰ ⑥ N3段曲线限坡折减:

12.2L12.220.51.25?200K＜200m，L＜200m,取L=150m(实际长)iR则该段实际坡度为15‰-1.7‰=13.3‰；

⑦ N3与N4间的直线段已划至相邻曲线折减； ⑧ N4段曲线限坡折减:

12.2L12.220.5。1.7‰；150K＜200m，L＞200m,取L=200m，iR则该段实际坡度为:15‰-1.2‰=13.8‰； ⑨ N5段曲线限坡折减：

12.2L12.218.5。1.2‰；200

K＞200m,iR7001.751.8R

则该段实际坡度为:15‰-1.8‰=13.2‰；

在全长1550m,从A点到B点线路升高21.715m,加权平均坡度14‰。 ⑵ 其他区段限坡折减

小曲线半径、移动线区段、隧道区段可适当考虑折减。

9坡段长度：两相邻变坡点的长度称为坡段长度。 10纵断面坡段的连接

变坡点:纵断面坡度改变的地点,叫变坡点。 列车通过变坡点的影响:

⑴ 由于列车运行方向的改变而产生附加力,当附加力与基本力（牵引力、阻力、制动力）的总和大于车钩容许强度时，容易断钩；

⑵ 当列车通过凸形变坡点时,由于惯性作用，机车将沿原来方向前进，在重心未过变坡点瞬间，机车前轮将呈悬空状态，悬空高度超过轮缘高度时，容易造成脱轨；

⑶ 当列车通过凹形变坡点时,前后节车之间的车钩容易产生上下错动,当错动量超过限定数值时，造成脱钩。

悬空高度列车经变坡点时前轮悬空错动量列车经变坡点时车钩错动

11线路纵向坡度设计(拉坡)

要求:①坡段长度:国铁50m的倍数，露天煤矿10m的倍数； ②变坡点位置:最好与平面曲线转点位置分开； ③坡度折减;

④路基标高至少高出最大洪水位0.5m。

12自由导线:两目标点间的平均地形坡度小于线路的限制坡度的地段。 选线解决的主要问题:对平面障碍的避让

13紧迫导线:两目标点间的平均地形坡度大于线路的限制坡度的地段 选线主要解决的问题:展长线路、争取高程。

14股道:车站是铁路运输系统中办理各种作业的地方。车站内除与区间之间连通的正线外，还需为完成各种作业的其它股道

15道岔编号:以站房中心线为界，分为上行端、下行端。驶向采场一端为上行,驶离采场一端为下行，上行端自外向内用偶数编，下行端自外向内用奇数编号。先编主线,后编辅线。同一渡线或梯线上的道岔应编为连续的单号或双号。 16车站咽喉:车站道岔会聚的地方。

平行进路:车站咽喉区内数项作业的进路互不妨碍时为平行进路。如Ⅲ道发空车去采场与Ⅳ道接重车互不干扰,记为空Ⅲ发∥重Ⅳ接。

⑶ 敌对进路(或交叉进路):咽喉区内不能同时开通两条进路，记为重1发×选场空Ⅲ发。 第九章 信号、联锁与闭塞

1信号:对行车及调车人员发出指示；

2联锁:使车站范围内的道岔和信号作用一致； 3闭塞:防止向已被占用的区间发入列车

4闭塞种类：电话闭塞、路牌闭塞、半自动闭塞和自动闭塞 第十章 车站作业

1车站作业的主要内容:接车、发车、放行通车等。

第十一章 露天矿铁路通过能力

1露天矿铁路通过能力：是根据所使用的设备和所采用的行车组织方法，在单位时间内能通过线路系统的最大能力，以N对/昼夜表示。它包括区间通过能力和车站的通过能力 2直接计算法

当无固定作业时，可简化成：

NTt，对/昼夜占均

3通过能力计算示例

取用的计算参数值如下： 1．列车长度：178m；

2．列车进站速度：重车：18km/h，空车：22 km/h， 列车出站速度：重车：10km/h，空车：15 km/h ； 3．司机确认信号走行距离为50m；

4．办理闭塞及准备进路时间：电话闭塞时为1.5分，自动闭塞0.5分； 5．列车停站位置离信号机10m； 6．线路利用系数：0.8；

7．空车制动距离为400m，重车为150m； 8．空车通过速度25km／h，重车为20km／h。 一、车站通过能力

（采用电话闭塞时） 1)空车方向通过能力

N14401440空式

中

：

t*0.82.46，对/昼夜接空t发空3.75t进接空0.06LVt0.06（4005089184.41089）准进221.53.75，分t0.06L出0.06（891050.889）发空Vt准出151.52.46，分2)重车方向通过能力 （不考虑平行进路）

N重t接重14401440*0.8，对/昼夜t接重t发重3.223.12

0.06L0.06（1505089128.91089）进t准1.53.22，分V进18t发重0.06L出V出t准0.06（891081.589）1.53.12，分10

二、区间通过能力 （采用电话闭塞时） 1)空车干线通过能力

N空14401440*0.8213，对/昼夜L空539761184.410890.06（）1.50.06t准2522V空2)重车干线通过能力

N重14401440*0.8186，对/昼夜L重108978.589942.589（）1.50.06t准0.061020V重对比找出数值最小者为限制能力。

第十二章 道路设计 1道路分类

（1）按用途分：露天矿汽车道路按用途分有干线、支线、联络线、辅助线。 （2）按固定性分：

①固定道路:地面道路、固定坑线的出入沟道路等。需要维修、洒水。 ②移动道路:采掘和排土线工作面道路,不需特别维护,只需整平、压实。 2路基断面的主要参数：路基宽度、横坡、边坡 3路基宽度包括：路面宽度、路肩宽度

路基宽度=路面宽度+2路肩宽度 路肩宽≥1.0m 横坡1.0～4.0%

边坡1:m (m=1～2)

路面宽度（行车道宽度）B0 :

B0nA(n1)X2Y,m

式中:n—行车线数；

A—汽车后轮外缘宽度；

X—两汽车车厢间所需净距，0.7～1.7m； Y—安全距离，0.4～1.0m。

4在有双向行车要求的单车道上，应在适当地点设置错车道，错车道应设在有利地点，并使司机能看到相邻两错车道间驶来的车辆。错车道若设在坡道上，一般宜选纵坡＜4％的路段。两相邻错车道间的距离不应超过300m。 5经进一步整理,得弯道处的横向坡度为(取

0,将V的单位由m/s变为km/h)

V2iB(0)100, %127R

L2eR，L：车后轴至前挡板的距离 R：曲线半径 6车道加宽e确定：

考虑与行车速度引起的摆动偏移值，双车道曲线部分车道的宽度为：

BB0e

式中:B0—直线上的行车道宽；

e—双车道车体突出加宽量(可查表)； R—曲线半径； V—行车速度；

0.1VR0.1VR—行车速度引起的偏移加宽。

7超高设置：

1）当超高横坡≤路拱坡度时,将路面横坡绕道路中心轴旋转而成。

2）当超高横坡≥路拱坡度时,则先将路拱变成顺坡,然后沿内侧边缘旋转,使单向横坡达到超高横坡。

L缓 3）超高缓和段的长度计算:式中:L缓—为5m的倍数，≥10m； B0—加宽前的路面宽，m； iB—超高横坡,%；

△i—路面外缘超高缓和曲线长度段的纵坡与线路纵坡之差,一般为1～2%。 8加宽设置：

曲线加宽在内侧实现（与铁路相同）。

9保证驾驶员从发现情况到刹住车辆的最短视距，加上一段必要的安全距离，即为行车视距 障碍停车视距S0=反应距离l1+制动距离ST+安全距离l0 会车视距SH:

会车视距是指对面来车时，双方采取制动措施使车辆在安全距离外停住或不停车会让的距离。

10纵坡折减因素:高原折减、曲线折减。曲线折减。当平曲线半径≤50m时，该平曲线上的纵坡应减少。高原折减。高原地区海拔高，空气稀薄，汽车发动机功率降低，影响汽车的爬坡能力。根据资料，汽车在高原地区发动机功率降低值：

11最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。

12纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线 变坡点：相邻两条坡度线的交点。

变坡角：相邻两条坡度线的坡角差，通常用坡度值之差代替，用ω表示，即： ω=α2-α1≈tgα2- tgα1=i2-i1

2

1

2

B0iB,m△i

i

凹型竖曲线ω>0iα3

iω

凸型竖曲线 ω<0

α1

凸形竖曲线凹形竖曲线13回头曲线：在山区或露天矿坑内布置线路时，由于地形条件或采场边帮的限制，可用锐角转折迂回修筑公路，将弯道布置于夹角之外，这种弯道称为14转车场类型：回转式 L型转车场 T型转车场

15公路道路的定线步骤

1、拟定线路系统 2、方案比选 3、确定线位 第十三章 路面设计及道路养护

1路面结构及类型露天矿路面按荷裁作用分为两大类：柔性路面和刚性路面 柔性路面不能抵抗很大的挠曲，其强度在很大程度上取决于土壤基础的强度。路面相邻各层与土壤基础在刚性上相差较小。这类路面包括沥青碎石路面，碎石、土和其它结合料处治的粒料路面，块料铺砌路面及各种加固土路面。 刚性路面是铺筑在弹性土壤基础上的板体路面，而板体与土壤基础在刚性上相差很大，因此须具有抗弯强度。这类路面包招：混凝土路面和钢筋混凝土路面。 2等级：高级路面，次高级路面，中级路面，低级路面 3路面结构(三部分:面层、基层、垫层

4常见路面种类1、砼路面2、砌石路面3、碎石路面4、沥青表面处置路面 5、沥青贯入式路面