北京交大认知实习道铁方向.docx
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北京交大认知实习道铁方向
道铁认知实习报告
姓名：
吴楷
学号：
14231152
学院：
土木工程建筑学院
目录
第一部分·前言1
1、道铁专业简介1
2、实习时间与实习地点1
3、实习目的1
第二部分·专论2
一、青龙桥火车站2
1、涵洞3
2、“之”字形铁路4
3、道砟与道床5
4、钢轨、轨距及轨缝6
5、轨枕8
6、联结零件10
7、道岔11
8、路基的防护13
二、西山斜河涧14
1、铁路线路14
2、铁路勘测设计14
3、曲线部分的水平16
第三部分·实习感受及建议17
第四部分·结束语18
第一部分·前言
1、道铁专业简介
道路与铁道工程主要涉及铁道、公路、城市道路和机场等交通基础设施的规划、勘测、设计、施工、运营、养护和管理中基础理论与关键技术等。
主要研究方向为，高速重载轨道结构与轨道动力学、路基工程土工设计理论及高速铁路、公路路基、线路勘测设计现代技术、路面综合设计理论、铁路、公路工程灾害防治与安全技术等。
2、实习时间与实习地点
时间：
2016年7月14日地点：
青龙桥车站、西山斜河涧。
3、实习目的
作为大二学生的我们，前不久进行了专业分向，大三即将接触各个专业课程。
然而在上专业课程之前，我们仅学了部分土木专业基础课程，对自己的专业课程知识并不太了解。
为了在短期时间内让学生们能够对自己的道铁专业有个基本而又深刻的认识，同时不耽误学生们的上课进度安排，学校在暑期安排了这次为期一天的道铁认知实习。
通过实地对铁道的仔细讲解及参观，学生初步了解了铁路的线路规划、路基建造及保护、铁道的基本构成、列车的基本组成及铁路的维护措施，同时也大大提升了对道铁方向专业的兴趣。
第二部分·专论
一、青龙桥火车站
青龙桥火车站所处的这段铁路是整条京张铁路的精华所在。
车站旁的八达岭隧道全长1091米，詹天佑在当时没有新式开山机、抽水机和通风机设备的困难情况下，创造性地采用两端开凿、中开竖井的施工方法，顺利解决了难题，仅用了18个月就开凿成功，为我国铁路第一个超千米长大隧道，它的胜利开通曾在当时令世人瞩目。
针对八达岭一带地势陡险、坡度大的难题，詹天佑充分发挥了他的聪明才智，设计了著名的“之”字形线路，使列车能够顺利通过，而青龙桥车站就是这“之”字形线路的中间一段。
这两项工程是京张铁路的关键工程。
现在的青龙桥火车站还基本保留着100年前的原貌，其主要建筑还是原带有上世纪西洋风格的老候车室，车站旁竖立有一尊詹天佑全身铜像，为1919年詹天佑逝世后中华工程师学会所立；铜像的后边拾级而上，是呈站台状的詹天佑墓，建于1982年，是由铁道部等单位从北京海淀迁移至此的。
1、涵洞
涵洞是指在道路工程建设中，为了使道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道路的下面流过。
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。
涵洞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。
涵洞按其截面形式，分为圆形、箱形和拱形，分别简称为圆涵（或管涵）、箱涵和拱涵。
涵洞过水截面上的最大水平尺寸为涵洞的孔径，如圆涵是以其内径为孔径，而箱涵、拱涵的孔径为其两侧边墙间的净距。
此处的铁路涵洞为设于铁路路基下的排水孔道，迅速排除铁路沿线的地表水，保证路基安全。
2、“之”字形铁路
京张铁路从南口北上要穿过崇山峻岭，坡度很大，按照国际的一般设计施工方法，铁路每升高1米，就要经过100米的斜坡，这样的坡道长达10多公里。
为了缩短线路、降低费用，詹天佑大胆创新，设计了“之”字形铁路线路，为了安全、平稳，北上的火车到了南口以后，就用两个火车头，一个前面拉，一个在后边推，过了青龙桥，火车向东北方向前进，进入了“之”字形铁路线路的岔道口后，就倒过来，原先推的火车头改成拉，而原先拉的火车头又改成推，使火车向西北前进，这样一来火车上山爬坡就容易多了。
3、道砟与道床
道砟为铺在路基上的石子，其作用是承受和分布轨枕上的压力，不使轨枕移动，减少车辆行驶的冲击和调节钢轨面的高度。
增加轨道的弹性。
因此要求道砟材质应坚韧，并有一定弹性，具有良好的排水性能且吸水性小，耐冻性强，不易风化。
道渣颗粒间要有较大的磨擦力，不易被磨碎，捣碎，不易被风吹或水冲走。
根据老师的讲解，我们所实习的青龙桥铁路道砟是质量比较差的。
道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础。
道床通常指的是铁路轨枕下面，路基面上铺设的道碴垫层。
主要作用是支撑轨枕，把轨枕上部的巨大压力均匀地传递给路基面，并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，大大减少路基变形的同时还缓和了机车车辆轮对对钢轨的冲击，便于排水。
4、钢轨、轨距及轨缝
（1）钢轨
钢轨的作用是直接承受车轮的巨大压力并引导车轮的运行方向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。
在电气化铁道或自动闭塞区段，钢轨还可兼做轨道电路之用。
为了使钢轨具有最佳的抗弯性能，钢轨的断面形状采用“工”字形，由轨头、轨腰和轨底组成。
我国钢轨以每米大致重量的公斤数，可分为起重机轨（吊车轨）、重轨与轻轨三种：
①起重机轨分为QU120,QU100,QU80,QU70四种，材质一般为锰钢，单重最大的是QU120可达118kg/m。
②重轨主要有38、43、50kg三种。
2007年我国颁布了新标准GB2585-2007，除38～50kg/m外，新增加了60kg/m的重轨和75kg/m的重机轨。
③轻轨主要有9、12、15、22、30kg/m等不同轨型。
（2）轨距
轨距是两股钢轨轨头顶面下16mm范围内两钢轨作用边之间的最小距离。
国际铁路协会在1937年制定1435mm为标准轨，世上大约百分之六十的铁路的轨距是标准轨。
这轨距又称标准轨距或国际轨距。
比标准轨宽的轨距称为宽轨，比标准轨窄的称为窄轨。
双轨距铁路或多轨距铁路铺有三或四条钢轨，让使用不同轨距的列车都可行驶。
由于长时间的车辆运行易导致轨距发生变化，在青龙桥铁路我们可以看到在钢轨之间会布置有轨距拉杆来维持轨距不变。
所以有些时候，如果我们发现轨道间存在轨距拉杆，说明该段铁路轨距发生较大变化，轨道需要维护。
（3）轨缝
由图我们可以看出，两标准长度钢轨之间留有轨缝。
这是因为钢轨会因热胀冷缩产生裂缝，在两钢轨之间留有适当的轨缝可以消除热胀冷缩所带来的危害。
轨缝距离不能18mm，否则容易引起列车脱轨等事故，为了防止轨缝随着列车的来回运行而扩大，图中我们可以看见轨缝两侧设置有夹板来限制轨缝。
在实习过程中，我们还发现只有轨缝区发生翻浆倒泥现象，容易使道渣失去作用，对铁路危害较大。
且当列车经过轨缝时，会产生颠簸和噪音，极大降低乘客的舒适感。
因而，无缝线路受到越来越多国家的青睐。
与普通线路相比，无缝线路在其长钢轨段内消灭了轨缝，从而消除了车轮对钢轨接头的冲击，使得列车运行平稳，旅客舒适，延长了线路设备和机车车辆的适用寿命，减少了线路养护维修工作量并能适应高速行车的要求。
建设无缝线路时，要求钢轨在冬季和夏季的最大温差不超过80℃，我国90%的地区都满足此要求。
5、轨枕
轨枕是轨道组成部分之一，它的作用是支承钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床，同时可保持钢轨位置和轨距。
轨枕除将钢轨传来的力振动传给道床外，它本身也能吸收部分振动能。
每公里铁路线路上铺设的轨枕数，是根据线路上的机车车辆运行速度和运输量等因素确定的。
轨枕按照制作材料分，有木枕、钢筋混凝土枕和钢枕三种。
（1）木枕在青龙桥车站一段，我们可以看到原先较老的铁道采用的是木枕，部分木枕腐蚀严重。
木枕具有弹性好，形状简单，加工容易，重量轻，铺设和更换方便等优点。
但是，由于取材的原因，木枕的弹性、强度和耐久不够均匀，会加大轮轨动力作用，并且要使用大量的优质木材。
木枕的使用寿命短，其失效原因很多，主要是腐朽、机械磨损和开裂。
木枕由于易腐朽，在上道前要经过防腐处理。
经过防腐处理的木枕，一般可用15年左右，最多不过30年。
为了保护生态平衡和森林资源，木枕的使用越来越受到限制。
（2）钢筋混凝土轨枕随着木材资源短缺、技术的不断改进，中国铁路自1957年起也大量采用预应力混凝土轨枕，在青龙桥车站，我们看到铁道旁堆积了一些预应力混凝土轨枕，其表面漏出许多钢筋。
它的特点是预先施加与受力方向相反的张力，可以更有效承受列车行驶时所产生的压力。
预应力混凝土轨枕除了能大量节约优质钢材外，还有使用寿命长、轨道稳定性好，能满足高速、大运量要求等优点，对推广无缝线路起了很大的作用。
并且混凝土轨枕本身就具有养护工作量小、材料来源较广的特点，还能节约大量木材。
其缺点是刚度大、弹性差，致使道床承受的压力和振动加速度增大，从而加剧道碴的粉化,造成轨道的下沉增大，对机车车辆走行部分产生不利影响。
为此，要求使用质地坚韧的道碴和在轨枕上设置弹性垫层。
ω型弹条式扣件都是为此目的而设计和制造的。
（3）钢枕优点是抗腐菌侵蚀，抗白蚁和虫蛀，在联邦德国和瑞士铁路上，钢枕曾被广泛使用。
但由于钢枕易于锈蚀，用钢量大，维修费用高，使用量逐渐减少。
在实习中，老师还提到了岔枕，我查询资料后得知，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构也不同。
6、联结零件
联结零件包括接头联结零件和中间联结零件两类，其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻止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。
为此，扣件必须具有足够的强度，耐久性，和一定的弹性，并有效的保持钢轨与轨枕之间的可靠联结。
此外，还要求扣件系统零件少，安装简单，便于拆卸。
联结接头采用的是绝缘接头，防止钢轨信号的联通。
实习中我们可以观察到以下两种联结零件：
扣板式扣件即道钉一般应用于木枕，弹条扣件多用于混凝土枕，随着我国越来越多地采用混凝土枕，扣板式扣件逐渐减少使用。
7、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。
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。
（鼓包夹板：
置于铁道焊接处，表面有鼓起，其作用是当焊接被拉出裂缝时，鼓包夹板被拉直，仍将两段铁轨限制在一条直线上，防止列车脱轨。
）
转辙机的主要作用是使尖轨移动位置，让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。
实习过程中，当列车经过时，顺着老师的指向，我们可以看到转辙机的运行。
护轨的作用：
在限制轮缘通过的路径，防止驶进岔尖之另一边，同时可防止车轮驶经岔尖时因震动而脱轨。
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。
8、路基的防护
（1）重力式挡土墙
重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。
重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土进行整体浇筑。
由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。
如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。
当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。
（2）混凝土固面
混凝土固面是指在整个山体靠近铁路一侧涂满混凝土。
这是由于山体表面石块风化严重，容易脱落危害铁道安全。
采用混凝土固面，可将整个靠近铁路一侧的山体石头固定在山体表面，防止碎石滑坡危害铁道安全。
二、西山斜河涧
西山斜河涧妙峰山景区名胜区位于京西门头沟区境内，距市中心60公里，面积20平方公里。
海拔1291米，是北京小西山风景区的一部分。
这里山势陡峭，花草清丽。
有日出、晚霞、雾凇等时令景观、有戴“华北一绝”之桂冠的千亩玫瑰园、有华北地区规模最大的朝圣庙会、是北京周边最具文化底蕴的风景名胜区之一。
1、铁路线路
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。
它直接承受机车车辆轮对传来的压力，为了保证列车能按规定的最高速度安全、平稳和不间断地运行，使铁路运输部门能够质量良好地完成客货运输任务，铁路线路必须经常保持完好状态。
铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结构。
2、铁路勘测设计
由于新建或改建铁路的工程量、投资量都很大，且技术复杂，牵涉面广，因此在建筑一条铁路之前，必须进行深入细致的调查研究和勘测工作，并从若干个可供比较的方案中选出一个最优方案来进行设计。
根据基建程序要求铁路建设划分为3个阶段。
前期工作阶段。
主要进行方案研究、初测和初步设计工作。
基本建设阶段。
主要进行定测、技术设计和施工图设计，最后进行工程施工、验交投产。
投资效果反馈。
铁路运营若干年后，由建设单位会同有关部门，对工程质量、技术指标和经济效益等考察验证，以评价设计和施工质量。
上面两幅图是同一铁道的两个不同地段的路基。
左图是直接切割山体形成的，而右图是由于切割山体无法达到要求，用混凝土浇筑而成的路基。
3、曲线部分的水平
在这里铁道的曲线部分，我们发现外轨的高度要高于内轨，这种现象叫做外轨超高。
机车车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外轨承受了较大的压力，因而造成两股钢轨磨耗不均匀现象，并使旅客感到不舒适，严重时还可能造成翻车事故。
因此通常要将曲线上的外轨抬高，使机车车辆内倾，以平衡离心力的作用。
第三部分·实习感受及建议
炎炎夏日，本应该是休息的暑假假期，勤劳的老师却不辞辛苦地从早上7点开始带领我们开始了一天的道铁认识实习。
十分感谢老师，考虑到我们这批即将步入大三接触专业课程的学生，为了使我们提前对自己的专业有个初步的认识，牺牲了自己的假期时间传授我们专业知识。
在实习过程中，我们先后去了青龙桥车站和野溪——斜河涧。
在青龙桥车站，老师给我们详细讲解了铁路轨道的组成部分、钢轨及轨枕的分类、道岔的基本结构及运作原理等重要知识。
途中，我们在老师的带领下，认识了著名的“之”字形铁路，观看了列车的转向架及预应力混凝土枕，了解了轨道的翻浆倒泥现象，明白了鼓包夹板、铁道两旁路基防护结构的原理，并拜访了詹天佑先生及妻子的墓碑。
在野溪——斜河涧，我们不仅观察到铁路下的涵洞、路基的建造方式，还懂得了在铁道曲线部分外轨超高的原理及作用。
这次实习令我们每个学生都受益匪浅。
比起课本教学，这次高效率、高乐趣、重在实践的现场实习教学，更能够让我们易于接受知识，提高对道铁专业的兴趣。
且同时通过长时间的步行以及接触现场铁道环境，锻炼了学生们的吃苦耐劳精神，令学生为以后艰苦的工作环境做好心理思想准备。
鉴于此次实习的经历，我建议讲解老师应熟悉好自己所要带领的学生，提醒学生时刻跟寻自己，同时应该提高扩音器的声音。
否则，就会导致像我这样的学生在实习开始时找不到讲解老师，错失了老师所讲解的知识。
第四部分·结束语
这次为期一天的短期道铁实习，既是讲解老师的一次现场教学，又是学生们一次集体出发的美妙旅行。
这次实习是一场充实、愉快、令人难忘的行程，增进了老师与学生们的感情，促进了师生之间的知识交流，减少了师生之间的约束，同时也给学生们带来了许多道铁方面的专业知识，令我们意识到强烈的责任感以及严谨仔细的工作态度是土木工程设施安全性和稳定性的基础，更是一个国家国民生活安居乐业的保证。
对于我来说，这次实习不仅是我大学生活中的一次美好回忆，还是我人生中的一笔巨大财富！
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