鐵路限界基本知識目錄CONTENTS01鐵路限界的定義及組成03準軌機車車輛限界02鐵路限界的作用03機車車輛限界的類型鐵路限界的定義及組成鐵路限界的定義鐵路限界是指對機車車輛各部位的寬度和高度規定的輪廓線。規定鐵路限界可保證機車車輛在空車或裝載狀態運行時雖產生晃動和偏移也不致同橋梁、隧道和線路上其他設備碰擦。鐵路限界的組成機車車輛限界建筑限界安全空間鐵路限界的定義及組成機車車輛限界

是機車車輛本身及其裝載的貨物不得超越的輪廓線；建筑限界

是除機車車輛以及同它有相互作用的設備（如電氣化鐵路接觸網,車輛減速器等）外,其他設備和建筑物不得侵入的輪廓線。安全空間

這兩種輪廓線在垂直方向和水平方向上的間隙，是為機車車輛運行所產生的振動偏移和線路可能發生的非正常狀態偏移而裕留的安全空間。鐵路限界的組成鐵路限界的作用鐵路限界由機車車輛限界（簡稱“車限”）和建筑限界（簡稱“建限”）兩者共同組成，兩者間相互制約與依存。鐵路限界是鐵路安全行車的基本保證之一，為了使機車車輛能在一定范圍的路網內通行無阻，不會因機車、車輛外形尺寸設計不當、貨物裝載位置不當、或建筑物、地面設備的位置不當而引起不安全的行車事故，必須用限界分別對機車、車輛和建筑物等地面設備加以制約。鐵路限界是鐵路各業務部門都必須遵循的基礎技術規程。鐵路限界制定得是否合理、先進，也關系到鐵路運輸總的經濟效果。影響安全空間的因素

實際的機車車輛與靠近線路中心線的建筑物之間必須留有一定的、為保證行車安全所需的空間。這部分空間應該包括：（1）車輛制造公差引起的上下、左右方向的偏移或傾斜。（2）車輛在標稱載荷作用下彈簧受壓縮引起的下沉，以及彈簧由于性能上的誤差可能引起的超量偏移或傾斜。（3）由于各部分磨耗或永久變形而造成的車輛下沉，特別是左右側不均勻磨耗或變形而引起的車輛傾斜與偏轉。（4）由于輪軌之間以及車輛自身各部分存在的橫向間隙而造成車輛與線路間可能形成的偏移。影響安全空間的因素（5）車輛在走行過程中因運動幾何位置及運動中力的作用而造成車輛相對線路的偏移。它包括曲線區段運行時實際速度與線路超高所要求的運行速度并不一致而引起的車體傾斜；以及車輛在振動中也會產生上下、左右各個方向的位移。（6）線路在列車反復作用下可能產生的變形。（7）運輸某些特殊貨物時可能會超限。（8）為應付可能出現的特殊情況，還應該有足夠的裕留空間。以上最后兩點指的是由鐵路承運的某些不宜分解的大型、重型機器設備，以及某些特大型的機器設備，如大型發電設備及化工設備等。機車車輛限界的類型

理論上，由于機車車輛限界包括以上提到的八種空間的多少而可以分成三種不同的限界。無偏移限界：

當機車車輛限界僅考慮上述第（1）點內容時的限界稱為無偏移限界，又可稱為制造限界。此時，車限與建限之間所留的空間應該很大。靜偏移限界：

當機車車輛限界考慮了上述第（1）～第（3）點內容時稱靜偏移限界或靜態限界。此時，車限與建限之間的空間可以壓縮一些，只包括第（4）～第（8）點內容。動偏移限界：

當機車車輛限界考慮了第（1）～第（5）點內容時，則車限與建限之間的空間可以留得很少，這種限界稱為動偏移限界或動態限界。機車車輛限界的類型三種限界雖然都得考慮以上8點內容，但從空間利用率方面比較而言：無偏移限界空間利用率最低；

因為各種不同的機車、車輛可能發生的最大偏移量都各不相同。要把除了制造公差以外的全部內容都包含在機車車輛限界與建筑限界之間的空間內，所以這個空間只能留得盡可能大些，以免發生意外。動偏移限界的空間利用率最高。

因為可以在車限內考慮各種機車、車輛發生不同的偏移狀況，而把車限與建限之間的不定因素減到最小限度，因此車限與建限間所留的空間可以最小。機車車輛限界的類型

除上述三種限界外，根據制定限界的這些原則，在某此特殊的路網上還可以使用特殊限界。動態包絡線限界

地鐵所涉及的路網僅在一個城市范圍內，而所使用的車輛型式又比較單一，故可以通過較精確的計算把第（1）～第（6）點的內容均包括在車輛限界內，這樣的限界可稱為“動態包絡線限界”。如此，便能大量節省開挖地下隧道的土方工作量，我國香港的地鐵基本采用此類限界。高速鐵路限界

高速客運專線上在考慮行車安全時必須考慮空氣動力學問題，因此復線的線間距及隧道截面積等都比普通線路大。準軌鐵路機車車輛限界我國準軌鐵路的機車車輛限界采用GB146.1—83。在橫向基本屬于無偏移限界；而在垂向除需考慮鉤高的變化外尚需考慮彈簧的平均靜撓度及垂向均勻磨耗，故基本屬于靜偏移限界。在歐洲的國際鐵路聯盟分別對動車、無動力的客車及貨車制定了UIC動態限界，而沿線固定建筑物的限界由各成員國根據情況自行確定必要的安全裕量。高速鐵路限界目錄CONTENTS01準軌機車車輛限界使用方法02準軌機車車輛限界與動車組外形比較03高速鐵路限界準軌機車車輛限界使用方法建筑限界和機車車輛限界均指在平直線路上兩者中心線重合時的一組尺寸約束所構成的極限輪廓。我國準軌鐵路的機車車輛限界采用GB146.1—83。機車車輛上部限界（車限-1A）圖準軌機車車輛限界使用方法我國準軌機車車輛限界（GB146.1—83）及其使用方法如下：機車車輛限界是一個和線路中心線垂直的極限橫斷面輪廓。機車、車輛無論是空車或重車。無論是具有最大標準公差的新車或是具有最大標準公差和磨耗限度的舊車，當其停放在水平直線上且在無側向傾斜及偏移時，除電力機車升起的受電弓外，其他任何部分均應容納在限界輪廓之內，不得超越。在使用中猶如把一個直角坐標系固定在極限圖中，所有豎直高度均從軌面算起；所有橫向寬度均從中垂線向兩側計算。若一輛車在某橫截面處的總寬雖不超限，但只要某側半寬超限即為超限。準軌機車車輛限界使用方法利用給定的機車車輛限界可以具體校核車輛的尺寸如下：新造車需在空載狀態下按機車車輛上部限界（車限-1A）圖，校核其垂直面內的最大尺寸。且在考慮頂部尺寸時應以車鉤距軌面高的上偏差為準，即以名義高度加10mm不得超出頂部限界。準軌機車車輛限界使用方法在考慮下部限界時可分二種情況：對不通過自動化、機械化駝峰的一般車輛，按機車車輛限界（車限-1B）圖。在校核車輛下部限界時應以車體或轉向架處于最低可能位置來考慮，即車輛不僅在名義載重作用下具有靜撓度，而且應該按廠、段修規程檢修限度表中允許的心盤、銷套、輪輞等的最大磨耗及彈簧、車體各梁允許的最大永久變形等來校核。機車車輛限界（車限-1B）圖準軌機車車輛限界與動車組外形比較我國機車車輛下部限界（車限-1B）與CRH2型動車組外形下部的比較高速鐵路限界我國客運專線機車車輛限界（暫行規定）中上部限界高車限-1A圖高速鐵路限界我國客運專線機車車輛限界（暫行規定）下部限界高車限-1B圖高速鐵路限界1.客運專線機車車輛上部限界（高車限-1A）的上部輪廓線擴大到既有線機車車輛上部限界GB146.1—83（車限-1A）頂部的虛線輪廓，即采用了電氣化鐵路干線電力機車輪廓線，克服了既有線限界上部輪廓的兩肩過窄的缺點。2.上部限界（高車限-1A）距軌面1250mm以下的寬度，由原來的1600×2mm擴大到1700x2mm，使上下寬度一致，彌補了既有線限界下部寬度的不足。3.下部限界（高車限-1B）的轉向架上的彈簧承載部分距軌面高度由原來的70mm增加到80mm；車體的彈簧承載部分距軌面高度由原來的90mm增加到110mm；其余高度不變。4.下部限界（高車限-1B）有三個寬度尺寸有變化：1260mm的寬度尺寸增大到1280mm，1600mm的寬度尺寸增大到1700mm，取消了在1520mm處的轉折點，原來的折線變成了一條直線。其余的寬度尺寸不變。軌道與道岔結構目錄CONTENTS01鐵路線路02軌道03道岔鐵路線路鐵路線路的作用鐵路線路是機車車輛和列車運行的基礎。直接承受機車車輛輪對傳遞來的作用力，并均勻地分散到大地。緩和機車車輛輪對傳遞來的各種沖擊和振動。鐵路線路鐵路線路的組成鐵路線路是由路基、軌道和橋隧建筑物組成的一個整體工程。路基和橋隧建筑物是軌道的下部基礎。軌道為線路的上部建筑。軌道鋼軌中間連接零件軌枕道床防爬設備道岔等軌道的組成軌道鋼軌中間連接零件軌枕道床防爬設備道岔等軌道的組成軌道鋼軌中間連接零件軌枕道床防爬設備道岔等軌道的組成軌道軌道構造中很重要的技術指標之一就是軌距。軌距為兩鋼軌頭部內側間與軌道中心線相垂直的距離，并規定在軌頂下16mm處測量。軌距的定義及類型軌道軌距的類型標準軌距：1435mm寬軌軌距：≥1520mm窄軌軌距：≤1067mm軌距的定義及類型1937年，國際鐵路聯合會（InternationalRail-wayCongressAssociation，簡稱IRCA）對線路軌距做出規定：1435mm的軌距為國際通用的標準軌距，1520mm及以上的軌距稱為寬軌，1067mm及以下的軌距稱為窄軌。軌道現行的線路軌距標準軌距：1435mm歐洲大部分國家、土耳其、伊朗、中國和朝鮮半島寬軌軌距：≥1520mm芬蘭、俄羅斯，以及其他前蘇聯加盟共和國等國家采用1520mm的寬軌；印度、巴基斯坦、孟加拉國及斯里蘭卡等國多數采用1676mm的寬軌；窄軌軌距：≤1067mm東南亞如越南、老撾等國（包括我國云南省開遠鐵路分局管轄圍內的部分線路區段）則多采用1000mm的窄軌（稱為米軌）；中國臺灣省、印度尼西亞、菲律賓等國以及日本既有線均采用1067mm的窄軌。軌距的定義及類型軌道準軌軌距的允許誤差時速120km線路直線處準軌軌距的允許誤差為+6mm～-2mm，速度較高線路的軌距誤差要適當減小。輪軌間應保持適當的游間，以便輪對能順利沿直線運行并通過曲線。輪軌之間的配合除要規定軌距、軌距公差外，還要使鋼軌頂面與車輪踏面間配合得合適。為此，要設置軌底坡（我國軌底坡定為1/40），使軌頭內傾，以適應車輪踏面的形狀。軌距的定義及類型軌道鋼軌鋼軌的作用1）承擔來自車輪的壓力并引導車輪前進；2）為車輪滾動提供阻力較小的表面；3）承受車輪的作用力并傳布于軌枕；4）在電氣化鐵路和自動閉塞區段，作為軌道電路使用。軌道鋼軌鋼軌與軌枕的連接鋼軌通過扣件與軌枕連接，扣件的主要功用是阻止鋼軌對于軌枕的縱、橫向移動，保持鋼軌的正確位置。扣件扣件軌道鋼軌鋼軌的形狀和類型鋼軌的斷面為工字形。其類型以每米重量的公斤數表示。我國新建和改建的正線均采用60kg/m鋼軌。高速鐵路線路一般采用75kg/m鋼軌制作成無縫鋼軌線路。軌道軌枕軌枕的作用承受鋼軌傳下來的垂向力和水平力，并把力傳布于道床，有效地保持鋼軌的軌距、方向和位置。軌枕的類型軌枕按其材質分為木枕、鋼筋混凝土軌枕和鋼軌枕三類。就我國的情況而言，正在大量采用鋼筋混凝土軌枕。軌枕的特點軌枕的特點是不能連續支承鋼軌，因而使道床局部受力較大，產生軌道沉陷的情況也較多，線路維修工作量隨之加大。軌道道床道床的類型有砟道床整體道床。我國大部分線路采用有砟道床，高速鐵路則采用整體道床（無砟軌道）。道岔道岔道岔的作用（1）引導鐵路機車車輛由一條線路進入另一條線路。（2）引導機車車輛由一條線路跨越另一條線路。（3）既可以引導鐵路機車車輛由一條線路進入另一條線路，也能夠引導機車車輛由一條線路跨越另一條線路。線路的交叉道岔線路連接與交叉道岔線路連接道岔道岔道岔普通單開道岔道岔的種類雖多，但最常用的是“普通單開道岔”，它約占道岔總數的90%以上。這種道岔的主線為直線方向，側線可由主線向左（或向右）岔出。道岔道岔道岔基本參數標準道岔號數以轍叉角余切值取整表示，道岔號數愈大，其轍叉角口便愈小，導曲線半徑則愈大，容許側向過轍叉的速度也愈高，見表（道岔基本參數）。在導曲線上一般不設置軌底坡，而且也不設置超高，這是道岔中的導曲線與區間中曲線在結構上的區別。轍叉角道岔道岔道岔基本參數表（道岔基本參數）。道岔道岔中國鐵路的道岔使用情況中國鐵路正線和站線常見的道岔有9號和12號；在側線須通過高速動車組的地段鋪設18號或24號道岔；武廣客運專線上的一些車站使用了42號和50號道岔。目前，50號道岔是世界上號數最大的道岔，在國內為首次應用。該道岔總長180m，重49t，側向通過速度限制達到了220km/h。直線、曲線與坡道目錄CONTENTS02直線03曲線04坡道01鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的平面和縱斷面線路中心線鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。線路中心線是指距外軌半個軌距的鉛垂線AB與兩路肩邊緣水平連線CD交點O（也可稱為線路的中心點O）的縱向連線。鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的縱斷面線路中心線展直后在水平面上的投影，叫做鐵路線路的平面。線路的平面表明線路的直線、曲線變化狀態；線路中心線展直后在鉛垂面上的投影，叫鐵路線路的縱斷面。線路的縱斷面表明線路的坡度變化。鐵路線路的平面和縱斷面是由直線和曲線組成的。鐵路線路的平面和縱斷面鐵路線路的縱斷面如圖所示為鐵路的縱斷面圖

鐵路線路的設計必須滿足行車安全、平順、保證旅客乘坐舒適性及便于線路維修等要求。同時，保證工程和運營兩個方面的經濟性要求。直線兩股鋼軌的軌頂在平面上的相對位置要求兩股鋼軌在直線地段時，軌頂應在同一水平面上。若左、右兩軌的四點間不在同一水平面上則稱為有三角坑。當車輛停放在直線上時，如果軌頂不在同一水平面上，將使車輛輪對所受的垂向力產生不均勻分配。為減小與控制垂向載荷的不均勻分配，要求正線和到發線沿線路長度方向每18m的距離范圍內無超過4mm（其他線為6mm）的三角坑。直線無縫線路直線沿平面向前延伸時分為：有縫線路無縫線路有縫無縫直線無縫線路我國有縫線路接頭對接方法：

我國采用左、右軌同時出現軌縫的對接接頭方法，這種形式比軌縫左、右錯開排列的錯接接頭容易保證任意4點的軌頂在同一平面內。我國無縫線路的鋪設方法

無縫線路是用普通標準長度的鋼軌在線路上焊接而成的長鋼軌，不能理解為在無限長的線路上都不出現一個軌縫，而僅是大大減少了軌縫的數量。由于接頭減少了，使車輛運行能更趨平順，線路也減少了破壞。鋼軌的熱脹冷縮是無法避免的，無縫線路靠軌枕、道床等形成的縱向阻力阻礙鋼軌的變形，這稱為“鎖定”。直線線間距線間距對高速鐵路的影響無縫線路在高速復線鐵路上，兩列車在交會時將產生巨大的會車壓力波，引起列車橫向搖晃。該壓力波近似地與雙向列車運行相對速度的平方成正比。對于高速鐵路線路而言，正線線路間距大小主要由列車交會時產生的會車壓力波及其梯度所決定。采用較大的線路間距，無疑會使工程投資增大，但列車的氣密性、門窗結構強度等可適當降低，可節約部分費用；采用較小線間距，將增加列車的制造成本，但可降低少部分工程造價。線路間距大小應綜合考慮決定。直線線間距高速鐵路線間距規定日本：區間線路上的線路間距至少為4.2m。

在站內線路上的線路間距為4.6m。法國：線路間距為4.2m。德國：線路間距為4.5m。我國對線路間距的規定如下：200～250km/h時，線間距≥4.6m；250～300km/h時，線間距≥4.8m；300～350km/h時，線間距≥5.0m。直線線間距高速鐵路線間距規定日本：區間線路上的線路間距至少為4.2m。

在站內線路上的線路間距為4.6m。法國：線路間距為4.2m。德國：線路間距為4.5m。我國對線路間距的規定如下：200～250km/h時，線間距≥4.6m；250～300km/h時，線間距≥4.8m；300～350km/h時，線間距≥5.0m。曲線圓曲線和緩和曲線曲線線路包括圓曲線緩和曲線曲線圓曲線和緩和曲線列車在通過曲線線路時，車輛和旅客都要經受離心力。離心力大小與車輛質量，曲線通過速度及曲線半徑有關。車輛質量和曲線通過速度越大、曲線半徑越小，離心力越大。曲線外軌超高離心力不但增加了列車與線路之間的輪軌相互作用力，而且影響旅客的乘車舒適度。為了減少列車通過曲線線路時旅客經受的離心力和輪軌之間的相互作用力，各國鐵路均采用在曲線線路上設置超高的辦法，即把曲線線路外軌抬高，而內軌保持原來的高度不變。外軌超高的大小與各次列車通過曲線的平均速度的平方成正比，與曲線半徑成反比。曲線外軌超高曲線大小帶來的影響主要有兩點：（1）降低曲線通過速度。列車通過曲線時會形成一種附加阻力，稱為曲線阻力。曲線半徑越小，曲線阻力越大，運營條件越差，列車的運行速度也越低。（2）增加輪軌磨耗。曲線半徑越小，磨耗增加越大。曲線緩和曲線設置緩和曲線設置在直線