第一篇:道鐵實習報告
姓
名:楊浪學
號:班
級:土木單
位:北京交通大學土建學院時
間:
道鐵實習報告
09232059 0911班
2011年4月9日至10日
鐵路實習報告
一、實習目的
土木工程鐵道方向實習,是專業領域實習實踐的一個重要環節,通過對鐵路進行現場調查實踐,對鐵路的建造、施工、運營等方面有個大致的了解,為今后的實習與工作打好基礎。
二、實習地點
野溪斜河澗、京張鐵路路段
三、實習實間
4月9~10號
四、實習內容及情況
第一部分:鐵路概述
1、鐵路簡介:
鐵路運輸是已知陸上交通方式中最有效的一種。鐵軌能提供極光滑及堅硬的媒介讓列車的車輪在上面以最小的摩擦力滾動,使這上面的人感到更舒適,而且它還能節省能量。如果配置得當,鐵路運輸可以比路面運輸運載同一重量物時節省五至七成能量。而且,鐵軌能平均分散列車的重量,令列車的載重力大大提高。
2、鐵路運作
一個鐵路運輸系統包括很多元素,而且它們之間是相輔相成的。如果沒有合適的系統,火車將無法順利運行。
首先,是鐵路沿線的地理環境。其次是系統的用途為何:客運還是貨運?如果是客運,還要考慮乘客是通勤者還是中、長途旅行者。當弄清楚需求后,便要決定建造的鐵路類型:輕鐵、重鐵還是高速鐵路。另外還有單軌鐵路、橡膠車輪軌道系統和磁浮鐵路等,因為這些線的列車也是以軌道導引行走?,F時很多大城市都設有城市軌道交通系統或電車系統。決定建造的鐵路類型后,便要小心選擇使用的軌距?;疖噭恿Ψ矫妫艜r用馬,后來有蒸汽,現在則用柴油或電力。如果是電力,便需要電氣化的系統。這樣一來,又有不同的方法為火車供電。最普遍的是高架電纜及軌道供電。最后,要根據交通流量決定路軌的數目。如果流量是小的,可以只建一條路軌,但一定要有避車處讓多余一列火車使用這條鐵路。流量大的,可以鋪雙線甚至多線,有些繁忙的路段甚至有八線平行行走,每個方向有四條路軌。最早為方便裝卸貨物和旅客上下列車,設立了鐵路車站。后來為了便于鐵路運作和提高效率,設立不同類型的車站:編組站、區段站、中間站、客運站等。
3、鐵路提速
第一次:1997年4月1日,開行最高時速140公里的40對快速列車和64列夕發朝至車;
第二次:1998年10月1日,最高時速達到140公里至160公里;
第三次:2000年10月21日,重點是亞歐大陸橋隴海、蘭新線、京九線和浙贛線;
第四次:2001年11月21日,實施新列車運行圖,全國鐵路實行聯網售票;
第五次:2004年4月18日,開行19對直達特快列車;
第六次:2007年4月18日零點起正式付諸實施。這次提速調圖客貨運輸能力將分別再增加18%和12%以上,特別是在主要干線開行時速200公里及以上動車組、大面積開行5000噸級貨物列車和一大批先進技術裝備投入運用。、控制調度控制調度
列車的運行、進站、出站、編組都有調度指揮系統控制,并且相關的監測、信號設備(包括硬件和軟件)有專門的鐵路局電務部門進行細致維護。
具體設備包括:
1.TDCS(列車調度指揮系統)
由中國鐵通專網組網,設有極其嚴密的反病毒和防火墻設置,IP地址和口令頻繁更換,負責執行全部調度方案;
2.站內(或區間線路所)計算機聯鎖設備或電氣集中聯鎖設備:負責執行管內所有信號機的信號控制,道岔的定位與反位,并且嚴格執行它們之間嚴密的邏輯運算關系;
3.區間軌道電路自動閉塞系統:軌道電路負責執行驗證運行列車前方,軌道是否被占用,與同線前行列車的追及距離,軌道是否完整良好等。目前主流的設備是ZPW2000A移頻自動閉塞系統,軌道載頻為1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz,調制方法為頻移鍵控。
目前第六次提速后,我國的列車運行控制系統已達到CTCS-2級。
未來的CTCS-3,將會使用更先進的無線調度方案,GSM-R系統,目前該系統已在最新的青藏線、大秦線、膠濟線運行。
5、鐵軌組成
軌道作為鐵路線路的重要組成部分,是一個整體性的工程結構,它由鋼軌、軌枕、聯結零件、道床,防爬設備和道岔等主要部件組成。軌道通常由兩條平行的鋼軌組成。鋼軌固定放在軌枕上,軌枕之下為道床。聯結零件在鋼軌和鋼軌之間以及鋼軌和軌枕之間起著一個聯結作用。目前,我國鐵路正線軌道共分特重型、重型、次重型、中型、輕型五種類型。軌道一般由鋼軌、軌枕、聯結零件、道床以及道岔等組成。
鋼軌: 常用碳素鋼或中錳鋼制造,其斷面為工字形,用以承受機車車輛的車輪荷載,并將承受的荷載傳給軌枕;同時為車輪的滾動提供連續、平順的表面和引導車輪運行,這種 鐵軌軌道部件稱為鋼軌。
在電氣化鐵路和自動閉塞信號線路上,鋼軌還可兼作電路導體。鋼軌的種類通常以每米鋼軌的重量表示。中國鐵路的鋼軌有每米60、50、45、43公斤等種類。在使用英制單位的國家鋼軌有碼132、112、90磅等種類。不同種類的鋼軌適用于不同的鐵路線路,主要是依據線路上運行的機車車輛的軸重、行車速度、線路運輸量等選用,如輕型鐵路可采用每米重量較小的鋼軌,有的輕型鐵路采用每米僅10余公斤的鋼軌;重型鐵路可采用每米重量較大的鋼軌,美國賓夕法尼亞鐵路采用每碼155磅的鋼軌。
工字形鋼軌主要由上部的“軌頭”和下部的“軌底”,以及連接軌頭和軌底的“軌腰”組成。鋼軌斷面的設計,除考慮它的抗彎能力、軌頭的抗壓和耐磨能力、軌底的支承面積以及抗傾倒能力等強度和穩定性因素外,還須考慮經濟合理性和軋制技術可行性等因素。
軌道各國鐵路鋼軌的標準長度是不同的。如美國鋼軌標準長度為11.9米(39英尺);聯邦德國為45米或60米;中國為12.5米和25米。另外,鋼軌還有縮短軌,比標準長度縮短40、80、120、160毫米等數種,主要用于鋪設曲線線路軌道。鋼軌必須具有足夠的強度、韌性和耐磨性能。如果鋼軌發生斷裂和破損,將危及行車安全。鋼軌的斷裂和破損多數發生于有缺陷的軌頭、軌頭與軌腰連接處以及螺栓孔周圍等處。鋼軌斷裂處一般有疲勞源,斷裂呈脆性狀態。鋼軌生產時如有未切凈的殘余縮孔或有害偏析,使用時也可能造成軌腰劈裂。
軌枕:
鋪設在道床和鋼軌之間,用以承受從鋼軌傳來的力和振動,并傳給道床;同時用以保持鋼軌軌距和方向,這種軌道部件稱為軌枕。
軌枕除將鋼軌傳來的力振動傳給道床外,它本身也能吸收部分振動能。每公里鐵路線路上鋪設的軌枕數,是根據線路上的機車車輛運行速度和運輸量等因素確定的。機車車輛運行速度高和運輸量大的線路鋪設軌枕數多。中國鐵路在直線線路上每公里一般鋪設軌枕1840、1760和1600根。軌枕按材料性質分為木枕、混凝土枕和鋼枕三種。
①木枕,又稱枕木。世界各國鐵路用木枕鋪設的軌道約占軌道總長的70%。木枕的優點是彈性好,易于鋪設,與鋼軌的聯結比較簡單,絕緣性能好;缺點是使用壽命短(如易腐朽、易機械磨損及劈裂)。
制作木枕的木材必須堅韌而有彈性,常用山毛櫸、橡木、松木等木材制作。木枕經防腐處理后稱為油枕,可延長其使用壽命。木枕尺寸因木材種類、產量以及所承受荷載不同而不同。中國鐵路木枕大多數是用松木制作,干線上的木枕長2.5米、橫截面為矩形,截面的底寬為22厘米、高為16厘米。
②混凝土枕,又稱砼枕。第二次世界大戰以后,混凝土枕開始大量采用,它的優點是穩定性好,使用壽命長,養護維修費省;缺點是重量大、彈性及絕緣性能差,在軌底部分須設緩沖絕緣墊層等。
混凝土枕的主要類型有整體式預應力鋼弦混凝土枕、整體式預應力高強度鋼筋混凝土枕和鋼桿式混凝土枕等。中國自1958年以來,主要推廣使用前兩種類型。
③鋼枕。優點是抗腐菌侵蝕,抗白蟻和蟲蛀;缺點是易受化學性腐蝕,不絕緣,維修費用高。鋼枕僅在聯邦德國和瑞士的一些鐵路上,以及地處熱帶的一些鐵路上應用,中國尚未應用。
聯結零件:
分中間聯結零件和接頭聯結零件兩種。
①中間聯結零件:鋼軌與軌枕的扣件,包括普通道釘、螺紋道釘、剛性或彈性扣鐵、墊板、墊層、防爬器及軌距桿等。中間聯結零件具有足夠的強度和耐久性,并具有一定的彈性,能保持鋼軌和軌枕的可靠聯接和相對固定的位置,并能減緩線路殘余變形積累速度。中間聯結零件本身應構造簡單,以便于裝配、卸除和調整軌道的軌距及水平等。木枕和鋼軌的聯結一般采用普通道釘,木枕和鋼軌間的鐵墊板,也用普通道釘固定,它安裝方便,應用廣泛。歐洲鐵路有的采用剛性扣鐵的分開式扣件聯結木枕和鋼軌,其優點是扣壓力強,能有效防止鋼軌縱橫向位移;缺點是零件多,用鋼量大。也有采用彈條式扣件的,扣壓力較強,裝卸較方便。采用混凝土的軌枕的軌道,軌枕和鋼軌間須設置彈性墊層以減少沖擊力,其聯結零件有扣板、彈片及彈條等,用螺栓聯結。鋼枕在頂面上支承鋼軌部分的兩側,各留有螺栓孔,將螺栓插入孔內固定在鋼枕上,再在螺栓上部裝上扣鐵扣住鋼軌,從而實現鋼枕和鋼軌的牢固聯結。
列車車輪滾動和縱向滑動,以及列車制動等產生的縱向力,能使整個軌道或鋼軌縱向移動。為了防止軌道或鋼軌的縱向移動,除了利用扣件能產生縱向阻力外,還需裝設防爬器,以增加扣件的縱向阻力。防爬器有彈簧式及穿梢式等形式。軌距桿是裝設在鐵路曲線區段,用以保持軌距的零件。
②接頭聯結零件:聯結兩根鋼軌的零件,主要有夾板、螺栓和彈簧墊圈。夾板又稱魚尾板,因最早設計制作的夾板截面形狀如魚尾而得名。板上一般有4個或6個螺栓孔。螺栓用以聯結夾板和鋼軌,螺栓擰緊后,可把兩個軌端夾緊,使接頭處鋼軌能承受車輪的作用力。彈簧墊圈是用于增加螺栓帽和螺栓螺紋間的壓力,防止螺栓帽因列車通過時引起的振動而松退的零件。
道床:
用碎石、卵石或砂等道碴材料組成的軌道基礎,用以將軌枕的荷載均勻地傳布到路基上,以及防止軌枕的縱向和橫向移動;同時,為軌道提供良好的排水、通風條件,以保持軌道干燥,使軌道具有足夠的彈性。
道床材料一般用堅韌的玄武巖或花崗巖碎石,有的也用石灰巖碎石,但不如前二者好。碎石有不同的形狀和大小,才能互相擠緊,防止松動。中國鐵路道床所用碎石粒徑有三種規格:20~70毫米的用于新建道床和道床的大修及維修;15~40毫米的用于道床維修;3~20毫米的用于道床墊碴起道。道床材料也常用規定級配的篩選卵石、天然卵石、礦碴或砂子等,但這些材料修筑的道床質量較差。粗砂、中砂一般僅作墊床之用。墊床一般只在繁忙干線的碎石道床和路基面之間鋪設。
道床的厚度和寬度是根據鐵路等級確定的,中國鐵路規定道床厚度為25~50厘米。道床可以是單層的或雙層的,鐵路正線上一般采用雙層道床,下面的一層稱做墊層,可以防止翻漿冒泥,其厚度一般不小于20厘米。不易風化的砂石路基,可以不鋪墊層。道床頂面的寬度決定于軌枕長度。中國鐵路在使用混凝土軌枕的線路上規定道床寬度為3.1米。碎石道床的邊坡為1:1.75。
20世紀60年代以來,用瀝青砂漿灌注在普通道床里把道碴固結起來,或用瀝青混凝土壓實層作道床底部,再用瀝青膠砂作為調整層的瀝青道床,逐漸在一些運輸繁忙的鐵路線上試用。由于這種道床有利于提高道床的承載能力和線路穩定性,并有利于道床防水和防臟,減少了線路維修工作量,而受到各國鐵路的重視。
道岔:
連接兩股相鄰軌道的專用設備,主要由轉轍器、轍叉和連接軌道組成。道岔的作用是為機車車輛由一股軌道轉入另一股軌道提供通道。
下圖為鐵軌詳細結構圖
第二部分:鐵路施工技術
1.鐵路設計標準
對軌道軌距水平、左右軌面水平、前后高低和線路方向、曲線軌道超高、軌底坡,以及鋼軌接頭軌縫等所作的規定。在鐵路干線直線區段,中國鐵路規定標準軌距為1435毫米,其誤差不超過+6至-2毫米。左右軌面水平的高低差不得大于 4毫米。前后高低及線路方向用10米長的弦量測,容許誤差不得大于4毫米。
在曲線軌道上,須根據曲線半徑加寬軌距,中國標準軌距鐵路的最大容許軌距為1450毫米。為平衡車輛在曲線軌道上行駛的離心力,軌道外軌須高于內軌。中國鐵路規定最大超高量不得大于 150毫米。在直線與曲線軌道連接處須設置緩和曲線,使曲線的曲率和超高逐漸變更,以保證運輸的安全與舒適。
車輪踏面有向線路中心1:20的斜度,因此鋼軌軌面也相應內傾,以防鋼軌軌面磨耗不勻和軌腰彎曲。為此,在鐵路線的直線段上,鋼軌鋪設時軌底要有一定坡度,即軌底坡。中國鐵路規定軌底坡為1:40或1:20的斜坡。
軌道上相聯接鋼軌間,其接頭處留有軌縫,以備鋼軌受熱膨脹。鋼軌接頭除普通接頭外,還有各種特殊接頭,如聯結兩種斷面不同鋼軌的異形接頭;軌道電路需絕緣而用絕緣材料的絕緣接頭;以及伸縮接頭或伸縮調節器。對于各種接頭軌縫,各國都有規定,如中國鐵路規定,普通接頭軌縫最大時不應超出16毫米。
2.強度計算
在列車動力作用下,軌道各組成部分產生的應力和應變的計算。軌道承受的荷載很復雜。例如鋼軌,除承受車輪的垂直作用力外,在曲線路段還承受車輛的離心力,在直線路段,還承受車輛蛇形運動所產生的橫向力。此外,軌道還承受溫度變化所產生的軸向拉力或壓力,以及軌面不平或車輪扁瘢而產生的簧下質量振動的慣性力等,使鋼軌產生撓屈和彎矩。
在軌道強度的靜力計算中,對鋼軌撓屈和彎矩的計算,是把鋼軌視為一根支承在許多等彈性支座或連續彈性基礎上的無限長梁。
車輪在鋼軌上的荷載除產生彎矩外,還有接觸應力和剪應力。接觸應力的大小和車輪直徑及軌頂面圓弧半徑有關。這種力很大,往往超過鋼軌鋼材的屈服強度。軌枕也可視為支承在彈性基礎上的梁。一般情況下,軌枕的軌底下截面將承受較大的正彎矩,中間截面將承受負彎矩
道床內應力分布是復雜而多變的。為簡化計算,假定在枕端1米范圍內壓力均勻分布,枕底壓力以擴散角嗘按直線擴散傳遞到路基面。
列車在運動中還產生許多附加力。目前各國一般采用速度系數、偏載系數和橫向水平力系數等方法,以靜荷載來推算動荷載。這些系數從實驗或計算中求得。
軌道在列車重復荷載作用下,會引起軌道部件的疲勞傷損,以及磨耗的積累和軌道殘余變形的積累。因此在軌道結構設計時,除考慮機車車輛的軸重、行車速度等參數外,還應考慮運輸量,并考慮軌道設備的承載能力和軌道使用狀態等因素,這樣才能設計出最佳的軌道。
3.鐵路施工
施工現場規劃的原則是:節省投資,節約用地,因地制宜,有利施工,永臨結合,搞好環保;盡量減少施工對周圍環境、居民生活、廠區生產、公共交通等的干擾。
根據施工的實際需要進行施工便道、供電線路及電源、供水系統、、生產生活房屋、材料庫、拌合站、預制場、棄碴場的布局。
3.施工順序
路基挖方:施工準備→測量邊線及炮眼放樣→炮眼鉆進成孔→微控爆破→機械挖裝運→光爆坡面修整→路塹成型及檢測→完工驗收→交工上碴鋪軌
路基填方:施工準備→基底處理→分層填筑碾壓 分層檢測→人工修整邊坡→坡面防護→路堤成型檢測→完工驗收→交工上碴鋪軌
橋梁工程:施工準備→鉆(挖)孔樁、明挖擴大或挖井基礎→墩臺身及墩臺帽混凝土澆注→支撐墊石制作→廠購梁片→吊車架梁→橋面系施作→完工驗收→交工上碴鋪軌
隧道工程:施工準備→洞口開挖→測量放線→簡易鉆孔臺架就位→人工全斷面鉆眼→爆破及通風排煙→清危排險→出碴→初期支護→簡易襯砌臺車就位及二襯混凝土澆注→底板、溝槽混凝土澆注及養護→完工驗收→交工上碴鋪軌
4、高速鐵路技術
一、高速鐵路隧道的關鍵技術:
1、注重施工方法選擇的多樣性
開挖隧道的TBM法、礦山法, 是可以選擇、可以組合的方法。在特長隧道中,應該優選TBM法,而在中長、短隧道中,應優選礦山法。在特長大斷面隧道中, 宜采用小直徑TBM(直徑3~4m)加鉆爆法擴大。
2、輔助坑道
高速鐵路上特長、長隧道較多,為了工期和消防救援、維護管理的需要,必然需要設計一些輔助坑道,通過輔助坑道來實現長隧短打。
3、合理確定開挖進度指標
高速鐵路隧道開挖斷面大,近150~180m2 ,是一般單線鐵路隧道的幾倍,約是一般雙線鐵路隧道的2倍。在高速鐵路隧道施工中,將較多采用CD、CRD、雙側壁導坑法,這些工法,工序復雜,功效低,且通過不良地質段的難度加大,進度受影響。而目前個別隧道的進度指標不能作為高速鐵路隧道的樣板標。這些因素對確定開挖進度都產生影響。
4、選擇合理的大跨鐵路隧道支護手段
對于大跨隧道來說,確定合理的支護參數,是預防坍塌的關鍵所在。
5、斷面及時封閉
在軟弱圍巖中,斷面及時閉合是成功的關鍵。在任何情況下,使隧道斷面能在較短時間內閉合是極為重要的。
6、選擇合理的大跨隧道襯砌時機
根據新奧法原理在隧道初期支護完成后適時進行襯砌。
7、建立量測體系
建立量測體系,實現信息反饋,是指導動態設計和指導施工的關鍵,這在大跨高速鐵路隧道施工中尤為重要。在高速鐵路隧道施工監控量測時應推廣無尺量測技術。
二、防水技術
1、選擇合理的防水材料
防水型隧道選擇防水板時,不僅要考慮襯砌的構造,也要考慮防水板的耐水壓性能,襯砌外貼的防水層應具有較好的耐熱性、抗凍性、柔性、防腐和耐水、抗老化性能,防水層應鋪至邊墻泄水孔處。
2、充分考慮輔助導坑防排水
要充分考慮豎井、斜井、橫洞、平導對隧道防排水的影響,水溝斷面應根據綜合水量大小確定。在高速鐵路隧道內,根據情況可適當加大水溝斷面,預留一定的富裕量。
3、合理設置中心水溝
對于富水隧道,特別是單洞雙線軟巖富水隧道,宜考慮中心水溝,以確?;追浪Ч?否則,軟質基巖因孔隙水“起振”產生線路漂浮現象,凍害、孔隙水壓力過大影響線路幾何平順狀態,導致動態不穩定性,導致基底沉降不均,甚至基底混凝土開裂,影響整體道床穩定性。
4、引進分區防水技術
分區防水是用分艙的辦法,將整條隧道分成不同的防水區域。分區防水技術關鍵是在背貼式止水帶內側進行注漿,將孔隙填充滿,實現防水分區。
5、對軟弱圍巖地段,預制排水溝要納入設計
隧道基底質量好壞,直接關系高速鐵路隧道內軌道的質量好環,水是基底圍巖結構強度損失的誘因。隧道基底的質量恰恰是薄弱環節,基底圍巖在施工階段就被人為軟化的現象普遍存在,泡水、泥化現象較嚴重,特別是在軟弱圍巖、膨脹性圍巖、黃土隧道等特殊地質地段。從施工角度出發,對于軟巖地段,除了在開挖工藝、施工運輸方式上避免對基底圍巖的結構強度破壞外,應把預制排水溝納入設計。
6、重視支護背后注漿技術
在鋪設防水板之前應對支護背后進行注漿,注漿加固的滲透性越差、注漿范圍越大,注漿效果越好,對于確保隧道防水效果是十分必要的。
三、輪軌滾動接觸疲勞
輪軌磨損破壞現象主要為輪軌接觸表面剝離、壓潰、龜裂、波浪形磨損、輪緣磨損和鋼軌側磨及斷裂等,這些破壞現象和很多因素有關,有些破壞現象的機理至今尚未搞清楚,對有些問題的破壞機理認識不統一。
輪軌滾動接觸疲勞是鐵路運輸的老問題,主要發生在曲線段、接頭處、道岔處。人們采取各種方法和措施來阻止和減少它,如發展新材料、優化軌型面匹配來減少輪軌之間的疲勞。鐵路客貨量的增大和速度的提高,輪軌磨擦變得越來越嚴重。我國現在每年因更換和維修破壞輪軌,大約花費80多億人民幣。它不僅大大增加了鐵路的運營成本,而且直接危害行車的安全。
五、實習總結
通過本次實習,認識到了鐵路的組成、結構等方面的內容,加深了對鐵路的理解,對鐵路有關方面的技術也有了一定的認識,在今后的學習中將會更加有意識的對這方面的內容進行學習,以提高自身的實踐認知能力。
第二篇:道鐵實習報告 北交大
土木1012班鐘雨含 10234028
土木工程認識實習報告
——道鐵方向
土木1012班鐘雨含
1.實習目的
本次實習的目的是通過實地參觀幾條具有代表性的鐵路,如南口鐵道,妙峰山鐵道等,對道鐵有一個感性的認識。通過認識實習,使學生對鐵道工程中的選線、軌道、路基基本知識有一定的了解,對鐵道工程基本結構、修建和安全有一定的認識。另外,通過對不同時期鐵道的了解,感受它們的發展和進步。2.實習時間
2011年10月24日。3.實習地點
此次實習線路選擇為京張鐵路,青龍橋鐵路。
京張鐵路連接北京豐臺,經八達嶺、居庸關、沙城、宣化至河北張家口,全長約200千米,1905年9月開工修建,于1909年建成。是中國首條不使用外國資金及人員,由中國人自行完成,投入營運的鐵路。這條鐵路工程艱巨?,F為北京至包頭鐵路線的首段。4.實習內容
根據實習目的,我將從鐵路的基本結構和選線兩個方面來完成此次實習報告。1.軌枕
軌枕是鐵路路軌的組成部份之一,與路軌底部直接連接,作用是承受鋼軌傳來的垂直力和水平力,并把這些力分布于道床上,同時有效地保持鋼軌的位置、方向和軌距,以防止路軌在列車駛過時移位引起危險,也可將列車經過時所產生的壓力,平均分布在于道碴之上,使列車行駛得更穩定。
昔日的鐵路多數以木材作為路枕,枕木因而得名。材料一般采用柚木,取其堅固耐用,并有天然防蛀物質,但由于現在供應稀少,現多以壽命約10年的軟身柏木代替。但是我們看到,木材的路枕明顯破壞嚴重,盡管注入了瀝青,但是效果并不好,開裂仍然明顯。土木1012班鐘雨含 10234028
在妙峰山豐沙Ⅱ線的軌道上,由于年代比較久遠,因此還使用的是木枕。木枕的優勢在于其彈性很好。當列車通過的時候,我們看到了軌道在車輪經過的地方發生了較大的縱向位移,就是這個原因。木枕的制作、鋪設、連接簡便,絕緣性能好。但是缺點也是顯而易見的,木枕易腐蝕和產生機械磨損,使用年限短。
近年的鐵路開始改用“預應力鋼筋混凝土枕”的混凝土枕木,當中的“預應力”指預先施加與受力方向相反的拉力,可以更有效承受列車行駛時所產生的壓力,而采用混凝土除了更為堅固,也可避免腐蝕的問題,延長其壽命。同時,老師還強調了一個細節,混凝土枕的下表面非常粗糙,與我們看到的光滑表面完全不同,這樣做的目的是增加混凝土枕與路基之間的摩擦力,增強路枕穩定性,有助于防止滑移。
在斜河澗車站,我們看到的軌道其軌枕是混凝土軌枕,扣件是ω形彈條式扣件?;炷淋壵淼膹姸雀?,使用壽命長,也不受氣候、腐蝕及失火的影響,但是它重量大,彈性差。青龍橋車站處的軌道也是混凝土軌枕。
軌枕
軌枕鋪設在道床和鋼軌之間,用以承受從鋼軌傳來的力和振動。并傳給道床;同時用以保持鋼軌軌距和方向,這種軌道部件稱為軌枕。軌枕除將鋼軌傳來的力振動傳給道床外,它本身也能吸收部分振動能。每公里鐵路線路上鋪設的軌枕數,是根據線路上的機車車輛運行速度和運輸量等因素確定的。機車車輛運行速度高和運輸量大的線路鋪設軌枕數多。中國鐵路在直線線路上每公里一般鋪設軌枕1840、1760和1600根。軌枕按材料性質分為木枕、混凝土枕和鋼枕三種。
1)木枕 豐沙線采用木枕,現場觀察來看,可以看出木材材料為松木,土木1012班鐘雨含 10234028
木材的彈性和絕緣性較好,受周圍介質的溫度變化影響小,重量輕,加工和在線路上更換簡便,并且有足夠的位移阻力,但是,受材料自身原因限制,木枕的使用壽命很短,一般為十幾年,易受腐蝕到時見必須更換,而且由于木材不是個相同性,所以會有一些缺陷,同時木材的大量使用對環境保護也是背道而馳的。
2)混凝土枕 豐沙二線的軌枕為混凝土枕,豐沙二線采用II型混凝土軌枕(客運霍高速鐵路一般選擇III型),而且混凝土為各項同性材料,使用壽命長,穩定性高,養護工作量小,損傷率和報廢率比木枕要低得多。在無縫線路上,鋼筋混凝土軌枕比木枕的穩定性平均提高15~20%,因此,尤其適用于高速客運線。軌枕因應用范圍不同,長度也不同。在我國,普通軌枕長度為2.5m,道岔用的岔枕和鋼橋上用的橋枕,長度有2.6~4.85m多種。每公里線路上鋪設軌枕的數量是根據鐵路運量和行車速度等運營條件來確定的,一般而言,在1520~1840根之間。不言而喻,軌枕數量越多,軌道強度越大。
1760,在豐沙二線上,軌枕之間間距為正常情況下一公里軌枕正常數為極差為80。還有,道渣堆高與軌枕側向阻力為1:1.75。
3)鋼枕。優點是抗腐菌侵蝕,抗白蟻和蟲蛀;缺點是易受化學性腐蝕,不絕緣,維修費用高。鋼枕僅在聯邦德國和瑞士的一些鐵路上,以及地處熱帶的一些鐵路上應用,中國尚未應用。
4)軌枕間距
軌枕間距與每公里配置的軌枕根數有關。軌枕根數應根據運量、行車速度及線路設備條件確定,并和鋼軌及道床等綜合考慮,合理配套,以求在最經濟的條件下,保證軌道具有足夠的強度和穩定性。軌枕密一些,道床、路基面、鋼軌以及軌枕本身受力都可小一些。同時,使軌距、方向易于保持,對行車速 土木1012班鐘雨含 10234028
度高的地段尤為重要。但也不能太密,太密則不經濟,而且凈距過小,也會在一定程度上影響搗固質量。我國鐵路規定,對木枕軌道,每公里最多為l920根,混凝土枕為l 840根;每公里最少均為l 440根。軌枕的級差為每公里80根。符合下列條件之一的地段,正線軌道應加強,每公里鋪枕根數外,對混凝土枕每公里增加80根,木枕增加160根,當條件重合時,只增加一次,但不能超過前述允許最大鋪設數量。
a.在混凝土枕軌道R≤600m的曲線(包括緩和曲線和圓曲線)或木枕軌道、電力牽引線R≤800m的曲線地段;
b.坡度大于12‰的下坡制動地段; c.長度等于或大于300m的隧道內線路。① 扣件
扣件是連接鋼軌和軌枕的中間聯結零件。其作用是將鋼軌固定在軌枕上,保持軌距和阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動。在混凝土軌枕的軌道上,由于混凝土軌枕的彈性較差,扣件還需提供足夠的彈性。為此,扣件必須具有足夠的強度,耐久性,和一定的彈性,并有效的保持鋼軌與軌枕之間的可靠聯結。此外,還要求扣件系統零件少,安裝簡單,便于拆卸。
② 道釘
道釘就像長螺絲釘,他將鐵軌固定在軌枕上,一般應用于木枕。如上圖所示。③ 道床
道床是鋪設在路基面上的石渣(道渣)墊層,主要作用是支承軌枕,把來自軌枕上部的巨大荷載,均勻地分布到路基面上,大大減少了路基的變形并固定 扣板式扣件 ω型彈條扣件 土木1012班鐘雨含 10234028
軌枕的位置,阻止軌枕縱向或橫向移動,緩和機車車輛輪對對鋼軌的沖擊。道渣是直徑20-70mm的小塊狀花崗巖,塊與塊之間存在著空隙和摩擦力,使得軌道具有一定的彈性,這種彈性不僅能吸收機車車輛的沖擊和振動,使列車運行比較平穩,而且大大改善了機車車輛和鋼軌、軌枕等部件的工作條件,延長了使用壽命。道渣的彈性一旦喪失,則鋼筋混凝土軌枕上所受的荷載比正常狀態時要增加50~80%。
可以看到,在豐沙線上,道渣極不規律,不符合直徑20-70mm的直徑要求,且顆粒級配也極為不好。而在豐沙二線上,道渣直徑和顆粒級配均較好。④ 道岔
道岔是一種使機車車輛能從一股道轉入另一股道的線路連接設備,在車站上大量鋪設。有了道岔,可以充分發揮線路的通過能力。即使是單線鐵路,鋪設道岔,修筑一段大于列車長度的叉線,就可以對開列車。
道岔
對于道岔的認識實習,主要是在青龍橋站。這里有著名的由詹天佑牽頭設計的“之”字形鐵路。
道岔是一種使機車車輛從一股道道轉入另一股道的線路連接設備。有了道岔,可以充分發揮線路的通過能力。道岔由一組轉轍器、一個岔心(轍叉)、兩根護軌、一排岔枕三個單元組成,其扳動方式可分為手動和電動兩種,隨著火車提速,現在基本上都采用電動扳動,以達到切換軌道路線的目的。我們可以看見這里的枕木已經由以前的木枕木換成了混凝土枕木,目的是為了減少震動。土木1012班鐘雨含 10234028
道尖
道岔
從圖中可以看出,刀叉有兩個中心,其中一個是實際中心,就是道岔尖端,另一個是理論中心,即兩條邊延長線交點。對固定道岔,是會產生有害空間,從咽喉(交叉處鐵軌最小距離的位置)到軌道中心為有害空間,在這個范圍內運行時,火車較容易出軌,而移動心軌,則可以消除這個問題。
護軌:在限制輪緣通過的路徑,防止駛進岔尖之另一邊,同時可防止車輪駛經岔尖時因震動而脫軌。裝置于岔尖之正對面,與鋼軌相距約4.76 cm處。
有害空間:從咽喉(交叉處鐵軌最小距離的位置)到軌道中心為有害空間,在這個范圍內運行時,火車較容易出軌。有害區間的解決方法有兩種。一是較為普遍的采用護軌,護軌在基本軌內側,通過護軌與本軌在橫向上的雙面限制,防止了車輪的橫向位移。設置護軌后護軌可以進一步控制車輪的前進方向,防止有害區間造成事故。二是采用活動心軌道岔?;顒有能壍啦碜钪饕奶攸c是轍叉心軌可以板動。這樣以來當我們要開通某一方向股道時,活動心軌的轍叉心軌就與開通方向一致的翼軌密貼,與另一翼軌分開,這樣一來,普通道岔的有害空間就不存在了。
除了以上知識,我們還學到其他專業知識,如鐵路有一大病害:翻漿冒泥,還有在一些地方,要增加軌襯,防止軌道外翻,在拐彎處,外軌道一般比內側軌道高。
除此之外,還認識了防爬撐、軌撐、鋼軌信號箱、線路標志等等,不一一列舉。土木1012班鐘雨含 10234028
公里標
第三部分 感想及建議
通過這兩天的野外實習,我學到了許多東西,首先就是鍛煉了自身的意志力,在艱苦的野外實習中,我克服了自身條件,環境因素,還有各種影響,順利的完成了實習的任務,這是土建人應該很輕易勝任的,要知道艱苦條件對于土建人來說根本不能算是困難,再者,實習中老師形象生動的講解,加上對橋梁的直觀分析,使我對各種橋梁有了一個初步的認識,也使我對橋梁產生了濃厚的興趣。
在這寒冬時節,遍地落葉,老師帶著我們不辭勞苦來到了盧溝橋及周邊地區進行實地參觀和了解,在這北風凜冽的日子里,大家都懷著飽滿的熱情,誰也沒有覺得冷誰也沒有覺得累,認知實習結束后我們都學到了許多有關橋梁的知識,我感到非常高興,我一定要學以致用,把實習中掌握的知識應用于日后的工作中,做一名出色的土建人。
我的建議就是希望以后多安排幾個老師,因為在實習過程中出現了老師少,學生多的情況,許多同學因為聽不到老師說話而產生了消極的心理,從而打擊了實習的興致,這個是比較不好的,還有一點就是實習的時間太少了,我們想學習的東西還比較多,希望以后在實習過程中老師再多講一些知識,迎合我們對于知識的渴望??偟膩碚f,這次橋梁實習我感到受益匪淺,收獲頗多。
第四部分 結束語
實習,對于我們學生來說,效果是非常顯著的,我們在學校整天學習課本的知識,從來沒走出去過學習,所以這第一次實習對于我們也是非常有趣和新鮮的,這次實習又是安排在春暖花開的日子里,對于我們學習知識有很大的幫助。土木1012班鐘雨含 10234028
“知行”是交大的校訓,土建學院秉承校訓,引導學生們把知識和實踐相結合,學以致用,在實踐中鞏固知識,使學生全面發展,而這次橋梁實習反映的就是這一宗旨。團隊精神也是這次實習中要鍛煉的,一個小組的分工、合作的好壞直接影響到一個團隊的成績和進度,而我們小組在實習前認真做了準備,所以順利的完成了這次實習任務。
最后感謝土建學院組織這次橋梁實習,感謝老師的辛勤帶隊,耐心細致的講解,使我們學到了許多知識,收獲很大。
(3)道碴
“道碴”指用作承托路軌枕木的碎石,是較早期出現及常見的軌道道床結構。工程會在鋪設路軌之前,先在路基鋪上一層碎石,再加以壓實,然后才鋪上枕木及路軌。在鐵路系統中,“道碴”指用作承托路軌枕木的碎石,是較早期出現及常見的軌道道床結構。工程會在鋪設路軌之前,先在路基鋪上一層碎石,再加以壓實,然后才鋪上枕木及路軌。
使用道碴的好處,在于排水容易及容易調校路軌位置,同時由于道碴把列車及路軌重量分散在路基上,減少列車震動及噪音,令乘客舒適度增加。
碎石同時可分散列車駛經時產生的震動及高熱,保持鋼軌的軌距不變,不致發生出軌事故,并可減少噪音,石頭之間的罅隙更可迅速排去雨水。但道碴路軌也有其不足的地方,首先不及混凝土堅固,碎石又會因列車壓力而移位,需定期校正路軌位置,并要補充碎石,其次道碴的高排水力亦會令路軌雜草叢生,保養成本較高。
在如今,為了適應我國高速鐵路的發展要求,無碴軌道發展迅速。無碴軌道又作無砟軌道。在鐵路上,“砟”的意思是小塊的石頭。常規鐵路都在小塊石頭的基礎上,再鋪設枕木或混凝土軌枕,最后鋪設鋼軌,但這種線路不適于列車高速行駛。高速鐵路的發展史證明,其基礎工程如果使用常規的軌道系統,會造成道砟粉化嚴重、線路維修頻繁的后果,安全性、舒適性、經 土木1012班鐘雨含 10234028
濟性相對較差。但無碴軌道均克服了上述缺點,是高速鐵路工程技術的發展方向。
傳統的鐵路軌道通常由兩條平行的鋼軌組成,鋼軌固定放在枕木上,之下為小碎石鋪成的路碴。路碴和枕木均起加大受力面、分散火車壓力、幫助鐵軌承重的作用,防止鐵軌因壓強太大而下陷到泥土里。此外,路砟(小碎石)還有幾個作用:減少噪音、吸熱、減震、增加透水性等。這就是有碴軌道。傳統有碴軌道具有鋪設簡便、綜合造價低廉的特點,但容易變形,維修頻繁,維修費用較大。同時,列車速度受到限制。
無碴軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成,而路基也不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。無碴軌道是當今世界先進的軌道技術,可以減少維護、降低粉塵、美化環境,而且列車時速可以達到200公里以上
(4)道岔
道岔是把兩條或兩條以上的軌道在平面上進行相互連接或交叉的設備。道
岔的構造復雜,有很多零件,過車頻繁,和接頭一樣,是軌道中薄弱的環節。在青龍橋車站,老師比較詳細地講解了道岔的結構。
單開道岔是最常見的道岔,由轉轍器、連接部分及岔枕、轍叉及護軌三個單元組成。轉轍器由兩根基本軌、兩根尖軌、各種聯結零件及轉轍機械組成。轍叉及護軌單元包括固定轍叉心、翼軌及護軌,作用是保護車輪安全通過兩股軌線的交叉之處。
車輪在通過轍叉時,從兩根翼軌的最窄處到轍叉心的最尖端之間有一段空隙,這就是道岔的有害空間。車輪通過此處時,有可能因走錯轍叉槽而引起脫軌,因此設置了護軌,強制引導車輪的運行方向。盡管如此,這個有害空間存在限制了列車通過道岔的速度,對開行高速列車十分不利。道岔的護軌有兩個作用:一是控制車輪的運行方向,使之正常通過有害空間而不錯入輪緣槽;二是保護轍叉尖不被輪緣沖傷。護軌是保證行車安全的重要部分。土木1012班鐘雨含 10234028
(5)扣件
扣件是連接鋼軌和軌枕的中間聯結零件。其作用是將鋼軌固定在軌枕上,保持軌距和阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動。在混凝土軌枕的軌道上,由于混凝土軌枕的彈性較差,扣件還需提供足夠的彈性。因此,扣件必須具有足夠的強度,耐久性,和一定的彈性,并有效地保持鋼軌與軌枕之間的可靠聯結。
(6)傳電鐵絲
在老師的提醒下,我們發現在每段鐵軌之間,外側縱向纏繞了鐵絲,其實鐵軌上是有電流的,通過鐵絲使得每段鋼軌都良好的連成導電通路,這樣有利于鐵路運營的控制。不同燈光顏色代表不同的意義,這保證火車司機能夠在看到不同顏色的時候做出不同的反應,以保證列車的安全。比如我們之所以能通過鐵道旁的指示燈提前知道有列車通過,這不起眼的鐵絲功不可沒啊。
1.選線
鐵路的選線,就是根據自然條件和運輸任務,結合鐵路動力設備,按照列車運動的規律與經濟原理、設計新鐵路線和改進既有鐵路線的工作。選線的內容有勘測(包括調查),選擇路線概略走向,確定軌距、線數(單線或雙線)、線路坡度、曲線等的技術標準和與動力設備配合方案的,技術決策以及具體確定鐵路線路位置的設計工作。全過程中需要進行勘測和設計,因此也稱鐵路勘測設計,在中國早年也稱定線,但在50年代以后,一般把選線各階段中具體確定鐵路線路位置的工作稱為定線。干線鐵路的線路走向應力求順直,以縮短客、貨運輸距離和時間,選擇線路走向應盡可能為更多的工礦基地和經濟中心服務。
我們本次認識實習則主要見到的是自然條件對線路的影響。如在妙峰山的豐沙Ⅱ線,選線的時候需考慮河流走向及河流對路基的長期作用,1號隧道進行了襯砌,2號隧道沒有襯砌,這是因為2號隧道處巖層是反傾;隧道穿越山 土木1012班鐘雨含 10234028
嶺時遇到向斜時應該避免把隧道打在向斜核部,因為核部是一個匯水的區域,隧道內會有滴水。但是斜河澗九龍山隧道卻開在了向斜核部,這是不得已而為之,必須做好隧道內的防滲。此外,鐵路建設基本還遵循遇水架橋,遇山打洞的原則。
八達嶺近青龍橋段,就很好地體現做了選線。由于京張鐵路在穿越燕山山脈八達嶺青龍橋段是,坡度很大,在當時的機車條件下根本無法直接爬上這么陡的坡。于是詹天佑便設計出了“人”字軌道,并決定采用“雙機牽引”,就是使用兩臺機車,一臺在前面拉、一臺在后面推———到了“人”字的頭部,火車無需掉頭,原先在前面的機車變成了車尾、由拉變推;原先在后面的機車現在變成了車頭、由推變拉。這樣巧妙地解決了根本的坡度過大問題。
人字型鐵路是中國鐵路史的一個創舉,詹天佑是中國鐵路事業的先驅。作為一個以鐵路為特色的高校的學子,我們定當以詹公天佑為榜樣,為中國鐵路事業貢獻自己的力量。
3.鐵道道岔
道岔是一種使機車車輛從一股道轉入另一股道的線路連接設備,通常在車站、編組站大量鋪設。有了道岔,可以充分發揮線路的通過能力。即使是單線鐵路,鋪設道岔,修筑一段大于列車長度的叉線,就可以對開列車。
最常見的道岔是普通單開道岔。它由轉轍器、連接部分、轍叉及護軌三個 土木1012班鐘雨含 10234028
單元組成。轉轍器包括基本軌、尖軌和轉轍機械。當機車車輛要從A股道轉入B股道時,操縱轉轍機械使尖軌移動位置,尖軌1密貼基本軌1,尖軌2脫離基本軌2,這樣就開通了B股道,關閉了A股道,機車車輛進入連接部分沿著導曲線軌過渡到轍叉和護軌單元。這個單元包括固定轍叉心、翼軌及護軌,作用是保護車輪安全通過兩股軌線的交叉之處。
? 尖軌:用來引導車輪進入導軌,但在導軌與尖軌之間軌底通常都會被切除, 使尖軌更加容易移動。軌之間軌底通常都會被切除,使尖軌更加容易移動。? 導軌:引導車輪進入轍叉。
? 護軌:防止車輪在岔心處進錯路線 ? 軌距拉桿:用來維持兩尖軌的距離
? 轉轍拉桿:用來控制尖軌的位置
? 轍叉:用來引導車輪準確地進入岔心,通常,轉角位部分的軌底會被切除,使轍叉鋼軌在制造時更易折曲。土木1012班鐘雨含 10234028
? 岔心:用來連接兩邊鋼軌。
關于轍叉老師介紹了很多,轍叉可以分為固定轍叉和活動轍叉兩類。直線式固定轍叉分兩種,即整鑄轍叉和鋼軌組合式轍叉。
整鑄轍叉是用高錳鋼澆鑄的整體轍叉。高錳鋼是一種錳、碳含量均較高的合金鋼,具有較高的強度、良好的沖擊韌性,經熱處理后,在沖擊荷載作用下,會很快產生硬化,使表面具有良好的耐磨性能,同時,由于心軌和翼軌同時澆鑄,整體性和穩定性好。
高錳鋼組合式轍叉就是我們在青龍橋段看到的轍叉類型,它用鋼軌及其他零件經刨切拼裝而成,由長心軌、短心軌、翼軌、間隔鐵、轍叉墊板及其他零件組成。它取材容易,無特殊工藝要求,加工制造方便,尤其是在磨損嚴重后所需更換的部分少,但零件多,養護工作量大。
2.實習總結
認知實習結束了,從校園到野外,從淺薄的知識到深刻地了解,從書本知識到實地實踐,讓我真真切切地感覺到了從事鐵道工作的辛苦,也明白自己以后所要接觸的行業是很重要的,作為我國主要的運輸方式,鐵路現在以及未來都將在我國的貨運及旅客運輸方面起到重大作用,成為推進我國經濟發展的交通大動脈。國家在鐵路建設方面投入了巨資進行鐵路基礎建設,因此需要大量的鐵道方面的人才,作為傳統的鐵路高校,未來交大學子必將在中國鐵路建設史上留下自己的足跡,因此我們必須認真學習理論知識,同時結合實踐,才能切實掌握修建鐵路所需要的各類知識,最終將工作做好,為我國高鐵的飛躍做出自己的貢獻。
第三篇:北京交通大學 道鐵認知實習報告
認知實習報告(道鐵)
姓 名: 王晟旭 學 號: 14231118 班 級: 土木1404
實習目的:在接觸專業知識以前,我們需要對我們所學習的專業有個感性的認識。而道鐵就是其中的一個重要的方向,鐵道工程認識實習現在已結束了,我們更清楚地認識和了解土木工程中的鐵道工程這個專業。本次實習過程中我們認真仔細地聽老師講解,了解鐵路軌道設計原理及鐵路的養護等。通過實習,學習本專業方面的實踐知識,為專業課學習打下堅實的基礎,同時也能夠為畢業后走向工作崗位積累有用的經驗。
實習時間:2016年7月14號。
實習地點:南口-青龍橋實習路線;野溪-斜河澗路線。
前言
從我國第一條鐵路修建以來,鐵路運輸一直是我國人員和物質流通的重要渠道,非航空、公路所能比擬。就比如說在抗日戰爭時期的錢塘江橋,上面走人下面修鐵路通火車。在上海淪陷后,就幫助轉移了大批的人民和物資,由此可見鐵路運輸的重要性。相比于其它運輸方式,鐵路運輸不僅運力大而且經濟效益比較高。一個城市有國家干線鐵路經過,對于城市的發展是有很大作用的。如今鐵路系統多而運行頻繁,加上風吹日曬,自然災害等因素,鐵路的安全問題也已經變得格外重要了。安全問題是運輸生產永恒的主題,鐵路運輸安全不僅影響著企業本身的生產效率和經濟效益,也對社會和經濟造成重大影響。因此,我們學校在這個時期組織了這次實習,這次實習的目的就是讓我們了解知道了鐵路的一些基本原理,構成等,對鐵路的選線,鐵軌的組成,鐵軌的地質問題等方面有了大致的認知。
實習內容
一、此次我們在老師帶領下來到了具有歷史意義的青龍橋車站。青龍橋站位于北京市延慶縣八達嶺長城腳下,著名的京張老線“之”字形鐵軌一側,始建于1905年,是一個百年老站。車站目前已沒有客運功能,更類似一個小小的鐵路博物館。高大的詹天佑像聳立在中西結合的站房邊,西式的百葉窗欞之上是中式的女兒墻,屋頂下雕刻著中式的太極圖案,寓意平安。站房的小院里,還保留著當年的人工道岔、油燈座、鐵軌做成的報車器。
老師首先給我們講解了詹天佑獨特設計的人字形鐵路?;疖嚥豢赡茼樦盖偷纳狡轮敝芭馈鄙先ィ荒懿捎醚娱L路程的方法以減緩線路的坡度。以“距離”換取高“度”——實際上鐵路也可以“盤山”,那叫“螺旋環山法”。但是使用這種方法有一個前提:必須具備合適的地形。由于關溝路段的自然條件限制,不適合用“螺旋環山法”,只有采用“之”字形線路,這是不得不采用的辦法,也是唯一能采用的辦法。在這里有兩個問題需要特別說明。第一,選擇關溝路段是在客觀條件限制下所采取的無奈之舉,而并非最佳方案。詹天佑曾說過:“選定線路時,只要有辦法,就不要采用關溝段那樣的線路?!?/p>
第二,“之”字形線路并非詹天佑的發明。這種筑路形式早就在美國的礦山鐵路中使用過了。但是,許多年來,人們一直傳說是詹天佑發明了“之”字形線路,實屬謬誤。詹天佑不需要這樣的虛名。他的偉大,不在于是否發明了這種辦法,而在于能夠大膽采納并巧妙運用這種辦法。
“之”字實際是“人”字一箭雙雕巧安排把這種線路說成是“人”字更準確一些。這是一個橫放著的“人”字。列車為了達到上面那條腿的頂端,需要先順著下面這條腿行進到“人”字的“頭部”,然后再掉過頭來繼續上行。這樣,就把一段陡峭的坡道代替了。但是,這么長的一列火車,在到達“人”字的“頭部”以后,如何掉頭繼續上行? 詹天佑決定采用“雙機牽引”,就是使用兩臺機車,一臺在前面拉、一臺在后面推———到了“人”字的頭部,火車無需掉頭,原先在前面的機車變成了車尾、由拉變推;原先在后面的機車現在變成了車頭、由推變拉。其實,使用兩臺機車的主要目的是為了加大牽引力,如果僅僅是為了解決掉頭折返的問題,在載重量小的時候,僅用一臺機車也可以辦到。但是在火車的載重量大時,一臺機車就不夠用了。詹天佑著力引進國外大馬力機車,并創造性地使用雙機牽引,解決了京張鐵路的運輸動力問題。在紙上寫一個“人”字好辦,但是,在連綿不絕的軍都山間、在預先設定的關溝路段,哪里去畫這個“人”字,哪里去找這樣一處完全符合要求的理想之地呢?老天爺真的為詹天佑準備了這樣一處地方,那就是青龍橋。它的天然地形恰好適合于修筑這樣一個供列車折返的場地,而它在整條線路中的位置也剛好合適。詹天佑通過反復勘察測量、不斷修訂設計方案,才發現并選中了青龍橋為折返地點。這一決策,使八達嶺隧道的長度減少了一半,大大縮短了工期、節約了資金。
二、道路與鐵道工程包括的主要內容有鐵路選線、鐵路軌道、公路路面等方面。選線設計
包括鐵路種類、線路種類、展線方式、線路交叉等方面的內容。鐵路的分類
1.國家鐵路
國家鐵路是指由中國國務院鐵路主管部門管理的鐵路,簡稱國鐵。
中國鐵路的營業里程截止到2001年底已達70057.2公里,其中國家鐵路59078.6公里,合資鐵路6162公里,地方鐵路4816.6公里。在國家鐵路中復線里程達22640.3公里,電氣化里程達16867.6公里。擁有各種機車14955臺,鐵路客車37214輛,貨車449921輛,承擔著全國54.6%的貨物運輸量和36.3%的旅客運輸量。全國國家鐵路建有車站5500多個。
2.地方鐵路 地方鐵路主要是由地方自行投資修建或者與其他鐵路聯合投資修建,擔負地方公共旅客、貨物短途運輸任務的鐵路。地方鐵路的經營管理方式大體上分為三種類型,一種是自營性質,即在省、自治區、直轄市人民政府直接管轄下,設置專門機構。地方鐵路從無到有,目前已發展成為我國地方運輸事業中的一支重要的運輸力量,在地方經濟發展中起著重要的、積極的作用。
3.合資鐵路
合資建設鐵路,是在中國改革開放后出現的新事物。對于中國鐵路建設和管理,建立適應市場經濟的新體制,是一種有益的探索。到2002年底,全國建成合資鐵路共33條,總里程達8601公里。合資鐵路打破了多年來我國鐵路建設投資主體單一的局面,調動了中央和地方兩個積極性,拓寬了籌資渠道,鐵路建設初步形成了投資主體多元化的格局。
4專用鐵路
專用鐵路是指由企業或者其他單位管理,專為本企業或者本單位內部提供運輸服務的鐵路。專用鐵路的概念也是從管理權限和管理主體上來劃分的。一般來說,專用鐵路大都是大中型企業自己投資修建,自備機車車輛,用來為完成自己企業自身的運輸任務的鐵路。也有一些軍工企業、森林管理部門為運輸生產需要修建了一些專用鐵路。目前我國共有專用鐵路25000多公里,其中工礦鐵路13000多公里,森林鐵路有9000多公里,其他專用鐵路3000公里。
三、線型設計、(1)展線方式
當地面平均坡度大于線路最大坡度時需要展線才能達到要求的設計標高。常用的展線方式有套線、燈泡線、橋梁螺旋線、隧道螺旋線、支字線等。調查了解不同展線方式的特點、適用條件、平縱斷面設計特點等。
(2)公路線形設計
公路平面線型的確定,平曲線與豎曲線組合設計要求;(3)線路交叉
線路交叉有多種形式,根據交叉線路的種類分為鐵路與鐵路交叉、鐵路與公路交叉、鐵路與城市道路交叉、公路交叉;根據交叉線路的標高是否相同分為平面交叉(道口)和立體交叉;鐵路平面交叉又分為有人看守道口、無人看守道口;立體交叉又分為鐵路在上交叉和鐵路在下交叉。公路及城市道路平面交叉分為十字形、Y形交叉口等;立體交叉分為分離式立交和互通式立交等。學習了解各種交叉的設置條件、設計要求、對行車及鐵路能力的影響、工程數量、工程造價等內容。
四、軌道
鐵路軌道簡稱路軌、鐵軌、軌道等。用于鐵路上,并與轉轍器合作,令火車無需轉向便能行走。軌道通常由兩條平衡的鋼軌組成。鋼軌固定放在軌枕上,軌枕之下為路碴。鐵路路軌以鋼鐵制成的路軌,可以比其它物料承受更大的重量。軌枕亦稱枕木、灰枕,或路枕,功用是把鋼軌的重量分開散布,和保持路軌固定,維持路軌的軌距。
一般而言,軌道的底部為石礫鋪成的路碴。路碴亦稱道碴、碎石或道床,是為軌道提供彈性及排水功能。鐵軌也可以鋪在混凝土筑成的基座上(在橋上就相當常見),甚至嵌在混凝土里。
軌道組成
包括各種軌道結構及組成部分、環行試驗道、城市軌道交通新型軌道結構等;軌道部件生產過程;鋼軌焊接工藝;新線及既有線(無縫線路)鋪設及養護;大型機械維修作業等。1.軌道的分類
依運營條件可分為特重型、重型、次重型、輕型等;依結構型式可分為傳統軌道結構、新型軌道結構等;依軌下基礎的型式可分為有碴軌道、無碴軌道等;依鋼軌的長度可分為有縫線路、無縫線路(區間無縫線路、跨區間無縫線路)等;依平面的位置可分為直線軌道、曲線軌道等等。
軌道結構由鋼軌、軌枕、聯結零件、道床、防爬設備及道岔等主要部件組成。軌道最早是由兩根木軌條組成,后改用鑄鐵軌,再發展為工字形鋼軌,20世紀80年代,世界上多數鐵路采用的標準軌距(見鐵路軌道幾何形位)為1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。較此窄的稱窄軌鐵路,較此寬的稱寬軌鐵路。軌枕一般為橫向鋪設,用木、鋼筋混凝土或鋼制成。道床采用碎石、卵石、礦渣等材料。鋼軌、軌枕、道床是一些不同力學性質的材料,以不同的方式組合起來的。鋼軌以連接零件扣緊在軌枕上;軌枕埋在道床內;道床直接鋪在路基面上。軌道承受著多變化的垂直、橫向、縱向的靜荷載和動荷載,荷載從鋼軌通過軌枕和道床傳遞到路基。通過力學理論,分析研究在各種荷載條件下,軌道各組成部分所產生的應力和應變,而確定其承載能力和穩定性。
軌道結構由道砟、鋼軌、軌枕、聯結零件、道床、防爬設備及道岔等主要部件組成。道渣的功用如下:
1.承受軌枕所傳下的壓力,并將此壓力平均分布在路基上。2.固定軌枕位置,維持軌道正確的線型和坡度。
3.排除軌枕周圍及下方雨水,防止路基的土壤因濕軟變形。
4.增加軌道的彈力,使受列車碾壓后的鋼軌迅速回復原來正確位置。5.防止軌道生長雜草。
現代軌道工程為了減少道渣的維護,并且提高路基的強度,以混凝土地基取代道渣、枕木及路基,稱之為“無道渣軌道”。,可以降低維修時間,維持良好的質量及行車安全。
鋼軌 鋼軌:依重量可分43Kg/m、50Kg/m、60Kg/m、75Kg/m等幾種;依長度有12.5m、25m等,以及各種縮短軌;依材質可分為U74、U71Mn、PD3等;依鋼軌的斷面可分為標準型、異型軌等。鋼軌乃供列車車輪滾動行駛其上的鐵路構建,主要功用如下: 1.承受車輪重壓及磨損。
2.將車輪重壓分散置鋼軌下的軌枕。3.承受不斷反復的重壓。
無論鋼軌的重量如何,斷面質量比例大致應為:頭部42%、腰部21%、底部37%,且鋼軌的高度應等于底部的寬度。當鋼軌頭部受磨損達0.64厘米時,需立即抽換鋼軌。軌道的軌距
軌道的軌距定義為兩根鋼軌頂面下1.588厘米處的內側間隔距離。我國的軌距規定為1435毫米。軌枕承墊
軌枕承墊于鋼軌之下,是用來支撐鋼軌的鐵路對象。其功用如下:
1.將鋼軌所傳下的在重平均分布于道砟上。
2.維持鋼軌的線型及兩軌間的軌距。
3.確保軌道具有均勻的彈力,作用有如建筑物的梁。道釘
道釘的作用在于將鋼軌扣接在軌枕上,并維持兩軌間的固定軌距,最常用的道釘有鉤道釘和螺旋道釘兩種。軌道接頭
軌條接頭在于維持接縫處的強度及勁度,使軌條具有均勻的彈性。一般以兩塊魚尾版貼于鋼軌兩側的腰部,而以附有彈簧墊圈的螺栓旋緊。魚尾版有60厘米和90厘米兩種,使用60厘米版需旋以4螺栓,使用90厘米者需旋以6螺栓。
現代化軌道為徹底改善鋼軌接頭之缺點,采取連續焊接之方式,以連續焊接鋼軌取代鋼軌接頭,藉以減少軌道之維修工作,并可增加使用年限,此稱為長焊鋼軌。
軌撐
用以支撐鋼軌外側的腰部,以抵抗鋼軌頭部所受之側向力,防止因鋼軌傾斜而導致之道釘松動。
防爬器
裝設于鋼軌底下,以其一側頂住軌枕(及墊鈑),除用防止鋼軌因車輪滾動所造成的縱向爬行,并可控制鋼軌因溫度升高而產生的延伸現象。
扣件
嵌入軌枕扣住鋼軌底部之上的金屬夾或柄,除可抵抗車輪垂直滾壓及側向推力外,也可防止鋼軌縱向爬行。2.軌道的鋪設及養護
新線及既有線無縫線路的鋪設方法、機具及施工工藝要求;
各種運營條件下軌道的養護維修方法、機具及標準;
尤其應關注高速、提速線路及客運專線大型鋪設、養護維修機械的施工方法、施工工藝。三護坡工
為防止止崩塌,可在坡面修筑護坡工程進行加固,這比削坡節省投工,速度快。常見的護坡工程有:干砌片石和混凝土砌塊護坡、漿砌片石和混凝土護坡、格狀框條護坡、噴漿和混凝土護坡、鋪固法護坡等。干砌片石和混凝土砌塊護坡用于坡面有涌水、坡度小于1:1,高度小于3米的情況,涌水較大時應設反濾層,涌水很大時最好采用盲溝。防止沒有涌水的軟質巖石和密實土斜坡的巖石風化,可用漿砌片石和混凝土護坡。坡度小于1:1的用混凝土,坡度1:0.5~1:1的用鋼筋混凝土。其中漿砌片石護坡可以防止巖石風化和水流沖刷,適用于較緩的坡。
格狀框條護坡是用預制構件在現場裝配或在現場直接澆制混凝土和鋼筋混凝土,修成格式建筑物,格內可進行植被防護。有涌水的地方干砌片石。為防止滑動,應固定框格交叉點或深埋橫向框條。在基巖裂隙小,沒有大崩塌發生的地方,為防止基巖風化剝落,進行噴漿或噴混凝土護坡。若能就地取材,用可塑膠泥噴涂則較為經濟,可塑膠泥也可做噴漿的熱層。注意不要在有涌水和凍脹嚴重的坡面噴漿或噴混凝土在有裂隙的堅硬的巖質斜坡上,為了增大抗滑力或固定危巖,可用錨固法,所用材料為錨栓或預應力鋼筋。在危巖上鉆孔直達基巖一定深度,將錨栓插入,打入楔子并用水泥砂漿固定其末端,地面用螺母固定。采用預應力鋼筋,將鋼筋末端固定后要施加預應力,為了不把滑面底下的穩定巖體拉裂,事先要進行抗拔試驗,使錨固末端達滑面以下一定深度,并且相鄰錨固孔的深度不同。根據坡體穩定計算求得的所需克服的剩余下滑力來確定預應力大小和錨孔數量。
實習總結
這次認識實踐,堅定了我們學好知識的決心,和爭做一名合格的土木工程師的理想。實習的目的主要在于通過老師的親身授課,實地教學,以及現場老師們的現場現身說法。實習的過程中,我們很好地從老師那里直接或間接地獲得生產實踐經驗,積累相關的生產知識。通過實地實習,加深了對本專業方面的生產實踐知識認識,為專業課學習打下堅實的基礎,同時也能夠為畢業后走向工作崗位積累有用的經驗。
第四篇:道鐵方向認知實習報告- 北交大
北京交通大學
土木工程之道鐵方向
認
知 實習報 告
正文內容概要
*實習時間及形式
*實習目的
*實習項目簡介
*具體的實習內容及配圖
*認知實習的感悟及總結
1.實習時間及形式: 實習時間:2014年11月23日
實習形式:由相關專業老師帶領進行參觀實習。
內容:在老師帶領下上午參觀了青龍橋火車站附近鐵路以及一些京張鐵路舊址。下午參觀了斜河澗的鐵路路段。
2.實習目的及任務:
除去理論學習,實習是專業學習另一個關鍵。讓學生通過實習更加了解土木鐵道工程專業內容及專業知識實際應用。通過實地的參觀和相關專業老師的講解可以激發學生學習鐵道工程的興趣,提高學生的專業意識,提高學習的效果。在以往的理論知識的基礎上,使學習基礎更加扎實;也為后來的相關專業課程的學習做鋪墊,同時培養了解決問題的能力。
3.學習項目簡介、具體的學習內容 A.青龍橋火車站簡介
由于地勢原因,京張鐵路在此以折返式鐵路爬坡,一般將該段稱為“人”字形鐵路。青龍橋站現僅作為上行線折返點,相應的下行線折返點為青龍橋西火車站?,F為2臺2道,每天有8列由延慶火車站開往北京北火車站的柴油動車組旅游專列在此折返。青龍橋火車站是京包鐵路(原京張鐵路)上的一個小火車站,位于北京市境內,建于1908年。站名為關憲鈞題寫于光緒戊申(1908年)秋季,站房保留修建時的樣式。站房旁有人工轉轍器模型,可供游覽者嘗試操作。站房右側有京張鐵路紀念碑及詹天佑塑像,塑像基座有“詹公天佑之象”六字。1982年5月20日詹天佑及其夫人骨灰被遷葬于塑像后方,書“詹天佑先生之墓”,其后有遷墓時所立的詹天佑先生生平。詹天佑銅像及墓為北京市文物保護單位,青龍橋站為愛國主義教育基地。
相關專業知識分析
1.涵洞以及路基
涵洞,是指在公路工程建設中,為了使公路順利通過水渠不妨礙交通,設于路
基下修筑于路面以下的排
水孔道(過水通道),通過這種結構可以讓水從公路的下面流過。用于跨越天然溝谷洼地排泄洪水,或橫跨大小道路作為人、畜和車輛的立交通道,或農田灌溉作為水渠。涵洞主要由洞身、基礎、端和冀墻等,是根據連通器的原理,常用磚、石、混凝土和鋼筋混凝土等材料筑成。路基方面,如圖看到的表面是一些土體,內部會進行一些設計,越靠近軌道就會越加固,包括選什么填土來填筑。填筑時有時會找不到適合的填筑材料,一方面可以從原地方進行運送,一方面可以進行就地改良。
2.軌道結構承受載荷情況
軌道結構與火車運行速度和載客的舒適度息息相關,列車的荷載很大。一般的特快列車的兩個車輪一般稱之為車軸。軸重大概是21噸到23噸。高鐵的軸重是16噸左右。重載鐵路軸重是30噸。這些是靜載荷,如果運行,存在沖擊和震動,需要承受的載荷更大。2.軌道結構分類
鋼軌是最直接承受荷載和分布荷載的部位。鋼軌和火車的接觸部位
很小,接觸部位的應力會達到幾百甚至是上千兆帕。鋼軌需要有很大的很高的承受載荷的能力。鋼軌下面的混凝土結構被稱為軌枕結構。軌枕和鋼軌之間的連接被稱為扣件結構。軌枕下面碎石組成的被稱為道渣,又稱為散體道床。3.軌道各部分作用
鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的功用在于引導機車車輛的車輪前進,承受車輪的巨大壓力,并傳遞到軌枕上。鋼軌必須為車輪提供連續、平順和阻力最小的,滾動表面。我國鋼軌的標準長度為12.5m和25.0m兩種。特重型、重型軌采用25.0m的標準長度鋼軌,其他類型軌道可采用12.5m25.0m標準長度鋼軌。
如圖所示的是檀條式的扣件結構,還有許多種類的扣件結構。連接鋼軌和軌枕,起到約束鋼軌的作用。給鋼軌提供一個垂向的支撐,橫向的限位和縱向的約束。
混凝土軌枕應用很廣,因為其便宜并且承受載荷能力較強。分為一型二型三型及寬枕。發展趨勢是混凝土材料的高性能化,軌枕也越來越重型化。一根軌枕可以達到三百多公斤,寬枕可以達到四百多公斤。軌枕的鋪設密度也是有要求的。大部分是一公里1667根,曲線半徑處會加強到1760根。
散體道床結構有一級,二級和特級的。特級一般用于高速和快速鐵路。是用來約束軌排結構的,軌排大部分是埋入道渣結構中的。軌排的縱向和橫向以及垂向支撐都是靠道渣約束的。道渣還提供一定彈性的支撐,列車的荷載不
斷往下傳遞,道渣通過顆粒之間的咬合,摩擦,壓縮給列車運行提供了一定的彈性。
軌距拉桿規矩拉桿是用一根桿件在軌底將兩根鋼軌連接起來,以提高鋼軌的橫向穩定性,提高軌道保持軌距的能力。有些線路有軌道電路,軌距拉桿當中用絕緣零件隔開。用來保證軌距,控制相對位置。
軌道部件中,為了有效地抗輪軌橫向力,在鋼軌外側安裝的部件。軌撐一般安裝在小半徑曲線軌道外股鋼軌的外側,以防止列車通過曲線時,過大的橫向力造成軌道橫向位移過大,甚至造成鋼軌的翻倒。一般軌撐用于木枕軌道較多。在大多數道岔尖軌部位,在基本軌外側也安裝軌撐,以提高鋼軌的橫向剛度,軌撐的形狀也較多。4.道岔
道岔是一種使機車車輛從一股道轉入另一股道的線路連接設備,通常在車站、編組站大量鋪設。有了道岔,可以充分發揮線路的通過能力,即使是單線鐵路,鋪設道岔,修筑一段大于列車長度的叉線,就可以對開列車。道岔在鐵路線路上起到重要作用。每一組道岔,岔心、兩根護軌和岔
枕組成,由長柄以杠桿原理撥動兩根活動軌道,使車輛輪緣依開通方向駛入預定進路。使列車由一組軌道轉到另一組軌道上去的裝置。每一組道岔由轉轍器、岔心、兩根護軌和岔枕組成,由長柄以杠桿原理撥動兩根活動軌道,使車輛輪緣依開通方向駛入預定進路。既然有單開道岔,就有雙開道岔、三開道岔以及多開道岔(復式交分道岔)等。雙開道岔為Y形,即與道岔相銜接的兩股道向兩側分岔。三開道岔如同Ψ形,同時銜接三股道,由兩組轉轍機械操縱兩套尖軌。復式交分道岔像X形,實際上相當于四組單開道岔和一副菱形交叉的組合。除此而外,還有一種交叉設備,通常使用的叫做菱形交叉。它由兩組銳角轍叉和兩組鈍角轍叉組成,但沒有轉轍器,所以股道之間不能轉線。如果將復式交分道岔的X形的上面兩點和下面兩點分別連接起來,就是交叉渡線。它不僅能開通較多的方向,而且占地不多,所以經常在車站采用。
由于道岔具有數量多、構造復雜、使用壽命短、限制列車速度、行車安全性低、養護維修投入大等特點,與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環節。它的基本形式有三種:即線路的連接、交叉、連接與交叉的組合。常用的線路連接有各種類型的單式道岔和復式道岔;交叉有 直交叉和菱形交叉;連接與交叉的組合有交分道岔和交叉渡線等。5.岔枕
岔枕是用在鐵路道岔上的專用軌枕。岔枕的結構一般會與普通的軌枕不同。道岔處要引導機車車輛從一股道轉入另一股道導至此處的軌枕受力狀況與產生的應力會跟普通線路上的軌枕情況不同。因此,岔枕的結構與一般軌枕的結也不同。在我國鐵路上,岔枕以使用木枕為主,近年來還設計和試鋪了混凝土岔枕及鋼岔枕。木岔枕斷面和普通木枕基本相同,長度分為12級,其中最短的為2.60m,最長的為4.80m,級差為0.20m,采用螺紋道釘與墊板聯結。鋼筋混凝土岔枕最長者為4.90m,級差為0.10m。混凝土岔枕與Ⅲ型混凝土枕具有相當的有效支承面積,采用無擋肩形式,岔枕頂面平直,岔枕中還預埋有塑料套管,依靠扣件摩擦及旋入套管中的道釘承受橫向荷載,按7mm配筋。
為了不讓轉換設備占用枕木空間,適應大型養路機械設備的需要,提速道岔中還設計并采用了鋼岔枕。鋼岔枕內腔應滿足電務轉換設備的安裝要求,同時考慮允許尖軌或心軌±15mm的伸縮量。鋼岔枕外寬要控制,以保證與相鄰岔枕間形成足夠的搗固空間。
鋼岔枕自身還應有足夠的剛度,在輪載作用下盡可能減小撓度,保證為上部構件及轉換設備提供良好的支承條件。岔枕與墊板、外鎖閉設備間設有絕緣部件。鋼岔枕底部焊有不規則條塊,增大與道床間的摩擦系數。
為使道岔的軌下基礎具有均勻的剛性,岔枕的間距應盡可能保持一致。轉轍器和轍叉范圍內的岔枕間距,通常采用(1~0.9)倍區間線路的枕木間距。設置轉轍桿的一孔,其間距應適當增大。道岔鋼軌接頭處的岔枕間距應與區間線路同類型鋼軌接頭處軌枕間距保持一致,并使軌縫位于間距的中心。
鋪設在單開道岔轉轍器及連接部分的岔枕,均應與道岔的直股方向垂直。轍叉部分的岔枕,應與轍叉角的角平分線垂直,從轍叉趾前第二根岔枕開始,逐漸由垂直角平分線方向轉到垂直于直股的方向。6.轍叉
轍叉使車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設備,由叉心、翼軌和聯結零件組成。按平面形式分,有直線轍叉和曲線轍叉兩類;按構造類型分,有固定轍叉和活動轍叉兩類。直線式固定轍叉 分兩種,即整鑄轍叉和鋼軌組合式轍叉。
整鑄轍叉 用高錳鋼澆鑄的整體轍叉。高錳鋼是一種錳、碳含量均較高的合金鋼,具有較高的強度、良好的沖擊韌性,經熱處理后,在沖擊荷載作用下,會很快產生硬化,使表面 具有良好的耐磨性能,同時,由于心軌和翼軌同時澆鑄,整體性和穩定性好。
鋼軌組合式轍叉 用鋼軌及其他零件經刨切拼裝而成,由長心軌、短心軌、翼軌、間隔鐵、轍叉墊板及其他零件組成。它取材容易,無特殊工藝要求,加工制造方便,但零件多,養護工作量大,已很少使用。
轍叉按鋼軌型號區分有:8kg/m、12kg/m、15kg/m、18kg/m、22kg/m、24kg/m、30kg/m、38kg/m、43kg/m等型號。按轍岔號數區分有:2號、3號、4號、5號、6號、7號、8號、9號、10號等。按類型可分為:低合金鋼整鑄和鋼軌拼制兩種。
B.斜河澗鐵路段簡介
斜河澗站位于北京市門頭溝區妙峰山鄉斜河澗村,建于1952年,修建豐沙鐵路而設站。距離北京站43公里,距離沙城站78公里。隸屬于北京鐵路局豐臺車務段管轄。原為五等站,現為旅客乘降所,僅辦理旅客乘降。上行站為三家店站,下行站為落坡嶺站·。
相關專業知識分析
1.最小半徑曲線
最小曲線半徑是一個鐵路上常用的技術標準,非專業的場合也稱為‘轉彎半徑’,其意義等于幾何學上的曲線半徑。這個數字的倒數能夠反映曲線的彎曲程度,即曲率。在鐵路上提到這個參數時一般是指水平面上的彎道,對于豎直投影是直線而實際上鐵路處于坡道上面的情形,使用坡度來衡量,請參看最大縱坡。因列車在高速通過彎道時由于離心力作用向彎道的外側產生橫向力,會對鋼軌產生擠壓,外翻。(參看:2008年膠濟鐵路列車相撞事故),為了保證列車的行駛安全,在鐵路的設計和建造時,國家《修規》對不同速度等級的鐵路規定了車輛可以安全通過的圓曲線的最小半徑,就是線路的最小曲線半徑。高速鐵路和平原地區干線鐵路一般比較平直,用較大的曲線半徑;山區鐵路、工廠支線、車輛段道岔的咽喉區、編組站、城市地鐵等受地形的制約較大的地段,只能使用較小的曲線半徑,列車必須限速通過。2.軌道緩和曲線
行駛于曲線軌道的機車車輛,出現一些與直線運行顯著不同的受力特征。如曲線運行的離心力,外軌超高不連續形成的沖擊力等。為使上述諸力不致突然產生和消失,以保持列車曲線運行的平穩性,需要在直線與圓曲線軌道之間設置一段曲率半徑和外軌超高度均逐漸變的曲線,稱為緩和曲線。當緩和曲線連接設有軌距加寬的圓曲線時,緩和曲線的軌距是呈線性變化的。概括起來,緩和曲線具有以下幾何特征:1.緩和曲線連接直線和半徑為R的圓曲線,其曲率由零至1/R 逐漸變化。2.緩和曲線的外軌超高,由直線上的零值逐漸增至圓曲線的超高度,與圓曲線超高相連接。3.緩和曲線連接半徑小于350m 的圓曲線時,在整個緩和曲線長度內,軌距加寬呈線性遞增,由零至圓曲線加寬值。因此,緩和曲線是一條曲率和超高均逐漸變化的空間曲線。3.鋼軌接頭
鋼軌長度決定與軋制,運輸和鋪設。在兩根定長的鋼軌之間,用夾
板連接組成連續的軌線,稱為鋼軌接頭。鋼軌接頭的聯結零件由夾板,螺栓,螺母,彈簧墊圈組成。定義:軌道上鋼軌與鋼軌之間用夾板和螺栓連接,稱為鋼軌接頭。接頭處輪軌動力作用大,養護維修工作量大,接頭是軌道結構的薄弱環節之一。
– 接頭的聯結形式按其相對于軌枕位置,可分為懸空式和承墊式兩種。– 按兩股鋼軌接頭相互位置來分,可分為相對式和相錯式兩種。
我國一般采用相對懸空式,即兩股鋼軌接頭左右對齊,同時位于兩接頭軌枕間。軌道上用鋼軌配件將各根鋼軌連成整體的連接部位稱為鋼軌接頭。4.魚尾板
魚尾板(軌道接頭夾板)俗稱道夾板,在軌道接頭處起連接作用。分為輕軌、重軌和超重軌。魚尾板是一種用于軌道與軌道之間連接使用的連接緊固件。按材質區分有:球墨鑄鐵、Q235軋制、鍛造。
5.參觀鐵路中出現的問題
鋼軌出現磨耗,損傷。
螺栓生銹
軌枕出現裂紋 軌枕缺口
所以鐵路需要定期的養護和維修。
實習的感想
很少有機會接觸到跟專業相關的知識,覺得實習難能可貴,讓那些存在于課本上的理論知識變得鮮活起來,也讓我見識到了專業在實際中的應用,不再只是初學專業時的迷茫。土木工程的學習需要嚴謹的思維和豐富的理論知識。而道鐵工程更有許多的細節,如魚尾板,道岔結構等。道鐵工程與我們生活息息相關,我們緊緊的依賴它給我們帶來福利和光明。我希望自己通過這次實習能夠認識到平常理論學習中的不足,以提高自己解決問題的能力。加油!未來可以在道鐵工程中看到自己的身影!.
第五篇:北京交通大學道鐵認知實習報告
土木工程認知實習報告——道鐵
【前言】:從我國第一條鐵路修建以來,鐵路運輸一直是我國人員和物質流通的重要渠道,非航空、公路所能比擬。就比如說在抗日戰爭時期的錢塘江橋,上面走人下面修鐵路通火車。在上海淪陷后,就幫助轉移了大批的人民和物資,由此可見鐵路運輸的重要性。相比于其它運輸方式,鐵路運輸不僅運力大而且經濟效益比較高。一個城市有國家干線鐵路經過,對于城市的發展是有很大作用的。如今鐵路系統多而運行頻繁,加上風吹日曬,自然災害等因素,鐵路的安全問題也已經變得格外重要了。安全問題是運輸生產永恒的主題,鐵路運輸安全不僅影響著企業本身的生產效率和經濟效益,也對社會和經濟造成重大影響。因此,我們學校在這個時期組織了這次實習,這次實習的目的就是讓我們了解知道了鐵路的一些基本原理,構成等,對鐵路的選線,鐵軌的組成,鐵軌的地質問題等方面有了大致的認知。
【實習目的】:在接觸專業知識以前,我們需要對我們所學習的專業有個感性的認識。而道鐵就是其中的一個重要的方向,鐵道工程認識實習現在已結束了,我們更清楚地認識和了解土木工程中的鐵道工程這個專業。本次實習過程中我們認真仔細地聽老師講解,了解鐵路軌道設計原理及鐵路的養護等。通過實習,學習本專業方面的實踐知識,為專業課學習打下堅實的基礎,同時也能夠為畢業后走向工作崗位積累有用的經驗。
【實習內容】:實習概況:實習時間:2014年11月16日。實習地點:青龍橋、斜河澗。本次實習我們主要學習了鐵軌的構成及其構件的作用,火車在鐵軌上變軌,鐵路的養護與設計原則等等。而且參觀了一下詹天佑先生當年設計的“人”字形路線,與斜河澗的火車運輸,體驗了火車貨運帶來的快捷與方便。
1、實習背景介紹:(青龍橋之京張鐵路),右圖為“之”字形線路。
京張鐵路連接北京豐臺,經八達嶺、居庸關、沙城、宣化至河北張家口,全長約200千米,于1909年建成,是中國首條不使用外國資金及人員,由中國人自行完成,投入營運的鐵路。詹天佑是建設鐵路的總工程師,后兼任京張鐵路局總辦。詹天佑把京張鐵路全線分為三段:豐臺到南口為第一段,南口到康莊為第二段,康莊到張家口為第三段。第一段豐臺至南口段,于1906年9月30日全部通車,第二段南口至青龍橋關溝段,關溝段穿越軍都山,最大坡度為千分之三十三,曲線半徑182.5米,隧道四座,長1644米,采用“之”字形鐵路。施工時必須打通居庸關、五桂頭、石佛寺、八達嶺四條隧道,最長的八達嶺隧道1092公尺。第三段工程首先遇到的是懷來大橋,這是京張鐵路上最長的一座橋,它由七根一百英尺長的鋼梁架設而成。下花園到雞鳴驛礦區岔道一段右臨羊河,左傍石山,山上要開一條六丈深的通道,山下要墊高七華里長的河床。詹天佑即以山上開道之石來墊山下河床。為防山洪沖擊路基,又用水泥磚加以保護。
2、軌道各部分組成詳析 2.1、軌枕:
(1)木枕,又稱枕木。世界各國鐵路用木枕鋪設的軌道約占軌道總長的70%。木枕的優點是彈性好,易于鋪設,與鋼軌的聯結比較簡單,絕緣性能好;缺點是使用壽命短如易腐朽、易機械磨損及劈裂。
(2)混凝土枕,又稱砼枕。第二次世界大戰以后,混凝土枕開始大量采用,它的優點是穩定性好,使用壽命長,養護維修費省;缺點是重量大、彈性及絕緣性能差,在軌底部分須設緩沖絕緣墊層等?;炷琳淼闹饕愋陀姓w式預應力鋼弦混凝土枕、整體式預應力高強度鋼筋混凝土枕和鋼桿式混凝土枕等。中國自1958年以來,主要推廣使用前兩種類型。
我們在青龍橋老站首先見到就是混凝土軌枕,這是現代在中國最普遍的一種,但是繼續往里走就會發現后面鋪的木軌枕。老師說木軌枕比較好,我國以前采用的木軌枕大多數為東北紅松。
2.2、軌道的軌距:軌道的軌距定義為兩根鋼軌頂面下1.588厘米處的內側間隔距離。(這是因為在火車軌道的上方有一段圓弧形的區域,所以算軌距的時候要向下方移動一點)我國的軌距規定為1435毫米。世界上多數鐵路采用的標準軌距為1435毫米(4英尺)。較此窄的稱窄軌鐵路,較此寬的稱寬軌鐵路。
2.3、鋼軌:無論鋼軌的重量如何,斷面質量比例大致應為:頭部42%、腰部21%、底部37%,且鋼軌的高度應等于底部的寬度。當鋼軌頭部受磨損達0.64厘米時,需立即抽換鋼軌。在鐵道道岔區段鋪設有間軌,而且混凝土枕要過渡到木枕,一般在岔區鋪設木枕。道岔區軌道分為基本軌、間軌、軌撐和滑床板等組成部分。由于木枕不易保持軌道間距,所以要采用規矩管。岔區尖點處為軌道的實際中心,在其延長線上的某一點為理論中心。道岔區最窄的部位叫咽喉,從實際中心到咽喉無規可壓的區間叫做有害空間。為了保持鋼軌連接處的穩定性,我們需要鋪設夾板,豐沙線采用了魚尾板道岔區的軌枕長度較長,但是寬度不同。我們可以看出鋼軌表面是弧形的,老師說是因為鋼輪在制作時是傾斜的,所以有軌底坡,只有做成弧形才能完全與車輪吻合。這樣在走彎路時,就不會因為內外軌半徑不同而產生蛇形運動,使重心向內移。在彎曲地段,鋼軌外軌超高。這是為了在火車做曲線運動時不擠壓鋼軌。
我們在現場還可以看出,鋼軌表面存在光帶。從光帶的磨損位置可以看出軌道是否合理。若在中間磨損,則合理,若外面上銹,里面光滑,就是不合理的。鐵路另外一個非常重要的組成部分就是扣件,礦石線使用的扣件是道釘。為了防止鋼軌外翻,我們要采用軌撐來保持鋼軌的穩定性。為了保持軌距,我們采用了軌距桿。老師在講解過程中提到,軌道的要素還包括水平(左軌比右軌高多少)、前后高低(一條軌前后高度)、方向(軌道直不直)和軌底坡(軌道表面向內傾斜一個角度,一般為1:20或1:40)。軌道在使用過程中,會有鋼軌損傷,即軌頭地方有損傷,造成軌表面波浪磨耗。鋼軌損傷共分為32大類、99種。在礦石線的某些區段,我們發現了翻漿冒泥現象,這是一種鐵道病害。除此之外,礦石線的道床存在不合格區段,因不透水而被砂子填滿,治理時要清塞道砟,將其洗凈,重新鋪設。在軌道旁邊設有兩處轉折機械,起到信號控制的作用。道岔少時轉折機械少,道岔多時轉折機械多,并一同設有限位器。在鐵軌附近還設有信號機,有紅、黃、藍三種顏色,通過鋼軌傳出信號。
2.4、軌撐:用以支撐鋼軌外側的腰部,以抵抗鋼軌頭部所受之側向力,防止因鋼軌傾斜而導致之道釘松動。
2.5、道釘:道釘的作用在于將鋼軌扣接在軌枕上,并維持兩軌間的固定軌距,最常用的道釘有鉤道釘和螺旋道釘兩種。2.6、道砟:道砟鋪設于路基上,軌枕下,用以藏護軌枕的對象。依鋪設的位置可分上下兩層,上層為頂層道渣,下層為底層道渣。道渣的功用如下:
(1).承受軌枕所傳下的壓力,并將此壓力平均分布在路基上。(2).固定軌枕位置,維持軌道正確的線型和坡度。
(3).排除軌枕周圍及下方雨水,防止路基的土壤因濕軟變形。
(4).增加軌道的彈力,使受列車碾壓后的鋼軌迅速回復原來正確位置。(5).防止軌道生長雜草。
此鐵路的道砟沒有使用花崗巖,所以導致軌枕開裂,道砟變成了土狀。
2.7、防爬器:裝設于鋼軌底下,以其一側頂住軌枕,除用防止鋼軌因車輪滾動所造成的縱向爬行,并可控制鋼軌因溫度升高而產生的延伸現象。
3、斜河澗實習:在斜河澗我們主要觀看了鐵路的路基部分 3.路基的組成
鐵路路基本體主要包括:路基頂面、路肩和路基邊坡。路基是由路基本體和路基附屬設施兩部分組成。
(1)路基頂面路基頂面即路基的頂部,是鋪設軌道的工作面。根據路基頂面形狀,路基頂面的形狀,分為有路拱、無路拱兩種形式。路基頂面的寬度是指從路基一側的路肩邊緣到另一側路肩邊緣之間的距離.(2)路肩與路基邊坡:路基頂面兩側無道床覆蓋的部分。在路基面上留出路肩,一方面是為了加大路基的斷面,防止道碴散落到路基面以外,增加路基的穩定性另一方面是為了設置線路標志、信號標志和堆放必要的養路材料、機具再就是為了便于養路人員在鐵路線路上的走行和避車。路基邊坡:路肩邊緣以外的斜坡。它的主要作用是保持路基的穩定。路基邊坡的坡度取決于邊坡的土質情況,一般來說,邊坡過陡容易發生塌滑,過緩又會增加填挖工程量,浪費土地并增加工程造價。
(3)縱向排水溝位于路堤的兩側,用于縱向排水,以避免水浸路基。一般在路堤施工中,挖掘縱向排水溝的土方均用在了填筑路基上,因而在施工時期掘出的坑洼,叫取土坑。取土坑經過修整,在線路竣工時就成了縱向排水溝。(4)天然護道它的主要作用是為了防止排水溝中的水流直接沖刷路堤邊坡坡腳,穩固和保持路堤的穩定,并為鐵路工作人員行走施工養護提供方便。
(5)側溝路塹中路基面兩側的排水溝叫側溝。它的主要作用是為了排除路基面和路塹邊坡上的地面水,避免水浸路基面,以保持路基面的干燥和線路軌道的穩定。
【實習感想】:這次認識實踐,堅定了我們學好知識的決心,和爭做一名合格的土木工程師的理想。實習的目的主要在于通過老師的親身授課,實地教學,以及現場老師們的現場現身說法。實習的過程中,我們很好地從老師那里直接或間接地獲得生產實踐經驗,積累相關的生產知識。通過實地實習,加深了對本專業方面的生產實踐知識認識,為專業課學習打下堅實的基礎,同時也能夠為畢業后走向工作崗位積累有用的經驗。