路基和桥隧建筑物

路基桥隧建筑物基本知识路基和桥隧建筑物都是轨道的基础。作用：直接承受轨道的重量，承受轨道传来的机车车辆及其荷载的压力。意义：路基和桥隧建筑物的质量对于整个线路质量有很大关系。当铁路线遇到江河、山岭、深谷等天然障碍或跨越公路及铁路线时，不能填筑路堤或开挖路堑，必须修建桥梁、隧道代替路基。桥隧建筑物包括桥梁、隧道、涵洞、明渠。一、路基一、路基垂直线路中心线的路基横截面，称为路基横断面。路基按横断面分为路堤和路堑两种基本形式路堤当设计线高于天然地面时，经填筑而成路堤路堑当设计线低于天然地面时，经开挖而成路堑路堤路堑半路堤半路堑半路堤半路堑路基的组成：由路基本体（又称路基体）、地表与地下排水设备、路基的防护与加固建筑物以及由于修筑路基而引起的其它附属工程等组成。渗沟、渗管地下水在渗入渗沟以后，经过渗管排出。二、桥梁1、作用供铁路线路跨越水流、山谷或其他建筑物2、组成路基桥墩基础桥台桥面是桥梁上部铺设轨道的部分桥跨结构是用以跨越空间的结构物，如梁、拱、刚架等墩台是支撑桥跨的结构物，包括桥台和桥墩，两端与路基相接的叫桥台，中间的叫桥墩。墩台深入水下的部分为基础。墩台将桥梁分隔成若干个空间就是桥孔，每个桥孔在设计水位处的距离叫孔径。孔径应根据排洪的要求来确定。桥下净空是从桥跨结构底部到设计水位的净高以及相邻两墩台之间的净跨间的限界空间。每一桥跨两端支点间的距离叫跨度。两桥台挡碴墙间的距离称为桥梁全长。3、分类按照桥梁的长度分：小桥（桥长小于20m）；中桥（20—100m之间）；大桥（100—500m之间）；特大桥（超过500m）。按照桥跨结构及受力的不同分：梁式桥、拱桥、刚架桥、悬桥、组合体系桥按桥跨结构的建筑材料可分为：钢桥、钢筋混凝土梁桥和石桥。（1）梁式桥粱式桥的桥跨结构是梁，在竖直方向外力作用下，反力也是竖直的。主要有：简支梁桥，连续梁桥，悬臂梁桥简支梁桥连续梁桥悬臂梁桥（2）拱桥拱桥的桥跨结构主体是拱圈，在竖直方向的外力作用下不仅产生竖直方向的反力，而且产生水平方向的推力。拱桥由拱上结构、拱圈和墩台组成。拱上结构有实腹和空腹两种。根据受力不同可分为上承式、中承式和下承式拱桥。下承式拱桥中承式拱桥上承式实腹拱桥上承式空腹拱桥（3）刚架桥刚架桥的特点是其桥跨结构与墩台以刚性连接成一体，在竖向载荷的作用下有竖向反力和水平反力。从造型上可分为门形和斜腿刚架桥。在高度受限制的地方，可以增加桥下净空斜腿刚架桥门形刚架桥同类桥式最大跨度的176m汉江斜腿钢构桥（4）悬桥（5）组合体系桥组合体系桥梁三拱如虹飞架天塹——九江长江大桥斜拉桥斜拉桥由梁、斜拉缆索和高出桥面的桥塔组成。它的特点是以斜拉缆索代替了部分桥墩，承担长梁跨中各处的受力，为建造长跨大桥提供了适宜的桥型。我国跨度最大的公铁两用桥——芜湖长江桥（1）钢桥桥跨结构的主体是钢梁。钢梁又分板梁与桁梁两种。钢桥具有自重轻，安装方便，适于制造大跨度桥梁。钢板梁（上承）主梁主梁横撑端横联钢桁梁（下承）（2）钢筋混凝土梁桥钢筋混凝土桥：一般用钢筋混凝土制成梁或拱。钢筋混凝土桥具有节省钢材、坚固耐用、养护方便等优点，我国已广泛采用。（3）石桥用石料建造的桥多为拱桥，石拱桥的建造，在我国具有悠久的历史，它造价较低，经久耐用，养护费用省且可就地取材。钢筋混凝土铁路拱桥赣江特大桥三、隧道铁路隧道大多建筑在山岭中，用以避免开挖很深的路堑，或修建很长的迂回线。此外，还有建筑在河床、海峡或湖底以下的水底隧道和建筑在大城市地下的地下铁道。隧道的组成部分主要有：•主体建筑物•附属建筑物在隧道口应修筑洞门，洞门既是隧道出口的标志，也可用来保证洞口土体仰坡和两侧边坡的稳定。洞顶要修筑截水沟，用以拦截从山坡下来的流水以保护洞口。隧道内部衬砌避车洞是隧道的附属建筑物，它是为行人、工作人员及运料小车避让列车而修建的。避车洞设置在隧道内的两侧边墙处，两侧互相交错排列。一般每隔60m设置一小洞，每隔300m设置一大洞。一般小避车洞是为保证隧道内维修人员等的安全而设置，大避车洞用来存放工具材料。隧道结构世界著名的铁路隧道•早在19世纪末20世纪初，欧洲就出现了几座至今仍享有盛名的长大隧道。•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。•辛普伦隧道，连接瑞士意大利的一座铁路长隧道，长19800米。第一号隧道建于1896～1906年，第二号隧道建于1912～1921年。•美国最长的隧道是1925～1928年修建的长12540米的喀斯喀特隧道。•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。•日本的青函海底隧道•英法海底隧道中国著名的铁路隧道•中国是多山的国家，且地质状况十分复杂，经过山区的铁路分布着众多隧道。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、总长度最大的国家。•其中1970年建成的全长1085公里的成昆铁路，隧道总长达340公里；1997年建成的全长899公里的南昆铁路桥隧总长占全线的31％（隧道258座）。•中国修建的著名铁路隧道：近代：主要是台湾的狮球岭隧道、八达岭隧道。现代：凉风垭隧道、关角隧道、南岭隧道、大瑶山隧道、军都山隧道、米花岭隧道、家竹箐隧道、分水关隧道、秦岭隧道、昆仑山隧道、风火山隧道。四、涵洞管节埋在路基之中，从进口向出口具有一定的纵向坡度，以便排水。端墙和翼墙的作用，是保护路堤边坡不受水流的冲刷，并引导水流通过涵洞流出。涵洞按照建筑材料的不同。有石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、铁涵等多种。涵洞的断面有矩形、圆形、拱形等不同形式。当铁路与山谷交叉而路堤很高时，设置涵洞最为常见，用涵洞代替小桥，更为经济合算。当路堤很低，需排水的水流量又很小时常修筑明渠。涵洞路基端墙进口翼墙出口翼墙基础洞身（五）火车过江海—火车轮渡•火车凭借巨型渡轮，将整列车厢运过江河湖海，这就是火车轮渡运输。•早在1850年2月3日，英国就在苏格兰的福恩湾使用火车轮渡。目前，全球共有20多个国家的近40处设有火车轮渡，开辟了70条航线，总长1．4万公里，其中国际航线占35％。如跨英吉利海峡的英国至法国；跨波罗的海的瑞典至德国；跨北海的英国至比利时；跨地中海的意大利本土至西西半岛；连接日本4个大岛的航线等。•中国1933年首次出现火车轮渡，使京沪铁路在浦口实现了跨越长江天堑，1968年，南京长江大桥建成后，这套火车轮渡设备移至芜湖，如今芜湖长江大桥也建成了，长江上不再使用火车轮渡，人们把目光转向跨海火车轮渡。•琼州海峡火车轮渡是我国第一条跨海火车轮渡线，它从雷州半岛南端的海安港至海南岛的海口市，全长24公里，年设计运送能力为货运1000万吨，客车8对。粤海铁路使用的第一艘跨海火车渡轮是“粤海铁1号”，它由中国船舶工业708研究所设计、上海江南造船（集团）有限责任公司建造，为双柴油机推进，开敞式分层装载旅客、汽车和火车，全长165．4米，宽22．6米；主甲板为火车甲板，上甲板为汽车甲板，渡轮后半部设置旅客舱室。火车、汽车、旅客登离渡轮时完全分流、互不干扰。渡轮总吨位为1．34万吨，可装载40节长l4米、重80吨的货车或18节长26．5米的客车，同时可载汽车50辆，旅客1360人。“粤海铁1号”另据报道，南起山东半岛烟台市，北至辽东半岛大连市的跨渤海铁路轮渡航线项目，被列入中国环渤海地区经济发展规划，并由权威的十国国际工程咨询公司通过了项目评估。整个工程投资约30亿元人民币，大约需要3年完成。