土木工程認識實習報告 道鐵方向

2021-10-04 05:12:28 字數 4897 閱讀 1055

——道鐵方向

姓名:班級

學號背景

鐵路作為一種陸上運輸,是指以機車牽引列車在兩條平行的鐵軌上走。廣義的鐵路運輸還包括磁懸浮列車方式、纜車、索道等非鋼輪行進的方式,或稱軌道運輸鐵路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,因而鐵路的舒適度,以及對能量的節省很多時候都優於其他的運輸方式。

與此同時,鐵軌能平均分雜湊車的重量,列車的載重力大大提高。

鐵路作為陸上運輸的主力軍,在長達乙個多世紀的時間裡居於壟斷地位。但是自本世紀以來,隨著汽車、航空和管道運輸的迅速發展,鐵路不斷受到新的浪潮的衝擊。

為了適應社會和經濟發展的需要,適應貨主和旅客安全、準確、快速、方便、舒適的要求,各國鐵路紛紛進行大規模的現代化技術改造,同時改革運輸組織工作,積極採用高新技術,在過載、高速運輸和資訊科技方面取得了新的突破,使鐵路增添了新的活力,在陸上運輸中仍繼續發揮著骨幹作用,在現代化運輸方

式中占有著重要的地位。

一: 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,對道鐵有乙個感性的認識。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。

二:實習地點

野溪——斜河澗地質路線、青龍橋八達嶺京張鐵路

三:實習內容

1、 鐵路的基本結構

鐵路的基本結構如下:由上往下看,鋼軌固定放在枕木上,枕木之下為道碴。此外還有起聯結作用的一些零件、道岔和防爬裝置等。

以鋼鐵製成的路軌,可以比其它物料承受更大的重量。枕木亦稱軌枕,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道碴,是為軌道提供彈性及排水功能。

鐵軌也可以鋪在混凝土築成的基座上。各個構件的認識總結如下:

(1) 鋼軌

鋼軌是鐵路軌道的基本承重結構,它用於引導機車車輛行駛,並將所承受的荷載傳布於軌枕、道床及路基上,同時為車輪的滾動提供最小阻力的接觸面。鋼軌要求有足夠的承載能力、抗彎強度、斷裂韌性、穩定性及耐腐效能。20世紀80年代,世界各國鐵路,除英國部分鐵路鋪設雙頭鋼軌外,均鋪設工字形截面鋼軌。

它由軌頭、軋腰和軌底三部分組成。

鋼軌按軌距分窄軌、標準軌、寬軌。由於近代西方列強在中國劃分勢力範圍,各自在中國修建了一些鐵路,但是由於各國的標準不同,因此舊中國的鐵路各種軌距的都有。新中國成立以後,鐵路完全採用軌寬為1435mm的標準軌。

鋼軌可根據每公尺的重量分為重型和輕型鋼軌。重型鋼軌適用於運量大、速度高及行駛過載車輛的鐵路;輕型鋼軌則用於運量較小的鐵路及站線上。在大運量鐵路上鋪設重型鋼軌,可以減少養護維修費用,並可降低行車阻力,節約燃料。

我國現在由於經濟發展和運輸需求的增長,重型鋼軌使用越來越多。

軌枕的作用是支承鋼軌,並將鋼軌傳來的壓力傳遞給道床,同時可有效地固定鋼軌的位置,並保持鋼軌軌距。我國普通軌枕的長度為2.5m,道岔用的岔枕及鋼橋用的橋枕長度為2.

6一4.85m等多種規格。每公里線路鋪設軌枕的數量在1440一1840根之間,鋪設軌枕數越多,軌道強度就越強。

軌枕按其製作材料的不同,主要有木枕和鋼筋混凝土枕兩種。木枕因其彈性好、形狀簡單、容易加工、重量輕、容易鋪設、容易更換等優點,自有鐵路以來就為世界各國鐵路廣泛使用。但木材消耗量大,易腐蝕,使用壽命較短。

鋼筋混凝土枕因使用壽命長、穩定性能好,可提高軌道的強度和穩定性,減少線路的養護工作量,以及材料**較廣,還可大量節省木材,在我國鐵路上已得到廣泛採用。

同時根據使用需要,鋼軌應有一定的標準長度。我國的標準是25 m/段,有些高速鐵路為100m/段。

◆ 鋼軌傷損

鋼軌作為一根支承在連續彈性基礎上的無限長梁,主要承受來自機車車輛的集中垂直荷載,在其斷面上產生一定的彎矩。鋼軌由於斷面抗彎強度不足而損壞的事例較少。鋼軌更換的主要原因是磨耗和疲勞傷損。

鋼軌的磨耗在直線及麴線上有不同形式和程度上的表現。直線上主要為接頭部分的鞍形磨耗。曲線上主要為外股鋼軌的側面磨耗、內股鋼軌的頭部波形磨耗,在小半徑曲線上更顯得特別嚴重。

鋼軌疲勞傷損的主要表現是核傷。它起源於軌頭內部存在的細小裂紋。隨著機車車輛通過時軌頭內部出現極為複雜的應力組合,使這一細小裂紋先是成核,然後再向軌頭四周發展,最後則在無預兆下猝然折斷,引起後果十分嚴重的行車事故。

(2) 軌枕

軌枕是鐵路路軌的組成部份之一,與路軌底部直接連線,作用是承受鋼軌傳來的垂直力和水平力,並把這些力分布於道床上,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,平均分布在於道碴之上,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。材料一般採用柚木,取其堅固耐用,並有天然防蛀物質,但由於現在**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,儘管注入了瀝青,但是效果並不好,開裂仍然明顯。

在妙峰山豐沙ⅱ線的軌道上,由於年代比較久遠,因此還使用的是木枕。木枕的優勢在於其彈性很好。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。

木枕的製作、鋪設、連線簡便,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,而採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,老師還強調了乙個細節,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,有助於防止滑移。

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。混凝土軌枕的強度高,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。

(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,然後才鋪上枕木及路軌。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,然後才鋪上枕木及路軌。

使用道碴的好處,在於排水容易及容易調校路軌位置,同時由於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。

碎石同時可分雜湊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,並可減少噪音,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,並要補充碎石,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,最後鋪設鋼軌,但這種線路不適於列車高速行駛。

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、線路維修頻繁的後果,安全性、舒適性、經濟性相對較差。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裡。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

道岔是機車車輛從一股軌道轉向或越過另一股軌道的裝置,是軌道的重要組成部分。有線路連線、線路交叉及線路連線與交叉等三種基本形式。常見的線路連線有普通單開道岔、單式對稱道岔及三開道岔;線路交叉有直角交叉及菱形交

叉;連線與交叉有交分道岔及各種交叉渡線。應用這些道岔,可以把不同位置和方向的軌道相互連線起來。普通單開道岔鐵路上使用最為普遍的線路連線裝置,佔各類道岔總數的90%以上。

主線為直線,側線由主線向左側(稱左開道岔)或右側(稱右開道岔)出岔。

道岔是把兩條或兩條以上的軌道在平面上進行相互連線或交叉的裝置。道岔的構造複雜,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、連線部分及岔枕、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,因此設定了護軌,強制引導車輪的執行方向。儘管如此,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:一是控制車輪的執行方向,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**緣衝傷。護軌是保證行車安全的重要部分。

(5)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。

因此,扣件必須具有足夠的強度,耐久性,和一定的彈性,並有效地保持鋼軌與軌枕之間的可靠聯結。

2、選線

鐵路的選線,就是根據自然條件和運輸任務,結合鐵路動力裝置,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裝置配合方案的,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年代以後,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。

幹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。

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