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第一章 电气化铁路
第一节 电气化铁路的优越性
我国铁路运输的牵引动力，目前主要有蒸汽牵引、内燃牵引和电力牵引三种形式。以电力牵引作为主要牵引方式的干线铁路称为电气化铁路。
我国第一条电气化铁路始建于1958年，1961年8月15日宝鸡-—风州段91km建成通车，采用了较先进的单相工频交流供电方式。
到2005年底，我国已建成电气化铁路两万公里,成为继俄罗斯、德国之后世界第三电气化铁路大国。
目前，世界高速电气化铁路最高已达330km/h（德国汉诺威——柏林）,最高试验速度已达515km/h（法国巴黎--勒芒—-图尔）.我国于1998年已建成广深为200km/h的高速电气化铁路，秦沈试验为321.5km/h.到2020年，我国将达到电气化铁路总里程5万公里，是铁路建设的高潮。
电气化铁路的优越性，主要表现在以下几个方面：
一、能多拉快跑，提高运输能力.由于电力机车功率大、速度快，因而能多拉快跑，提高牵引吨数,缩短在区间运行时间，从而可以大幅度提高运输能力。
二、能综合利用资源，降低燃料消耗。由于电力机车的能源可以来自多方面，因而可以综合利用资源，即是在纯火力发电的情况下，电力机车总效率也可达25%左右,为蒸汽机车的四倍多。
三、能降低运输成本，提高劳动生产率。由于电力机车构造简单,牵引电动机和电气设备工作稳定可靠，因而机车检修周期长,维修量少,可以减少维修费用和维修人员。电力机车不需要添煤、加水和加油，整备作业少,宜长交路行驶，因而可以少设机务段，乘务人员和运用机车台数相应减少。这样就降低了运输成本，提高了劳动生产率.
四、能改善劳动条件，不污染环境。由于电力机车没有煤烟，使机车乘务员不受有害气体侵害,同时也对沿线的环境不产生污染。
第二节 电气化铁路的组成
电气化铁路是由电力机车、牵引变电所和接触网组成的。
一、电力机车
电力机车由机械、电气和空气管路系统组成.
机械部分，主要包括车体和走行部分。
电气部分，主要包括受电弓、主断路器、牵引变压器、转换硅机组、调压开关、整流硅机组、平波电抗器、牵引电动机和制动电阻柜等。
空气管路系统,主要包括空气制动、控制及辅助气路系统。
电力机力受电弓是将接触网的高压电源引入机车内部，与接触网滑动摩擦取流的.
受电弓对接触网的静压力为68。6±9.8N.
受电弓滑板的最大工作范围为1250毫米,允许工作范围为950毫米。
二、牵引变电所
电气化铁路供电系统由发电厂、牵引变电所、接触网、电力机车和钢轨等构成.
牵引变电所的任务是把电力系统的三相高压电变成电力机车所需要的电能.
（一)牵引变电所的主要设备有:
1．牵引变压器

牵引变压器的作用是将高压110kV(或220kV)变成27.5kV（或55kV）的电能。
2．高压开关设备
高压开关设备包括高压断路器、高压熔断器和隔离开关等。在正常情况下操作高压开关切断或接通电路；在短路情况下,继电保护装置作用于高压开关自动切除故障。
3．互感器
利用互感器可以对高电压、大电流进行间接测量，从而保证测量仪表及人身的安全；互感器还供给牵引变电所、保护装置的工作电压或电流.
4．控制、监视与信号系统（二次回路）
包括测量仪表、监视装置、信号装置、控制装置、继电保护、自动装置和远动装置等.作用是正确反映一次系统的工作状态，控制一次系统的运行操作。
5．自用电系统
向牵引变电所内照明供电的系统称为自用电系统。由专门的自用变压器承担.
6．回流接地和防雷装置
牵引变电所的保护接地和工作接地采用同一个环状接地网。主变压器牵引侧接地端与接地网相连，也与钢轨、回流线相连，从而形成牵引电流的回流通路.
为预防雷害,安装避雷针、避雷器等。
7．电容补偿装置
电力牵引供电系统的功率因数较低，需进行功率补偿.目前常用的补偿方式有:串联电容器补偿、并联电容器补偿和串并联电容器补偿。
（二）牵引变压器主接线
牵引变压器主接线常用三相Y／Δ接线、单相V／V接线、斯科特接线、伍德布里奇接线及三相Y／Δ组成X接线等.
(三)开闭所、分区亭和AT所
1．开闭所
当枢纽内不设牵引变电所时，为缩小事故范围设开闭所，开闭所起电分段和扩大馈线数目的作用.
2．分区亭
在复线电气化线路中为改善供电臂末端电压水平和减少能耗，采用上、下行并联供电，在两相邻牵引变电所间设置分区亭。
3．AT所
仅在自耦变压器供电方式中设置,作用是改善电压水平和防干扰性能。
三、接触网
接触网是架设在铁路线路上空,向电力机车供给电能的特殊形式的输电线路。接触网额定电压为25kV，最低电压不低于21kV，当行车速度为140km/h时低,应保持23kV。
（一）接触网应具备的性能
接触网没有备用，长年暴露于铁路上方，经受污染、腐蚀和机车受电弓摩擦。对接触网的要求如下：
1．在各种恶劣环境条件下应能不间断供电,保证电力机车在最大运行速度时能正常取流.
2．器材要有足够的机械强度和电气强度,要有相应的抗腐蚀能力，零件要尽量标准化、系列化、扩大互换性。
3．结构合理，方便施工和运营。
4．接触网发生事故后，通过抢修应能尽快恢复供电。
(二)接触网的组成

接触网由支柱与基础、支持装置和接触悬挂三部分组成.
1．支柱与基础
由支柱、基础及下部附件组成。用于承受接触悬挂、支持装置的负荷，并把接触悬
挂固定在规定的位置上。
2．支持装置
包括腕臂、拉杆（压管）、定位装置、软横跨、硬横跨等。它的作用是支持悬挂，并把悬挂的负载传递给支柱与基础。
3．接触悬挂
包括接触线、吊弦、承力索和连接它们的零件.它的作用是将电能传输给电力机车。
第三节 牵引网供电方式
牵引网供电方式主要有直接供电、BT供电、带回流线的直接供电和AT供电四种方式。
1．直接供电方式
它以接触网为火线，以钢轨为回流导线.
直接供电方式有牵引网阻抗小、电压质量好、能耗小、投资省等优点。但对邻近通信线路干扰大.
2．BT供电方式
沿线路架设一条回流线，每隔一定距离在接触网和回流线内串联接入吸流变压器,使回流由回流线返回牵引变电所。
BT供电方式减轻了对邻近通信线路的干扰。但牵引网阻抗大、能耗大、造价较高。
3．带回流线的直接供电方式
这种供电方式就是保留“BT”供电方式中增加的回流线，而把吸流变压器取消掉。回流电流一部分经回流线,一部分经钢轨和大地返回牵引变电所。
这种供电方式阻抗低、供电性能好、造价低。但防干扰性能差.
4．AT供电方式
沿线路架设一条正馈线，每隔一定距离在接触网与正馈线之间并联接入自耦变压器，其中性点与钢轨相接。
这种供电方式阻抗小，供电距离长,防干扰效果好.但造价高，结构复杂。
第四节 接触悬挂类型
接触悬挂分为简单悬挂和链形悬挂两类。
一、简单悬挂
将接触导线直接固定在支持装置上的悬挂称为简单悬挂。
这种悬挂方式较为简单,要求支柱高度和容量较小，施工、维修方便，造价低。但驰度较大，弹性不均匀，稳定性差。
在悬挂点处加装弹性吊索，在两端下锚处加装张力补偿器的简单悬挂称为弹性简单悬挂。
弹性简单悬挂改善了悬挂点弹性，减小了接触线弛度，能适用于行车速度不大于80km/h的线路上。
二、链形悬挂
链形悬挂是接触线通过吊弦(或辅助索)悬挂在承力索上的悬挂方式。
链形悬挂具有弛度变化小、弹性均匀、稳定性好等优点。但也存在着结构复杂、投资大、施工和维修量大的问题.

链形悬挂根据悬挂链数分为单链形和双链形悬挂；根据张力的补偿方式可分为无补偿、半补偿和全补偿链形悬挂；根据悬挂点处吊弦形式可分为简单链形悬挂和弹性链形悬挂；根据承力索和接触线的相对位置分为直链形、半斜链形和斜链形悬挂。
单链形悬挂:接触线通过吊弦挂在承力索上的悬挂。
双链形悬挂：接触线通过吊弦挂在辅助索上后再挂到承力索上的悬挂。
无补偿链形悬挂:承力索和接触线均为硬锚的悬挂。
半补偿链形悬挂：承力索为硬锚,接触线加设张力补偿装置的悬挂。
全补偿链形悬挂:承力索与接触线均加设张力补偿装置的悬挂.
简单链形悬挂:悬挂点处接触线通过环节吊弦挂到承力索上的悬挂。
弹性链形悬挂：悬挂点处接触线通过弹性吊弦悬挂到承力索上的悬挂。
直链形悬挂：接触线与承力索布置在同一垂直表面上的悬挂。
半斜链形悬挂:接触线呈“之”字形布置，承力索沿线路中心布置的悬挂。
斜链形悬挂:在直线上,接触线与承力索呈相反方向的“之”字形布置；在曲线上，承力索相对于接触线有一定的外侧位移。

第二章 接触网零件、线索及绝缘子
第一节 接触网零件
接触网各导线之间、导线与支持结构之间、支持结构与支柱之间的所有连接器件，统称为接触网零件.
一、零件分类
（一）接触网零件按用途可以分为:
1．悬吊零件：悬吊线索和杆件的零件，如钩头鞍子、吊弦线夹、单双横承力索线夹等。
2．定位零件:固定承力索和接触线位置的零件,如定位线夹、支持器、定位器等。
3．连接零件:起连接作用的零件，如双耳连接器、套管铰环、连接板、接头线夹等。
4．锚固零件：各承力的线索终端锚固零件，如楔形线夹、终端锚固线夹、承锚及线锚角钢等.
5．补偿零件：下锚补偿张力调节零件，如补偿滑轮、定滑轮装置及坠砣杆等。
6．支撑零件：支持装置用的零件，如旋转腕臂底座、旋转腕臂拉杆底座、腕臂等。
7．电连接零件:起电气连接作用的零件，如电连接线夹等。
(二)按零件的制造材料分为
1．铸黄铜件(ZHAC67-2.5）:用于铜线中的线夹连接.
2、可锻铸铁件(KT38-8）：用于承力和外形复杂且用量较多的零件.
3、灰口铸铁件（HT15—33):用于承受压力的垫块及非承力零件.
4、普通碳素钢件（A3）：用于圆钢、角钢、槽钢等型材锻制或焊接零件.
二、零件的使用要求
接触网零件在使用前,除了检查是否符合型号、规格之外，还应对零件进行外观检查，其应符合下列要求：
1．表面应光洁、无裂纹、毛刺、砂眼、气泡等缺陷。
2．零件的活动部位应灵活，配套连接无障碍。
3．凡经过热镀锌的零件,应锌层均匀，无脱落、锈蚀现象。
4．焊接零件应连续焊实，无虚焊、假焊等现象。
三、接触网零件图的主要内容
接触网零件图是加工制造、检查使用零件的重要依据.接触网零件图的主要内容有以下几个方面:
1．零件代号
将接触网零件按顺序编出的表示符号。如JL16—89为套管铰环的代号.其中：JL—接触网零件；16-零件序号；89-设计年限.在同一类型的零件中，如有不同型号的零件，一般在代号内把其型号写在零件序号后面，并用括号括起来，如：型套管铰环，其代号写为：JL16（）-89；2型套管铰环,其代号为：JL16(2)—89。
接触网零件的标准代号用TB2075表示。如套管铰环的标准代号为TB2075。15—90.TB2075为铁路标准接触网零件(2075为接触网零件编号)；15为零件序号；90为批准年限.
2．结构图：表达零件结构形状的图形。在结构图中，主要反映了零件形状、结构及各部尺寸。

3．材料:制造零件所用的钢材牌号.如KT33—8，该零件制造材料为可锻铸铁。
4．说明及技术要求：介绍零件的用途、使用方法、注意事项、外观质量要求及承受荷载的能力等。
第二节 线 索
接触网线索主要有接触线、 承力索及附加导线.
一、接触线
接触线的功用是保证质量良好地向电力机车供电。接触线应具有良好的导电性，具备足够的机械强度和耐磨性。
我国目前采用的接触线有铜接触线和钢铝接触线两种。
（一)铜接触线
铜接触线一般由电解铜硬拉制成。它具有良好的导电性能，有足够的机械强度，耐腐蚀，施工安装及运营维修方便等优点。但耗费大量铜材，价格较高.
铜接触线可分为TCG—110、TCG-100、TCG—85等型号。TCG表示铜接触线，后面的数字为标称截面积，单位为mm2。
（二）钢铝接触线
钢铝接触线的上部为铝，作为导电部分，下部为钢以保证有足够的机械强度和耐磨性，两种金属采用压接的方法构成。
钢铝接触线具有机械强度高、稳定性好、耐磨耗、造价低等优点。但施工、维修困难，钢铝处易开裂，抗腐蚀能力差等。
钢铝接触线分为和两种型号，GLCA和GLCB分别表示钢铝接触线的两种规格，后面分式的分母表示该型接触线截面的总面积，分子表示导电性能相当于铜接触线的截面积，单位为mm2.
二、承力索
承力索的主要功用是通过吊弦将接触线悬吊起来,提高悬挂的稳定性，与接触线并联供电。承力索应能承受较大的张力，具有较强的抗腐蚀能力,随温度变化较小。
承力索一般采用单芯多层铰线。目前我国采用的有铜承力索和钢承力索两种.
(一）铜承力索
铜承力索导电性能好,抗腐蚀能力强.但价格较贵,机械性能比钢承力索低,随温度变化较大。
铜承力索的常用型号有：TJ-95，TJ-120等。TJ表示铜绞线(也称铜承力索)，后面的数字表示标称截面积，单位为mm2。
(二）钢承力索
钢承力索的优点是机械强度高,随温度变化小，造价低。但导电性能差，抗腐蚀能力差。目前采用镀铝锌钢绞线（表示符号：LXGJ)其缺点得到了一定改善。
钢承力索常用型号有：GJ-50，GJ-70等。GJ表示钢承力索（也称钢绞线)，后面的数字为标称截面积，单位为mm2。
第三节 绝缘子
绝缘子的作用是保持接触悬挂对地的电气绝缘。由于绝缘子是串接在支持装置或接触悬挂中，所以绝缘子应具备承受一定机械负荷的能力。
绝缘子多数是瓷质的，由瓷土加入石英砂和长石烧制而成,表面涂有一层光滑的釉,以防止水份渗入瓷内。钢件与瓷件用不低于42。5MPa的硅酸盐水泥胶合剂浇注在一起。
一、绝缘子类型
接触网常用的绝缘子有:悬式、棒式、针式和柱式四种类型。
（一)悬式绝缘子
悬式绝缘子主要用于承受拉力的悬吊部位。
悬式绝缘子按其埋入杆的形状可分为杵头悬式绝缘子和耳环悬式绝缘子，按其抗污能力可分为普通型和防污型。
另外，还有钢化玻璃悬式绝缘子，与瓷质悬式绝缘子外形尺寸相同.
常用悬式绝缘子型号有：
1．杵头式绝缘子。
普通型：XP-70，XP表示悬式绝缘子，70表示为机械破坏负荷(kN)。
防污型：，表示防污型悬式绝缘子。
2．耳环悬式绝缘子
普通型:XP-70T,T表示耳环悬式绝缘子。
防污型：T。
3．钢化玻璃悬式绝缘子
LXP—70： LXP表示钢化玻璃.
（二）棒式绝缘子
棒式绝缘子用于承受压力或弯矩的部位。棒式绝缘子按其用途分为：隧道定位用和腕臂用两种类型；按其适用环境可分为轻污型、重污型；腕臂用棒式绝缘子按其孔径分为2英寸和英寸（指与其配合的腕臂型号)；在采用架空地线区段，使用双重绝缘棒式绝缘子，除对接触网的电气绝缘外，增加了泄漏保护绝缘，在其尾部第一个裙缘上边卡固架空接地线。
棒式绝缘子型号及性能见表7-1。
表7-1 棒式绝缘子型号及性能表
产品型号
额定电
压单相
（kV)
主要尺寸（mm）
爬电
距离
（mm）
全波中
击耐受
电压
（kV）
工频湿
耐受电
压
(kV)
耐污特性
抗弯破
坏负荷
（kV）
重量
(kg)
使用
范围
总长
H
外径
D
连接
孔径
d
盐密
（mg/
cm2）
耐受
电压
（kV）
QXN1—25A
25
600
145
—
1000
205
105
0.1
32
拉伸40
11。00
轻污区
QXN1—25
QXN2—25A
25
690
145
—
1200
270
130
0。3
32
拉伸40
14.00
中污区
QXN2—25
QBN1-25D
25
660
165
62
1000
205
105
0.1
32
4
17。50
轻污区
QBN1—25
50
QBN2-25D
25
760
185
62
1200
270
130
0.3
32
4
21。00
中污区
QBN2-25
50
QBZ1—25D
25/3
740
170
62
1000/120
205
105
0.1
32
4
19。00
轻污区
QBZ1—25
50
QBZ2—25D
25/3
850
185
50
2100/140
270
130
0.3
32
4
24。00
中污区
QBZ2—25
表中字母符号的意义:
Q——电气化;
X--隧道悬挂用；
B-—腕臂用；
N——耐污型；
Z——双重绝缘型；
1-—轻污型;
2-—重污型；
25-—额定电压（kV)
A-—隧道用棒式绝缘子（A型）
D——腕臂用棒式绝缘子大口径（与2英寸腕臂配合使用)
如:QBZ1-25D为2英寸双重绝缘轻污型棒式绝缘子，耐压25kV.
（三）针式绝缘子
P—10T型针式绝缘子多用于回流线、保护线、接地跳线等线索支撑处。它承受线索不同方向的负荷,将线索支撑固定,并对地进行电气绝缘.
(四）柱式绝缘子
柱式绝缘子主要用于固定吸流变压器的一次引线，以保证引线对支柱及其它设备的规定距离。
二、绝缘子的性能
（一）绝缘子的电气性能
1．绝缘子干闪络电压：指绝缘子在干燥、清洁的状态时，施加电压使其表面达到闪络时的最低电压。
2．绝缘子的湿闪络电压：指雨水在降落方向与绝缘子表面呈45度角淋在绝缘子表面时，使其闪络的最低电压。
绝缘子发生闪络时，只是瓷体表面放电，而瓷体本身未受损害，闪络消失后绝缘性能即可恢复。发生闪络后，其绝缘性能有所下降,容易再次发生闪络。
3．击穿电压。指绝缘子瓷体被击穿而失去绝缘作用的最低电压。绝缘子击穿后不能继续使用，必须更换。
绝缘子的冲击闪络电压则表示了绝缘子满足一定防雷要求的电气性能指标.
绝缘子的电气性能不是一成不变的， 随着时间的增长，其绝缘强度会逐渐下降，这种现象称为老化。
泄漏距离(又称爬电距离）是指沿绝缘子表面的曲线展开长度。轻污区泄漏距离规定为920mm，重污区规定为1200mm。
（二）绝缘子的机械性能
绝缘子不但要能承受一定的机械负荷，还应有一定的安全系数，一般为2。5～3倍。
三、绝缘子使用注意事项
(一）绝缘子连接部件不允许机械加工或进行热处理(如切削、电焊等),不应锤击与绝缘子直接连接的部件。
(二)绝缘子在安装前应严格检查，铁件应完好无松动.当发现绝缘子瓷体与连接件之间的水
泥浇注有辐射状裂纹时，不得使用。
(三)绝缘子瓷体表面破损超过300mm2时,不得使用。

第三章 施工测量
施工测量的主要目的是把施工图纸上的支柱、基础及隧道悬挂点等接触网建筑物的位置落实到具体施工的地点.在测量的同时，要核对平面设计图与现场是否相符，检验设计是否合理；判定基坑土质条件，调查施工干扰,为施工提供依据.施工测量的主要依据是接触网平面布置图。
第一节 既有线测量
一、区间杆位测量
区间杆位测量只进行纵向测量,横向测量在基坑开挖时进行。纵向测量时,根据平面图首先找出起测点。起测点一般选择站场最外侧道岔的标准定位处或桥梁、隧道等大型建筑物的固定坐标位置.
测量由起测点开始，根据平面图提供的支柱跨距用钢尺沿线路中心进行丈量.
支柱位置测定后，应在轨腰上作出支柱中心线、支柱编号、支柱型号、侧面限界、横卧板型号数量等标记。
为避免出现错误，测量时应随时和线路上的建筑物进行校核。测量中遇有信号机、水沟、管道、电缆等一些不利于施工的设施应尽量避开。
二、站场软横跨杆位测量
站场纵向测量一般沿正线进行，与区间测量方法相同。纵向测量完成后,需要进行软横跨的横向定位测量，其测量方法有等腰三角形法和经纬仪测量法两种。
1．等腰三角形测量法
纵向测量位置为O点，使OA＝OB，AC＝BC，则CO⊥AB，软横跨支柱即位于CO的延长线上。
2、经纬仪测量法
直线区段测量，纵向测量位置为O点,将经纬仪支在该处并对中O点，观测O′点(O′应和O点取相对于基线的同一位置)，读取水平度盘读数后旋转90°，在此视线上确定A点，再倒转望远镜可确定另一侧的支柱位置.
曲线区段测量时，在基点O处安置经纬仪,在两侧相对于基线的同一位置取A、B两点，且使OA＝OB,先瞄准A点，然后再瞄准B点，测得β角值，然后平转角，在此视线上可测得支柱位置C点。
三、道岔柱测量
1．单开道岔标准定位柱位于道岔导曲线外侧两线间距600mm处.
2．对称道岔定位柱测量方法与单开道岔相同.
3．复式交分道岔标准定位柱位于两直线间距167mm（1/9道岔)或125mm(1/12道岔）处线路的一侧。
非标准道岔定位时，支柱位置一般应在单开道岔导曲线外侧两线间距400—700mm处,复式交分道岔取距岔中心1。5～2。5m处。
第二节 交桩测量
所谓交桩测量是指在线路未稳定和未达标时，根据线路有关资料和基桩表，通过测量、计算等来确定支柱限界和埋深的一系列工作。

一、测量使用的仪器
水准仪
水准仪能提供一条水平视线，利用这一功能可以测定两点之间的高差。
（一）水准仪的构造
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成.
1．望远镜
望远镜的作用是提供一条清晰地照准目标的视线。它主要由物镜、目镜、物镜对光螺旋、十字丝等组成。
物镜和目镜可使被观测物构成倒立的实像，借助转动物镜对光螺旋，使物体成像清晰.
十字丝是用来照准目标的。十字丝竖的一根称为竖丝；中间横的一根称为中丝;上、下横的两根丝称为视距丝，可估测仪器至被测物（水准尺）的距离.
2．水准器
利用水准器可以把仪器上竖直轴线或水平面安置铅垂或水平.由水准盒、水准器和符合水准器组成。
通过调整脚螺旋，可使水准盒水准器的气泡居中，竖轴即处于铅垂位置。
符合水准器是由水准管和一组棱镜组成。通过转动微倾螺旋，可使两半个气泡的影像相吻合(从符合水准泡观察镜观察）,此时，望远镜视线呈精确水平状态。
3．基座
基座主要由轴座、定平螺旋和连接板组成，起支撑仪器和与三脚架连接的作用。
（二）水准仪的使用方法.
1．水准仪的安置及整平
在测站打开三脚架,高度适当并目估架顶大致水平，通过固定螺丝安装水准仪.
整平方法是：将水准器置于两脚螺旋中间，并调整两脚螺旋，使气泡移至另一脚螺旋与竖轴的连线上，然后调整另一脚螺旋，使气泡居中.
2．照准
平转望远镜,利用照门和准星瞄准水准尺后关闭制动。转动对光螺旋使水准尺在镜内的图像清晰，再转动微动螺旋使竖丝精对水准尺刻度.
3．精平
转动微倾螺旋，使符合水准器气泡居中.
4．读数
读取十字丝中丝所截取的水准尺刻划值。读数时按照水准尺上的注字顺序依次读出米、分米、厘米、毫米(估读)。
经纬仪
经纬仪在接触网施工中可用于新线交桩测量、软横跨测量及核定各种跨越接触网的电线线路高度等。经纬仪的功能是测量角度，可测量水平角、竖直角，也可测量水平距离主地形高差等。
经纬仪种类很多，本节主要介绍普通经纬仪中的光学经纬仪。
经纬仪的结构可分为照准部、水平度盘和基座三部分。
水平度盘由光学玻璃制成，通过反光镜将外部光线反射进来而照亮度盘，再经过一系列光学装置，最后将水平和竖直度盘的影象都折射到一个读数显微镜里。观测者在瞄准目标后,便可在读数镜中读得观测数据。
一般光学经纬仪的水平度盘刻划是从0°～360°,顺时针方向每度注字.全圆周共分720
格，即每格弧长所对的圆心角为30'，称为度盘分划值。此种经纬仪是要用测微轮式读数装置，测微轮分划尺刻划是从0'～30’,有90格，每格为20”，见图5—3。
图5-3所示是从读数镜中见到的影象，最上部的小框为测微器读数窗，中间框为竖直度盘读数窗,下部是水平度盘读数窗，读数窗内指示线上面为单线，下面为双线。读数时，调节读数目镜使景象清晰；转动测微轮,使一条度盘分划线精确地在双丝指示线中间，则这条分划线的注字即为读数的整数部分，再从测微分划尺上读取不足30’的数加在一起即得全部读数.图5-3中水平度盘读数为5°30’+13’30”=5°43’30”；竖直度盘读数为92°16’20"。
无论读取水平度务读数或竖直度务读数，每读一数，首先转动测微轮，使双线为分划线所平分，然后才能读数。
基座是仪器的底座，上设有三个脚螺旋，转动脚螺旋，可使水平度盘处于水平位置。基座的下部与三角架的中心螺旋相连接,可将整个仪器固定在三角架上.
使用经纬仪要对已架设的经纬仪进行调整。方法如下:
（一)对中
就是将经纬仪县挂的线坠尖对正地面桩的中心标记。先进行初步对中，常用的方法是先将脚架的一脚支于地面,大约距离置镜桩0.5~0.7m.然后左、右手各执一脚，在保持三角哿顶大致水平的同时，前后左右移动，使线坠大致对准测点，我后固定,并踩紧各脚,打紧脚架螺形螺旋，只要线坠不超出木桩，就算初步对中完成。
在初步对中的基础上进行细调对中。操作时先放松脚架与仪器的固定螺旋，用手轻轻移动仪器基座使线坠对准测点，然后轻轻拧紧脚架与仪器的固定螺旋。
（二）整平
转动水平度盘使水准管与基座二个脚螺旋的中线平行，两手同时向内或向外旋动基座脚螺旋，使水准管中水泡居中，左手拇指转动90°使水准管与原方向垂直，转动另一个基座脚螺旋，使水泡居中，重复以上步骤，直到水准管转至任何方向水泡都居于水准管中部。
(三)仪器支立完毕后，要防止受到外界振动
在强阳光下应用伞遮避阳光以免水泡变动.在使用过程中，不能强行拧动各种螺旋，且各种螺旋避免打到极端位置。
（四）测量完毕后，应清除仪器及仪器箱上的灰尘，并将基座螺旋及所有微动螺旋旋至螺纹中央部分，装入箱内并上锁。
二、线路交桩资料
线路交桩资料由线路施工单位提供，主要有以下四种：
1．中线基桩表
包括基桩编号、种类(交点桩、转点桩、曲线及缓和曲线起、终点桩）、位置（施工里程或交工里程）以及基桩的构造、材料等内容。主要为线路中线测量提供依据。
2．曲线表
包括曲线编号、起止里程、偏角(左或右）、曲线长度、切线长度、圆曲线半径、缓和曲线长度等内容。主要为曲线区段中线测量提供依据。
3．坡度表
包括转折点里程、标高、坡度（上、平、下）及坡度距离、竖曲线长度等内容。主要为线路标高测量提供依据。
4．水准基点表
包括基点编号、标高、位置、特征等内容.主要为线路标高复测提供依据。
三、线路中线复测

线路中线复测即测设线路设计中线，以确定支柱的侧面限界。
（一)直线区段线路中线复测
1．将经纬仪置放在直线转点桩(ZD）处，也可以放在曲线起点(ZH)或终点(HZ）处.
2．调整经纬仪使其物镜十字丝对准前视中桩(ZD1),此时桩ZD与ZD1的连线即为两桩间线路的设计中线。
3．在路肩上设置附桩,用丁字尺测出设计线路中心线与附桩的距离X，该处支柱的施工侧面限界可由下式确定：
(注：附桩一般设于基坑与线路中线之间）
（二)曲线区段线路中线复测
曲线区段测量一般采用偏角法。测量上偏角是圆曲线上切线与弦线间的夹角(即几何中的弦切角)。偏角法是根据平面几何定理“弦切角等于该弦所对圆心角的一半”来进行的。
在已知曲线半径R及弧长L时，则偏角δ可按下列公式求得：
为了应用方便，已利用公式制成了“铁路曲线测设用表”,表中有曲线长每20m之偏角值,并有0.01m～20m之偏角累计值，以备曲线长不为整数时应用。
曲线区段测量方法。
1．将经纬仪置放在圆缓点(YH）上，整平并度盘调零。
2．依据交桩资料“曲线表"提供的曲线参数，由“铁路曲线测设用表"中查出置镜点（YH)至前视点(HZ)及后视点（HY)的偏角，复测控制桩是否闭合.
3．从置镜点(YH）用钢尺沿线路中心线拉链，一般每20m为一链,量出各支柱点距置镜点的距离，再由“铁路曲线测设用表"中查出置镜点至各支柱点的偏角，通过经纬仪可测出各支柱点处设计线路中心位置。
4．用丁字尺测出设计中线与附桩的距离X,即可确定该处支柱施工侧面限界。
四、线路标高复测
线路标高复测即测设各支柱附桩高程,以确定接触网支柱埋深,一般采用附合测法,从一个已知高程的水准点出发，沿线路测设各支柱附桩高程，直至另一已知高程水准点，并进行闭合。测量方法如下：
1．根据交桩资料的坡度表及水准基点表，查出所测区段的水准基点桩及线路标高。
2．测出各支柱至坡度转折点的距离，并计算出各支柱处设计线路标高数据.
3．以附近水准基点桩作起测点，在所测区段附近安置水准仪，后视水准基点桩，前视各支柱附桩,并计算出附桩标高。
4．计算支柱施工坑深：
施工坑深＝设计坑深（设计线路标高附桩标高）

第四章 基坑开挖
第一节 土壤及线路知识
一、土壤基本知识
（一)安息角与承压力
散粒土壤自由堆积时与水平面形成斜坡，当继续增加散粒而这个斜坡不再增大时，这个斜坡与水平面所成的夹角叫做土壤的安息角.安息角用表示。土壤的承压力就是单位面积上土壤承受的压力。一般工程上的承压力是指使土壤正常工作面不致发生破坏的承压力，称土壤的允许承压力。单位为帕（Pa）。
(二）土壤的分类
1。岩石
颗粒间牢固连接，呈整体或块体的岩块，极限抗压强度在30MPa及以上的为硬质岩石，小于30MPa的为软质岩石。
2.碎石块
大于2mm的颗粒含量超过总重50%的土。
3.砂土
大于2mm的颗粒含量不超过5％的土.根据颗粒级别又可分为砾砂、米砂、中砂、细砂、粉砂五种。
4。粘性土
按工程地质可分为老粘土（强度大、坚硬），一般粘土、淤泥和淤泥质土、红粘土四种。
5。人工填土
人工填土可分为素填土、杂填土和冲填土三种。
（1)素填土-—用碎石、砂石、粘性土等组成的填土，经分层压实后，结合成的压实填土。
(2)杂填土：含有建设垃圾、工业原料和生活垃圾等杂物的填土。
(3）冲填土：由水力冲泥沙形成的沉积土.
二、线路基本知识
（一)线路标志
1．里程标
自铁路起点开始计算的连续里程.有公里标、半公里标和百米标。
曲线起点及终点标：设在曲线两端，它的正面写明所在里程、曲线长度、缓和曲线长度和曲线半径,两个侧面写明两侧线路特征（直、缓、圆字样或Z、H、Y字母)。
2．坡度标
设在变坡点处,其正面和背面分别表示两边的坡度及坡长，侧面写明该点里程.
(二）线路的组成
铁路线路由上部建筑、路基及桥隧建筑物等部分组成。
上部建筑包括道床、轨枕、钢轨、联接零件、防爬设备等。
1．道床
就是铺在路基上的石碴。主要作用是稳固轨枕,缓和轨枕传来的力并把力均匀地传布到路基面上，排除线路积水等。
2．轨枕

承受钢轨传来的重力和横向力，并将其均匀分布于道床上，固定钢轨位置，保持钢轨方向和轨距。
3．钢轨
支持并引导机车车辆运行，承受来自车辆的作用力。
路基按断面填挖形式分为路堤（填方)、路堑（挖方)、半堤半堑、不挖不填等.
桥、隧建筑用于与地面起伏较大的沟河、山区等地形.
第二节 基坑开挖
一、基坑坑位的确定
（一）混凝土支柱坑
1．根据测量标记和支柱侧面限界确定坑口内缘位置。
支柱的侧面限界是指轨面连线中心处，线路中心至支柱内缘的水平距离.考虑支柱锥度，坑口内缘距线路中心的距离应小于侧面限界一定数值,一般该数值定为150~200mm。
2．坑口外缘位置应由轨面处支柱宽度和侧面限界确定，但考虑立杆要求和调整余量,一般根据支柱型号，比侧面限界大700～1000mm确定.
3．坑口宽度的确定一般以一个人能在坑内作业方便为原则。在不考虑安装横卧板的情况下,坑口宽可取600mm。
(二）钢柱基础坑
钢柱的侧面限界是指轨面连线中心处，线路中心至钢柱内缘的水平距离，基础的侧面限界应考虑钢柱轨平面处内缘到钢柱底部内缘的水平偏差以及钢柱底部边缘的距离.根据侧面限界允许0～100mm的施工误差，一般基础内缘按比钢柱侧面限界小50~100mm确定。
基坑外缘和宽度应根据基础顶面尺寸确定。坑口的长、宽尺寸应比基础尺寸大10～30mm。基础坑的中心线应对准测量中线并垂直于正线。
二、基坑开挖
（一）硬土质坑开挖
使用镐、锹交替分层开挖。当坑浅时,由坑内人员直接往上抛土，当直接抛土有困难时，采用吊篮提土。
(二)碎石类基坑开挖
碎石类基坑开挖可采用局部支撑防护板的办法来加强坑壁的稳定性。防护板的厚度及支撑截面，应保证基坑稳固，根据基坑的大小制作。一般每挖200mm可下一层，层与层之间的长、宽互相错开，交替使用.
（三)流沙、高水位类基坑开挖
流沙、高水位类基坑开挖一般采用水泥防护圈作防护进行开挖。
（四）石质基坑开挖
石质基坑一般采用打眼、爆破法进行开挖。打眼有人工打眼和机械打眼两种方法。爆破作业必须由经过专门培训并考试合格的爆破工担任。
三、质量要求及安全规则
（一)质量要求
1．基坑位置
基坑横线路方向中心线应对准纵向测量标记并垂直线路（软横跨支柱坑垂直于正线)中心线。如必须移动时，可按设计跨距+1m、—2m进行调整，调整后的跨距不得大于设计允许最大跨距。
软横跨支柱坑应相对位移。道岔柱坑应符合设计要求。
2．基坑尺寸
各类支柱基坑应能满足立杆、整杆要求。采用就地灌注的基础坑，长、宽尺寸应各加大10~30mm.
3．基坑深度
混凝土支柱坑坑深为线路中心线标高面至坑底的距离.当支柱位于站台上时，坑深为支柱的设计埋深,由站台面至坑底测定。
当支柱设置底板时，坑深应为设计坑深加底板厚度。
钢柱基础坑深根据基础标高和距轨面高差要求确定.
H=h+Δh+d
式中 H—-坑深，线路中心线标高面至坑底的垂直距离。
H——基础高度。
Δh——基础面至轨面距离。
D——垫层厚度。
位于站台上的基础坑深等于基础高度。
坑深的施工允许误差为±100mm。
（二）基坑开挖安全规则
1．一般要求
(1)确定坑位时，应根据地下设施调查情况,采取躲开或其它安全措施。基坑开挖过程中如发现地下电缆、管道、文物等设施时，应立即停止工作，及时报告施工负责人及有关单位,妥善处理。
（2）遇有大雨、暴雨、连阴雨时，不得开挖基坑.
(3)防护板的厚度及支撑截面，应保证基坑稳固。挖坑时应经常检查防护板有无变形、损坏或折断现象.
更换支撑时,应先装后拆。
拆除防护板时,应按回填顺序由下而上逐层拆除.有倒坍危险的基坑，经施工负责人同意方可不拆.
2．基坑开挖
（1）挖坑作业，每个基坑不得少于2人，坑内作业时，坑上必须有人防护。当发现来车或听到（看到)待避信号时，坑内人员应到安全地点待避,列车通过时,坑内不得有人。
(2)基坑开挖作业,必须保证路基的稳定，不得使其受到破坏和减弱.
挖坑时遇到排水沟(盲沟），应先做好疏通改道排水工作.
(3)挖坑弃土， 应有防止道碴污染的措施.区间弃土应投出坑边0.6m以外的田野侧，堆积高度不得超过轨面.
(4)在挖坑地段,应设专人巡回检查,如发现基坑坍塌或线路状态有变动等情况，应立即采取抢救措施。如对行车有影响时，应在故障消除并恢复线路良好状态后，方可放行列车。
(5)在站台,平交道口等地点的基坑，支柱安装前应采取防止行人坠落的安全措施。

第五章 桥、隧测量与打孔灌注
第一节 桥、隧测量
一、桥支柱测量
桥支柱测量就是测定桥支柱地脚螺栓或桥支架锚栓在桥墩台的布置位置。
根据桥支柱设置方式可分为墩台顶面和墩台侧面测量。
(一）墩台顶面测量
墩台顶面设置的桥支柱有直腿柱和斜腿柱两种。但测量方法基本相同,具体方法如下：
1．将丁字尺卡在桥墩台中心线对应的钢轨面上，并调整水平。
2．测量轨顶平面至桥墩台顶面垂直距离h。
3．计算桥钢柱底部内缘与轨平面处钢柱内缘的水平偏差值C。
直腿柱:
斜腿柱：
式中 h——桥墩台到轨平面高度;
a1—-桥钢柱底部负荷方向尺寸；
a2—-桥钢柱顶部负荷方向尺寸；
H-—桥钢柱高度；
2——按支柱中心直立考虑；
1400-钢柱斜腿的