3-路基和桥隧建筑物

铁路路基是为满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物。路基和桥隧建筑物都是轨道的基础，与线路的质量密切相关1、路基路基，顾名思义就是铁路线路的基础，是为了满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物路基工程由主体、路基防护和加固建筑物、路基排水设备三部分构成路基承受来自轨道、机车车辆及其荷载的压力，所以必须填筑坚实，经常保持干燥、稳固和完好状态，并尽可能保证路基面的平顺，使其能在允许的弹性变形范围内，平稳安全运行路基常见的两种基本形式：路堤和路堑路堤：铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基以填筑方式构成路堑：铺设轨道的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成在可能的情况下，路基应避免高堤深堑，以减少施工难度和施工量，也便于提高路基质量。最好的路基应该是不挖不填的路基。路基的组成路基边坡铁路路基本体组成路基路基本体路基顶面路肩路基附属设施1、路基顶面路基顶面即路基的顶部，是铺设轨道的工作面。根据路基顶面形状，路基顶面的形状，分为有路拱、无路拱两种形式。路基顶面的宽度是指从路基一侧的路肩边缘到另一侧路肩边缘之间的距离。无路拱路基断面有路拱路基断面路基顶面宽度示意图路基的组成2、路肩与路基边坡路肩：路基顶面两侧无道床覆盖的部分。路基边坡：路肩边缘以外的斜坡。路基路肩与边坡示意图路肩的作用：1）抵抗路基核心部分在受压力时向外发生挤动、变形，加强路基的稳定性；2）防止道渣滚落于路基坡面，保持道床完整；3）便于设置必要的线路、信号标志；4）供铁路现场作业人员行走，便于进行工作。路基的组成路基大多数为土质，因而水的侵害是路基难以保持坚固、稳定的主要原因。所以在修筑路基时，必须考虑排水问题。对于非渗水土质的路基面，做成不同形式的路拱，我国铁路路基的路拱断面一般成梯形,对于岩石和渗水性路基面可做成水平路基面的宽度，通常单线为5～7.4米，复线为9.9～11.6米为保持路基处于干燥、坚固和稳定状态，路基上设有一套完整的排水设备。（1）排除地面水设施：纵向排水沟、侧沟和截水沟等设施（2）排除地下水的设施：为了拦截地下水，降低地下水位，采用渗沟和渗管排水设施路基坡面的地表水流沿坡呈片状流动，这些水流对坡面有洗蚀破坏作用，影响路基边坡的稳定性路基边坡可采用种草、铺草皮、植树、抹面、灌浆、砌石护坡以及设置挡土墙等方法来保持路基稳定铁路线路要通过江河、溪沟、谷地以及山岭等天然障碍，或要跨越公路或铁路时，就需要修筑桥隧建筑物，以使铁路线路得以继续向前延伸。主要包括：桥梁、涵洞、隧道等英国1877年建成了第一座钢筋混凝土桥，铁路桥梁也进入了新纪元，新材料的使用使得桥梁的跨度一步步提高1882年开始建造的英国福斯海湾桥是公认的铁路桥梁史上的里程碑之一1892年，当中国的唐胥铁路向东展筑至河北滦州（今滦县）时，在滔滔的滦河上，架设了我国第一座采用气压沉箱来修建桥墩基础的滦河钢结构桥旧中国最长的铁路桥——郑州黄河桥黄河桥位于今京广线郑州北30公里处的邙山头，全长3015米，共102孔，为单线铁路桥。1903年9月开工，1905年11月15日竣工。工程造价库平银265万两，由比利时的公司承建旧中国最大跨度的铁路桥——泺口黄河桥泺口黄河桥位于今京沪线济南市北泺口镇，全长1255．2米，共12孔下承钢桁梁。1909年7月开工，1912年11月29日竣工。由德国孟阿恩桥梁公司设计和监造。泺口黄河桥是津浦铁路最大的桥梁，其164．7米跨度的悬臂梁也是中国成立前跨度最大的钢桁梁公铁两用第一桥——三棵树松花江桥三棵树松花江桥位于哈尔滨市三棵树，上层为公路，全长1147．6米，双车道；下层为单线铁路桥，桥长1039．6米，共15孔该桥1932年3月开始勘测，同年11月开工，1933年11月，铁路部分竣工，1934年9月，公路部分竣工，全桥建成，由日本铁道省研究所、南满洲铁道株式会社设计、施工万里长江第一桥——武汉长江大桥武汉长江大桥是铁路公路两用桥，全长1319．48米，正桥长1158．8米。铁路在下层，公路在上层。铁路为双线，两侧人行道各宽2．25米。公路路面宽18米，两侧人行道各宽2．25米。我国铁路最大跨度的钢筋混凝土拱桥——永定河7号桥永定河7号桥于1960年2月开工，中途停工数年，1966年6月竣工七号桥全长217.98米，主跨为一孔150米跨度的中承装配式钢筋混凝土拱，矢高40米，两片拱肋中心距为7.5米，拱轴线采用二次抛物线，由拱肋、吊杆、横梁、纵梁及风弦等组成我国桥梁建设新的里程碑——南京长江大桥南京长江大桥是连接津浦线与沪宁线的特大铁路公路两用桥，全长6788．55米。双线铁路在大桥下层，宽14米。公路在上层，宽15米，可并排走行四辆卡车，两侧各有2．25米宽的人行道。南京长江大桥的建成，结束了70多年来津浦线与沪宁线客货运过江靠轮渡的历史我国第一座斜腿刚构桥——安康汉江桥安康汉江桥位于陕西省安康水电站的专用线上，主跨为176米斜腿刚构，在目前世界上同类型的铁路刚构桥中，跨度领先九江长江大桥全长7675.4米。下层为铁路桥，双线；上层为公路桥，4车道，两侧各设宽2米的人行道，是中国20世纪90年代最长的公铁两用桥我国跨度最大的公铁两用桥——芜湖长江桥芜湖长江大桥位于长江下游安徽省芜湖市，全长10616米，是目前中国最长的公铁两用桥。跨江主桥长2193米，公路在上层，铁路在下层。大桥主跨312米，是我国迄今为止公铁两用桥中跨度最大的桥梁桥梁的组成组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础3部分组成桥面:桥跨上铺设轨道的部分；桥跨结构:桥梁承受荷载、跨越障碍的部分；墩台:支撑桥梁结构的部分，包括桥墩和桥台；基础:墩台底部为基础。两个相邻墩台之间的空间叫桥孔。每个桥孔在设计水位处的距离叫做孔径。从桥跨结构底部到设计水位的高度以及相邻两墩台之间的界限空间，叫做桥下净空。每一桥两端支座间的距离，叫跨度按建造材料分为：钢桥、钢筋混凝土桥、石桥等按桥梁长度(L)分有：小桥：L＜20m中桥：20m≤L＜100m大桥：100m≤L＜500m特大桥：L≥500m按桥梁外形分有：梁桥、拱桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥等铁路桥梁采用最多的是梁式桥。它是一种使用最广泛的桥梁型式，可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥拱式桥由拱上建筑、拱圈和墩台组成悬索桥，是桥面支承在悬索（也称大缆）上的桥，又称吊桥它是以悬索跨过塔顶的鞍形支座锚固在两岸的锚锭中，作为主要承重结构。在缆索上悬挂吊杆，桥面悬挂在吊杆上。由于这种桥可充分利用悬索钢缆的高抗拉强度，具有用料省、自重轻的特点，是现在各种体系桥梁中能达到最大跨度的一种桥型刚构桥是指桥跨结构与桥墩式桥台连为一体的桥。刚构桥根据外形可分为门形刚构桥，斜腿刚构桥和箱形桥组合体系桥梁梁与拱的组合梁与悬吊系统的组合梁与斜拉索的组合涵洞设在路堤下部填土中，是用以通过水流的建筑物组成：洞身、基础、端墙、翼墙所组成分类：按建筑材料不同分为：石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、铁涵等；按涵洞截面形状分：矩形、圆形、拱形等。涵洞的孔径一般是0.75~6米间铁路隧道是铁路线路用来克服山岭高程障碍或渡江过海而修建的地下、水下的工程建筑物。组成：洞门、洞顶、内部衬砌等；隧道的长度小于500延长米，称之为短隧道；在500～3000延长米之间，称之为中长隧道；在3000～10000延长米之间，称之为长隧道；而10000延长米以上的，称之为特长隧道。隧道洞口的安全问题：如何防止仰坡塌方，落石堵塞洞口？在有大吨位船舶航行的水域，或穿越水域的铁路运输密度很大，或在城市内河流两岸建筑物密集区，经过技术经济比较，可考虑修建水底隧道。水底隧道一般由岸边敞口段，岸边暗挖段和水底暗埋段三部分组成。容许纵坡不应大于该线的限制坡度隧道的分类隧道的种类很多，按用途分,有铁路隧道、公铁两用隧道、地铁隧道等；按断面形状分,有圆形隧道、拱形隧道、卵形隧道、矩形隧道等；按位置分，有傍山隧道、越岭隧道、水底隧道和地下隧道等；按衬砌结构分，有直墙式衬砌隧道、曲墙式衬砌隧道、曲边墙式仰拱衬砌隧道等；按隧道内铁路线路数分，有单线隧道、双线隧道和多线隧道等仙尼斯隧道，连接法国、意大利两国，长12900米，双线，建于1857～1871年圣哥达隧道，位于瑞士境内，长15000米，双线，建于1872～1882年世界上最长的山岭隧道是位于日本上越新干线的大清水隧道，长22280米世界上最著名的海底铁路隧道，莫过于日本的青函海底隧道和英法海底隧道日本青函隧道是当前世界上最长的一条隧道，全长为53860米，其中海底部分为23300米，1964开挖，施工24年建成英法海底隧道从英吉利海峡最窄处即英国的多佛尔到法国的加来，同时修建两条直径7.6米、长50000米的铁路隧道。其中37000米在海底两条隧道之间相距30米，在其中间线再修一条直径为4.5米的辅助隧道，每隔375米与两侧主隧道连通，供通风、维修使用从1887年台湾省建成第一座铁路隧道起，到目前为止，中国的铁路线上已建成并正式交付运营的隧道达5500余座，总长度超过2700公里，占铁路网总长度的4.69%，成为世界上铁路隧道数量最多、长度最大的国家。八达岭隧道是中国自行设计和施工的第一座越岭隧道，位于（北）京包（头）铁路青龙桥车站附近。这座单线隧道全长1091米，由我国杰出的工程师詹天佑亲自规划督造1907年开工，仅用18个月，于1908年竣工为增加工作面，在隧道中部开凿了一座深约25米的竖井，井上建有通风楼，供行车时排烟和通风用第一座采用平行导坑施工的隧道：凉风垭隧道位于（四）川黔（贵州）铁路干线上黔北桐梓县境内，直穿娄山山脉，全长4270米施工时在距线路西侧20米处同时开挖一个与隧道平行的导坑，作为施工辅助坑道，以增加工作面，加速施工进度，并起到地质勘探作用，还妥善地解决了施工中的通风、排水和运输等问题，使工序干扰大为减少关角隧道位于青藏铁路西（宁）格（尔木）段的青海省天峻县内，全长4000米。洞内轨面最高处海拔3692米隧道1958年开工建设，1961年3月因故停工。1974年10月复工，1977年6月16日完成主体工程，1978年隧道通车穿越武夷山脉的长大越岭隧道:分水关隧道分水关隧道是横（峰）南（平）铁路穿越武夷山脉的长大越岭隧道，全长7252米。隧道进出口既紧邻车站，又处于武夷山旅游区中国最长的铁路隧道：秦岭隧道位于西（安）（安）康铁路青岔车站和营盘车站之间，由两座基本平行的单线隧道组成，两线间距为30米，其中Ⅰ线隧道全长18460米；Ⅱ线隧道全长18456米隧道1995年1月18日正式开工，1999年9月6日全部贯通隧道北洞口高程约870米，南洞口高程约1025米，隧道两端高差约155米隧道最大埋深约1600米，埋深超过1000米地段长约3.8公里世界海拔第一高的铁路隧道：风火山隧道位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人区”边缘，全长1338米，轨面海拔4905米，是世界上海拔最高的隧道，也是青藏铁路重点控制工程2001年10月18日开工建设，2002年10月19日胜利贯通