第一篇:北京交通大学-土木工程认识实习报告--道铁方向
土木工程专业认识实习报告
——道路与铁道方向
姓 名: XXX 学 号: XXXXX 班 级: 土木XXXX
单 位:北京交通大学土建学院
时 间:201X年X月
土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
目录
第一部分 前言------01
第二部分 专论------02(1)铁路基本结构认识----02(2)铁路选线基本知识认识 05
第三部分 结束语---06
土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
第一部分 前言
实习时间
2013年5月5日
实习目的
实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分,是大学学习中的一个非常重要的环节,也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。
土木工程专业作为一门实践性很强的专业,建立正确的专业思想,树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用,这些凸现了实习的必要性。鉴于此,我们于2013年5月5日进行关于道路与铁道方向的土木工程专业认识实习。
本次实习的目的是通过实地参观几条具有代表性的铁路,如南口铁道,妙峰山铁道等,对道路与铁道工程方向有一个感性的认识。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。 实习地点
南口——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。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。
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。
野溪——斜河涧实习路线
野溪—斜河涧位于门头沟区东北部妙峰山镇,东距北京市中心仅30公里。永定河、109国道穿镇而过,斜河涧位于永定河边的山上,丰沙铁路线从妙峰山镇与永定河之间横穿而过。土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
第二部分 专论
实习内容
铁路基本结构
铁路的基本结构如下:由上往下看,钢轨固定放在枕木上,枕木之下为道碴。此外还有起联结作用的一些零件、道岔和防爬设备等。以钢铁制成的路轨,可以比其它物料承受更大的重量。枕木亦称轨枕,或路枕,功用是把钢轨的重量分开散布,和保持路轨固定,维持路轨的轨距。一般而言,轨道的底部为石砾铺成的道碴,是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上。根据老师介绍的要点,各个构件的认识总结如下: 钢轨
钢轨是铁路轨道的基本承重结构,它用于引导机车车辆行驶,并将所承受的荷载传布于轨枕、道床及路基上,同时为车轮的滚动提供最小阻力的接触面。钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能。20世纪80年代,世界各国铁路,除英国部分铁路铺设双头钢轨外,均铺设工字形截面钢轨。它由轨头、轧腰和轨底三部分组成。
据老师讲解,钢轨按轨距分窄轨、标准轨、宽轨。由于近代西方列强在中国划分势力范围,各自在中国修建了一些铁路,但是由于各国的标准不同,因此旧中国的铁路各种轨距的都有。新中国成立以后,铁路完全采用轨宽为1435mm的标准轨。
钢轨可根据每米的重量分为重型和轻型钢轨。重型钢轨适用于运量大、速度高及行驶重载车辆的铁路;轻型钢轨则用于运量较小的铁路及站线上。在大运量铁路上铺设重型钢轨,可以减少养护维修费用,并可降低行车阻力,节约燃料。我国现在由于经济发展和运输需求的增长,重型钢轨使用越来越多。
同时根据使用需要,钢轨应有一定的标准长度。我国的标准是25 m/段,有些高速铁路为100m/段。
钢轨伤损:钢轨作为一根支承在连续弹性基础上的无限长梁,主要承受来自机车车辆的集中垂直荷载,在其断面上产生
图1
钢轨 一定的弯矩。钢轨由于断面抗弯强度不足而损坏的事例较少。钢轨更换的主要原因是磨耗和疲劳伤损。
钢轨的磨耗在直线及曲线上有不同形式和程度上的表现。直线上主要为接头部分的鞍形磨耗。曲线上主要为外股钢轨的侧面磨耗、内股钢轨的头部波形磨耗,在小半径曲线上更显得特别严重。钢轨疲劳伤损的主要表现是核伤。它起源于轨头内部存在的细小裂纹。随着机车车辆通过时轨头内部出现极为复杂的应力组合,使这一细小裂纹先是成核,然后再向轨头四周发展,最后则在无预兆下猝然折断,引起后果十分严重的行车事故。土木工程认识实习报告
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道碴
在铁路系统中,“道碴”指用作承托路轨枕木的碎石,是较早期出现及常见的轨道道床结构。工程会在铺设路轨之前,先在路基铺上一层碎石,再加以压实,然后才铺上枕木及路轨。使用道碴的好处,在于排水容易及容易调校路轨位置,同时由于道碴把列车及路轨重量分散在路基上,分散列车驶经时产生的震动及高热,保持钢轨的轨距不变,不致发生出轨事故,并可减少噪音,石头之间的罅隙更可迅速排去雨水。但图2 道碴 道碴路轨不及混凝土坚固,碎石又会因列车压力而移位,需定期校正路轨位置,并要补充碎石;而道碴的高排水力亦会令路轨杂草丛生,保养成本较高。
因此也出现了针对高铁而设的无碴路轨。无碴轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成,而路基也不用碎石,铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无碴轨道是当今世界先进的轨道技术,可以减少维护、降低粉尘、美化环境,而且列车时速可以达到200公里以上。 轨枕
轨枕是铁路路轨的组成部份之一,与路轨底部直接连接,作用是承受钢轨传来的垂直力和水平力,并把这些力分布于道床上,同时有效地保持钢轨的位置、方向和轨距,以防止路轨在列车驶过时移位引起危险,也可将列车经过时所产生的压力,平均分布在于道碴之上,使列车行驶得更稳定。
昔日的铁路轨枕起先采用木材制造,木材的弹性和绝缘性较好,受周围介质的温度变化影响小,重量轻,加工和在线路上更换简便,并且有足够的位移阻力。经过防腐处理的木枕,使用寿命也大大延长,在15年左右。但是我们看到,木材的路枕明显破坏严重,尽管注入了沥青,但是效果并不好,开裂仍然明显。
在妙峰山丰沙Ⅱ线的轨道上,由于年代比较久远,因此还使用的是木枕。木枕的优势在于其弹性很好。当列车通过的时候,我们看到了轨道在车轮经过的地方发生了较大的纵向位移,就是这个原因。木枕的制作、铺设、连接简便,绝缘性能好。但是缺点也是显而易见的,木枕易腐蚀和产生机械磨损,使用年限短。
图3 青龙桥车站的木质轨枕 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University近年的铁路开始改用“预应力钢筋混凝土枕”的混凝土枕木,当中的“预应力”指预先施加与受力方向相反的拉力,可以更有效承受列车行驶时所产生的压力,而采用混凝土除了更为坚固,也可避免腐蚀的问题,延长其寿命。同时,老师还强调了一个细节,混凝土枕的下表面非常粗糙,与我们看到的光滑表面完全不同,这样做的目的是增加混凝土枕与路基之间的摩擦力,增强路枕图4
斜河涧丰沙线的混凝土轨枕 稳定性,有助于防止滑移。
在斜河涧车站,我们看到的轨道其轨枕是混凝土轨枕,扣件是ω形弹条式扣件。混凝土轨枕的强度高,使用寿命长,也不受气候、腐蚀及失火的影响,但是它重量大,弹性差。青龙桥车站处的轨道也则使用的是木制轨枕。 扣件
扣件是连接钢轨和轨枕的中间联结零件。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,并有效第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。 道岔 图5 扣件
道岔是把两条或两条以上的轨道在平面上进行相互连接或交叉的设备。道岔的构造复杂,有很多零件,过车频繁,和接头一样,是轨道中薄弱的环节。在青龙桥车站,老师比较详细地讲解了道岔的结构。
单开道岔是最常见的道岔,由转辙器、连接部分及岔枕、辙叉及护轨三个单元组成。转辙器由两根基本轨、两根尖轨、各种联结零件及转辙机械组成。辙叉及护轨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。
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,因此设置了护轨,强制
图6
青龙桥车站线路道岔 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。道岔的护轨有两个作用:一是控制车轮的运行方向,使之正常通过有害空间而不错入轮缘槽;二是保护辙叉尖不被轮缘冲伤。护轨是保证行车安全的重要部分。
传电铁丝 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 在每段铁轨之间的外侧纵向缠绕了铁丝,铁轨上通有电流使得每段钢轨都良好的连成导电通路,这样有利于铁路运营的控制。不同灯光颜色代表不同的意义,这保证火车司机能够在看到不同颜色的时候做出不同的反应,以保证列车的安全。 轨间支撑
我国的规矩要求是1.435m,为了保持轨距的稳定,每隔一段距离设有轨间支撑。
铁路选线基本知识认识
铁路的选线,就是根据自然条件和运输任务,结合铁路动力设备,按照列车运动的规律与经济原理、设计新铁路线和改进既有铁路线的工作。选线的内容有勘测(包括调查),选择路线概略走向,确定轨距、线数(单线或双线)、线路坡度、曲线等的技术标准和与动力设备配合方案的,技术决策以及具体确定铁路线路位置的设计工作。全过程中需要进行勘测和设计,因此也称铁路勘测设计,在中国早年也称定线,但在50年代以后一般把选线各阶段中具体确定铁路线路位置的工作称为定线。干线铁路的线路走向应力求顺直,以缩短客、货运输距离和时间,选择线路走向应尽可能为更多的工矿基地和经济中心服务。 人字形铁路设计:南口——青龙桥段。
由于京张铁路穿越燕山山脉八达岭青龙桥段部分山体的坡度很大,在当时的机车条件下根本无法直接爬上这么陡的坡。于是詹天佑便设计出了“人”字轨道,并决定采用“双机牵引”,就是使用两台机车,一台在前面拉、一台在后面推,到了“人”字的头部,火车无需掉头,原先在前面的机车变成了车尾、由拉变推。原先在后面的机车现在变成了车头、推动机车前行。这样巧妙地解决了原本的坡度过大问题。
图7
人字形铁路
妙峰山的丰沙线选线:
考虑自然条件对线路的影响。考虑河流的侧侵蚀对公路路基的长期作用,丰沙线选在永定河河岸的山体上,通过1、2号隧道实现了铁路的修建。2号隧道位于背斜构造核部,该隧道能有效利用顶板岩体的自然成拱作用,增加洞室的稳定性而没有修筑没有衬砌,1号隧道进行了衬砌;隧道穿越山岭时遇到向斜时应该避免把隧道打在向斜核部,因为核部是一个汇水的区域,隧道内会有滴水。此外,铁路建设基本还遵循遇水架桥,遇山打洞的原则。土木工程认识实习报告
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第三部分 结束语
实习感想
这一次的实习让我对道路与铁道方向的基本工作与任务有了一个宏观的了解,对于铁路的基本结构和构造也有了相关的认识。了解了铁路选线的最基本的原则,对于将来的工作和任务有个一个较清晰的认识。
铁路作为我国主要的运输方式,目前以及未来都将在我国的货运及旅客运输方面起到重大作用,成为推进我国经济发展的交通大动脉。国家在铁路建设方面投入了巨资进行铁路基础建设,因此需要大量的铁道方面的人才,作为传统的铁路高校,未来交大学子必将在中国铁路建设史上留下自己的足迹,因此我们必须认真学习理论知识,同时结合实践,才能切实掌握修建铁路所需要的各类知识,最终将工作做好,为我国高铁的飞跃做出自己的贡献。
感谢
首先感谢老师们。
感谢老师这一段时间的辛苦付出以及每次实习尽心尽力的组织及讲解。其次感谢同学们。
感谢实习的过程中大家相互照顾,我们一起见证了彼此的成长。最后感谢自己,这是一段值得记忆的旅程。
第二篇:北京交通大学道铁方向认知实习报告
北京交通大学土建学院土木工程
道铁方向认知实习报告
学院:土木建筑工程学院
姓名:
班级:
学号:
目 录
前 言................................................................错误!未定义书签。
一、实习的目的和意义......................................................................4
二、实习时间地点安排......................................................................4
三、实习主要内容..............................................................................41、实习背景介绍及京张铁路实习............................................42、轨道各部分组成各部分详析................................................53、斜河涧实习............................................................................9
结
论.................................................................................................13
前言
2016年7月6日,学院组织我们进行了土木工程道铁认知实习。我们走出校门,在老师的带领下对典型的道铁结构进行了解和学习,在老师的耐心讲解下,我们得以快乐学习,灵活学习,使得书本上所学到的知识得到验证和巩固。其目的是使学生通过实践对各类土木工程的现场进行考查,了解土木工程的类型、形式、建筑、结构、施工的基本知识,对土木工程专业形成感性认识,建立初步的土木工程专业业务范围的总体概念,重点是对桥梁、建筑结构、岩土与地下工程以及道路和轨道交通工程的基本知识,培养学生对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识,激发学生对土木工程专业后续课程的兴趣,并培养学生的实践能力。
北京交通大学作为原铁道部的直属院校,在铁道研究方面一直有着优良的传统和明显的优势,作为北京交通大学土木工程专业的一名本科生,对于铁道应有一定的了解,本次认识实习就是为了达到对于铁道的简单认识而进行的。在整个认识实习的过程中一共有三个实习点,分别是斜河涧段铁路线,京张铁路青龙桥段和关沟段铁路桥。在本次认识实习中,对于铁路选线,铁路基本构造,铁路隧道,铁路桥梁以及铁路的一些附属设施有了简单直观的认识。
一、实习的目的和意义
在接触专业知识以前,我们需要对我们所学习的专业有个感性的认识。而道铁就是其中的一个重要的方向,铁道工程认识实习现在已结束了,我们更清楚地认识和了解土木工程中的铁道工程这个专业。本次实习过程中我们认真仔细地听老师讲解,了解铁路轨道设计原理及铁路的养护等。通过实习,学习本专业方面的实践知识,为专业课学习打下坚实的基础,同时也能够为毕业后走向工作岗位积累有用的经验。
二、实习时间地点安排 实习时间:2016/7/6 实习地点:青龙桥、斜河涧。
三、实习主要内容
本次实习我们主要学习了铁轨的构成及其构件的作用,火车在铁轨上变轨,铁路的养护与设计原则等等。而且参观了一下詹天佑先生当年设计的“人”字形路线,与斜河涧的火车运输,体验了火车货运带来的快捷与方便。
1、实习背景介绍及京张铁路实习:京张铁路连接北京丰台,经八达岭、居庸关、沙 城、宣化至河北张家口,全长约200千米,于1909年建成,是中国首条不使用外国资金及人员,由中国人自行完成,投入营运的铁路(京张铁路建成之前中国最先有新城至高碑店之新易铁路,亦由詹天佑建成指挥和领导但只供慈禧太后祭祖使用)。詹天佑 是建设铁路的总工程师,后兼任京张铁路局总办。
八达岭近青龙桥段,为了穿越燕山山脉军都山的陡山大沟,在22千米线路区段内采用了“之”字轨道(如右图),列车在用折返方法攀斜;但坡度仍达33.7‰,要由两部机车牵引。在车站上中,道岔是重要的组成部分。(如下图)
在这样的道岔中,铁轨有一段处于不连续状态,这一区域呈三角状,是道岔中的危险区域。
2、轨道各部分组成详析 2.1、轨枕:
(1)木枕,又称枕木。世界各国铁路用木枕铺设的轨道约占轨道总长的70%。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。(2)混凝土枕,又称砼枕。第二次世界大战以后,混凝土枕开始大量采用,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。混凝土枕的主要类型有整体式预应力钢弦混凝土枕、整体式预应力高强度钢筋混凝土枕和钢杆式混凝土枕等。中国自1958年以来,主要推广使用前两种类型。
我们在青龙桥老站首先见到就是混凝土轨枕,这是现代在中国最普遍的一种,但是继续往里走就会发现后面铺的木轨枕。老师说木轨枕比较好,我国以前采用的木轨枕大多数为东北红松。
2.2、轨道的轨距: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。(这是因为在火车轨道的上方有一段圆弧形的区域,所以算轨距的时候要向下方移动一点)我国的轨距规定为1435毫米。世界上多数铁路采用的标准轨距为1435毫米(4英尺)。较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路。
2.3、钢轨:无论钢轨的重量如何,断面质量比例大致应为:头部42%、腰部21%、底部37%,且钢轨的高度应等于底部的宽度。当钢轨头部受磨损达0.64厘米时,需立即抽换钢轨。在铁道道岔区段铺设有间轨,而且混凝土枕要过渡到木枕,一般在岔区铺设木枕。道岔区轨道分为基本轨、间轨、轨撑和滑床板等组成部分。由于木枕不易保持轨道间距,所以要采用规矩管。岔区尖点处为轨道的实际中心,在其延长线上的某一点为理论中心。道岔区最窄的部位叫咽喉,从实际中 心到咽喉无规可压的区间叫做有害空间。为了保持钢轨连接处的稳定性,我们需要铺设夹板,丰沙线采用了鱼尾板道岔区的轨枕长度较长,但是宽度不同。我们可以看出钢轨表面是弧形的,老师说是因为钢轮在制作时是倾斜的,所以有轨底坡,只有做成弧形才能完全与车轮吻合。这样在走弯路时,就不会因为内外轨半径不同而产生蛇形运动,使重心向内移。在弯曲地段,钢轨外轨超高。这是为了在火车做曲线运动时不挤压钢轨。
我们在现场还可以看出,钢轨表面存在光带。从光带的磨损位置可以看出轨道是否合理。若在中间磨损,则合理,若外面上锈,里面光滑,就是不合理的。铁路另外一个非常重要的组成部分就是扣件,矿石线使用的扣件是道钉。为了防止钢轨外翻,我们要采用轨撑来保持钢轨的稳定性。为了保持轨距,我们采用了轨距杆。老师在讲解过程中提到,轨道的要素还包括水平(左轨比右轨高多少)、前后高低(一条轨前后高度)、方向(轨道直不直)和轨底坡(轨道表面向内倾斜一个角度,一般为1:20或1:40)。轨道在使用过程中,会有钢轨损伤,即轨头地方有损伤,造成轨表面波浪磨耗。钢轨损伤共分为32大类、99种。在矿石线的某些区段,我们发现了翻浆冒泥现象,这是一种铁道病害。除此之外,矿石线的道床存在不合格区段,因不透水而被砂子填满,治理时要清塞道砟,将其洗净,重新铺设。在轨道旁边设有两处转折机械,起到信号控制的作用。道岔少时转折 机械少,道岔多时转折机械多,并一同设有限位器。在铁轨附近还设有信号机,有红、黄、蓝三种颜色,通过钢轨传出信号。
2.4、轨撑:用以支撑钢轨外侧的腰部,以抵抗钢轨头部所受之侧向力,防止因钢轨倾斜而导致之道钉松动。
2.5、道钉:道钉的作用在于将钢轨扣接在轨枕上,并维持两轨间的固定轨距,最常用的道钉有钩道钉和螺旋道钉两种。
2.6、道砟:道砟铺设于路基上,轨枕下,用以藏护轨枕的对象。依铺设的位置可分上下两层,上层为顶层道渣,下层为底层道渣。
道渣的功用如下:
(1).承受轨枕所传下的压力,并将此压力平均分布在路基上。
(2).固定轨枕位置,维持轨道正确的线型和坡度。
(3).排除轨枕周围及下方雨水,防止路基的土壤因湿软变形。
(4).增加轨道的弹力,使受列车碾压后的钢轨迅速回复原来正确位置。(5).防止轨道生长杂草。
此铁路的道砟没有使用花岗岩,所以导致轨枕开裂,道砟变成了土状。2.7、防爬器:装设于钢轨底下,以其一侧顶住轨枕,除用防止钢轨因车轮滚动所造成的纵向爬行,并可控制钢轨因温度升高而产生的延伸现象。
3、斜河涧实习:斜河涧是丰沙线(北京丰台-河北沙城)上的一个普通小站,我们首先来到了位于斜河涧站东侧的铁路线上,斜河涧站历史比较悠久,是典型的小站。通往斜河涧的车道与我们平时在大城市中见到的铁路有着明显的区别。碎石路基,木枕,木枕与铁轨用道钉相连接。现代铁路多运用钢筋混凝土轨枕和无缝钢轨,而在斜河涧附近的铁路运用的均为木质轨枕和短钢轨。在实习过程中,多次有火车从铁道上驶过,在行驶过程中可明显的看到钢轨和轨枕的形变。碎石路基,木轨枕和短钢轨使得整个铁路的弹性较大,在行驶过程中车皮的上下位移比较明显。因此,在之一路段行驶的火车速度较低,高速火车不能在木枕铁路上行驶。下图(右图)所示的局部图为本段铁路上木枕,道钉,铁轨路基的情况。钢轨由道钉固定在木枕上。有现场观察,部分木枕腐蚀较严重,由此暴露出木质轨枕的一些技术上的缺点,如维修成本大,火车速度较慢等。在轨道上我们不时可见轨道下有一些防爬器(左图)。
列车运行时,常常产生作用在钢轨上的纵向力,使钢轨作纵向移动,有时甚至带动轨枕一起移动。这种纵向移动,叫做爬行。爬行一般发生在复线铁路的区间正线、单线铁路的重车方向、长大下坡道上和进站时的制动范围内。
线路爬行往往引起轨缝不匀,轨枕歪斜等现象,对线路的破坏性很大,甚至造成小涨轨跑道,危及行车安全。因此,必须采取有效措施来防止爬行,通常采用防爬器和防爬撑来防止线路爬行。这条线路上的防爬器如下图
在本线路中,铁路穿过了一条隧道。隧道的前后出口如下。两边的出口形状有明显的差别,在如图所示的一侧,出口部位 进行了加固,而在另一端的出口没有进行任何加固,这种设计主要是出于本地的地质构造,在图片所示的这一端,由于岩层走向与斜坡方向一致,不利于边坡稳定,不利于隧道的稳定,因此,在这一端要进行加固。而在隧道的另一端,岩层走向与斜坡方向垂直,使得隧道结构较稳定,没有加固的必要。所以,隧道的这一端出口较规则,另一端出口不规则。
实习感想:通过这次关于道铁方向的认识实习,我们从直观上了解到了很多铁路方面的相关知识,认识了很多铁路上的构造和部件,提起了我们对于铁道的兴趣。为我们今后在这方面发展打下了一个可靠的实践基础。
结论
问题和建议
在实习过程中由于同学们人数众多,而带队老师毕竟数量有限,即使老师使用扩音器,也还是会有很多同学听不清老师所讲的内容,所以建议将单位分小,实现小班额,多班次,进行实习,效果可能会更好。
希望讲解方式能够多样化,包括标本,博物馆参观和校内铁道实践等方式。
结束语
最后,由衷感谢学校老师的培育,更加感谢实习带队老师,感谢你们的细心讲解。你们的严谨态度和丰富的专业知识让我们受益终身,也是我们一生学习的榜样。
第三篇:北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向
土木工程专业认识实习报告
——房屋建筑结构方向
姓 名: XXXX 学 号: XXXX 班 级: 土木XXXX
单 位:北京交通大学土建学院
时 间:201X年X月
目录
第一部分 前言------01
第二部分 专论------03(1)土木工程楼----------03(2)工程结构实验室------03(2)鸟巢-国家体育中心---05(2)水立方-国家游泳中心-08(2)北京北站------------09
第三部分 结束语---12
第一部分 前言
实习时间
2013年5月11、12日
实习目的
实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分,是大学学习中的一个非常重要的环节,也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。
土木工程专业作为一门实践性很强的专业,建立正确的专业思想,树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用,这些凸现了实习的必要性。鉴于此,我们于2013年5月11、12日进行关于房屋建筑结构方向的土木工程专业认识实习。
本次实习的目的是通过实地参观土木工程楼、结构实验室、北京北站以及鸟巢、水立方,了解建筑工程中的常见结构及其构造特点等,对房屋建筑结构工程建立直观感性的认识。 实习地点
土木工程楼
土木工程楼位于北京交通大学校区,土建学院办公楼。 工程结构实验室
工程结构实验室1987年建成投入使用,其中建有当时北京地区第一个双向反力墙,1995年铁道部批准工程结构与环境实验为部级重点实验室。通过资源整合和“211工程”建设,目前工程结构实验室的整体规模和水平得到了很大的提高。实验室建筑面积1700,拥有设备1000台件,总价值1200多万元,其中包括先进的MTS拟动力加载设备和数据采集设备。与建筑材料实验室一起,为学生开设了钢筋混凝土梁的设计、制作和加载实验等扩展性实验项目,极大地调动了学生的积极性。
北京北站
北京北站位于北京市西城区西直门,隶属北京铁路局管辖。离通辽站836公里,距包头站809公里。现为一等站,它是中国自主设计建造的第一条干线铁路——京张铁路上的车站。北京北站是北京市郊S2线的始发站,也是规划中的京张城际在北京的起点站。北京北站改造工程于2005年动工,工程主要包括站房扩建以及与北京站、北京西站相类似的大跨度无站台柱雨棚工程,站台、铁道线路和行车信号的改造。总投资1.1亿元。
鸟巢
国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部,主体建筑为“鸟巢”。为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。工程总占地面积21公顷,建筑面积258,000㎡。场内观众坐席约为91000个,其中临时坐席约11000个。举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。奥运会后将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所,并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。
国家体育场工程为特级体育建筑,大型体育场馆。主体结构设计使用年限100年,耐火等级为一级,抗震设防裂度8度,地下工程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。
水立方
国家游泳中心位于北京奥林匹克公园内,2008年北京奥运会标志性建筑物之一。其与国家体育场分列于北京城市中轴线北端的两侧,共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。国家游泳中心规划建设用地62950平方米,总建筑面积65000-80000平方米,其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米,长宽高分别为 177m×177m×30m。来自101个国家和地区的35万多港澳台同胞及海外侨胞共捐献了9.4亿人民币。
第二部分 专论
实习内容
实习报告将就本次参观的各个典型建筑为例,介绍该建筑的结构特点,并对相关知识点进行展开说明。
土木工程楼
框架剪力墙结构
在土木工程楼一楼入口处,我们观察了位于右侧的框架-剪力墙结构。据老师介绍并查阅资料得到该结构也称框剪结构,是在框架结构中布置一定数量的用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱的剪力墙,可以构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求。剪力墙结构承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力,刚度很大,空间整体性好,房间内不外露梁、柱棱角,便于室内布置,方便使用。
图1 框架剪力墙
框架剪力墙的受力特点:在下部楼层,剪力墙的位移较小,框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力;上部楼层的剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力墙拉回来的附加水平力,剪力墙则承受负剪力。 填充墙结构
框架结构中填充在柱子之间的墙称框架填充墙,起围护和分隔作用,重量由梁柱承担。框架结构分全框架和半框架,全框架没有承重墙,半框架有承重墙。
工程结构实验室
预制装配式建筑
该实验室属于轻量钢结构“预制装配式”的建筑。将部分或全部构件在工厂预制完成后运输到施工现场,将构件通过可靠的连接方式组装而建成。 牛腿柱
牛腿柱属于外挑结构,比如自己家造房子时,为了支撑外挑阳台而在阳台地下增设的悬挑短梁就是牛腿。在结构实验室中,柱身上为了搁置吊车梁,而设置用柱上的牛腿来承担吊车梁的重量的结构形式。牛腿的作用是衔接悬臂梁与挂梁,并传递来自挂梁的荷载。在这里由于梁的相
图2
牛腿柱
互搭接,中间还要设置传力支座来传递较大的竖直和水平反力,因此牛腿高度已削弱至不到梁高的一半,却又要传递较大的竖直和水平反力,这就使它成为上部结构中的薄弱部位。
设计中应对此处的构造予以足够的重视。通常要注意以下几点。⑴悬臂梁与挂梁的腹板宜一一对应,使受力明确,缩短传力路线;接近牛腿部位的腹板应适当加厚,加厚区段的长度不应小于梁高;
⑵设置端横梁加强,端横梁的宽度应将牛腿包含在内,形成整体; ⑶牛腿的凹角线形应和缓,避免尖锐转角,以减缓主拉应力的过分集中;
⑷牛腿处的支座高度应尽量减小,如采用橡胶支座;
⑸按设计计算要求配置密集的钢筋,钢筋布置应与主拉应力的方向协调一致,以防混凝土开裂。 吊车梁
简要介绍一下吊车梁的组成。
用于专门装载厂房内部吊车的梁,就叫吊车梁,一般安装在厂房上部。该结构实验室中就是在实验室的上部安装了吊车梁。吊车梁是支撑桁车运行的路基,用于钢结构厂房中。吊车梁上有吊车轨道,桁车就通过轨道在吊车梁上来回行驶。吊车梁跟钢梁相似,区别在于吊车梁腹板上焊有密集的加劲板,为提桁车吊运重物提供支撑力。
图3
吊车梁
排架体系
据老师介绍,该结构实验室的上部结构属于排架体系,排架体系是由装配式钢筋混凝土屋面板、屋架梁、吊车梁、连系梁、柱等主要构件组成。排架体系便于装配,对施工条件适应性较大,而且适应范围很广,跨度可达30多米,高度可达20多米,吊车吨位也可达100~200吨。这种体系结构刚度大,耐久性和防火性好,但屋顶自重大,构件类型和数量较多,安装工作量较大。
X形支撑
沿周圈框架平面按K形支撑和X形支撑布置一定数量的钢筋砼抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板,能有效克服框架的剪力滞后现象,显著提高框架的整体性和抗推刚度,减少结构的整体侧移,特别有利于减小层间侧移。但这种结构的延性较差,因此,可以在墙板上开十字形结构竖缝使之出现薄弱部位,形成延性耗能墙板,提高框架的抗震性能
图4
X形支撑
井字梁
井字梁就是不分主次,高度相当的梁,同位相交,呈井字型。这种一般用在楼板是正方形或者长宽比小于1.5的矩形楼板,大厅比较多见,梁间距3m左右。由同一平面内相互正交或斜交的梁所组成的结构构件。又称交叉梁或格形梁。
井式梁板结构的布置一般有以下五种,下面分别于以说明。
1、正式网格梁网格梁的方向与屋盖或楼板矩形平面两边相平行。正向网格梁宜用于长边与短边之比不大于1.5的平面,且长边与短边尺寸越接近越好
2、斜向网格梁当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5时,为提高各项梁承受荷载的效率,应将井式梁斜向布置。该布置的结构平面中部双向梁均为等长度等效率,于矩形平面的长度无关。当斜向网格梁用于长边与短边尺寸较接近的情况,平面四角的梁短而刚度大,对长梁起到弹性支承的作用,有利于长边受力。为构造及计算方便,斜向梁的布置应与矩形平面的纵横轴对称,两向梁的交角可以是正交也可以是斜交。此外斜向矩形网格对不规则平面也有较大的适应性。
3、三向网格梁当楼盖或屋盖的平面为三角形或六边形时,可采用三向网格梁。这种布置方式具有空间作用好、刚度大、受力合理、可减小结构高度等优点。
4、设内柱的网格梁当楼盖或屋盖采用设内柱的井式梁时,一般情况沿柱网双向布置主梁,再在主梁网格内布置次梁,主次梁高度可以相等也可以不等。
5、有外伸悬挑的网格梁单跨简支或多跨连续的井式梁板有时可采用有外伸悬挑的网格梁。这种布置方式可减少网格梁的跨中弯矩和挠度。
鸟巢-国家体育场
概况
国家体育场位于北京市成府路南侧,奥林匹克公园中心区内,是北京2008年奥运会的主体育场。建筑顶面呈马鞍形,长轴为332.3m,短轴为297.3m,南北跨度结构相对标高为42.246m,东西跨度结构相对标高为69.900m,屋盖中间开洞长度为185.3m,宽度为127.5m。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支
图5
国家体育场的主结构框架
撑在周边的24根桁架柱之上。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支撑在周边的24根桁架柱之上。主桁架尽可能直通或接近直通,并在中部形成由分段直线构成的内环。钢结构总量约4.6万t,构件截面均为箱形,其空间位置复杂多变,形体宏大、美观。国家体育场主桁架共有48榀,分别由外围24榀桁架柱开始向中间延伸,在中间形成椭圆形的环。主桁架总用钢量约14 000t,桁架柱约17 020t,主桁架与桁架柱一起共同形成如图2所示的主要承力体系。主桁架的轴线高度为12m,上下弦及腹杆
均为箱形截面构件。
结构特点
工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。
钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底
图6
鸟巢的主要结构解析 板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。国家体育场工程作为国家标志性建筑,作为屋盖结构的主要承重构件,桁架柱最大断面达25m×20m,高度达67m,单榀最重达500吨。而主桁架高度12m,双榀贯通最大跨度145.577+112.788m,不贯通桁架最大跨度102.391m,桁架柱与主桁架体型大、单体重量重。由于该工程中的构件均为箱型断面杆件,所以,无论是主结构之间,还是主次结构之间,都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少,造成主结构的节点构造相当复杂,节点类型多样,制作、安装精度要求高。该工程工地连接为焊接吊装分段多,现场焊缝长度长,加之厚板焊接、高强钢焊接、铸钢件焊接等居多,造成现场焊接工作量相当大,难度高,高空焊接仰焊多。
防雷措施
“鸟巢”的防雷设计采用的是最传统的防雷技术。充分利用建筑结构自身的有利条件,将鸟巢的金属屋面,钢结构中的钢构件、钢筋混凝土中的钢筋等通过焊接等方式进行有效连接,整个“鸟巢”的“钢筋铁骨”部分构成了一个理想的“笼式避雷网”。为防止雷击时对人体的伤害,在场馆内人能触摸到的部位,比如钢柱等,都相应作了等电位连接;“鸟巢”内的几乎所有设备与“笼式避雷网”都有可靠连接,保证雷电来临瞬间产生的巨大电流能通过“笼式避雷网”导入地下,以此最大限度地保证场馆自身、仪器设备和人身的安全。
工程钢结构空间巨型桁架安装工艺
主桁架分段及设备选择
大跨度空间巨型桁架的吊装分段很重要,不仅要考虑各分段重量、安装作业半径和国内外现有吊机资源的匹配,同时各分段在支撑塔架上的临时固定及相互搭接各分段间吊装顺序的确定同样是施工的关键。根据支撑塔架的设置及主桁架的空间交叉情况,将屋盖主桁架共分成182吊,其中,内环吊装单元共96吊(空间桁架16吊,平面桁架80吊);外环吊装单元共86吊(均为平面桁架)。综合考虑体育场主桁架大型构件的吊装,主桁架最
终选用1台CC4800型800t履带吊和CC2800型600t履带吊吊装。800t履带吊在场外吊装外环主桁架,600t履带吊在场内吊装内环主桁架。外环主桁架在南北向安装高度相对较低,作业半径较小,但箱形构件的管壁厚,构件吊装单元重,所以800t履带吊采用主、辅臂短,主臂仰角大的塔式工况;而处于东西向的外环主桁架安装高度大,作业半径大,构成桁架的箱形截面壁厚薄,构件吊装单元轻,选用主、辅臂长,仰角小的塔式工况。内环主桁架除了存在与外环主桁架相同的吊装分部情况外,还有大量的空间立体桁架的吊装。由于所有的空间立体桁架均处在最内环,作业半径小,也不用跨越障碍,同时构件重,起重要求高,所以选用带超起的主臂工况,而其他内环桁架同样遵循了外环主桁架一样的工况,选用两种带超的塔式工况。外环南北向最重的吊装单元达140t,安装高度为50m,最大作业半径为42m;外环东西向最重的吊装单元达90t,安装高度为64m,最大作业半径64m。内环所有空间立体桁架最大为250t,安装高度为46m,最大作业半径为38m;南北向最重的吊装单元140t,安装高度为44m,最大作业半径为48m;内环东西向最重的吊装单元达120t,安装高度为58m,最大作业半径38m。平面桁架吊装工艺
平面桁架虽然吊装吨位较空间桁架小,但其采用卧拼方式在龙门吊下拼装,脱胎同时起扳、回直,而后在龙门吊拼装时吊点场地外调平再提升就位,吊装工艺相对复杂,平面桁架吊装主要是脱胎、起扳和调平等施工工序及其过程中的主要控制措施:
1)脱胎时800t履带吊提升主桁架的上弦,两台龙门吊提升下弦。三机抬吊三吊点平面投影范围包含重心,保证三点同时受力,如图8所示;同时,过重心垂直构件上下弦的辅助线到两龙门吊点的距离相等,确保两龙门吊均载,且便于在起扳过程中监测、控制。
2)脱胎后起扳,起扳时为监控桁架下弦两头均衡提升,在下弦吊挂两盘卷尺监测下弦离地距离。当两头离地距离不等时,调整两龙门吊吊钩使构件两端平衡。由于龙门吊钩下没有测量构件重量的仪器,这里通过控制两吊点至重心线的垂直距离及起扳过程中两点平衡,确保两龙门吊均匀受力。
3)构件起扳调平后,吊车开行至就位点就位,为合理使用大型吊机,采用卡马板临时固定的方式就位。根据吊装构件的长度、重量、重心位置,计算上下弦断口卡马板临时固定受力需要的马板规格、长度、焊缝长度。先焊接上下弦上表面卡马板,构架到达安装就位位置,校正合格将其他三面卡马板焊接完毕,吊机即可松钩。
Q460钢材
Q460是一种低合金高强度钢,它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比一般钢材大,因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材;而这次使用的钢板厚度达到110毫米,是以前绝无仅有的。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关,前后3次试制终于获得成功。400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材撑起了“鸟巢”的铁骨钢筋。
ETFE膜
国家体育馆上层采用ETFE膜:膜结构面积共4万平方米,ETFE膜厚度为
250微米,无色透明,投光率大于95%,造型丰富优美,充分利用自然光源,减少能源消耗,自重轻,施工速度快,使用安全可靠,日常维护费用小,经济效益明显,使用年限大于25年。
国家体育馆下层采用ETFE膜:膜厚度大于350微米,乳白色,吸声率大于等于70%,透光率大于等于30%,PTFE膜可为体育场遮蔽风雨,并且使场内光线更加柔和,有利于调节场内光影对比度,兼做声学吊顶,其声学环境居于国内领先水平,PTFE膜结构使用寿命大于25年。
设计施工难点
体型大,重量重 节点复杂 工期紧 焊接量大 冬雨季施工
工程组织难度大
构件翻身、吊装难度大 高空构件的稳定难度大
图7
鸟巢外观图
水立方-国家游泳中心
概况
国家游泳中心(水立方)位于北京奥林匹克公园内,2008年北京奥运会标志性建筑物之一,总建筑面积约8万平方米。它的结构形式也相对自由。水立方位于北京奥林匹克公园内,是北京味2008年的夏季奥运会修建的主游泳馆。水立方和鸟巢都是2008年北京奥运会标志性建筑物之一,并且与鸟巢分列于北京城市中轴线北端的两侧。
结构特点
水立方是一个空间钢架的结构膜结构建筑,建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。这种材料的寿命是20多年,但实际上来说会比较长。立方的内外立面膜结构共由3065个气枕组成(其中最小的1-2平方米,最大的达到70平方米),覆盖面积达到10万平方米,展开面积达到26万平方米,图8
水立方的结构
是世界上规模最大的膜结构工程,也是惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。“水立方”的地下及基础部分是钢筋凝土结构。水立方的结构上吸取了水分子水泡的微观结构,这种钢网架直接接触地面,有避雷的效果。
ETFE(四氟乙烯)膜材料
ETFE(四氟乙烯)膜材料是一种新兴的环保材料,自身的清洁能力比较强,可以利用雨水来完成自身清洁。水立方充分利用ETFE新材料自身的性能和空气层在保温,隔热,隔声方面的原理,在实现建筑的功能要求的同时展现给人们纯净的外形。充分体现了在建筑技术强有力的支持下,注重原理的把握与应用。实现建筑技术与艺术的再创造。
图9
膜材料
防雷设计
“水立方”与“鸟巢”相似,也是采用了传统的防雷技术。“水立方”的地下及基础部分是钢筋混凝土结构,地上部分是钢网架,钢结构与钢筋混凝土结构中的钢筋通过焊接连接,共同形成了一个立方体的笼子。屋面上,镶嵌、固定一块块充气枕的是槽形的钢构件,钢构件又宽又厚,与“水立方”四壁的钢网架焊接为一体,支撑着整个屋顶。雷雨天气里,这些钢构件的作用更是非同小可。它们一方面作为天沟,收集、排除屋面的雨水;同时又充当了接闪器,及时将雷电流引到“笼式避雷网”,保护整个建筑物的安全。这是一个非常理想的“笼式避雷网”,完全依靠建筑物自身结构中的材料,无须单独架设避雷针、做引下线或接地体,屋面没有突出的避雷针或避雷带,既经济美观又安全可靠。
抗震设计
“水立方”是典型的外柔内刚。外部只看到充气薄膜,好像弱不禁风,而支撑这些薄膜的是坚实的钢结构,里面观众看台和室内建筑物为钢筋混凝土结构。“水立方”的墙壁和天花板由1.2万个承重节点连接起来的网状钢管组成,这些节点均匀地分担着建筑物的重量,使其坚固得足以经受图10 水立方的内部结构一角 住北京最强的地震。“水立方”的地下部分是钢筋混凝上结构,在浇筑混凝上的时候,在每根钢桂的位置都设置了预埋件(上部为钢块),钢结构的钢柱与这些预埋件牢固的焊接在一起,就这样,地上部分的钢结构与地下部分的钢筋混凝土结构形成一个牢固的整体。正是靠着优越的结构形式和良好的整体性,“水立方”才拥有了“过硬的身体”,达到了抗震8级烈度的标准。
北京北站
概况
北京北站位于北京市西城区西直门,隶属北京铁路局管辖。离通辽站836公里,距包头站809公里。现为一等站,它是中国自主设计建造的第一条干线铁路——京张铁路上的车站。北京北站是北京市郊S2线的始发站,也是规划中的京张城际在北京的起点站。北京北站改造工程于2005年动工,工程主要包括站房扩建以及与北京站、北京西站相类似的大跨度无站台柱雨棚工程,站台、铁道线路和行车信号的改造。总投资1.1亿元。
大跨度无站台柱雨棚
首先老师为我们介绍了北京北站最重要的无站台柱风雨棚结构,该工程由中铁六局总承包,全部钢结构加工、制作和安装由江苏沪宁钢机股份有限公司完成。北京北站改造工程无站台柱雨棚采用预应力张弦桁架结构体系。雨棚平面投影面积58950 ㎡,南北纵向长度541.2m,东西横向宽度为115.5m,图11
大跨度无站台柱雨棚
末段宽度缩至80.9m,张弦桁架下部支承于钢管混凝土柱上。雨棚高度变化范围为16~20 m。张弦桁架上弦压杆为三角形截面空间钢管桁架,桁架弦杆与腹杆之间采用相贯焊接。下弦拉杆采用两根钢拉索,拉索规格为247×127。上弦和下弦之间采用刚性撑杆进行连接,形成稳定的空间受力体系。张弦桁架共28榀,各榀之间由纵向桁架连接,以增加桁架的侧向刚度和屋盖结构受力的整体性。雨棚沿纵向设置图12
单榀张弦桁架三维轴测图 3条温度缝,将屋面钢结构分成4个区。无站台柱雨棚张弦桁架结构平面布置如图2所示,单榀张弦桁架三维轴测图如图3所示。 张弦桁架
张弦结构是将上弦刚性受压构件通过撑杆与下弦拉索组合在一起形成自平衡的受力体系,是一种大跨度预应力空间结构体系,也是混合结构体系发展中一个成功的创造。
张弦结构作为一种新型的结构形式,近年来在实际工程中得到越来越广泛的应用。其结构体系由抗弯刚度较大的刚性构件和高强度拉索组成,自重较轻,可以跨越很大空间。张弦结构作为一种半刚性结构,其
整体刚度由刚性构件截面尺寸和结构体系的空间几何形体两方面共同组成,整体刚度和几何形态与施工过程密切相关,结构体系成型前刚度较弱,因此需要对张弦结构的施工方案进行合理选择并对施工过程进行严格控制。
图13 张弦桁架
第三部分 结束语
实习感想
本次的实习历时一天半,这一次的实习让我对房屋建筑结构方向的基本工作与任务有了一个宏观的了解,对于某些房屋建筑的的基本结构和构造也有了相关的认识。对于将来的工作和任务有了一个感性的的认识。
实习过程中老师详细的讲解让我们收获了很多,房屋建筑的结构设计是一个建筑能顺利地建成并投入使用的基础,必须在掌握相关的理论知识和实践经验的基础上,认真的处理好每一个细节,才能出色地完成房屋建筑结构设计的任务。也能深刻的认识到目前自身的知识水平和实践经验尚不足,在日后的学习中,一定要努力认真,在四年的学习中完善自己,为社会建设服务。
感谢
首先感谢老师们。
感谢老师这一段时间的辛苦付出以及每次实习尽心尽力的组织及讲解。其次感谢同学们。
感谢实习的过程中大家相互照顾,我们一起见证了彼此的成长。最后感谢自己。
第四篇:北京交通大学-土木工程认识实习报告--桥梁方向
土木工程专业认识实习报告
——桥梁工程方向
姓 名: XXXX 学 号: XXXXX0 班 级: 土木XXXX
单 位:北京交通大学土建学院
时 间:201X年X月
土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
目录
第一部分 前言------01
第二部分 专论------02(1)桥梁参观实习总结----02 卢沟桥-------------0
2小清河桥(肋石拱桥)--0
3京石高速铁路(G4)高架桥-----------------------------03
铁路桁架桥----------0
4公路桥----------------------------—--------------0
5地铁13号线用桥------05
慈献寺桥------------06
(2)桥梁基本知识--------07
第三部分 结束语---09
土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
第一部分 前言
实习时间
2013年5月25日
实习目的
实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分,是大学学习中的一个非常重要的环节,也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。
土木工程专业作为一门实践性很强的专业,建立正确的专业思想,树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用,这些凸现了实习的必要性。鉴于此,我们于2013年5月25日进行关于桥梁工程方向的土木工程专业认识实习。
本次桥梁工程的参观实习的目的是实际观察各种桥梁,初步认识并了解桥的结构,通过自己实地的观察和记录,了解有关桥梁的知识。 实习地点
卢沟桥及其周边桥梁
地铁13号线大钟寺至西直门段桥 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
第二部分 专论
实习内容
2013年5月25日,我随第一小组的全体同学在带队老师的带领下进行了土木工程桥梁工程方向的认知实习,在老师的耐心讲解和我们的实地参观后,对桥梁工程有了概念和感官上的大体认识。本实习报告将结合老师的讲解及资料查阅总结本次实习中参观的大桥的结构特点,并对桥梁的定义及性质、组成做综述。
桥梁参观实习总结
卢沟桥
我们参观的第一座桥是卢沟桥。卢沟桥在北京市西南约15公里丰台区永定河上,是北京市现存最古老的石造联拱桥,全长266.5米,宽7.5米,最宽处可达9.3米,路面平坦,几乎与河面平行。两旁有281根汉白玉栏杆,每根柱头上都有雕工精巧、神态各异的石狮。有桥墩十座,共11个桥 孔,整个桥身都是石体结构,关键部位均有银锭铁榫连接,为华北最长的古代石桥。
卢沟桥为石拱桥,采用由11个半圆形石拱相连的结构,每个石拱长度不一,图1
卢沟桥的狮子 这样的结构精巧,坚固耐用,还可以增加泄洪量。每两个石拱之间有石砌桥墩,把11个石拱联成一个整体,是一座联拱石桥。石拱桥的优点在于:取材能够充分地就地取材;耐久性好,而且养护费用少;构造比较简单,施工工艺易为群众掌握;外型美观。但自重较大引起的水平推力也大,增加了下部结构的工程数量,对地基条件的要求较高,因此石拱桥的跨度会相对较小。桥墩面向上游的一面呈楔形,据老师介绍,这种结构的设计可有效减小河水对桥墩的冲击力。另外,在冰融化的时候,冰块顺流而下,会冲击到桥墩上,对桥造成一定的危害。但楔形桥墩能够破冰,使大块的冰变成碎冰,加速了冰的融化。这样能够使河流对桥图2
卢沟桥的石拱与楔形的桥墩 的冲击伤害降至最低,保证了桥的稳固。此外,楔形的桥墩可对水流进行分流作用,避免来往的船只与桥墩相撞。土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University (小清河桥)肋石拱桥
从卢沟桥向西行到达小清河桥,小清河桥于建国后建造,分两期工程,现已弃用。由桥底向上看,位于桥体左边的第一期工程,纵向的大拱之间有一个横向的小拱,可以有效地加强桥的稳固性,还能够增强桥的承压能力。桥体
图3
小清河桥
右边的第二期工程由一个拱部由四个纵向的拱与连接该拱的横梁组成,加强了拱部的稳定性,有效地减少了拱部的自重,加大了桥梁的承载能力。此外在桥的联拱之间,多根立柱连接拱、桥墩和桥面,将桥面的压图4
桥体的底面视图 力均匀分散到桥墩和拱上,加固拱部结构,减轻了桥的自重。
该桥由于混凝土板的破坏、钢筋的锈蚀而失去了主要的承载能力。因此目前已废弃不用,只允许行人通过。
图5
桥体的破坏情况
京石高速铁路(G4)高架桥
在小清河桥南侧,我们远观了高速铁路高架桥。
这座高架桥主要由预应力混凝土简支梁和连续梁组成,均为单箱单室箱型梁。
由于高速铁路的运营密度及对舒适性、安全性的要求均高于普通线路,因此高速列车对桥梁结构的动力作用也就更大。在这个前提下,高速铁路桥梁在设计、施工中形成了自己的特色。
以中小跨度为主。由于高速铁路对线路、桥梁、隧道等土建工程的刚度要求严格,因此,高速铁
图6 京石高速铁路(G4)高架桥 路桥梁跨度以中小跨度为主。土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 刚度较大,整体性好。高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时,必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺行。
纵向刚度大。高速铁路要求依次铺设跨区间无缝线路,而桥上无缝线路钢轨的受力状态不同于路基,结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定位移,引起桥上钢轨产生附加应力。过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,墩台基础要有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。
铁路桁架桥
从小清河桥向北即可看到第四观测点,一座现代铁路桥。该桥属于下沉式桁架桥。整个桥面最上方是铁轨,下为枕木,枕木下方为六条纵向工字梁,最外侧两根为主桁,是主要受力部件,中间的四根是支撑轨枕。纵向工字梁下方是横向工字梁和交叉工字梁,用于加固连接纵向工字梁,使其成为一
个整体,增加其稳固性。
通过
老师的讲解我们得知,主梁与副梁之间的连接方式为铆钉连接,这种连接方式在工程设计和建设中的应用是非常广泛的。
图7
铁路桁架桥
图8 桁架的主梁与副梁的连接方式
此外,老师向我们介绍了两个相邻的桥墩上的制作形式的不同,左侧图片中的只作为滑动支座,右侧图中的制作图9 桁架桥的支座形式 类型为固定支座。这种制作分布的形式可以避免主梁由于受压或温度的影响发生变形时,桥体不会因为结构固定而发生破坏。
桁架桥指的是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。桁架桥的组成:
主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架、及桥面系。在桁架中,弦杆是组成桁架外围的杆件,包括上弦杆和下弦杆,连接上、下弦杆的杆件叫腹杆,按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。大跨度桥架的桥高沿跨径方向变化,形成曲弦桁架;中、小跨度采用不变的桁高,即所谓平弦桁架或直弦桁架。土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 桁架结构桁架结构可以形成梁式、拱式桥,也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁(或加劲梁)。桁架桥梁绝大多数采用钢材修建,亦有采用预应力混凝土修建的例子。桁架桥为空腹结构,因而对双层桥面有很好的适应性,以上列举的几座桥均布置为双层桥面。
公路桥
从小清河桥向南行约400米即到了一处公路桥,该公路桥主要使用由T型梁和横隔板组成的简支梁。
横隔板是为保持截面形状、增强横向刚度而在梁之间设置的构件。它对桥梁上分布的活荷载起作用。横隔板在起着维持桥梁的横向稳定、保证各根主梁相互间连成整体、调整各梁的不均匀荷载等作用, 提高了这类梁体的抗扭刚度。同时, 横隔板还可使主梁在水平方向连成整体, 以承受横向的水平荷载。
横隔板是使桥梁成为空间整图10
公路桥 体结构的重要组成部分, 必须具有足够的强度和刚度。它的刚度愈大, 桥梁的整体性愈好, 在荷载作用
下各主梁就能更好地共同工作。同时, 横隔板也需有足够的强度传递荷载。在支承处的横隔板还担负着承受和分布较大支承反力的作用。T型梁为横截面形式为T型的梁。两侧挑出部分称为翼缘,其中间部分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的与原有矩形抗弯强度完全相同外,却既可以节约混凝土,又能够减轻构件的自重,提高了跨越能力。
T型梁组成的简支梁是由墩柱和盖梁支撑着。墩柱上方的盖梁是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在排架桩墩顶部设置的横梁。在桥墩(台)或在排桩上设图11
公路桥的T行梁
置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。主要作用是支撑桥梁上部结构,并将全部荷载传到下部结构。
地铁13号线用桥
地铁13号线位于北京市内,桥下设有公路,来往车辆众多,故在公路附近采用跨度较大的梁。而且为了避免遮挡视线,桥墩采用的是板式结构。由于不同位置受力不同,在减少材料、减轻自重而又能保证强度的情况下,梁的下部做成了抛物线的形状,这样便满足了上述要求,同时还提高了桥的限高。13号线轻轨用桥采用了连续预应力钢筋混凝土梁,是连续梁的一种。所谓连续梁,是指一个梁拥有三个或更多的支撑。查 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 阅资料得知,连续梁在恒荷载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少。
该桥还采用了简支
图12
13号线用桥 梁结构。简支梁就是梁的两端搭在两个支撑物上,两端铰接,现实看是只有两端支撑在柱子上的梁,主要承受弯矩的单跨结构。一般为静定结构,受力简单,跨中只有正弯矩,体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力都不会在梁中产生附加内力。
桥的支座出采用了盆式结构支座,即周围为钢材料围成的盆状,内部填充橡胶材料。橡胶材料有很好的弹性,而盆式结构将橡胶材料限制在盆内,这样就加强了橡胶材料图13
桥的支座 的强度。由于梁会随季节变化而产生型变量,如果采用固定的支座结构,便会产生很大的作用力,这对于梁和支座都会产生不利影响。而采用这种盆式结构,便能够很好的利用橡胶的弹性来应对梁的变形,从而提高了桥的安全性。
我们还发现了桥体所采用的排水系统。
慈献寺桥
图
图14
桥的排水系统
下午两点,我们回到交大,参观我们此次桥梁方向的最后一个观测点:慈献寺桥。
慈献寺桥位于交大南门外,动物园路与高圆
柱粱桥斜街交汇处,是一座分离式立交桥。慈献混寺桥是为了缓解西直门路段交通压力而建,因凝此在建设之初便考虑到较大的车流量,采用了土双向四车道的设计。可以明显的看出来,慈献桥寺桥是两座并行的桥拼合在一起的,当桥体拼
墩 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 合好之后再通过浇筑混凝土连接在一起。每个桥的桥墩都采用了圆柱或方形的桥墩,以增强期稳定性。
近观桥墩,能够发现方形桥墩与桥体之间有一层橡胶层,桥墩的上方有四个支座,支座通过限位装置与桥墩连接在一起。通过老师的讲解,才知道该处桥墩的受力仍主要是通过中间的主要部位,橡胶层的作用与盆式结构中的橡胶层作用相同,也是为了应对形变量而设计。周围图16
慈献寺桥桥体 的四个限位装置作用是防止桥体发生横向位移,设计时应考虑到强度条件。
沿着慈献寺桥发现桥墩桥墩变粗,两个相邻桥墩横向支起了一段梁,可以看到该梁与桥墩之间是直接固结浇灌固结在一起,提高了强度。
桥梁基本知识
梁桥组成
一般梁式桥由梁部结构(桥跨结构)、下部结构(桥墩、桥台、桥台锥体)和基础组成;拱桥的主要组成部分是承重拱;悬索桥和斜拉桥属于组合体系桥,桥塔和钢索(对悬索桥是主缆,对斜拉桥是斜拉索)是桥梁的重要承重结构。 主要技术指标
桥全长:桥梁是指桥台挡碴前墙之间的长度;拱桥是指拱上侧墙与桥台侧墙的两伸缩缝外墙之间的长度;刚架桥是指刚架顺跨度方向外侧间的长度。
梁跨度:一孔梁支座中心之间的距离,是梁桥最重要的技术指标。
孔数:桥墩之间或桥墩与桥台之间的桥跨称为一孔,设一座桥的墩台总数为n,则一座桥的孔数为n-1。
墩高:桥墩基顶至支座铰中心的垂直距离,是影响桥墩设计的重要技术指标。
桥梁上部结构
上部结构的结构类型:(梁、拱、刚架、斜拉、悬索)
梁的截面形式及主要尺寸:(板式、T形、箱形、工字形等)
主要受力钢筋的类型及布置形式:主要受力钢筋有主筋、斜筋、箍筋等;钢筋种类有圆钢筋、变形钢筋、钢丝、钢铰线等。布置形式分直线、曲线和折线等。
桥梁下部结构
桥墩类型:按墩身截面形式:矩形墩、圆形墩、圆端形墩、空心截面墩;按墩身结构形式:单柱式、双柱式、排架式。
桥台类型:根据结构形式分为:U形桥台、T形桥台、耳墙式桥 土木工程认识实习报告
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墩台材料:石砌、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土。
墩台顶帽:墩台顶部支撑桥跨结构的部分。因承受和传递桥跨结构传来的强大作用,须用不低于200号的混凝土浇筑,厚度不小于40cm,一般配有钢筋,并设置配筋的支撑垫石承托支座。顶帽上设有排水坡以免积水,周围还设有突出墩身10~20cm的飞檐,使雨水不直接流泻于墩身表面,也较美观。
墩台托盘:墩台顶帽与墩台身之间的盘状过渡段。因顶帽横向尺寸一般决定于架梁和养护的要求而大于受力需要,为缩小墩身横向尺寸,以节省工程数量,且能合理传递荷载,故在顶帽和墩身间插入托盘过渡。
桥梁基础类型
明挖基础:又称扩大基础或直接基础,适用于地基土承载力较高的场合。
桩基础: 桩基础靠桩身与地基土之间的摩擦力及桩头的承压力平衡竖向荷载,是应用极为广泛的基础类型。根据桩的成形和施工方法,桩基础分为打入桩和灌注桩。
打入桩:预制桩身,用打桩机强行打入地下;
灌注桩:在地基土中挖孔或钻孔后,现场灌注桩身,分别称为挖孔桩、钻孔桩。
沉井基础:将上下开口、下端有刃脚的预制井筒立于基础位置,用抓斗或吸泥机清除井内土砂,使井筒不断下沉。随井筒下沉,上面不断接长井筒。下沉至设计标高后用混凝土封底,在井中填充砂石或贫混凝土,顶部加井盖形成沉井基础。
桥梁支座
根据使用材料分类:普通钢支座和橡胶支座,每种支座又分多种类型;
根据支撑图式分类:固定支座(允许转动),活动支座(允许转动和纵向位移)土木工程认识实习报告
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第三部分 结束语
实习感想
这一次的实习让我对桥梁工程方向的基本工作与任务有了一个宏观的了解,对于桥梁的基本结构和构造也有了比较深入的认识和亲身的体验,增长了自己的发现问题、分析问题的能力。不仅提高了专业知识水平,也培养了对专业的学习兴趣,更重要的是意识到了土木工程是一项关乎民生的学科,它覆盖的领域涉及到了我们的生活各个角落,而土木工程设施的安全性和稳定性更是一个国家国民生活安居乐业的保证。
实习过程中,老师详细的讲解更让我受益匪浅。参观卢沟桥的的过程中,能强烈的感受到古代劳动人民的智慧和汗水。与周围各种现代化的建筑相对比,我们又能感受到现在科技的发展对桥梁发展的推动。我们作为未来从事桥梁的结构设计人员,应该要感受到这种时代的气息,在时代的大潮中去充实自己,完善自己。
参观过程中,我意识到桥梁的设计和施工是一项多么严谨的工作,因为计算的失误,桥梁可能倒塌;因为施工的问题,桥梁可能在为达到使用年限就被弃用,造成了人力和财力的浪费。作为土建人,我们必须拥有更高的责任感和更加严谨的工作作风。
感谢
首先感谢老师们。
感谢老师这一段时间的辛苦付出以及每次实习尽心尽力的组织及讲解。其次感谢同学们。
感谢实习的过程中大家相互照顾,我们一起见证了彼此的成长。最后感谢自己,这是一段值得记忆的旅程。
第五篇:北京交通大学 道铁认知实习报告
认知实习报告(道铁)
姓 名: 王晟旭 学 号: 14231118 班 级: 土木1404
实习目的:在接触专业知识以前,我们需要对我们所学习的专业有个感性的认识。而道铁就是其中的一个重要的方向,铁道工程认识实习现在已结束了,我们更清楚地认识和了解土木工程中的铁道工程这个专业。本次实习过程中我们认真仔细地听老师讲解,了解铁路轨道设计原理及铁路的养护等。通过实习,学习本专业方面的实践知识,为专业课学习打下坚实的基础,同时也能够为毕业后走向工作岗位积累有用的经验。
实习时间:2016年7月14号。
实习地点:南口-青龙桥实习路线;野溪-斜河涧路线。
前言
从我国第一条铁路修建以来,铁路运输一直是我国人员和物质流通的重要渠道,非航空、公路所能比拟。就比如说在抗日战争时期的钱塘江桥,上面走人下面修铁路通火车。在上海沦陷后,就帮助转移了大批的人民和物资,由此可见铁路运输的重要性。相比于其它运输方式,铁路运输不仅运力大而且经济效益比较高。一个城市有国家干线铁路经过,对于城市的发展是有很大作用的。如今铁路系统多而运行频繁,加上风吹日晒,自然灾害等因素,铁路的安全问题也已经变得格外重要了。安全问题是运输生产永恒的主题,铁路运输安全不仅影响着企业本身的生产效率和经济效益,也对社会和经济造成重大影响。因此,我们学校在这个时期组织了这次实习,这次实习的目的就是让我们了解知道了铁路的一些基本原理,构成等,对铁路的选线,铁轨的组成,铁轨的地质问题等方面有了大致的认知。
实习内容
一、此次我们在老师带领下来到了具有历史意义的青龙桥车站。青龙桥站位于北京市延庆县八达岭长城脚下,著名的京张老线“之”字形铁轨一侧,始建于1905年,是一个百年老站。车站目前已没有客运功能,更类似一个小小的铁路博物馆。高大的詹天佑像耸立在中西结合的站房边,西式的百叶窗棂之上是中式的女儿墙,屋顶下雕刻着中式的太极图案,寓意平安。站房的小院里,还保留着当年的人工道岔、油灯座、铁轨做成的报车器。
老师首先给我们讲解了詹天佑独特设计的人字形铁路。火车不可能顺着陡峭的山坡直着“爬”上去,只能采用延长路程的方法以减缓线路的坡度。以“距离”换取高“度”——实际上铁路也可以“盘山”,那叫“螺旋环山法”。但是使用这种方法有一个前提:必须具备合适的地形。由于关沟路段的自然条件限制,不适合用“螺旋环山法”,只有采用“之”字形线路,这是不得不采用的办法,也是唯一能采用的办法。在这里有两个问题需要特别说明。第一,选择关沟路段是在客观条件限制下所采取的无奈之举,而并非最佳方案。詹天佑曾说过:“选定线路时,只要有办法,就不要采用关沟段那样的线路。”
第二,“之”字形线路并非詹天佑的发明。这种筑路形式早就在美国的矿山铁路中使用过了。但是,许多年来,人们一直传说是詹天佑发明了“之”字形线路,实属谬误。詹天佑不需要这样的虚名。他的伟大,不在于是否发明了这种办法,而在于能够大胆采纳并巧妙运用这种办法。
“之”字实际是“人”字一箭双雕巧安排把这种线路说成是“人”字更准确一些。这是一个横放着的“人”字。列车为了达到上面那条腿的顶端,需要先顺着下面这条腿行进到“人”字的“头部”,然后再掉过头来继续上行。这样,就把一段陡峭的坡道代替了。但是,这么长的一列火车,在到达“人”字的“头部”以后,如何掉头继续上行? 詹天佑决定采用“双机牵引”,就是使用两台机车,一台在前面拉、一台在后面推———到了“人”字的头部,火车无需掉头,原先在前面的机车变成了车尾、由拉变推;原先在后面的机车现在变成了车头、由推变拉。其实,使用两台机车的主要目的是为了加大牵引力,如果仅仅是为了解决掉头折返的问题,在载重量小的时候,仅用一台机车也可以办到。但是在火车的载重量大时,一台机车就不够用了。詹天佑着力引进国外大马力机车,并创造性地使用双机牵引,解决了京张铁路的运输动力问题。在纸上写一个“人”字好办,但是,在连绵不绝的军都山间、在预先设定的关沟路段,哪里去画这个“人”字,哪里去找这样一处完全符合要求的理想之地呢?老天爷真的为詹天佑准备了这样一处地方,那就是青龙桥。它的天然地形恰好适合于修筑这样一个供列车折返的场地,而它在整条线路中的位置也刚好合适。詹天佑通过反复勘察测量、不断修订设计方案,才发现并选中了青龙桥为折返地点。这一决策,使八达岭隧道的长度减少了一半,大大缩短了工期、节约了资金。
二、道路与铁道工程包括的主要内容有铁路选线、铁路轨道、公路路面等方面。选线设计
包括铁路种类、线路种类、展线方式、线路交叉等方面的内容。铁路的分类
1.国家铁路
国家铁路是指由中国国务院铁路主管部门管理的铁路,简称国铁。
中国铁路的营业里程截止到2001年底已达70057.2公里,其中国家铁路59078.6公里,合资铁路6162公里,地方铁路4816.6公里。在国家铁路中复线里程达22640.3公里,电气化里程达16867.6公里。拥有各种机车14955台,铁路客车37214辆,货车449921辆,承担着全国54.6%的货物运输量和36.3%的旅客运输量。全国国家铁路建有车站5500多个。
2.地方铁路 地方铁路主要是由地方自行投资修建或者与其他铁路联合投资修建,担负地方公共旅客、货物短途运输任务的铁路。地方铁路的经营管理方式大体上分为三种类型,一种是自营性质,即在省、自治区、直辖市人民政府直接管辖下,设置专门机构。地方铁路从无到有,目前已发展成为我国地方运输事业中的一支重要的运输力量,在地方经济发展中起着重要的、积极的作用。
3.合资铁路
合资建设铁路,是在中国改革开放后出现的新事物。对于中国铁路建设和管理,建立适应市场经济的新体制,是一种有益的探索。到2002年底,全国建成合资铁路共33条,总里程达8601公里。合资铁路打破了多年来我国铁路建设投资主体单一的局面,调动了中央和地方两个积极性,拓宽了筹资渠道,铁路建设初步形成了投资主体多元化的格局。
4专用铁路
专用铁路是指由企业或者其他单位管理,专为本企业或者本单位内部提供运输服务的铁路。专用铁路的概念也是从管理权限和管理主体上来划分的。一般来说,专用铁路大都是大中型企业自己投资修建,自备机车车辆,用来为完成自己企业自身的运输任务的铁路。也有一些军工企业、森林管理部门为运输生产需要修建了一些专用铁路。目前我国共有专用铁路25000多公里,其中工矿铁路13000多公里,森林铁路有9000多公里,其他专用铁路3000公里。
三、线型设计、(1)展线方式
当地面平均坡度大于线路最大坡度时需要展线才能达到要求的设计标高。常用的展线方式有套线、灯泡线、桥梁螺旋线、隧道螺旋线、支字线等。调查了解不同展线方式的特点、适用条件、平纵断面设计特点等。
(2)公路线形设计
公路平面线型的确定,平曲线与竖曲线组合设计要求;(3)线路交叉
线路交叉有多种形式,根据交叉线路的种类分为铁路与铁路交叉、铁路与公路交叉、铁路与城市道路交叉、公路交叉;根据交叉线路的标高是否相同分为平面交叉(道口)和立体交叉;铁路平面交叉又分为有人看守道口、无人看守道口;立体交叉又分为铁路在上交叉和铁路在下交叉。公路及城市道路平面交叉分为十字形、Y形交叉口等;立体交叉分为分离式立交和互通式立交等。学习了解各种交叉的设置条件、设计要求、对行车及铁路能力的影响、工程数量、工程造价等内容。
四、轨道
铁路轨道简称路轨、铁轨、轨道等。用于铁路上,并与转辙器合作,令火车无需转向便能行走。轨道通常由两条平衡的钢轨组成。钢轨固定放在轨枕上,轨枕之下为路碴。铁路路轨以钢铁制成的路轨,可以比其它物料承受更大的重量。轨枕亦称枕木、灰枕,或路枕,功用是把钢轨的重量分开散布,和保持路轨固定,维持路轨的轨距。
一般而言,轨道的底部为石砾铺成的路碴。路碴亦称道碴、碎石或道床,是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上(在桥上就相当常见),甚至嵌在混凝土里。
轨道组成
包括各种轨道结构及组成部分、环行试验道、城市轨道交通新型轨道结构等;轨道部件生产过程;钢轨焊接工艺;新线及既有线(无缝线路)铺设及养护;大型机械维修作业等。1.轨道的分类
依运营条件可分为特重型、重型、次重型、轻型等;依结构型式可分为传统轨道结构、新型轨道结构等;依轨下基础的型式可分为有碴轨道、无碴轨道等;依钢轨的长度可分为有缝线路、无缝线路(区间无缝线路、跨区间无缝线路)等;依平面的位置可分为直线轨道、曲线轨道等等。
轨道结构由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备及道岔等主要部件组成。轨道最早是由两根木轨条组成,后改用铸铁轨,再发展为工字形钢轨,20世纪80年代,世界上多数铁路采用的标准轨距(见铁路轨道几何形位)为1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路。轨枕一般为横向铺设,用木、钢筋混凝土或钢制成。道床采用碎石、卵石、矿渣等材料。钢轨、轨枕、道床是一些不同力学性质的材料,以不同的方式组合起来的。钢轨以连接零件扣紧在轨枕上;轨枕埋在道床内;道床直接铺在路基面上。轨道承受着多变化的垂直、横向、纵向的静荷载和动荷载,荷载从钢轨通过轨枕和道床传递到路基。通过力学理论,分析研究在各种荷载条件下,轨道各组成部分所产生的应力和应变,而确定其承载能力和稳定性。
轨道结构由道砟、钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备及道岔等主要部件组成。道渣的功用如下:
1.承受轨枕所传下的压力,并将此压力平均分布在路基上。2.固定轨枕位置,维持轨道正确的线型和坡度。
3.排除轨枕周围及下方雨水,防止路基的土壤因湿软变形。
4.增加轨道的弹力,使受列车碾压后的钢轨迅速回复原来正确位置。5.防止轨道生长杂草。
现代轨道工程为了减少道渣的维护,并且提高路基的强度,以混凝土地基取代道渣、枕木及路基,称之为“无道渣轨道”。,可以降低维修时间,维持良好的质量及行车安全。
钢轨 钢轨:依重量可分43Kg/m、50Kg/m、60Kg/m、75Kg/m等几种;依长度有12.5m、25m等,以及各种缩短轨;依材质可分为U74、U71Mn、PD3等;依钢轨的断面可分为标准型、异型轨等。钢轨乃供列车车轮滚动行驶其上的铁路构建,主要功用如下: 1.承受车轮重压及磨损。
2.将车轮重压分散置钢轨下的轨枕。3.承受不断反复的重压。
无论钢轨的重量如何,断面质量比例大致应为:头部42%、腰部21%、底部37%,且钢轨的高度应等于底部的宽度。当钢轨头部受磨损达0.64厘米时,需立即抽换钢轨。轨道的轨距
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毫米。轨枕承垫
轨枕承垫于钢轨之下,是用来支撑钢轨的铁路对象。其功用如下:
1.将钢轨所传下的在重平均分布于道砟上。
2.维持钢轨的线型及两轨间的轨距。
3.确保轨道具有均匀的弹力,作用有如建筑物的梁。道钉
道钉的作用在于将钢轨扣接在轨枕上,并维持两轨间的固定轨距,最常用的道钉有钩道钉和螺旋道钉两种。轨道接头
轨条接头在于维持接缝处的强度及劲度,使轨条具有均匀的弹性。一般以两块鱼尾版贴于钢轨两侧的腰部,而以附有弹簧垫圈的螺栓旋紧。鱼尾版有60厘米和90厘米两种,使用60厘米版需旋以4螺栓,使用90厘米者需旋以6螺栓。
现代化轨道为彻底改善钢轨接头之缺点,采取连续焊接之方式,以连续焊接钢轨取代钢轨接头,藉以减少轨道之维修工作,并可增加使用年限,此称为长焊钢轨。
轨撑
用以支撑钢轨外侧的腰部,以抵抗钢轨头部所受之侧向力,防止因钢轨倾斜而导致之道钉松动。
防爬器
装设于钢轨底下,以其一侧顶住轨枕(及垫钣),除用防止钢轨因车轮滚动所造成的纵向爬行,并可控制钢轨因温度升高而产生的延伸现象。
扣件
嵌入轨枕扣住钢轨底部之上的金属夹或柄,除可抵抗车轮垂直滚压及侧向推力外,也可防止钢轨纵向爬行。2.轨道的铺设及养护
新线及既有线无缝线路的铺设方法、机具及施工工艺要求;
各种运营条件下轨道的养护维修方法、机具及标准;
尤其应关注高速、提速线路及客运专线大型铺设、养护维修机械的施工方法、施工工艺。三护坡工
为防止止崩塌,可在坡面修筑护坡工程进行加固,这比削坡节省投工,速度快。常见的护坡工程有:干砌片石和混凝土砌块护坡、浆砌片石和混凝土护坡、格状框条护坡、喷浆和混凝土护坡、铺固法护坡等。干砌片石和混凝土砌块护坡用于坡面有涌水、坡度小于1:1,高度小于3米的情况,涌水较大时应设反滤层,涌水很大时最好采用盲沟。防止没有涌水的软质岩石和密实土斜坡的岩石风化,可用浆砌片石和混凝土护坡。坡度小于1:1的用混凝土,坡度1:0.5~1:1的用钢筋混凝土。其中浆砌片石护坡可以防止岩石风化和水流冲刷,适用于较缓的坡。
格状框条护坡是用预制构件在现场装配或在现场直接浇制混凝土和钢筋混凝土,修成格式建筑物,格内可进行植被防护。有涌水的地方干砌片石。为防止滑动,应固定框格交叉点或深埋横向框条。在基岩裂隙小,没有大崩塌发生的地方,为防止基岩风化剥落,进行喷浆或喷混凝土护坡。若能就地取材,用可塑胶泥喷涂则较为经济,可塑胶泥也可做喷浆的热层。注意不要在有涌水和冻胀严重的坡面喷浆或喷混凝土在有裂隙的坚硬的岩质斜坡上,为了增大抗滑力或固定危岩,可用锚固法,所用材料为锚栓或预应力钢筋。在危岩上钻孔直达基岩一定深度,将锚栓插入,打入楔子并用水泥砂浆固定其末端,地面用螺母固定。采用预应力钢筋,将钢筋末端固定后要施加预应力,为了不把滑面底下的稳定岩体拉裂,事先要进行抗拔试验,使锚固末端达滑面以下一定深度,并且相邻锚固孔的深度不同。根据坡体稳定计算求得的所需克服的剩余下滑力来确定预应力大小和锚孔数量。
实习总结
这次认识实践,坚定了我们学好知识的决心,和争做一名合格的土木工程师的理想。实习的目的主要在于通过老师的亲身授课,实地教学,以及现场老师们的现场现身说法。实习的过程中,我们很好地从老师那里直接或间接地获得生产实践经验,积累相关的生产知识。通过实地实习,加深了对本专业方面的生产实践知识认识,为专业课学习打下坚实的基础,同时也能够为毕业后走向工作岗位积累有用的经验。