鐵道工程實習報告

2021-09-27 14:42:06 字數 4840 閱讀 1179

第一部分前言

5月23日、5月30日兩天,我們在南口、斜河澗、青龍橋、臥虎山等地以不同的鐵路為主,學習了鐵路方面的相關知識,同時對隧道也進行了觀察與認知,同時對隧道的選線與當地地質地貌的關係進行了分析。

實習中,主要以斜河澗的豐沙鐵路路線、南口的鋼結構橋以及青龍橋的京張鐵路為實習觀測點。1、在豐沙線,主要講述了軌道、道岔、軌枕、以及道砟等不同方面的道路與鐵道方向專業知識。2、在青龍橋,我們看到了由詹天佑牽頭設計的京張鐵路的「之」字形線路,該線路目前仍處於運營階段。

在這裡老師重點講述了道岔知識,同時講了關於涵洞方面的知識。3、在古北口火車站,我們爬上山,看到了火車在眾人面前呼嘯而過。此處重點講述了隧道方面的知識。

第二部分專論

一、 鐵路認識實習

鐵路線路

鐵路線路是由路基、橋隧建築物(包括橋梁、涵洞、隧道等)和軌道(包括鋼軌、軌枕、聯結零件、道床、防爬裝置和道岔等)組成的乙個整體工程結構。

1、 路基

鐵路路基是為滿足軌道鋪設和運營條件而修建的土工構築物。路基必須軌頂設計標高,並與橋梁隧道連線組成完整的鐵路線路。鐵路線路工程中,路基常見的兩種基本形式是路堤和路塹。

路堤:當鋪設軌道的路基面高於天然地面時,路基以填築方式構成。如我們在豐沙線所見的路基形式。

路塹:當鋪設軌道的路基面低於天然地面時,路基以開挖方式構成。如我們在古北口火車站以及青龍橋所見路基形式。

2、 軌道

作為乙個整體性工程結構,軌道鋪設在路基之上,起著列車執行的導向作用,直接承受機車車輛及其荷載的巨大壓力。在列車執行的動力作用下,它的各個組成部分必須具有足夠的強度和穩定性,保證列車按照規定的最高速度,安全、平穩和不間斷地執行。

1 鋼軌

鋼軌的作用是直接承受車輪的巨大壓力並引導車輪的執行方向,因而它應當具備足夠的強度,穩定性和耐磨性。

鋼軌的斷面形狀採用「工」字形,由軌頭,軌腰和軌底組成。

在我國,鋼軌的型別或強度以每公尺長度的重量表示,現行的標準鋼軌型別有:75kg/m,60 kg/m,50 kg/m等。在實習過程中了解到,豐沙線鋼軌採用60kg/m鋼軌。

目前我國鋼軌的標準長度有25m和12.5m兩種。此外,還有專供曲線地段鋪設內軌用的標準縮短軌若干種。觀測後了解到,豐沙線的鋼軌軌距為1435mm標準軌,一根鋼軌長度為25m。

火車在鋼軌上行駛,會對軌道產生磨損,形成拋光的平面,稱為光帶,通過光帶,可以看出鋼軌的鋪設是否合理,如果中間磨光,即為合理光帶,如果靠外面或靠裡面生鏽,就是不合理磨光。

合理的磨光不合理的磨光

同時,在不同情況下,還會出現鋼軌損傷,表現為鋼軌軌頭部分有波浪形磨損。鋼軌軌道間一般用夾板來進行連線。

2 軌枕:

1) 木枕豐沙線採用木枕,現場觀察來看,可以看出木材材料為松木,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**路上更換簡便,並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,而且由於木材不是個相同性,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,豐沙二線採用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,尤其適用於高速客運線。軌枕因應用範圍不同,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) 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、行車速度及線路裝置條件確定,並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、方向易於保持,對行車速度高的地段尤為重要。但也不能太密,太密則不經濟,而且淨距過小,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.坡度大於12‰的下坡制動地段;

c.長度等於或大於300m的隧道內線路。

3 扣件

扣件是連線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於軌枕的縱橫向移動。在混凝土軌枕的軌道上,由於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,並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,便於拆卸。

扣板式扣件 ω型彈條扣件

4 道釘

道釘就像長螺絲釘,他將鐵軌固定在軌枕上,一般應用於木枕。如上圖所示。

5 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並固定軌枕的位置,阻止軌枕縱向或橫向移動,緩和機車車輛輪對對鋼軌的衝擊。

道渣是直徑20-70mm的小塊狀花崗岩,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衝擊和振動,使列車執行比較平穩,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。

6 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線裝置,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,修築一段大於列車長度的叉線,就可以對開列車。

對於道岔的認識實習,主要是在青龍橋站。這裡有著名的由詹天佑牽頭設計的「之」字形鐵路。

我們可以看見這裡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。

道尖道岔

從圖中可以看出,刀叉有兩個中心,其中乙個是實際中心,就是道岔尖端,另乙個是理論中心,即兩條邊延長線交點。對固定道岔,是會產生有害空間,而移動心軌,則可以消除這個問題。

3、 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、鋼軌訊號箱、線路標誌等等,不一一枚舉。

公里標二、 隧道涵洞

1、 涵洞

涵洞是公路或鐵路與溝渠相交的地方使水從路下流過的通道,作用與橋相同,但一般孔徑較小,形狀有管形、箱形及拱形等。此外,涵洞還是一種洞穴式水利設施,有閘門以調節水量。

涵洞主要由洞身、基礎、端牆和冀牆組成。洞身由若干管節組成,是涵洞的主體。它埋在路基中,具有一定的縱向坡度,以便排水;端牆和翼牆位於入口和出口及兩側,起擋土和導流作用,同時還可以保護路堤邊坡不受水流沖刷。

涵洞的孔徑一般是0.75~6m。

我們看到的斜河澗鐵路涵洞是鐵路段排水用的。在青龍橋,我們可以看到2023年就修築的兩個涵洞。

京張鐵路涵洞排水涵洞

2、 隧道

鐵路隧道是修建在地下或水下並鋪設鐵路供機車車輛通行的建築物。根據其所在位置可分為三大類:為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道;為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道;為適應鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。

這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。

這次實習當中我們看到的大都是山嶺隧道,在斜河澗隧道,我們主要觀察了隧道的洞門和講解了隧道的施工方法,以及隧道選址與地質岩石的關係。

① 洞門

我們看到了兩種洞門,一種沒有襯砌,一種有襯砌。原因是洞門所在的地質岩性不同。

無襯砌有襯砌

無襯砌的原因:該隧道這一側圍岩為奧陶系中統馬家溝組厚層灰岩,隱晶結構,單軸極限抗壓強度為30mpa,風化不嚴重,岩石工程性質良好,岩體結構特徵介於整體結構與層狀結構之間。隧洞圍岩層完整而堅硬,岩層傾向又與破向相反(反傾向),因此工程性質良好。

有襯砌的原因:此側岩體風化較嚴重,植被茂盛,能夠截留較多的地表徑流而形成窪地,進而促進水對可溶岩的溶蝕能力,可以看到小型的岩溶洞穴,並填充了水流沖刷物,這些特徵使得該圍岩相對破碎,完整性較差,岩體強度減弱,所以就用襯砌進行加固維護。

② 隧道選線與工程地質的關係

影響隧道的選線的因素主要有兩個:安全與經濟,其中安全應該放在第一位。我們要根據不同地質構造特徵和岩體的特性,以及周圍的環境因素來選址,之後再綜合衡量經濟等各種因素選擇最為合適的路線和位址。

我們不要因為開始時的節約財力而選擇地質很差的路線而像關溝隧道那樣進行改線,或是像斜河澗隧道那樣再花更多的錢進行維護。

在實習中我給我印象最深的是位於臥虎山潮河關的桃山隧道,由於當時的隧道工程設計人員選線時,沒有考慮到這裡特殊的山體岩性,導致修建隧道的時候,施工產生的振動載荷使得山體發生滑坡,二號隧道因滑體廢棄,從而導致了三號、四號隧道也無法使用。造成了巨大的工程事故,經濟損失在現在算來有

六、七個億!

所以我們作為工程設計選線人員,一定要注意沿線的地形地貌,特別是邊坡選線,否則將造成無法挽回的後果!

潮河關南端崩塌性滑坡剖面示意圖

第三部分總結

通過這次實習,我了解了鐵路以及隧道的一些基本知識。對於鐵路來說,我認識了軌道、道岔、道床、路基等一些鐵路線路基本組成的特點,對比了不同種類如豐沙線、豐沙二線、青龍橋、古北口等鐵路的不同特點。同時了解到一些鐵路的危害如翻漿冒泥、光帶的不均勻等。

鐵道工程實習報告

學院 土木建築工程學院 專業班級 土木1208 姓名 學號 指導教師 道路與鐵道工程系 實習日期 2014年7月11日 目錄第一部分前言 2第二部分專論 3 1 鐵道概論 3 2 實習內容 4青龍橋火車站軌道認識及 之 字形鐵路 4斜河澗 妙峰山段鐵路路基認識 8第三部分結論及建議 11第四部分結束...

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