道铁工程认识实习

1、 道路与铁道工程认知实习报告 学 院：专业班级 ：姓 名 ： 学 号 ：目录第一部分 前言 3第二部分 专论 4一、 南口青龙桥路线 41. 涵洞 42. 柔性防护和挡土墙 73. 铁路选线设计 104. 铁路轨道 12二、野溪斜河涧路线 161. 轨缝 162. 刨山隧道支护 173. 路堤和路堑 174. 铁路侧沟 18第三部分 结束语 18第一部分 前言2014年11月16日，我们土建学院13级进行了为期一天的道铁工程认知实习。对于初步接触这个领域的我们来说，这次认知实习为我们打开了一扇崭新的大门，让我们知道了什么是道路与铁道工程，具体要研究那些问题，为我们在大三时选择专业做了一个很好的

2、铺垫。在实习现场，在专业带队老师的详细讲解过程中，我们对道路与铁道的类型、结构形式及构筑方法等基础知识有了一个比较全面的了解。实习地点 京张铁路南口青龙桥车站、斜河涧铁道和隧道实习目的 通过实地参观几条具有代表性的铁路，对道铁有一个基本的认识。通过认识实习，使学生对铁道工程中的选线、轨道、路基基本知识有一定的了解，对铁道工程基本结构、修建和安全有一定的认识。另外，通过对不同时期铁道的了解，感受它们的发展和进步。实习内容 先后参观青龙桥火车站、斜河涧铁道和隧道，了解有关铁路选线设计、轨道结构、线路保护等相关知识。实习感受 早上八点从南门集合出发，经过一个多小时的车程，我们到了京张铁路的南口青龙桥

3、路段，开始了一天的实习。小时候我家附近就有一条通向工厂的运输铁路线，因为使用的不是很频繁，所以沿着走的人很多，我也走过不知道多少次，本来以为已经对它很熟悉了，但这次的实习让我对铁路有了完全不同的认识。老师带着我们一边沿着铁路走，一边讲解。涵洞，之字形线路，什么是钢轨和轨枕，为什么道床要用道渣铺垫建成一条铁道竟需要解决这么多的问题，我顿时感受到了学好专业知识的重要性，只有将丰富的理论知识应用到实际中去，才有这一条条铁路的建成。这次实习，不但让我认识了铁路，也让我越发觉得学好专业知识的重要性，增添了我学习专业基础知识的动力。对我来说最重要的，不是了解了多少铁路的知识，而是明白了我们的使命，这个专业

4、存在的意义。今后，我们也许都会成为城市的建设者，铁路或公路、隧道或桥梁，每一个工程都要耗费许多的人力物力，这就要求我们拥有丰富的专业知识和严谨的态度，而我们现在要做的就是朝着这个方向一步步迈进。感谢这次实习，让我收获颇多。第二部分 专论一、 南口青龙桥路线1. 涵洞（1）定义涵洞是指在公路和铁路工程建设中，为了顺利通过水渠而不妨碍交通，设于路基下修筑于路面以下的排水孔道（过水通道），通过这种结构可以排泄水流，还可以通过行人及小型车辆。（2）涵洞的分类 涵洞根据不同的标准，可以分为很多种。 按建筑材料可分为砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵；按照构造形式，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵；&

5、#160;按照填土情况不同分类，涵洞可以分为明涵和暗涵；按水利性能分类，涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。现以表格方式总结如下：【按建筑材料分类】名称石涵混凝土涵钢筋混凝土涵砖涵分类石盖板涵和石拱涵现场浇筑 、预制成拱涵、圆管涵和小跨径管涵、盖板涵、拱涵和箱涵砖拱涵特点造价、养护费用低、节省钢材和水泥节省钢材、易于预制涵身坚固、经久耐用、养护费用少，便于运输取材容易、强度低适用条件产石资源丰富地区产石非丰富地区、跨径较小产石非丰富地区，跨径较大非水流含碱量大或冰冻地区 【按构造形式分类】名称管涵盖板涵拱涵箱涵特点造价低、不需墩台、圬工数量少构造简单、易于维修承载能力大、砌筑容易

6、整体性强、用钢量多、造价高、施工困难使用条件低路基上修建跨越深沟、高路堤 【按洞顶填土情况分类】名称明涵暗涵特点洞顶不填土洞顶填土大于50cm使用条件低路堤或沟渠高路堤、深沟渠 【按水利性能分类】名称无压力式涵洞半压力式涵洞压力式涵洞特点入口处水流的水位低于洞口上缘，洞身全长范围内水面不接触洞顶入口处水流的水位高于洞口上缘，部分洞顶承受水头压力进出口被水淹没，涵洞全长范围内以全部断面泄水 下面主要介绍实际参观的京张铁路涵洞。 结构涵洞是设于路基下的排水孔道，通常有洞身、洞口建筑两大部分组成。洞身由若干管节组成，是涵洞的主体。它埋在路基中，具有一定的纵向坡度，以便排水；端墙和翼墙位于入口和出口及

7、两侧，起挡土和导流作用，同时还可以保护路堤边坡不受水流冲刷。涵洞组成，涵洞一般横穿路堤下部，多数洞顶有填土，采用单孔或双孔，孔径0.756 m。京张铁路涵洞采用双孔。洞身建筑洞身形成过水孔道的主体，它应具有保证设计流量通过的必要孔径，同时又要求本身坚固而稳定。洞身的作用是一方面保证水流通过，另一方面也直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。洞身通常由承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、基础以及防水层、伸缩缝等部分组成 。钢筋混凝土箱涵及圆管涵为封闭结构，涵台、盖板、基础联成整体，其涵身断面由箱节或管节组成，为了便于排水，涵洞涵身还应有适当的纵坡，其最小坡度为0.3%。 

8、京张铁路涵洞属于拱涵。拱涵一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍的涵洞形式。由洞身、出入口端墙、翼墙和出入口的铺砌组成。洞身又分为拱圈、边墙（双孔的还有中墩）及基础三部分。拱圈一般采用最小厚度为40 cm的等截面圆弧，边墙及中墩用以支承拱圈，边墙内侧为竖直面，外侧为适应拱脚较大水平力而设有斜坡；基础根据孔径大小一般采用整体式或分离式；洞身全长一般不做成整体，而是用沉降缝将洞身分割为若干涵节，以适应不同基底应力导致不均匀下沉产生的不规则断裂。拱涵的出入口均设有端墙和翼墙，作用是保证水流顺畅流入洞内，防冲、防渗及维护路堤的稳定。此外，为防止对出入口基础及路堤的冲刷，在其一定范

9、围内的沟床还应进行铺砌加固。洞口建筑洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。洞口建筑由进水口、出水口和沟床加固三部分组成。洞口的作用是：一方面使涵洞与河道顺接，使水流进出顺畅；另一方面确保路基边坡稳定，使之免受水流冲刷。沟床加固包括进出口调治构造物，减冲防冲设施等。 京张铁路涵洞采用八字式洞口。 正八字式洞口由敞开斜置八字墙构成，敞开角宜采用30°，且左右翼墙对称；适用于河沟平坦顺直，无明显沟槽，且沟底与涵底高差变化不大的情况。当八字墙与路中线垂直时，称直墙式洞口；适用于涵洞跨径与沟宽基本一致，无需集纳和扩散水流或仅为疏通两侧农田灌溉时的情况。八字墙墙身宜由块（片

10、）石砌筑，有条件时可做料石或混凝土预制块镶面。当地形和水流条件要求涵洞与路线斜交时，应做斜八字式洞口，分斜交斜做或斜交正做，洞口建筑应作特殊设计。 要求 由于涵洞是处于大自然环境（风、霜、雨、雪、冰冻、高温、水流冲击）和行车荷载的作用下，因此对涵洞的建造有如下要求：（1）满足排泄洪水能力，保证在50年一遇洪水的情况下，顺利快捷地排泄洪水。（2）具有足够的整体强度和稳定性，保证在设计荷载的作用下，构件不产生位移和变形 。（3）具有较高的可靠性和耐久性，保证在自然环境中，长期完好，不发生破损 。 2.柔性防护和挡土墙（1）柔性防护又称边坡防护网，分为主动防护和被动防护

11、。主动防护系统是以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护斜坡或岩石上，以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及为岩崩塌（加固作用），或将落石控制于一定范围内运动（围护作用）；被动防护是由钢丝绳网、环形网、（需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅）、固定系统（锚杆、拉锚绳、基座和支撑绳）减压环和钢柱四个主要部分构成。钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，对所防护的区域形成面防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到边坡防护作用。下面主要对主动防护进行介绍。构造通过钢丝绳锚杆或支撑绳，钢筋（可施加预应力）或钢丝绳锚杆（有边沿支撑绳时采用）、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定方式 。特性具有高柔性，高防护

12、强度，易铺展性。适应任何坡面地形，安装程序标准化、系统化，工期短，施工费用低。系统材料的特殊制造工艺和高防腐防锈技术，决定了系统的超高寿命。系统能将工程对环境的影响降到最低点，其防护区域可以充分的保护土体、岩石的稳固，便于人工绿化，有利于环保。作用原理上类似于喷锚和土钉墙等面层护坡体系，但因其柔性特征能使系统将局部集中荷载向四周均材质:钢丝绳网、普通钢丝格栅（常称铁丝格栅）和TECCO高强度钢丝格栅 匀传递以充分发挥整个系统的防护能力，即局部受载，整体作用，从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求 。优势对于集中分布、相互嵌锁的危石群，一旦个别崩落，即会诱发更多的危石崩落，若采用拦

13、截措施，结构的防护能力必然要求很大，而且在现场需要有有效拦截的位置。柔性防护的最大优势在于可以不直接在危石上进行钻孔作业，而将锚杆设置在周边的稳定基岩上，利用柔性网的连续铺挂和张紧来实现“包裹式加固”从而避免了施工风险。在旅游地区，防护工程的景观效果也是一个必须重视的因素，封闭式的圬工结构将使该边坡完全丧失植被自然生长发育的可能性，而从周边自然条件看，裸露的岩石边坡将来是可以有植被生长发育的，此外，人工圬工面特别是喷射混凝土必将带来与周边自然环境不协调的局部景观破坏。系统的开放性，使得地下水可以自由排泄，避免了由于地下水压力的升高而引起的边坡失稳问题；该系统除对稳定边坡有一定贡献外，同时还能抑

14、制边坡遭受进一步的风化剥蚀，且对坡面形态特征无特殊要求，不破坏和改变坡面原有地貌形态和植被生长条件，其开放特征给随后或今后有条件并需要时实施人工坡面绿化保留了必要的条件，绿色植物能够在其开放的空间上自由生长，植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体，从而抑制坡面破坏和水土流失，反过来又保护了地貌和坡面植被，实现最佳的边坡防护和环境保护目的。 （2）挡土墙 挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基底；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的

15、后端称为墙踵。挡土墙的类型挡土墙按照墙的位置、材料、结构形式可以划分为以下几种类型。按照墙的位置，可分为路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型。按照墙体材料，挡土墙又可分为石砌挡土墙，砖砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙和加筋土挡土墙等类型。按照墙的结构形式，挡土墙可分为重力式、衡重式、半重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、柱板式、垛式等类型。其中，重力式、衡重式多用石砌。半重力式用混凝土浇注，视需要也可以在受拉区加少量钢筋，以节省圬工。其他类型多用钢筋混凝土就地制作或预制拼装。 挡土墙的作用在路堑地段，若开挖后的路堑边坡不能自行稳定，可在坡脚处设置挡土墙，以支撑边坡，降低挖方边坡高度，减少挖

16、方数量，避免山体失稳坍滑。在地面横坡较陡，填筑路基难以稳定，或征地、拆迁费用高的填方路段，可以在路肩或填方边坡的适当位置设置挡墙，以收缩路堤坡脚，减少填方数量或减少拆迁和占地面积，保证路堤稳定性。对于沿河路基，为避免沿河路基挤缩河床，防止水流冲刷路基，可以在沿河一侧路基设置挡土墙。在某些挖方路段，原地面有较厚的覆盖层或滑坡，可以在路堑边坡上方设置挡土墙，防止山坡覆盖层下滑和抵抗滑坡。其他还有设置于隧遭洞口的洞口挡墙和设置于桥头的桥头挡墙(即桥台)等。3.铁路选线设计 （1）铁路的分类铁路根据管理和使用对象不同划分为国家铁路、合资铁路、地方铁路、专用铁路和铁路专用线等种类；根据运输性质划分为客运

17、专线、货运专线和客货混运铁路；根据正线数目划分为单线铁路、双线铁路和多线铁路；根据牵引种类划分为电气化铁路、内燃牵引铁路和蒸汽牵引铁路；根据地形条件划分为越岭铁路、河谷铁路、平原丘陵地区铁路等。（2）线路的分类铁路包含多种线路，根据在路网中的地位和作用可以划分为干线、支线、联络线等；根据接轨点及用途不同可以划分为正线、安全线、避难线、专用线等；站内线路分为正线、到发线、货物线等。 （3）青龙桥“之”字形铁路线路设计 一百多年前，詹天佑主持设计修建京张铁路时遇到了很多难题，其中最大的难题就是修筑从南口到八达岭岔道城的关沟段铁路。这段路地势陡，坡度大，最大坡度达 33，即每前进1000米，坡度就上

18、升33米。这样的坡度，火车是不能直接爬上去的。因为，当时火车最高爬坡率只有25，于是詹天佑借鉴美国高山地区铁路设计，设计出用“长度”换“高度”的 “人字形”铁路。 当列车行驶到这一路段时，用两个机车前牵后推，由石佛寺引上山，沿人字形线路一边，经过黄土岭线路的入口到达青龙桥车站，然后列车掉头退回，后推机车改为前牵，前牵机车改为后推，沿人字形的另一边，向西北方向直接进入八达岭隧道。这样的设计可以将线路的坡度降低至28，隧道也由原测的1800米缩短为1091米，而且工程费用还可节省10万两白银，施工的强度和难度也相对降低了。人字形铁路的修筑，成为京张铁路的一个创举（4）铁路单、双线设计单线铁路运营过

19、程中会涉及列车避让等问题，降低铁路客运效率，而双线铁路由于上下行分开，所以大大提高了客运能力，一般而言，双线铁路的客运能力是单线铁路客运能力的6、7倍甚至更高。（5）铁路到发线有效长度到发线有效长度是指能满足该区段旅客列车最大编组辆数的长度。一般车站为650米到1000米左右长度。到发线有效长度是适应列车最大编组辆数的，所以有效长度越长，铁路客运量会相应的提高。（6）铁路爬坡与铁路曲线铁路爬坡时靠的是机车牵引，坡度越大，牵引越费力，列车所能携带的车厢数就越小，客运能力受到限制。另外，铁路在弯道处的车速降低，对钢轨的要求也比直线行车时大，因此铁路线尽量避免设置弯道。 4.铁路轨道 轨道是由路基面

20、以上的道床、轨枕、钢轨、联结零件、道岔和防爬设备等组成的结构物。分为主要设备和附属设备。 主要设备：钢轨与配件、轨枕与扣件、道床的作用、道床的类型及主要尺寸、轨道的类型及其选定。附属设备：防爬设备、加强设备、明桥面轨道、平交道口、限界。 （1）钢轨及配件 作用：钢轨一方面承受车轮传来的动载重(冲击力)并把它传到轨枕上去；另一方面引导列车按一定的方向运行。另外，在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨还起着轨道电路的作用，必须具有足够的强度、韧性和耐磨性能。 类型：钢轨的类型是以每米长的钢轨质量千克数表示的。目前，我国铁路上使用的钢轨有75 kgm、60 kgm、50 kgm、43 kgm和38 kgm

21、等几种。钢轨的断面形状采用具有最佳抗弯性能的T字形断面，由轨头、轨腰以及轨底三部分组成。其标准断面形状如图。为使钢轨更好地承受来自各方面的力，保证必要的强度条件，钢轨应有足够的高度，其头部和底部应有足够的面积和高度，腰部和底部不宜太薄。AT轨：此外，为了适应道岔、特大桥和无缝线路等结构的需要，我国铁路还采用了特种断面(与中轴线不对称工字型)钢轨。目前，采用较多的为矮型特种断面钢轨，简称AT轨。 （2）轨距 轨道的轨距定义为两根钢轨顶面下1.588厘米处的内侧间隔距离。我国的轨距规定为1435厘米。 （3）扣件与垫板 扣件是连接钢轨和轨枕的中间连结零件。 作用：将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻止

22、钢轨相对于轨枕的纵横向移动。在混凝土轨枕的轨道上，由于混凝土轨枕的弹性较差，扣件还需提供足够的弹性，吸收震动。分类组成：扣件包括普通道钉、螺纹道钉、刚性或弹性扣铁、垫板、垫层、防爬器及轨距杆等。木枕和钢轨的联结一般采用普通道钉，也用普通道钉固定，它安装方便，应用广泛。普通道钉 弹条扣件垫板的作用与扣件相似，主要是提供弹性、吸收震动。木枕和钢轨间常用铁垫板，而采用混凝土的轨枕的轨道,轨枕和钢轨间须设置弹性垫层以减少冲击力。 （4）铁路道岔 道岔在铁路线路上起到重要作用，是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，通常在车站、编组站大量铺设。有了道岔，可以充分发挥线路的通过能力。即使是单线

23、铁路，铺设道岔，修筑一段大于列车长度的叉线，就可以对开列车。 组成 主要由转辙器、辙叉和连接轨道组成，即转折部分、连接部分、撤叉部分。在转折部分，由一个基本轨和两个尖轨组成，转折机械以电作为动力，在设计时需要考虑减小摩擦力，这可以减少摩擦系数或者变滑动为滚动。在辙叉部分，辙叉可以分为固定辙叉和可动辙叉，前者适用于低速铁路，后者适用于高速铁路。 作用道岔的作用是为机车车辆由一股轨道转入另一股轨道提供通道。分类道岔分为单开道岔、双开道岔、三开道岔、以及多开道岔。最常见的是普通单开道岔。它由转辙器、连接部分、辙叉及护轨三个单元组成。转辙器包括基本轨、尖轨和转辙机械。当机车车辆要从A股道转入B股道时，

24、操纵转辙机械使尖轨移动位置，尖轨1密贴基本轨1，尖轨2脱离基本轨2，这样就开通了B股道，关闭了A股道，机车车辆进入连接部分沿着导曲线轨过渡到辙叉和护轨单元。这个单元包括固定辙叉心、翼轨及护轨，作用是保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处。在车轮在通过辙叉时，从两根翼轨的最窄处到辙叉心的最尖端之间有一段空隙，这就是道岔的有害空间。车轮通过此处时， 有可能因走错辙叉槽而引起脱轨。设置护轨的目的也就在此，它要强制引导车轮的运行方向。尽管如此，这个有害空间存在限制了列车通过道岔的速度，对开行高速列车十分不利。 解决道岔有害空间的根本之道，当然是消灭有害空间。既然普通道岔做不到，就必须研制特殊道岔活动心轨道

25、岔。活动心轨最主要的特点是辙叉心轨可以板动。当我们要开通某一方向股道时，活动心轨的辙叉心轨就与开通方向一致的翼轨密贴，与另一翼轨分开，这样一来，普通道岔的有害空间就不存在了。实践证明，消灭了道岔有害空间，行车更加平稳，过岔速度限制较小，因而特别适合运量大，需要开行高速列车的线路使用。 （5）轨枕 作用 铺设在道床和钢轨之间，用以承受从钢轨传来的力和振动，并传给道床；同时用以保持钢轨轨距和方向。 分类 轨枕按材料性质分为木枕、混凝土枕和钢枕三种。 钢枕的优点是抗腐菌侵蚀，抗白蚁和虫蛀；缺点是易受化学性腐蚀，不绝缘，维修费用高。钢枕仅在联邦德国和瑞士的一些铁路上，以及地处热带的一些铁路上应用，中国

26、尚未应用。木枕的优点是弹性好，易于铺设，与钢轨的联结比较简单，绝缘性能好；缺点是使用寿命短（如易腐朽、易机械磨损及劈裂）。世界各国铁路用木枕铺 设的轨道约占轨道总长的70%。混凝土枕，在第二次世界大战以后开始大量采用，它的优点是稳定性好，使用寿命长，养护维修费省；缺点是重量大、弹性及绝缘性能差，在轨底部分须设缓冲绝缘垫层等。（6）道渣道渣的作用是将轨枕的荷载均匀地传布到路基上、承担荷载，防止轨枕的纵向和横向移动，保持轨道的稳定性，吸收震动；为轨道提供良好的排水、通风条件，以保持轨道干燥，使轨道具有足够的弹性；同时让人容易忽略的作用是可以防止杂草生成。二、 野溪斜河涧路线1. 轨缝普通线路上铺设的钢轨一般为标准长度的钢轨，并将其逐根连接。为便于钢轨的热胀