铁路运输设备

铁路运输设备理论知识，包含我国现代交通运输业概述；铁路运输业发展史；铁路运输分类；铁路运输特点；铁路运输基本设备等。

绪论

• 我国现代交通运输业概述
  • 定义
    • 现代社会从事旅客和货物运输业的总称
      • 人类生活的要素
      • 连接生产与消费的桥梁
      • 沟通工农业，城乡，地区，企业之间经济活动的纽带
      • 合理配置生产要素的重要决定因素之一
  • 运输方式
    • 公路运输
      • 公路上运送旅客和货物的运输方式主要承担短途客货运输，运输工具主要是汽车
    • 铁路运输
      • 陆上交通方式中最有效的一种，既是社会经济发展的重要载体之一，同时，又为社会经济发展创造了前提条件
    • 水路运输
      • 以船舶为主要运输工具，以港口或港站为运输基地，以水域为运输活动范围
    • 航空运输
      • 使用飞机，直升机及其他航空器运送人员，货物，邮件的一种运输方式具有快速、机动的特点
    • 管道运输
      • 以管道为运输工具，运输石油煤和化学产品的运输方式
• 铁路运输业发展史
  • 世界铁路
    • 1825年，英国出现世界上第一条铁路
    • 1846年，采用壁板信号机，1868年，采用自动车钩和空气制动系统，铁道运输得到很大发展
    • 第二次世界大战后，铁路发展进入低谷，被视为夕阳产业
    • 在第三次工业革命浪潮的推动下，公路、航空、管道现代交通运输方式迅速兴起，综合交通运输体系逐步形成
    • 1973年，世界能源危机公路航空运输业发展受到限制，铁路运输影响相对较小。
  • 我国铁路
    • 旧中国铁路概况
      • 1876年，英国用欺骗的手段修筑中国第一条窄轨铁路
      • 1905至1909年，杰出铁路工程师詹天佑的领导下修筑了我国自主设计，自行施工的京张铁路，全长206千米
    • 路网建设
      • 铁路路网是铁路运输的重要基础设施，铁路路网的规模，结构和质量，影响国民经济的发展速度
      • 四纵四横→八纵八横
      • 普速铁路网：扩大中西部路网覆盖，完善东部网络布局，互联互通
      • 综合交通枢纽：配套点线能力，客内货外原则进一步优化，铁路客货运枢纽布局
      • 实现相邻大中城市间1—4h交通圈，城市群内0.5—2h交通圈
    • 其他发展
      • 机车车辆信号通信及组织管理方式也发生了翻天覆地的变化
      • 铁路基础设施不断增加，以适应国民经济需要的同时，注重技术的改革与创新
• 铁路运输分类
  • 铁路管理权限的不同
    • 国家铁路
    • 地方铁路
    • 合资铁路
    • 铁路专用线
  • 运输方式多少
    • 单一方式运输
    • 铁路多式联运
  • 是否以营利为目的
    • 营业性运输
    • 非营业性运输
• 铁路运输特点
  • 高度集中统一指挥
  • 铁路运输是一部大联动机
  • 半军事化的大企业
• 铁路运输基本设备
  • 线路：是机车车辆和列车的运行基础
  • 车辆：是装载货物和运送旅客的工具
  • 机车：是牵引列车和调车的基本动力
  • 车站：是办理旅客和货物运输的生产基地
  • 信号及通信设备：是确保行车安全和提高运输效率的必要手段
  • 铁路信息技术设施及安全保障设施：是我国铁路行车安全的基本保证

铁路线路

• 定义
  • 铁路线路直接承受机车车辆轮对转来的压力，这列车和机车车辆运行的基础
• 铁路线路组成
  • 路基
    • 定义
      • 指经开挖或填筑而形成的直接支撑轨道结构的土工结构物，铺设轨道的基础并直接承受轨道自身重量及列车传递来的荷载压力
    • 组成
      • 路基本体和确保路基本体能正常工作，而修建的路基防护建筑物及排水建筑物组成
    • 路基横断面形式
      • 路堤式路基：在原地面上用土石填筑的路基
      • 路堑式路基：自原地面向下开挖所形成的路基
      • 不填不挖式路基
      • 半堤式路基
      • 半堑式路基
      • 半堤半堑式路基
    • 路基面宽度和高程
    • 路基排水及防护加固
      • 地下水
      • 地面水
      • 常用种草，铺草皮，抹面，喷浆，修建挡土墙等方式用于路基防护加固
    • 路基病害及整治
      • 在列车何荷载作用和自然条件的影响下，会引起路基土壤力学性质发生变化，形成路基病害
      • 常见的路基病害有翻浆冒泥，路基冻胀，滑坡，边坡塌方等
    • 站场路基
  • 桥遂建筑物
    • 桥梁
      • 由桥跨结构，支座系统，桥墩，桥台和桥梁基础组成
      • 桥梁荷载分为恒载和活载，恒载指桥梁结构本身自重，活载，指列车重量及冲击力
    • 隧道
      • 由洞身，衬砌，洞门，壁车洞，避人洞组成
      • 种类：按长度分、按所在位置和埋藏条件分，按洞内行车线路多少分
    • 涵洞
      • 埋设在路堤下部填土中，用于通过水流或行人的建筑物
      • 由洞身，基础，端墙，翼墙和出入口组成
      • 种类：按建筑材料的不同分，按其结构形式不同分
  • 轨道
    • 定义
      • 主要起到引导列车和机车车辆运行，直接承受车轮传来的巨大压力，把它传给路基及桥隧建筑物的作用
    • 组成
      • 钢轨
        • 直接承受并传递机车车辆传来的压力，冲击和振动，引导车轮运行方向
          • 标准直线轨距为1435毫米
      • 轨枕
        • 是钢轨的制作，主要承受从钢轨传来的压力，并传给道床，同时还起到保持钢轨位置和轨距的作用
        • 按材料分，木枕和钢筋混凝土枕
      • 联结零件
        • 接头联结零件：钢轨与钢轨联结
        • 中间联结零件：钢轨与轨枕联结
      • 道床
        • 是铺在路基面上的石咋垫层，作用是支撑轨枕，保持位置，阻止轨枕横向或纵向移动，把压力传给路基，排除地面雨水
      • 防爬设备
        • 防止列车运行时产生的纵向力带动钢轨轨枕纵向移动，
      • 道岔
        • 定义
          • 是线路相连接或交叉设备的总称，可以使机车车辆有一条线路转向另一条线路
        • 种类
          • 普通单开道岔
            • 组成
              • 转辙器
                • 引导列车车辆转线的部分，包括2根尖轨和2根基本轨
              • 辙叉及护轨
                • 保证车轮安全，通过互相交叉的两根钢轨，包括辙岔心，2根翼轨和2根护轮轨
              • 连接部分
                • 将转辙器和辙叉连接起来的部分（还有操纵尖轨位置的转辙机械以及岔枕等），包括两根直轨和两根导曲线轨
            • 直线向左分岔成为左开道岔，向右分叉称为右开道岔
          • 双开道岔：主路向两侧分为两条线路，无直向及侧向之分
          • 三开道岔：衔接三条线路，有两对尖轨，每队由一组转辙机控制
          • 交分道岔
          • 菱形交叉
          • 渡线
• 铁路线路的平面和纵断面
  • 定义
    • 线路中心线在水平面上的投影叫做铁路线路平面，表明线路的直，曲变化状态
    • 线路中心线纵向展开后，在铅垂面上的投影叫做线路纵断面，表明线路的坡度变化
  • 线路平面
    • 直线
    • 圆曲线
      • 铁路线路在转向处所设的曲线为圆曲线
    • 缓和曲线
      • 铁路线路上直线和圆曲线不是直接相连的，而是在他们之间插入一段缓和曲线
  • 线路纵断面
    • 平道
    • 坡道
      • 坡度是指坡道线路中心线与水平夹角的正切值，坡道坡度的大小通常用千分率来表示
    • 变坡点处的竖曲线
      • 平道与坡道，坡道与坡道的交点叫做变坡点
      • 为了保证列车运行平稳和安全，应在相邻坡段间用圆顺曲线连接，使列车顺利由一个坡段过渡到另一个坡段，这个纵断面变坡点所涉的圆曲线叫做竖曲线
  • 线路标志
    • 定义
      • 为了满足行车和线路养护维修的需要，在铁路沿线设有许多表明铁路建筑物及设备位置和状态的标志
    • 常见线路标志
      • 公里标半公里标
      • 圆曲线和缓和曲线的始终点标
      • 坡度标
      • 桥涵标
      • 管界标
• 铁路限界及区间线路间距
  • 铁路限界
    • 定义
      • 为了确保机车车辆在铁路线路上的运行安全，防止机车车辆撞击邻近线路的建筑物和设备，对规定不允许超越的轮廓尺寸线称为限界
    • 种类
      • 机车车辆限界
        • 机车车辆限界是机车车辆横断面最大允许尺寸的轮廓
      • 建筑接近限界
        • 建筑接近限界是邻近线路的建筑物或设备不得侵入的最小横断面尺寸轮廓
      • 隧道建筑限界
        • 高度稍高于直线地段建筑接近限界的高度，宽度与直线地段建筑接近限界的宽度相同
      • 桥梁建筑限界
        • 与隧道建筑接近限界基本相同
      • 曲线地段建筑限界
        • 应在直线地段建筑接近限界的基础上，适当加宽
  • 区间线路间距
    • 相邻线路中心线间的距离简称线路间距，区间线路间距应符合线间建筑限界的规定，保证行车安全和人身安全，满足通行超限猎车以及设置行车和客货运设备的需要