軌道工程

前言

　　城市軌道交通定義為“以電能為動(dòng)力，采取輪軌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的快速、大運(yùn)量公共交通?！蹦壳皣?guó)際軌道交通有地鐵、輕軌、市郊鐵路、獨(dú)軌鐵路、有軌電車(chē)以及懸浮列車(chē)等多種類(lèi)型。城市軌道交通和其他公共交通相比，具有用地省、運(yùn)能大的特點(diǎn)。軌道線路的輸送能力是公路交通輸送能力的近10倍，每一單位運(yùn)輸量消耗能源少，采用電力牽引，對(duì)環(huán)境的污染小?！　≈袊?guó)城市軌道交通發(fā)展迅速，規(guī)劃建設(shè)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)總里程已達(dá)5 000km，總投資估算將超過(guò)8 000億元。隨著城市化的快速推進(jìn)，作為中國(guó)城市公共交通網(wǎng)絡(luò)重要組成部分的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也在快速發(fā)展，北京計(jì)劃22條總長(zhǎng)約1 000km；上海計(jì)劃18條總長(zhǎng)約810km；廣州計(jì)劃15條總長(zhǎng)約6lOkm。北京、上海、天津、廣州、深圳、南京、武漢、成都、重慶、長(zhǎng)春、蘇州、杭州、沈陽(yáng)、哈爾濱14個(gè)大城市軌道交通的近期建設(shè)規(guī)劃將達(dá)到1 700km左右；青島、西安、廈門(mén)、濟(jì)南、長(zhǎng)沙、鄭州、石家莊、寧波、無(wú)錫、福州等大城市，也正在積極開(kāi)展城市軌道交通建設(shè)的規(guī)劃工作，表明我國(guó)城市軌道交通即將進(jìn)入一個(gè)新的歷史發(fā)展階段。至2007年底，中國(guó)北京、上海、廣州、深圳等10個(gè)城市已建成的軌道交通線路營(yíng)業(yè)里程已達(dá)602.3km，目前還有12座城市的36條軌道交通線路在建設(shè)中?！　∽?825年在英國(guó)第一條鐵路投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)，目前全世界已有鐵路超過(guò)120萬(wàn)km。至2002年底，全世界已經(jīng)建成高速鐵路并投入運(yùn)營(yíng)的國(guó)家有10個(gè)，線路總長(zhǎng)5 435km~在2007年前，世界上已有9個(gè)國(guó)家及我國(guó)臺(tái)灣省建成并陸續(xù)投人運(yùn)營(yíng)16條高速鐵路，總長(zhǎng)度達(dá)到3 267km?！　∧壳?，我國(guó)鐵路在運(yùn)輸市場(chǎng)中仍占主要份額。至2007年底，我國(guó)的鐵路營(yíng)業(yè)里程為7.8萬(wàn)。km。2004年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了《中長(zhǎng)期鐵路發(fā)展規(guī)劃》，我國(guó)將建設(shè)“四縱四橫”鐵路快速客運(yùn)通道以及3個(gè)城際快速客運(yùn)系統(tǒng)，至2020年鐵路營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到10萬(wàn)。km，鐵路還需投資2萬(wàn)億元。自1997年開(kāi)始，我國(guó)鐵路已進(jìn)行了5次提速，2006年進(jìn)行了最高時(shí)速為200km／h的第6次提速。我國(guó)的重載鐵路——大秦線，列車(chē)的牽引重已達(dá)2萬(wàn)t，年運(yùn)量達(dá)3億t；按照規(guī)劃，大秦線將開(kāi)行4萬(wàn)t列車(chē)，年運(yùn)量達(dá)4億t，以緩解晉煤外運(yùn)的緊張狀態(tài)?！　¤F路和城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，都是列車(chē)運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其結(jié)構(gòu)性能對(duì)列車(chē)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行有重要的影響。近幾年來(lái)，我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)、既有線路提速改造和城市軌道交通建設(shè)等方面，新技術(shù)、新工藝和新型軌道結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)。同時(shí)，軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、輪軌動(dòng)力學(xué)、列車(chē)一軌道相互作用等理論也不斷完善和發(fā)展。作為本科教學(xué)的教材，在能全面地反映軌道結(jié)構(gòu)的基本理論和專(zhuān)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，同時(shí)也應(yīng)反映國(guó)內(nèi)外最新的成熟理論和技術(shù)。本教材是在以前本科專(zhuān)業(yè)教材的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善了軌道結(jié)構(gòu)理論，融入了軌道工程發(fā)展的新理論和新技術(shù)。

內(nèi)容概要

本書(shū)首先介紹了鐵路和城市軌道交通的發(fā)展歷史以及軌道結(jié)構(gòu)的沿革，然后系統(tǒng)地介紹了鋼軌、有砟軌道和無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)形式和組成、道岔、軌道幾何形位、軌道結(jié)構(gòu)受力分析、無(wú)縫線路、鐵路與城市軌道交通的振動(dòng)與噪聲、軌道結(jié)構(gòu)施工等。本書(shū)結(jié)合近幾年國(guó)內(nèi)外鐵路軌道技術(shù)的發(fā)展，介紹了新技術(shù)和新理論，同時(shí)根據(jù)城市軌道交通的特點(diǎn)，對(duì)城市軌道交通的有關(guān)內(nèi)容作了詳細(xì)介紹。    本書(shū)可作為交通土建專(zhuān)業(yè)鐵路與城市軌道交通專(zhuān)業(yè)方向的本科教材，根據(jù)內(nèi)容取舍，也可作為大專(zhuān)、函授牛的教材和工程技術(shù)人員參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章  緒論  第一節(jié)  鐵路運(yùn)輸交通的發(fā)展  第二節(jié)  軌道在鐵路運(yùn)輸中的地位和作用  第三節(jié)  軌道類(lèi)型與發(fā)展  第四節(jié)  鐵路運(yùn)營(yíng)條件與軌道結(jié)構(gòu)的關(guān)系  思考題第二章  鋼軌  第一節(jié)  鋼軌的功用和類(lèi)型  第二節(jié)  鋼軌截面設(shè)計(jì)原則及我國(guó)主型鋼軌截面形狀  第三節(jié)  鋼軌材質(zhì)及其力學(xué)指標(biāo)  第四節(jié)  鋼軌尺寸允許偏差及平直度要求  第五節(jié)  鋼軌損傷  第六節(jié)  鋼軌接頭  思考題第三章  有砟軌道  第一節(jié)  有砟軌道的結(jié)構(gòu)形式和組成  第二節(jié)  扣件  第三節(jié)  軌枕  第四節(jié)  道床  第五節(jié)  其他軌道部件  第六節(jié)  特殊地段的軌道過(guò)渡段  思考題第四章  無(wú)砟軌道  第一節(jié)  無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)及國(guó)內(nèi)外使用情況  第二節(jié)  無(wú)砟軌道扣件  第三節(jié)  無(wú)砟軌道過(guò)渡段  思考題第五章  道岔  第一節(jié)  道岔的種類(lèi)和單開(kāi)道岔的構(gòu)造  第二節(jié)  道岔的幾何形位  第三節(jié)  單開(kāi)道岔總布置圖  第四節(jié)  過(guò)岔速度、提速道岔和高速道岔  第五節(jié)  城市軌道交通道岔的應(yīng)用  思考題第六章  軌道幾何形位  第一節(jié)  機(jī)車(chē)車(chē)輛基本知識(shí)  第二節(jié)  城市軌道交通線路平面與縱斷面及線路限界  第三節(jié)  軌道幾何形位基本要素  第四節(jié)  曲線軌道軌距加寬  第五節(jié)  曲線軌道外軌超高  第六節(jié)  緩和曲線  第七節(jié)  縮短軌  第八節(jié)  曲線軌道方向整正  思考題第七章  軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  作用于軌道上的力  第三節(jié)  軌道結(jié)構(gòu)垂向受力分析及計(jì)算方法  第四節(jié)  無(wú)砟軌道彈性支承疊合梁計(jì)算  第五節(jié)  曲線軌道橫向受力分析  第六節(jié)  機(jī)車(chē)車(chē)輛一軌道動(dòng)力作用的仿真計(jì)算概述  思考題第八章  無(wú)縫線路  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  無(wú)縫線路溫度力計(jì)算  第三節(jié)  線路縱向阻力和無(wú)縫線路溫度力分布  第四節(jié)  無(wú)縫線路穩(wěn)定性  第五節(jié)  普通無(wú)縫線路設(shè)計(jì)  第六節(jié)  橋上無(wú)縫線路  第七節(jié)  縱向力的測(cè)定  第八節(jié)  超長(zhǎng)無(wú)縫線路  第九節(jié)  應(yīng)力放散和應(yīng)力調(diào)整  思考題第九章  鐵路與城市軌道交通的振動(dòng)與噪聲  第一節(jié)  振動(dòng)的產(chǎn)生及評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)  第二節(jié)  噪聲的產(chǎn)生及評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)  第三節(jié)  鐵路噪聲的組成  第四節(jié)  輪軌噪聲  第五節(jié)  軌道交通減振降噪技術(shù)措施  思考題第十章  軌道施工  第一節(jié)  有砟軌道施工  第二節(jié)  無(wú)砟軌道的施工  第三節(jié)  道岔的施工  第四節(jié)  一次性鋪設(shè)無(wú)縫線路的施工  思考題附錄1  國(guó)外鐵路機(jī)構(gòu)名簡(jiǎn)稱(chēng)附錄2  國(guó)外大型養(yǎng)路機(jī)械公司附錄3  常用公英制轉(zhuǎn)換附錄4  鐵道工程漢英詞匯參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第四章　無(wú)砟軌道　　國(guó)外高速鐵路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究表明，在列車(chē)速度達(dá)到300km/h時(shí)，有砟軌道仍能保證列車(chē)的安全運(yùn)行，法國(guó)、日本和德國(guó)的高速鐵路都有有砟軌道線路。道砟能為線路提供一定的彈性，吸收輪軌的沖擊振動(dòng)，而且其表面具有良好的吸收噪聲作用。但其不足之處是在列車(chē)荷載反復(fù)作用下，軌道的殘余變形積累很快，且沿軌道縱向不均勻分布，從而導(dǎo)致軌道高低不平順，影響旅客乘坐的舒適性，增大軌道維修養(yǎng)護(hù)工作量。法國(guó)的高速鐵路為客運(yùn)專(zhuān)線，列車(chē)的軸重較輕，車(chē)輛狀態(tài)良好，所以對(duì)軌道的破壞相對(duì)較小；而德國(guó)為客貨混運(yùn)線路，貨車(chē)的軸重較大，對(duì)線路的破壞也相對(duì)較為嚴(yán)重，而高速鐵路又要求線路具有良好的幾何狀態(tài)，所以德國(guó)也在尋求結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)用于客貨混運(yùn)的高速線路?！　〕鞘熊壍澜煌ň€路晝間運(yùn)行繁忙，一般只能在晚間對(duì)線路進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，而且要求線路能滿足晝間列車(chē)不間斷運(yùn)行的條件。為了減小軌道的維修養(yǎng)護(hù)，延長(zhǎng)維修周期，同時(shí)避免清篩有砟軌道的道砟對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，所以一般在地下和高架線路都采用無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)?！　榱塑壍赖姆€(wěn)定性和耐久性，實(shí)現(xiàn)少維修的目的，宜發(fā)展無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)。世界各國(guó)鐵路在基礎(chǔ)堅(jiān)固的隧道內(nèi)、高架結(jié)構(gòu)和橋梁上成功采用了無(wú)砟軌道。用混凝土板體基礎(chǔ)取代了傳統(tǒng)軌道中的軌枕和道床，板體基礎(chǔ)下是由聚合物或水泥瀝青混合物灌注的特制墊層。這樣，軌下基礎(chǔ)既有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又有一定的彈性，殘余變形的積累甚小，軌道結(jié)構(gòu)得以加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了軌道少維修的目的。

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