道铁方向认知实习报告- 北交大

土木工程之道铁方向

认

知 实 习 报 告

正文内容概要

*实习时间及形式

*实习目的

*实习项目简介

*具体的实习内容及配图

*认知实习的感悟及总结

1.实习时间及形式：

实习时间：2014年11月23日

实习形式：由相关专业老师带领进行参观实习。

内容：在老师带领下上午参观了青龙桥火车站附近铁路以及一些京张铁路旧址。下午参观了斜河涧的铁路路段。

2.实习目的及任务：

除去理论学习，实习是专业学习另一个关键。让学生通过实习更加了解土木铁道工程专业内容及专业知识实际应用。通过实地的参观和相关专业老师的讲解可以激发学生学习铁道工程的兴趣，提高学生的专业意识，提高学习的效果。在以往的理论知识的基础上，使学习基础更加扎实；也为后来的相关专业课程的学习做铺垫，同时培养了解决问题的能力。

3.学习项目简介、具体的学习内容 A.青龙桥火车站简介

由于地势原因，京张铁路在此以折返式铁路爬坡，一般将该段称为“人”字形铁路。青龙桥站现仅作为上行线折返点，相应的下行线折

返点为青龙桥西火车站。现为2台2道，每天有8列由延庆火车站开往北京北火车站的柴油动车组旅游专列在此折返。

青龙桥火车站是京包铁路（原京张铁路）上的一个小火车站，位于北京市境内，建于1908年。站名为关宪钧题写于光绪戊申（1908年）秋季，站房保留修建时的样式。站房旁有人工转辙器模型，可供游览者尝试操作。站房右侧有京张铁路纪念碑及詹天佑塑像，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迁葬于塑像后方，书“詹天佑先生之墓”，其后有迁墓时所立的詹天佑先生生平。詹天佑铜像及墓为北京市文物保护单位，青龙桥站为爱国主义教育基地。

相关专业知识分析

1.涵洞以及路基

涵洞，是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，设于路

基下修筑于路面以下的排

水孔道（过水通道），通过这种结构可以让水从公路的下面流过。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或横跨

大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或农田灌溉作为水渠。涵洞主要由洞身、基础、端和冀墙等，是根据连通器的原理，常用砖、石、混凝土和钢筋混凝土等材料筑成。

路基方面，如图看到的表面是一些土体，内部会进行一些设计，越靠近轨道就会越加固，包括选什么填土来填筑。填筑时有时会找不到适合的填筑材料，一方面可以从原地方进行运送，一方面可以进行就地改良。

2.轨道结构承受载荷情况

轨道结构与火车运行速度和载客的舒适度息息相关，列车的荷载很大。一般的特快列车的两个车轮一般称之为车轴。轴重大概是21吨到23吨。高铁的轴重是16吨左右。重载铁路轴重是30吨。这些是静载荷，如果运行，存在冲击和震动，需要承受的载荷更大。 2.轨道结构分类

钢轨是最直接承受荷载和分布荷载的部位。钢轨和火车的接触部位

很小，接触部位的应力会达到几百甚至是上千兆帕。钢轨需要有很大的很高的承受载荷的能力。钢轨下面的混凝土结构被称

为轨枕结构。轨枕和钢轨之间的连接被称为扣件结构。轨枕下面碎石组成的被称为道渣，又称为散体道床。 3.轨道各部分作用

钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提

供连续、平顺和阻力最小的，滚动表面。我国钢轨的标准长度为12.5m和25.0m两种。特重型、重型轨采用25.0m的标准长度钢轨，其他类型轨道可采用12.5m25.0m标准长度钢轨。

如图所示的是檀条式的扣件结构，还有许多种类的扣件结构。连接钢轨和轨枕，起到约束钢轨的作用。给钢轨提供一个垂向的支撑，横向的限位和纵向的约束。

混凝土轨枕应用很广，因为其便宜并且承受载荷能力较强。分为一型二型三型及宽枕。发展趋势是混凝土材料的高性能化，轨枕也越来越重型化。一根轨枕可以达到三百多公斤，宽枕可以达到四百多公斤。轨枕的铺设密度也是有要求的。大部分是一公里1667根，曲线半径处会加强到1760根。

散体道床结构有一级，二级和特级的。特级一般用于高速和快速铁路。是用来约束轨排结

构的，轨排大部分是埋入道渣结构中的。轨排的纵向和横向以及垂向支撑都是靠道渣约束的。道渣还提供一定弹性的支撑，列车的荷载不

断往下传递，道渣通过颗粒之间的咬合，摩擦，压缩给列车运行提供了一定的弹性。

轨距拉杆规矩拉杆是用一根杆件在轨底将两根钢轨连接起来，以提高钢轨的横向稳

定性，提高轨道保持轨距的能力。有些线路有轨道电路，轨距拉杆当中用绝缘零件隔开。用来保证轨距，控制相对位置。

轨道部件中，为了有效地抗轮轨横向力，在钢轨外侧安装的部件。轨撑一般安装在小半径曲线轨道外股钢轨的外侧，以防止列车通过曲线时，过大的横向力造成轨道横向位移过大，甚至造成钢轨的翻倒。一般轨撑用于木枕轨道较多。在大多数道岔尖轨部位，在基本轨外侧也安装轨撑，以提高钢轨的横向刚度，轨撑的形状也较多。 4.道岔

道岔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。道岔在铁路线路上起到重要作用。 每一组道岔，岔心、两根护轨和岔

枕组成，由长柄以杠杆原理拨动两根活动轨道，使车辆轮缘依开通方向驶入预定进路。使列车由一组轨道转到另一组轨道上去的装置。 每一组道岔由转辙器、岔心、两根护轨和岔枕组成，由长柄以杠杆原理拨动两根活动轨道，使车辆轮缘依开通方向驶入预定进路。 既然有单开道岔，就有双开道岔、三开道岔以及多开道岔（复式交分道岔）等。双开道岔为Y形，即与道岔相衔接的两股道向两侧分

岔。三开道岔如同Ψ形，同时衔接三股道，由两组转辙机械操纵两

套尖轨。复式交分道岔像X形，实际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合。除此而外，还有一种交叉设备，通常使用的叫做菱形

交叉。它由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成，但没有转辙器，所以股道之间不能转线。如果将复式交分道岔的X形的上面两点和下面两点分别连接起来，就是交叉渡线。它不仅能开通较多的方向，而且占地不多，所以经常在车站采用。

由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、列车速度、行车安全性低、 养护维修投入大等特点， 与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。它的基本形式有三种：即线路的连接、交叉、连接与交叉的组合。常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔；交叉有 直交叉和菱形交叉；连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等。 5.岔枕

岔枕是用在铁路道岔上的专用轨枕。岔枕的结构一般会

与普通的轨枕不同。道岔处要引导机车车辆从一股道转入另一股道导至此处的轨枕受力状况与产生的应力会跟普通线路上的轨枕情况不同。因此，岔枕的结构与一般轨枕的结也不同。在我国铁路上，岔枕以使用木枕为主，近年来还设计和试铺了混凝土岔枕及钢岔枕。

木岔枕断面和普通木枕基本相同，长度分为12级，其中最短的为2.60m，最长的为4.80m，级差为0.20m，采用螺纹道钉与垫板联结。 钢筋混凝土岔枕最长者为4.90m，级差为0.10m。混凝土岔枕与Ⅲ型混凝土枕具有相当的有效支承面积，采用无挡肩形式，岔枕顶面平直，岔枕中还预埋有塑料套管，依靠扣件摩擦及旋入套管中的道钉承受横向荷载，按7mm配筋。

为了不让转换设备占用枕木空间，适应大型养路机械设备的需要，提速

道岔中还设计并采用了钢岔枕。钢岔枕内腔应满足电务转换设备的安装要求，同时考虑允许尖轨或心轨±15mm的伸缩量。钢岔枕外宽要控制，以保证与相邻岔枕间形成足够的捣固空间。

钢岔枕自身还应有足够的刚度，在轮载作用下尽可能减小挠度，保证为上部构件及转换设备提供良好的支承条件。岔枕与垫板、外锁闭设备间设有绝缘部件。钢岔枕底部焊有不规则条块，增大与道床间的摩擦系数。

为使道岔的轨下基础具有均匀的刚性，岔枕的间距应尽可能保持一致。转辙器和辙叉范围内的岔枕间距，通常采用(1～0.9)倍区间线路的枕木间距。设置转辙杆的一孔，其间距应适当增大。道岔钢轨接头

处的岔枕间距应与区间线路同类型钢轨接头处轨枕间距保持一致，并使轨缝位于间距的中心。

铺设在单开道岔转辙器及连接部分的岔枕，均应与道岔的直股方向垂直。辙叉部分的岔枕，应与辙叉角的角平分线垂直，从辙叉趾前第二根岔枕开始，逐渐由垂直角平分线方向转到垂直于直股的方向。 6. 辙叉

辙叉使车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的设备，由叉心、翼轨和联结零件组成。按平面形式分，有直线辙叉和曲线辙叉两类；按构造类型分，有固定辙叉和活动辙叉两类。 直线式固定辙叉 分两种，即整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。

整铸辙叉 用高锰钢浇铸的整体辙叉。高锰钢是一种锰、碳含量均较高的合金钢，具有较高的强度、良好的冲击韧性，经热处理后，在冲击荷载作用下，会很快产生硬化，使表面 具有良好的耐磨性能，同时，由于心轨和翼轨同时浇铸，整体性和稳定性好。

钢轨组合式辙叉 用钢轨及其他零件

经刨切拼装而成，由长心轨、短心轨、翼轨、间隔铁、辙叉垫板及其他零件组成。它取材容易，无特殊工艺要求，加工制造方便，但零件多，养护工作量大，已很少使用。

辙叉按钢轨型号区分有：8kg/m、12kg/m、15kg/m、18kg/m、22kg/m、24kg/m、30kg/m、38kg/m、43kg/m等型号。按辙岔号数区分有：2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号、9号、10号等。按类型可分为：低合金钢整铸和钢轨拼制两种。

B. 斜河涧铁路段简介

斜河涧站位于北京市门头沟区妙峰山乡斜河涧村，建于1952年，修建丰沙铁路而设站。距离北京站43公里，距离沙城站78公里。隶属于北京铁路局丰台车务段管辖。原为五等站，现为旅

客乘降所，仅办理旅客乘降。上行站为三家店站，下行站为落坡岭站·。

相关专业知识分析

1. 最小半径曲线

最小曲线半径是一个铁路上常用的技术标准，非专业的场合也称为‘转弯半径’，其意义等于几何学上的曲线半径。这个数字的倒数能够反映曲线的弯曲程度，即曲率。在铁路上提到这个参数时一般是指水平面上的弯道，对于竖直投影是直线而实际上铁路处于坡道上面的情形，使用坡度来衡量，请参看最大纵坡。因列车在高速通过弯道时由于离心力作用向弯道的外侧产生横向力，会对钢轨产生挤压，外翻。（参看：2008年胶济铁路列车相撞事故），为了保证列车的行

驶安全，在铁路的设计和建造时，国家《修规》对不同速度等级的铁路规定了车辆可以安全通过的圆曲线的最小半径，就是线路的最小曲线半径。高速铁路和平原地区干线铁路一般比较平直，用较大的曲线半径；山区铁路、工厂支线、车辆段道岔的咽喉区、编组站、城市地铁等受地形的制约较大的地段，只能使用较小的曲线半径，列车必须限速通过。 2. 轨道缓和曲线

行驶于曲线轨道的机车车辆，出现一些与直线运行显著不同的受力特征。如曲线运行的离心力，外轨超高不连续形成的冲击力等。为使上述诸力不致突然产生和消失，以保持列车曲线运行的平稳性，需要在直线与圆曲线轨道之间设置一段曲率半径和外轨超高度均逐渐变的曲线，称为缓和曲线。当缓和曲线连接设有轨距加宽的圆曲线时，缓和曲

线的轨距是呈线性变化的。概括起来，缓和曲线具有以下几何特征：1. 缓和曲线连接直线和半径为R的圆曲线，其曲率由零至1/R 逐渐变化。2. 缓和曲线的外轨超高，由直线上的零值逐渐增至圆曲线的超高度，与圆曲线超高相连接。3. 缓和曲线连接半径小于350m 的圆曲线时，在整个缓和曲线长度内，轨距加宽呈线性递增，由零至圆曲线加宽值。因此，缓和曲线是一条曲率和超高均逐渐变化的空间曲线。

3. 钢轨接头

钢轨长度决定与轧制，运输和铺设。在两根定长的钢轨之间，用夹

板连接组成连续的轨线，称为钢轨接头。钢轨接头的联结零件由夹板，螺栓，螺母，弹簧垫圈组成。定义：轨道上钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接，称为钢轨

接头。接头处轮轨动力作用大，养护维修工作量大，接头是轨道结构的薄弱环节之一。

– 接头的联结形式按其相对于轨枕位置，可分为悬空式和承垫式两种。– 按两股钢轨接头相互位置来分，可分为相对式和相错式两种。 我国一般采用相对悬空式，即两股钢轨接头左右对齐，同时位于两接头轨枕间。轨道上用钢轨配件将各根钢轨连成整体的连接部位称为钢轨接头。 4. 鱼尾板

鱼尾板（轨道接头夹板）俗称道夹板，在轨道接头处起连接作用。分为轻轨、重轨和超重轨。鱼尾板是一种用于轨道与轨道之间连接使用的连接紧固件。按材质区分有：球墨铸铁、Q235轧制、锻造。

5.参观铁路中出现的问题

钢轨出现磨耗，损伤。

螺栓生锈

轨枕出现裂纹 轨枕缺口

所以铁路需要定期的养护和维修。

实习的感想

很少有机会接触到跟专业相关的知识，觉得实习难能可贵，让那些存在于课本上的理论知识变得鲜活起来，也让我见识到了专业在实际中的应用，不再只是初学专业时的迷茫。土木工程的学习需要严谨的思维和丰富的理论知识。而道铁工程更有许多的细节，如鱼尾板，道岔结构等。道铁工程与我们生活息息相关，我们紧紧的依赖它给我们带来福利和光明。我希望自己通过这次实习能够认识到平常理论学习中的不足，以提高自己解决问题的能力。加油！未来可以在道铁工程中看到自己的身影！

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