铁路发展概况

    铁路是国家重要的基础设施，大众化交通工具。铁路在综合交通体系中占有重要地位。铁路为经济和社会的全面、协调、可持续发展，发挥着更加有效的促进作用。

16世纪中叶，在欧洲各国的矿区，开始有马牵引的木轮矿车行驶在窄轨的木轨上。18世纪各矿区经过改进，木轨改为铸铁轨。英国工程师制造了3台蒸汽机车,其中最早的是带有齿轮行于齿轨上的机车。这些都给铁路的形成准备了条件。英国人斯蒂芬森接受修建并装备自斯托克顿至达灵顿铁路的任务。他制成了蒸汽机车并由其子协助,建成这段长20多公里标准轨距的铁路。被公认为世界第一条机械牵引的铁路。但铁路时代的真正开始,应从建成自利物浦至曼彻斯特的铁路后算起，铁路的高速可靠、低运价、大量运输的功用才引起世界的重视。铁路在工业革命中产生，同时在很大程度上帮助了工业革命的实现与发展。中国的铁路发展始于1876年，英商在上海开办公司修筑淞沪铁路，是中国修建铁路的开端，但后被清政府拆除。后来自唐山至胥各庄间修建一条长 9公里的铁路,采用轻便轨道，以骡马拖曳，是年6月改为机车牵引。1949年以后，中国铁路交通得到蓬勃发展。

1. 铁路的由来与发展
世界第一条铁路：1825年9月27日，在英国的斯托克顿和达灵顿之间开通 。
世界上第一条高速铁路：1964年10月1日投入运营的日本东海道新干线，最高时速达210公里。
铁路的发展趋势：客运高速化、货运重载化。
2. 铁路选线设计的基本任务：
1）根据国家政治、经济、国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向，选定设计线路的主要技术标准。
2）根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施等具体情况设计线路的空间位置（线路平面、立面），并在保证行车安全的前提下，力争提高线路质量、降低工程造价，节约运营支出。
3）与其他个体工程专业共同研究，布置线路上各种建筑物，如车站或交叉、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，并确定其类型或大小，使其总体上互相配合，全局上经济合理，为进一步单项设计提供依据。

3.铁路等级，如下图：

一、铁路线路构造和各部分作用 

1.铁路轨道结构构造 

 铁路轨道由道床、轨枕、钢轨、联结零件、防爬设备和道岔等组成. 

2.各部分作用 

 （1）道床的作用：①传递由钢轨，轨枕传来的机车车辆动荷载，使之均匀的分布在路基基床上，②抵抗轨道框架纵横向位移，保持几何形位，③提供排水能力，防止轨道下沉。④提供轨道弹性，起到缓冲、减振降噪的作用，⑤调节轨道框架的水平和方向。 

 （2）轨枕的作用：是保持钢轨的位置、方向和轨距，并将它承受的钢轨力均匀的分布到道床上 。 

 （3）钢轨的作用：引导机车前进，承受车轮的巨大压力并将该力传递到轨枕或其他支承上。

 （4）联结零件的作用：①接头连接零件：保持轨线连续性，并传递和承受弯矩和横向力；

  ②中间扣件：固定钢轨，保持正确轨距，防止钢轨纵横向位移。 

 （5）防爬设备的作用：使钢轨沿着轨枕或轨道框架沿着道床顶面纵向移动。  

 （6）道岔的作用：可以充分发挥线路的通过能力。

3.铁路钢轨轨枕组成和构造 

普通钢轨主要由轨头和轨底、轨腰组成；轨枕可分为木枕、混凝土枕、混凝土宽枕。 

4.铁路路基的组成 

由路基本体、路基防护和加固建筑物、路基排水设备组成 

5.铁路连接零件的构造 

铁路连接零件分中间联结零件和接头联结零件两种。

 （1）中间联结零件：

  ①木枕扣件 

 i.分开式扣件: 螺纹道钉，铁垫板，轨卡螺栓，轨下垫板，弹簧垫圈

  ii. 混合式扣件: 道钉和五孔双肩铁垫板

  ②混凝土枕扣件 

 i.扣板式扣件：扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座和绝缘缓冲垫板 

 ii.弹条I、II 型：螺纹道钉，w型弹条，轨距挡板，挡板座，弹性橡胶垫板；

  iii.弹条III 型扣件：弹条，预埋铁座，绝缘轨距块，橡胶垫板 

（2）接头联接零件：接头夹板、接头螺栓、螺母和弹簧垫圈 

6.铁路道岔的组成和构造 

道岔基本形式有三种：连接、交叉、连接与交叉的组合。

 (1)连接有各种类型的单式道岔和复式道岔；

 (2)交叉有直交叉和菱形交叉； 

 (3)连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等  

普通单开道岔由转辙器(基本轨、尖轨、联接零件、跟端结构、辙前垫板、辙后垫板、转辙机械)、辙叉(辙叉心、翼轨)及护轨(平直段、两侧缓冲段、两端开口端)、连接部分(直、曲线轨)组成， 

二、铁路线路病害调查 

1.铁路线路常见病害 

①钢轨的伤损：钢轨头部磨耗、轨端或轨顶面剥落掉块、钢轨顶面擦伤、钢轨低接头、波浪型磨耗、钢轨表面裂纹、钢轨内部裂纹、钢轨变形、钢轨锈蚀等 

②轨枕的伤损： 

i.混凝土轨枕常见病害：轨下截面出现过大的横向裂缝、轨下截面压溃、轨枕中间部分出现过大的横向裂缝、轨枕中间部分压溃、轨枕纵向裂缝、轨枕的龟裂、钢筋外露、轨枕挡肩破

损、轨枕的腐蚀、轨枕底边掉块等 

ii.木枕常见病害有：腐蚀、机械磨损及裂缝等

 ③连接零件的伤损：

 i.接头联接零件的伤损：夹板折断、裂纹、中间两螺栓孔范围内裂纹、螺栓折断、严重锈蚀、丝扣损坏或杆径磨耗、垫圈折断等 

ii.中间联结零件的伤损：扣件损坏、螺旋道钉折断、浮起、螺帽或螺杆丝扣损坏、严重锈蚀、垫圈损坏、扣板(弹片)损坏、轨距挡板严重磨损、挡板座或铁座损坏、铁垫板折断或变形、严重锈蚀、道钉钉头脱落或严重锈蚀等 

④道床的病害： 道床变形、道床脏污、道碴粉化、道碴坍塌、道床翻浆及道床板结等。

 2.陇海线渭南段、沋河特大桥铁路、渭南油库联络线线路所出现的病害情况 

主要病害有：道床脏污、道床板结、道砟不足、曲线钢轨磨耗、钢轨锈蚀、钢轨低接头、钢轨底空吊板、混凝土轨枕剥落、木轨枕裂缝、螺栓扣件缺损、螺栓安装方向错误、轨腰螺栓孔扣件丢失、扣件损坏、木叉枕道钉浮起、轨缝过大或挤密等 。

 三、铁路线路病害维修 

陇海线渭南段、沋河特大桥铁路、渭南油库联络线线路所出现的病害的维修处理

病害1：道床脏污对轨道工作性能有较大影响，如降低道床的的抗剪强度，影响道床的承载能力；降低道床的弹性；降低道床的排水性能和抗冻性能。同时，道床脏污还会引发其他相关的道床病害，如板结和翻浆等。 

原因：由道碴粉化、轨枕磨损物、道床表面渗入物、路基渗入物及不良级配等产生。 整治措施：当道床重量脏污率达到30%～40%或道床中孔隙率小于3%～5%时，一般就须进行道床清筛。道床脏污成分中，尤其以粒径小于0.1mm的细颗粒危害最大，当粒径小于0.1mm的脏污物重量比大于5%时，要求对道床进行清筛。 

病害2：曲线钢轨磨耗 

原因：超高或轨底坡不合适；轨距变化率较大；线路养护不当 整治措施： 

① 根据全年客货车实测平均速度，检算设计超高，并根据现场外轨侧磨和内轨压溃情

况及时调整曲线超高。 

② 及时修正轨底坡，使轮轨接触面积增大。 

③ 合理定期安排钢轨调边使用。 

④ 保持曲线圆顺度，定期检查，从预防的观点出发，治小治早。

 ⑤ 采用曲线上股钢轨侧面涂油，可有效减少钢轨侧面磨耗。 

病害3：木岔枕道钉（含螺纹道钉）浮离旷动，形成吊板，轨距不易保持。 

原因：一是道钉浮离；二是日常改道作业时未加木楔，造成螺孔扩大；三是岔枕腐朽。 整治措施： 

① 加装木楔复紧道钉。 

② 更换失效岔枕、磨耗的轨距挡板与垫板。

 ③ 加强对螺纹道钉等连接零件的复紧工作。 

④ 改正轨距作业后，及时加装轨距拉杆。

高速铁路
 最近我国铁路进行第六次大提速 达到200公里/小时，这说明高速铁路正在向现实

活迈进，也是中国铁路一次质的飞跃，通过实习我们对高速铁路也有了一个新的认识。
　  中国高速铁路线路已达到6227公里，于6月23日在湖南长沙动工的武广铁路客运专线途经湖北、湖南、广东三省，北起武汉新火车站，南到广州新火车站，全长995公里。建成无碴轨道，设计时速200公里以上，投资930亿元，预计20##年底建成通车，届时武汉坐

火车到广州只需4小时，到香港只要5小时。
　  武广客运专线试验段位于江夏区乌龙泉镇与五里界镇之间，长9．276公里，投资4．996亿元，预计20##年建成。乌龙泉镇距离新武汉火车站（位于天兴洲大桥江南桥头杨春湖东侧、年内开工）47公里。试验段设计速度达350公里／小时，建成后将成为我国第一条时速可达300公里的铁路线。
    该试验段按一次铺设、跨区间无缝线路设计，采用无缝钢轨筑成“轻轨”路基，比普通铁路路基略高，但比轻轨的高架要矮。此种钢轨系钢筋混凝土无碴轨道，路基更稳定、维修成本更低。　我国铁路在客运专线建设技术方面也取得了重大突破。轨下基础工程工后沉降控制、大断面桥梁隧道设计施工、大吨位桥梁研制应用、轨道系统产业化等方面成果显著，系统掌握了无砟轨道设计与施工的关键技术，在工务工程、电务工程、牵引供电、调度指挥、旅客服务等系统集成方面取得重要成果，形成了具有我国特色的高速铁路技术标准体系。
后张梁：
　  后张预应力混凝土连续空心板梁采用搭设满堂支架就地灌注法施工，混凝土浇注过程中，支架将承受较大的荷重。为此，搭设支架前，首先要对地基进行处理，然后根据支架的荷载情况预定支架密度，并对支架进行检算。
　　施工时，先将支架范围内(桥面宽度两侧各加2m脚手架的宽度)的地面整平压实，然后铺筑20cm厚2∶8灰土，以确保地基有足够的承载能力，避免施工中产生不均匀沉降而影响梁体质量。同时，在灰土顶部设置1.5%的双向横坡，以利地基排水，避免因下雨下雪或其他原因使支架基础浸水而影响其承载力。

    目前国内30米以上跨径预应力砼连续梁均采用后张法施工，尽管这种施工技术应用广泛，但是后张法施工中经常出现的堵孔、压浆不实、预应力不足等影响结构承载力与耐久性的质量问题却始终不能避免，许多预应力砼连续梁桥发生裂缝开展、持续下挠现象，造成安全隐患，成为工程通病，为此工程界提出了推广先张法的问题。显然，如果采用先张法工艺，因预应力明确、无需管道、省却压浆，可以很好地避免上述问题。国外先张梁应用比较广泛，如前苏联设计的先张梁定型设计跨经为15.8～33.5米，最大跨经已达69.2米；意大利、韩国在高速铁路的桥梁建设中均采用折线配筋的先张梁结构；韩国公路先张箱梁最大跨度达50米。我国铁路部门在上世纪末开始了折线配筋先张梁的设计研究，并在青藏铁路线24米跨度T梁中使用，然而在我国公路桥梁领域，这项研究尚属空白。基于上述背景，河南省高速公路发展有限公司以“折线配筋预应力砼先张梁的应用研究”为题，开展了专项研究。按照课题研究安排，以中交第一公路勘察设计院编制的《装配式预应力砼箱型连续梁桥上部结构通用图》（35米，后张法）为基础，由河南省交通规划勘察设计院、河南海威工程咨询有限公司在河南省泌阳至桐柏高速公路桐柏淮河大桥中设计了先张法折线配筋预应力砼组合箱梁。相应于直线配束箱梁，它能够有效降低梁端的主拉应力、改善结构受力性能；与后张法相比，则既可以避免后张法压浆不密实、预应力值不可靠带来的工程病害，从而提高结构的耐久性，又可以节省锚具管道、减少施工工序、降低维修养护费用，在一定程度上节省工程造价；同时具有便于工厂化预制，提高产品质量等优点。

桥梁隧道

一、隧道方面 

（1）、隧道概念方面： 

?  按照隧道所处的地质条件分类：分为土质隧道和石质隧道。 

?  按照隧道的长度分类：分为短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；公路隧道规定：L≤500m）、中长隧道（铁路隧道规定：500＜L≤3000m；公路隧道规定500＜L＜1000m）、长隧道（铁路隧道规定：3000＜L≤10000m；公路隧道规定1000≤L≤3000m）和特长隧道（铁路隧道规定：L＞10000m；公路隧道规定：L＞3000m）。 

?  按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分标准分类：分为极小断面隧道（2～3㎡）、小断面隧道（3～10㎡）、中等断面隧道（10～50㎡）、大断面隧道（50～100㎡）和特大断面隧道（大于100㎡）。 

 依建造工程分类:

 1. 深度浅的隧道可先开挖后覆盖，称为明挖回填式隧道。

 2. 先兴建从地表通往地下施工区的竖井，再直接从地下持续开挖称为钻挖式隧道。 

 3. 建造海底隧道可用沉管式隧道。 ? 隧道大部分的功能，为提供行人、脚踏车（自行车）、一般道路交通、机动车、铁路交通、或运河使用，而部份隧道只运送水、石油或其他特定服务，包括军事及商业物流等。 

?  依隧道功能分类 :有公路隧道、铁路隧道、人行隧道、输水隧道、排水隧道（下水道为其一种）、电缆隧道等。 

?  依隧道所在位置 :有运河隧道、山岭隧道、城市地下隧道、水底隧道、海底隧道、过江隧道等。  

（2）隧道施工方面 

1）隧道施工 

隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。 

2）隧道设计  

①包括隧道选线、纵断面设计、横断面设计、辅助坑道设计等。  

②选线 根据线路标准、地形、地质等条件选定隧道位置和长度。选线应作多种方案的比较。长隧道要考虑辅助坑道和运营通风的设置。洞口位置的选择要依据地质情况。考虑边坡和仰坡的稳定，避免塌方。

二、桥梁方面 ? 

桥梁分类: 根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同，桥梁可分为特大桥(L≥500m或Lo≥100m)大桥(L≥100m，Lo≥40m)中桥(100m>L>30、40m>Lo>20m)小桥(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m) 。 

    根据桥面在桥跨结构中的位置，桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。 根据桥梁的结构形式，桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。 ?

 桥梁的基本组成部分 

1. 上部结构(也称桥跨结构) 

一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。 

A构造、桥面铺装及排水、防水系统

 1)桥面铺装。 桥面铺装即行车道铺装，亦称桥面保护层。

桥面铺装的形式有： 

①水泥混凝土或沥青混凝土铺装。

②防水混凝土铺装。 

③桥面纵横坡。桥面的纵坡，一般都做成双向纵坡。

 2）桥面排水和防水设施。 

①桥面排水。在桥面上除设置纵横坡排水外，常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2％而桥长大于50m时，每隔12-15m设置一个；桥面纵坡小于2％时，一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。 

②防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面，它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；桥面纵向应铺过桥台背；截面横向两侧，则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。  

3）伸缩缝  

为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。  

①伸缩缝的构造要求。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。  在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。

②伸缩缝的类型。  

1)镀锌薄钢板伸缩缝。在中小跨径的装配式简支梁桥上，当梁的变形量在20—40mm以内时常选用。  

2)钢伸缩缝:它的构造比较复杂，只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。  

3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单，使用方便，效果好。在变形量较大的大跨度桥上，可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。 

4）人行道、栏杆、灯柱  

桥梁上的人行道宽度可选用0．75m、1m，大于1m按0．5m倍数递增。

  ①安全带。不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0．25m，高为0．25-0．35m的护轮安全带。安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。

②人行道。人行道一般高出行车道0．25—0．35m；  人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。  

③栏杆、灯柱。照明用灯一般高出车道5m左右。 2．下部结构 

下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构，将其荷载传递至地基的结构部分。一般包括桥墩、桥台及墩台基础。

火车站机车站

本次专业认知实习，参观了铁路生产现场的具体情况，加深了对铁道车辆专业自身的认识，巩固了所学的相关专业知识。 

生产现场是具体的生产场所，安全固然重要，将来我们要去的也是这样的具体生产场所，在这里的任何时候任何事情，我们都应该注意安全。 

作为专业人员，我们应该用所学的专业知识去理解车辆构造以及生产现场的设备。在发现问题时，用专业知识去分析其原因，解决问题。 

实习收获： 

1）巩固了铁道车辆的基本知识，如车辆的基本结构和标记。 

 

图1是本次实习现场的货车侧墙上的标记及其含义，其中包括车辆代码、检修标记、性能参数和路徽。由性能标记可以计算出此货车车辆的自重系数、比容系数和车辆全长，计算如下： 

检修标记：11年7月由武汉车辆段段修，下次段修时间为13年1月；07年1月由哈尔滨车辆厂厂修，下次厂修时间为16年1月 

车辆允许的最大正常装载质量为70吨；车辆自重 24.2吨；容积为80.8立方米，长宽分别为13米、2.89米；车辆的换算长度为1.3米；MC表示本车可以参加国际联运 。

自重系数＝24.2t／70t≈0.35 比容系数＝80.8m3／70t≈1.15m3/t 车辆全长＝换长×11＝1.3×11＝14.3m 

对于某些类型的货车，没有比容系数或用别的参数替代，如平车就没有比容系数，罐车一般采用比容系数的倒数，称为容重系数。而对于客车，一般没有自重系数和比容系数，直接载客的客车一般给出了“每个定员所占自重”、“车辆每米长所能容纳的定员”和“车辆每米长所占自重”3个参数。 

 图2是实习现场车辆（货车）的基本结构，其中包括车体、走行部（转向架）、制动装置、车端连接缓冲装置和车辆的内部设备。对货车而言，车辆内部设备相对客车较简单，种类也很多。 

车体：车体是供装载货物或乘坐旅客的部分。货车车体的主要部分包括底架、侧壁、端壁、车顶等。 

走行部（转向架）：转向架是把两个或几个轮对用专门的构架（侧架）组成的一个小车，用于支承车体，转向架与车体之间可以相对转动，使车体顺利通过曲线。转向架由轮对轴箱装置、构架（侧架）、基础制动装置、弹性悬挂减振装置、转向架车体支承装置组成。转向架的性能直接影响着整辆车的运行性能和使用寿命。

图3是实习现场的货车转向架的基本结构，它采用的是一系弹簧悬挂减振。客车一般采用两系减振。 

  

制动装置：制动装置分三部分，即空气制动机、基础制动装置和手制动机。 

 

货车上一般采用闸瓦制动，客车上采用盘式制动与辅助自动（磁轨制动、轨道涡流制动等）相结合的方式进行制动。 

车端连接和缓冲装置：车端连接和缓冲装置的作用是将机车和车辆或车辆和车辆连接在一起，在列车运行过程中，缓冲装置起到减小因速度变化而带来的车辆间的相互冲击，减小车钩在冲击过程中的受力，从而防止断钩事故的发生，提高行车安全性。货车车钩各部分的结构如图5所示。 

 

货车车钩主要由钩身、钩舌、钩位销和解钩装置等组成。 

 实训总结

    实践是大学生活的第二课堂,是知识创新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础。 

    我们是铁道工程专业的，所以这次实习又好像不仅仅是认知实习，而是一次专业实习。

总之短短的实习，让我大开眼界，也学会了不少东西，也让我对自己今后要从事的行业有所思考。原来的那种心高气傲没有了，取而代之的是脚踏实地的努力工作学习的决心和信心。当我摆正自己的心态，从初涉社会工作的被动状态转变到开始适应社会的主动状态，以放松的心情，充沛的精力重新回到紧张的学习工作当中时，我忽然有种这样的感受：短短一周，仿佛思想又得到了一次升华，心中又多了一份人生感悟。 

    通过本次认知实习，使我学到了很多实践知识，所谓实践是检验真理的唯一标准，通过对桥梁和隧道的施工知识的了解和学习，使我对桥梁和隧道的设计有了初步的认识。在实习过程中，我本着夯实基础、拓宽知识面、增强能力的原则，积极主动向老师询问相关知识。这次实习达到了目的，我不仅学到了一些新的知识，也巩固了在校期间所学的理论知识。另外，通过实习，增强了自己对专业的热情，让自己更有信心在将来的人生道路上开创天地，为祖国和社会创造更多的。财富,在实习中也增强了自己的交际能力和协作能力。实习结束了我相信在以后的生活中我将体会到更多的东西。我坚信通过这一段时间的实习，所获得的实践经验对我终生受益，我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，并不断加强对理论知识的学习，在未来的工作中理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来，充分自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力！

     这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径，但是多一些实践，畅徉于实践当中接触实际的工作，触摸一下社会的脉搏，给自己定个位，也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。 

    此次实习我走出了学校，来到校外实习是一次很好的启蒙活动。希望我的经验和体会能够在以后的道路上指导我走向成功，外面的世界很精彩，但是，没有实力就变成别人是你的精彩，而不是你是别人的精彩。 

    我们的实习虽然结束了，但是，我们的学习却仍在继续！