铁路限界的研究

铁 路 限 界 的 研 究

陈志奇

2000－3－28

你坐在火车上，知道脚下两根钢轨之间的距离吗?国际上的标准轨距是：1435mm。原先世界各国的铁路轨距五花八门，各不相同，例如有：610mm，760mm，891mm，1000mm，1067mm，1372mm，1435mm，1520mm，1880mm，2141mm……。

为了解决这一混乱状况，1937年国际铁路协会作出规定：1435毫米的轨距为国际上通用的标准轨距，1520毫米以上的轨距为宽轨，1067毫米以下的轨距为窄轨。为什么要将1435毫米这个数字作为世界铁路标准轨距呢？原因之一是为了纪念世界“铁路之父”斯蒂芬森(Stephenson)。1814年，英国人斯蒂芬森设计制造了最原始的蒸汽机车“运动”号，1825年首次试车成功，这是世界上正式启用的第一列旅客列车。这条铁路的轨距是4．85英尺，折合公制为1435毫米。

为此，我们国家在文革后的1983年制定了中华人民共和国国家标准，GB146.2－1983《标准轨距铁路建筑限界》，规定了我们国家的标准轨距为1435毫米。全国标准轨距的线路总延展里程为127949.1KM,其中：正线里程为84274.4KM。

另外我们国家还有非国家标准轨距，宽轨和窄轨。其中窄轨铁路有米轨、寸轨，全部分布在云南省境内。米轨轨距为1000毫米，有昆河线，自云南的昆明经蒙自、开远到河口，全长679.4KM。昆石线，昆明～石嘴，全长12KM；昆坝线，昆明北～小石坝，全长13.3KM；蒙宝线，蒙自～宝秀，全长141.7KM；草官线，草坝～官家山，全长30.6KM。总营业里程877KM，其中正线里程784KM。

寸轨轨距为760毫米，云南省鸡个线，自（碧色寨）鸡街至个旧，营业里程33.3KM。

宽轨铁路轨距为1520毫米，全国共有四处，黑龙江省两处，满洲里口岸、绥芬河口岸至俄罗斯边境，内蒙古自治区的二连浩特口岸至蒙古边境，新疆自治区的阿拉山口口岸至哈萨克斯坦边境的线路，营业里程164KM，其中正线138KM。

在人们的印象中。所谓铁路总是可在上面行驶的两条平行钢轨。事实上，有的火车在行驶时，因特殊原因和需要，只有一条轨道或是有三条平行的钢轨。

单轨铁路是一种把单轨铺设在高架桥上的新型铁路。单轨列车行驶在一条钢筋混凝土轨道上，单轨车的走行轮采用特制的橡胶车轮，在减少振动和噪音。单轨车还装有导向轮和稳定轮，控制列车转弯，保证列车运行稳定可靠。它具有占地少、造价低、噪声小、无污染等优点，它的工程建筑费用只有地下铁道建筑费用的三分之一。由于列车在空中行驶，乘客又可享受到充足的阳光和眺望沿途的风景，故日益受到政府的青睐和人们的欢迎。

我国重庆是著名的山城，由于山城地形限制，道路无法拓宽，而单轨铁路能在较窄的街道上修建，十分适合山城交通的需要，经过专家论证，重庆准备在修建一条地下铁道的同时，再修建两条单轨铁路，待三条城市铁路修通后，将根本上改善重庆市的交通紧张状况。目前，日本是拥有单轨铁路最多的国家，1985年1月，举世瞩目的日本北九州市单轨铁路通车，它分上行线和下行线，全列车最多可乘1000人，通车这天，该市人民和国内外旅游者争乘这种新型的单轨列车，乘车人数高达6万人之多。

有些山区旅游胜地，建有一种登山铁路，它又名齿轨铁路，是一种有三条钢轨，适用于观光游览山区的铁路。它的车厢与普通火车相似，但在两条钢轨之间还有一条齿状轨道，它的“钢齿”由于同车厢底部的传动齿轮互相咬合，因此，在火车上坡时能增强其爬坡的力量，当火车下坡时可阻止其往下滑动，以确保安全。这列登山火车就能在山区大坡道行驶，绕着风光旖旎的崇山峻岭迂回上爬，乘客凭窗远眺，可饱览山区的景色。由于它的客运量较小，运输距离又较短，不要求高速，并装有安全制动装置，因而这种登山火车安全可靠，已在瑞士的阿尔卑斯山区使用多年，把众多的游客载上白雪皑皑的山顶。现在世界上只有少许国家拥有这种登山火车。

无论何种轨距的线路，都承载着运行的列车，都有各自的限界要求，现在所介绍的限界，均为国家标准轨距的限界。

一、铁路线路：

《铁路技术管理规程》规定，铁路线路分为正线、站线、段管线、岔线和特别用途线。

1、正线：是指连接车站并贯穿或直股深入车站的线路。

2、站线：除正线以外的线路，是指到发线、调车线、牵出线、货物线及站内指定用途的其他线路，如：机车整备线、机车行走线、车辆站修线、救援列车停留线等。

3、段管线：是指机务段、工务段、电务段、车辆段、机械化大修段等段专用，并由其管理的线路。

4、岔线：是指在区间或站内接轨，通向路内外单位的专用线路。

5、特别用途线：是指安全线、避难线、军事专用线等。

上行线：向北京方向运行列车的线路。上行列车车次尾数为双数。

下行线：远离北京方向运行列车的线路。下行列车车次尾数为单数。

复线铁路，面向北京方向左侧为上行线，右侧为下行线。列车是靠左侧行驶，为什么汽车靠右侧行驶而火车却靠左侧行驶呢？人们知道地球近似球体，自西向东转，赤道附近的线速度约每秒460米，南北两极的轴心速度几乎为零。我国地处北半球，当两列火车相遇时，火车靠左行，西边轨道上的火车受的力向西，东边轨道上的火车受的力向东，由于它们受的力都向外侧，火车才不会相撞。反之，如果火车靠右行驶，火车受的力都向内侧当两车相遇时，很可能有相撞的危险。

反方向运行：上行列车走下行线或下行列车走上行线。

二、铁路限界：

1、铁路限界的定义：

铁路建筑限界是与线路中心线垂直的极限横断面轮廓。共有十四个轮廓线，在此轮廓内，除机车、车辆和与机车车辆有相互作用的设备（车辆减速器、路签授受器、接触电线等）外，其他设备和建筑物均不得侵入。《铁路技术管理规程》中还规定：“一切建筑物、设备，在如何情况下均不得侵入铁路的建筑接近限界。”

2、铁路限界的内容：

机车车辆上部限界

车限1       机车车辆下部限界

蒸汽机车钢轨附近详图

机车车辆限界

车限2     通过有减速器的驼峰机车车辆下部限界

铁路限界

建限1、2、3、4

建筑接近限界（160KM/h以下）       隧限1、2、3、4

桥限1、2、3、4

建筑限界

客运专线建筑接近限界（160～200KM/h）

三、建限1（站台及建筑物的直线建筑接近限界）

1）、站台限界

1、站台距轨面的高度在200毫米，距线路中心的水平距离应达到1500毫米。

2、站台距轨面的高度在200毫米～350毫米间，距线路中心的水平距离应达到1725毫米。

3、站台距轨面的高度在350～1100毫米间，距线路中心的水平距离应达到1750毫米。

4、站台距轨面的高度在1100～4800毫米间，距线路中心的水平距离应达到1850毫米。

2）、建筑物的限界

1、旅客站台上柱类建筑物距站台边缘不小于1500毫米。站台上的建筑物距站台边缘不小于2000毫米。

2、在非电气化区段的车站上，天桥的高度距轨面不得小于5800毫米。

3、建筑物（房屋、路签授受台、信号机、雨棚等）距轨面的高度在350～1100毫米间，距线路中心的水平距离应达到1875毫米。

四、建限2（车库门的直线建筑接近限界）

车库门的高度距轨面不低于5300毫米，宽度不小于4000毫米，该车库门限界适用于新建及改建使用蒸气及内燃机车、车辆的车库门、机车行走线上各类建筑物，亦适应于旅客列车到发线及超限货物列车不进入的线路上的雨棚。

五、建限3（蒸气、内燃机车牵引的双层集装箱基本建筑限界）

2004年2月25日，铁道部铁科技函【2004】157号文作出规定，适用于200KM/h客货共线标准轨距铁路双层集装箱运输的建筑限界（暂行）。

距轨面高度             至轨道中心的水平距离

* 25                      1400    (无)

200                     1500     (1500)

350                     1725     (1725)

* 350～1100               1875     (1750)

* 1100～1210              2370     (1850)

1210～3000              2440     (2440)

3000～4500             2440～2000（内插）

4500～6050              2000～1650（内插）

略：建限4（电力机车牵引的双层集装箱基本建筑限界）

六、客运专线建筑接近限界

1、站台高度，1120以下，正线距线路中心的水平距离为1850毫米。到发线距线路中心的水平距离为1800毫米。

2、建筑物高度在1120～4000，距线路中心的水平距离应达到2300毫米。建筑物高度在4000～5500毫米，距线路中心的水平距离应达到2300～1700间插值。

七、“货规”采用的直线建筑限界

1、建筑物距轨面的高度在300毫米间，距轨道中心的水平距离应达到1550毫米。

2、建筑物距轨面的高度在310～1100毫米间，距轨道中心的水平距离应达到1675毫米。

3、建筑物距轨面高度在1110～3090毫米间，距线路中心的水平距离应达到2100毫米。

*4、建筑物距轨面高度在3100～5140毫米间，距线路中心的水平距离应达到2099～205毫米。（中间采用插值法）

八、超限货物

1、超限货物的定义：（大件）

一件货物装车以后，在平直线路上停留，货物的高度和宽度有如何部位超过机车车辆限界为超限货物。

虽在平直线路上不超限，但在曲线线路上运行时，货物的内侧或外侧的计算宽度仍然超过机车车辆限界的亦为超限货物。

超限货物按照超限量的大小分为超级超限、一级超限和二级超限。

2、超限货物列车运输的配合

1）、仔细阅读超限货物列车的电报。重点阅读超限货物的装后尺寸、挂运方法、允许偏差、列车进路、运行时刻表。

2）、按照装后尺寸画出超限列车最大部位的半侧剖面图。

3）、按照列车进路，收集进路中所有站台、雨棚、路签受授台、外勤助理房、天桥等的限界资料。

4）对照剖面图及限界资料，对进路上的所有建筑物逐一进行核对，看是否符合限界要求，如有问题及时与调度所联系，研究解决办法。如没有问题也应及时，按照要求通知调度所，可以通过。

5）、如果需要添乘，应带齐列车进路上的所有限界资料，首先测量超限货物是否偏载，并做详细记录，交接双方签字。根据偏载量，及时对照进路中限界尺寸，调整列车运行速度、进路。

九、正线站台的建筑限界

1、铁道部工务局工建【1961】字第55号文规定，正线不得修建高于300毫米的旅客站台。正线、站线、到发线旅客站台高度为300毫米（图中为350毫米，多出50毫米是预防线路沉落致使站台侵入限界的），其边缘距线路中心为1725毫米。

2、正线旅客站台高度大于300毫米，都算高侵限。

除正线以外的线路两侧的站台均不存在高侵限。

十、曲线建筑限界的内侧和外侧加宽计算

1、这里所指的内侧和外侧是对线路而言，而不是针对站台。

2、曲线的内侧和外侧加宽是指该测量点的高度应达到的水平距离上加宽。

44000               40500        H

W外＝———— ；    W内＝--------  + ------h  ；

R                    R         1500

R=曲线半径 ；H＝测量点的高度；h＝外轨超高 ；

Hh/1500的值可以内侧轨顶为轴，将有关限界值旋转θ角求得，(θ＝arctanh/1500)。

计算思路：

1、利用公式计算出内侧或外侧加宽值。

2、算出站台相应高度水平加宽后应达到的值。

3、对照站台现有高度上实际水平距离，看是否侵限，侵多少？

4、用以上方法计算是否侵入货规？

5、判断侵限性质，是一侵限还是严重侵限。

例题1：某站台1道，曲线内侧站台，R＝500米

h＝30毫米，其中一个测量点高度为H＝230毫米，水平距离为1680毫米。

曲线加宽计算：

40500       230

W内＝--------- + ----- 30 ＝ 81+5 ＝86（毫米）

500       1500

分析该点：“技规”限界（建限1）

该点高度为230毫米，“技规”规定的限界，直线水平距离应达到1725毫米，曲线加宽后应达到1725+86＝1811毫米，现在实际测量宽度为1680毫米，所以该点侵入限界131毫米。

分析该点：“货规”限界

该点高度为230毫米，“货规”规定的限界，直线水平距离应达到1512毫米，曲线加宽后应达到1512+86＝1598毫米，现在实际测量宽度为1680毫米，1680大于1598，所以该点不侵入“货规”规定的建筑限界。属于一般侵限。

例题2：某站台1道，曲线内侧站台，R＝500米，h=30毫米  其中一点高度H=345，水平距离为1725毫米。

曲线加宽计算：

40500      345

W内＝------- + ------ 30 ＝ 81+6.9＝87.9（毫米）

500      1500

分析该点：“技规”限界（建限1）

该点高度为345毫米，“技规”规定的限界直线水平距离应达到1725毫米，曲线加宽后应达到1725+88＝1813毫米，现在实际测量宽度为1725毫米，1813-1725＝88毫米所以该点侵入“技规”88毫米。

分析该点“货规”规定的限界

该点高度为345，“货规”规定的限界直线水平距离应达到1675毫米，曲线加宽后应达到1675+88＝1763毫米，

该点实际测量宽度为1725毫米，1763-1725＝38毫米，

该点侵入“货规”规定的建筑限界38毫米。

该点即侵入“技规”限界，又侵入“货规”限界，属于严重侵限。

以上例题说明，距离股道中心的水平距离大、小不是绝对的，它根据测量点的高度来决定，不同的高度，对水平距离的要求也不同。

十一、几个应注意的问题

（一）、站台限界危险点（侵入“货规”限界）的判断

1、实测限界水平最小点，在同一水平高度最小点可能是严重侵限点。

2、实测高度最高处。不同的高度水平要求不同，距轨面3米以下，高度越高，水平要求也越大，高度越高的点可能是严重侵限点。例题2即说明高度的重要性。

3、限界表中高度的几个转折点，如：200毫米、350毫米、1100毫米。例题2中的高度也恰恰是转折点的高度。

4、要熟记几个转折点的限界数据

“技规”：高度：200毫米        水平：1500毫米

高度：350毫米        水平：1725毫米

高度：1100毫米        水平：1750毫米

高度：1100以上        水平：1850毫米

“货规”：高度：300毫米        水平：1550毫米

高度：310毫米         水平：1675毫米

高度：1110毫米        水平：2100毫米

（二）应明确的问题

1、站台距轨面1100毫米以上高度，建筑限界表中，货规限界为2100毫米是指建筑物，而不是指站台。

2、站台高度在1100毫米以上，水平距离应达到1850毫米，这种情况只可能在货物线或专用线才有，正线、站线及到发线不存在这种情况。(上海站是否有?)

3、146号部令中，建筑物侵限对级别的影响，一般侵限，仅侵入“技规”规定的建筑限界，不侵入“货规”高度的建筑限界，不影响安全使用，为二级。

4、侵入“货规”规定的建筑限界即影响安全使用，为三级，应立即处理，不能长期存在。

5、各种铁路限界的对照（表格）

1）铁路限界分为两大部分，前面讲了分为机车车辆限界和建筑限界，实际从概念上分为超限和侵限两部分，超限是从内到外，装车的货物尽量不要超过机车车辆限界。超过了就是超限货物。侵限是从外到内，建筑物及设备尽量不要侵入建筑接近限界，侵入了就是侵限设备。

2）14种轮廓线的排序，超限和侵限的分界点在货规和二级超限间。

3）至线路中心最宽点的高度在1100～3600间。

（三）限界的测量

限界的测量每年2次,春检一次，下半年巡检一次。站台并不是静态的,而是相对动态的,所以每年都要进行测量。

1、限界测量应准备好测量工具：标准的限界尺，卷尺、线坠、限界表等，测量前应校准限界尺（垂直度、轨道绝缘）。

2、每测量一个站台或雨棚都要填好限界表的方向、股道、名称、数量、点间距，填写数据时按照测量点的顺序，逐个填写，应特别注意不要填错了方向。该表为草表，还要复写后报送有关部门。

3、测量前要请工务、车站参加，如果不能参加，测量后的数据请他们签认，要与车站行车室联系，以便进站车辆及时通知，注意运行车辆，确保人身及行车安全。

4、限界尺的改进，红外线测距仪。此限界不包括高铁限界