铁路上的各种
土木工程
设施,同时也指修建铁路各阶段(勘测设计、施工、养护、改建)所运用的技术。铁路工程最初包括与铁路有关的土木(轨道、路基、桥梁、隧道、站场)、机械(机车、车辆)和信号等工程。随着建设的发展和技术的进一步分工,其中一些工程逐渐形成为独立的学科,如机车工程、车辆工程、信号工程;另外一些工程逐渐归入各自的本门学科,如桥梁工程,
隧道工程
。铁路工程一词已仅狭义地指:
铁路选线
、
铁路轨道
、路基和铁路站场及枢纽,其中站场设计在中国和
苏联
的有关学院虽已归入“运输”专业,但在欧、美各国仍列入“铁路工程”中。站场设计乃是运输与工程两专业人员均需具备的知识,而站场工程则是铁路工程的重要部分。
分
标准轨距铁路
、
宽轨
铁路和
窄轨
铁路。
铁路轨道
上两条钢轨内边从顶部下14~16毫米处所间隔的距离称为
轨距
(见
铁路轨道几何形位
)。轨距是决定铁路格局的基本
技术要素
之一。1886年国际铁路会议正式通过 1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)为
国际标准
轨距。宽于此数的称宽轨,窄于此数的称窄轨。世界各国多采用1435毫米的标准
轨距
(约占62%)。有少数国家或地区采用
宽轨
(约占17%),如1676毫米(
阿根廷
、印度、西班牙、
葡萄牙
等),1600毫米(
澳大利亚
、
巴西
等),1524毫米(
苏联
、
巴拿马
等),1500毫米(法国的一部分)。采用
窄轨
的
国家和地区
也不少(约占21%),如1372毫米(日本的一部分),1067毫米(日本的大部分、
菲律宾
、
南非
、中国
台湾
省),1050毫米(
非洲
一些地区),1000毫米(
马来西亚
、
缅甸
、
泰国
、
越南
和中国的一小部分),1000毫米以下轨距还有5种,大多数用于山地、岛屿、
地方铁路
和厂矿专用线上。
各国铁路一般分为若干等级,有些国家的铁路分为干线、支线和山区线。中国
国家铁路
划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级及地方铁路。①Ⅰ级铁路。在
路网
中起骨干作用,远期(指运营后10年以上)年直通货运
输送能力
大于 800~1000万吨者。②
Ⅱ级铁路
。在路网中起辅助连络作用,远期年直通货运输送能力等于或大于 500万吨者。③
Ⅲ级铁路
。地方性质的铁路,远期年直通货运输送能力小于500万吨者。
各国对各等级铁路,在平原地带和山区规定不同的线路标准(坡度、曲线半径等)和
建筑标准
。例如:中国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级铁路的
最大坡度
分别规定为 6‰(困难地段12‰)、12‰、15‰;加力牵引时
内燃机车
线路的最大坡度可提高为25‰,电力机车为30‰;
最小曲线半径
也有相应区别。在建筑标准方面,例如:Ⅰ、Ⅱ级线要求能抵御100年一遇的洪水,Ⅲ级要求能抵御50年一遇的洪水。
桥梁荷载
、轨道构造亦均不同。对以
旅客列车
为主的和专门行驶旅客列车的铁路,则按该线规定的列车速度决定其
技术标准
。中国还有地方兴办的铁路,与各国的私营铁路类似,每条铁路的
轨距
、等级与标准并不划一。
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。1804~1813年英国工程师制造了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。1823年英国人G.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,于1825年9月27日建成这段长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1830年9月15日建成自
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。
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。1881年自
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
。以后该线继续展筑,到1894年修通282公里,奠定了
京山
(北京—山海关)铁路的基础。截至1911年,清政府共建成铁路9100公里,主要有京奉(北京—
奉天
即今
沈阳
)、京汉(北京—
汉口
)、津浦(天津—南京
浦口
)、京张(北京—
张家口
)等铁路。其中大多数为外国人参与修建管理。仅
京张铁路
是由中国人主持,利用该国资金和工程技术力量建成(见
詹天佑
)。
1911~1937年,中国共建成新线9893公里。主要有粤汉(广州—汉口)、同蒲(大同—蒲州,今风陵渡)、浙赣(杭州—萍乡—
株洲
)、陇海(
宝鸡
—海州,今
连云港
)以及日本侵占东北后在
东北地区
修建的各线。抗日战争期间,在艰难的条件下,又修建了湘桂、黔桂、湘黔的一部分铁路。1945年全国铁路总里程为30186公里,其中东北11335公里,华北和西北8527公里,长江以南6110公里,台湾3925公里,
海南岛
289公里。1946~1949年期间,基本无铁路建设。
中华人民共和国成立
时铁路的
通车里程
为21989公里(不包括
台湾省铁路
)。
1949年以后,
中国铁路
交通得到蓬勃发展,其主要特点是:①铁路线向西北、西南延伸,扭转过去重视沿海而忽视内陆铁路建设的不合理布局,对促进内陆
资源开发
、社会繁荣和加强国防建设起到积极作用;现铁路已遍及各省、市、自治区;②过去为外国势力和地方势力所分割的各铁路系统,经改造连成为一体,在管理上统一起来;至1980年通车总里程为51940公里(不包括台湾省),初步形成路网骨架(图1);③新线建设大多在地形困难、地质复杂的山区,因而工程艰巨。旧线进行了大量加强与改造,修建了不少复线,大幅度地增加了输送能力。据1980年的统计,中国铁路承担着全国
货物周转量
的50%左右,
旅客周转量
的60%左右。
铁路工程临时施工管线布置
(1)临时用水规划
水源选择
:施工生产用水,应尽量利用自然水头,引用高处的水源,枯水季节,可考虑机具抽水。不同季节分别采用两个水源供水,如洪水季节,采用河水;枯水季节,采用
浅井
或
管井
取地下水。
用水规划:当有可利用的自然水源时,可直接修建高位水池,接入溪水、泉水,铺设管线至各工点,供施工用;无自然水源
利用时
,可利用当地居民的自来水或农田
灌溉用水
及扬水设备;当无法利用现地表水源时,应在
工地
中心或附近打井取水,确保
工程施工
用水。
(2)临时用水设置及管路布置
临时用水构筑物:水池、水箱、水塔
隧道用水布置 :隧道集中地段,一般采用管道铺通、逐点供水的布置形式 ;
越岭隧道
进出口,一般采用进出口分别供水的形式 ;
桥涵、路基用水布置 :桥涵施工用水一般采用建
蓄水池
,由水源抽排水至水池,再由水池水泵向作业面供水 ;路基用水一般采用洒水车从水源运水方法至工地用水 ;沿河线路及
严寒地区
,一般采用按工点分别供水的形式。
机车用水布置——采用临时水塔
临时用水管路、排水布置:水源至施工点可铺设固定水管,并设置供水点;供水点至作业面采用临时水管供水。施工工点采用挖沟排水,必要时设暗沟排水或
泵站排水
,隧道内反坡排水应采取
管道排水
。
可采用网电和自发电的方式。施工中应尽量考虑使用网电
①网电使用及线路布置:网电一般采用铁路
贯通线
和当地
高压供电
网,经过变电的方式供应施工。
低压电线采用架空
线或
电缆直线布置,特殊地段电缆采取挖沟
暗线
布置。
②自发电使用及布置:自发电一般采用移动式的发电设备或修建临时性的发电厂,采用移动式的发电设备供电时,可根据整个工程中各单位工程的分布情况和施工区段划分情况,分散布置发电设备。
瑞士
全国处于
阿尔卑斯山脉
中。铁路线出色地适应复杂的地形,在关键地段建造了长度超过14公里以上的四座
山岭隧道
。国有
标准轨距铁路
营业线4684公里已全部电气化,连接法、德、奥、意诸邻国。
国有铁路
的哥达(Gotthard)线为北通联邦德国,南接
意大利
的国际线,于19世纪80年代建成。在瑞士境内最大坡度为26‰。为了登上陡峻的山坡,山脉两侧有5处
螺旋形
展线
,螺旋线路大部分在隧道中。全线最高点为横贯主山脉的
圣哥达隧道
,全长14.998公里。此线迄20世纪80年代一直是欧洲繁忙铁路之一。一、二号
辛普朗隧道
是世界最长的两座山岭隧道。隧道附近的线路工程也是瑞士国有铁路中的突出者。
世界上普通轨道铁路的实际最陡坡度为70‰(1:14),用在瑞士的两段 1.0米
轨距
的线路上。一般达到60‰及以上时,有必要采用齿轮与齿轨相契合的
齿轨铁路
,以防轮轨之间粘着力不够而发生滑动。齿轨线是在过陡的自然坡度地段代替展线与长隧道的一种方案。齿轨最大坡度,除一处460‰与一处260‰(都在瑞士)外,不超过250‰。瑞士境内齿轨铁路很多,为登山的有力工具。其中最著名的是越过
少女峰
垭口的
少女峰铁路
,1.0米轨距,齿轨段落最大坡度250‰。少女峰垭口海拨3453米,为欧洲铁路最高点。
自
车里雅宾斯克
至太平洋
符拉迪沃斯托克
(
海参崴
)长7416公里,自
莫斯科
算起全长9313公里的横贯
西伯利亚
的大铁路,于1891年
沙俄
时代,自东西两端同时开工。初时,在中间通过
贝加尔湖
时,还需用船(在冬季用雪橇)运输。于1916年,绕湖线路修成,全线通车。又于1974年开始修建西起贝加尔湖乌斯季库特,东至阿穆尔河(即
黑龙江
)下游的
共青城
,全长3200公里的第二条西伯利亚贝阿干线。该线经过 7座山岭,困难地段的双机
牵引坡度
为18‰,最长越岭隧道长15.3公里。
这两条铁路所经之处属于
大陆气候
,严寒季节气温最低达-50~-70°C,夏季气温达40°C。全线的60~65%通过永冻地带,还经行几百公里的
沼泽地带
和
地震烈度
达7~9级的频发
地震区
,施工难度大。
第二次世界大战
前的日本铁路轨距均为 1.067米。战后各国铁路致力于提高
旅客列车
速度,日本开始修建标准
轨距
旅客列车的电气化高速线。
东海道新干线
(东京-大阪)全长515公里,于1959年开工,1964年10月通车,
最高速度
达到210公里/时,开创了世界
高速铁路
的纪录。该线最大坡度20‰,
最小曲线半径
2500米,所经地形山峦起伏,修建了很多
高架线路桥
;
隧道长度
占铁路线全长的46%。接着又于1967年3月至1975年3月完成了大阪—博多553公里的
山阳新干线
,最高速度提高到250公里/时,最大坡度采用15‰,最小曲线半径4000米,隧道和桥梁总长占
线路全长
的87%。这两条线通车后与旧线相比,行车时间缩短了一半。随后,日本的高速铁路线进一步推向全国,新建的有
上越新干线
(
东京市
的大宫—
新潟
,273公里);筹建的有
东北新干线
(东京—
盛冈
,496公里)等。时速在200公里以上的高速铁路线,在世界上,以
日本铁路
的规模最大。
铁路工程
法国高速铁路
自巴黎至
里昂
425公里的电气化标准
轨距
双线
旅客列车
的
高速铁路
,在1981年9月底大部分在新线上通车(1983年改线部分全部完成),宣告世界铁路的列车速度又创新纪录,试验速度曾达380公里/时,
设计速度
300公里/时,实际运营速度260公里/时。与日本
新干线
一样,其所以能行驶如此高速的原因在于:①线路的曲线半径很大,采用4000米;②轨道仍采用
传统结构
,但对路基建筑、
轨道强度
、稳定性与几何形位比一般线路有更高的要求;③大功率的
牵引设备
与轻质车辆(
法国高速列车
在两端设机车,功率6000千瓦,
铝合金
车厢)和经济的坡度标准相协调配套;④
自动控制
的信号与通信装置;⑤与其他
交通线
全用
立体交叉
。法国高速
线与
日本新干线不同之点是:①地形条件相对平坦,不需象日本各线大部分设在桥上与隧道中。在 6次越过山地时,采用35‰的大坡,沿线两侧全部用网篱拦起,以防人畜侵入轨道。②425公里营业线中两端利用旧线,实际建筑里程只有380公里。由于采用这两项措施,在
土建工程
上节省大量投资,而在线路、机车、车辆、信号上采用先进的设备,从而得到明显的经济效益。
书全名
:铁路工程管理与实务(含光盘)
出版时间
:2011-4-1
印刷时间
:2011-4-1
字 数
:573000
版 次
:第3版
页 数
:357
开 本
:16开
包 装
:平装
定 价
:59.00元
内容介绍
本书根据2011年版
一级建造师
《
专业工程管理与实务
》(铁路工程)科目考试大纲(以下简称考试大纲)编写,主要阐述了《考试大纲》
的核心内容,按照章节目条排序, 目内各条按照掌握、熟悉、了解的层次排列,以条目格式编写,不考虑前后各条之间内容上的
逻辑关系
。
本书由铁路
工程技术
、铁路
工程项目
施工管理、铁路工程项目施工相关法规三部分组成,突出了铁路工程
项目建设
与管理的专业特点。
本书历经2004年版和2007年版,此次第三版是2007年版的
修订版
。与2007年版相比,本次增加了轨道
施工测量
、构筑物
变形测量
、线路
沉降观测
及评估、
混凝土外加剂
及矿物掺合料、路基防排水、
无砟轨道
道床
、
架子队
组建、
新线
及营业线施工安全事故
应急救援预案
、项目验工计价、
一级建造师
(铁路工程)注册执业管理规定及相关要求等内容,对部分内容进行了调整、更新和补充,知识点表述更清晰,有利于应试者复习参考。
教材目录
1C410000 铁路工程技术
1C411010 铁路工程施工测量的组织实施及测量成果评价
1C412010 水泥质量检验评定方法及使用范围
1CAl2030 钢筋质量检验评定方法及使用范围
1CAl2050 混凝土质量评定方法
1C413050 铁路路基坡面防护方式及施工要求
1CAl3060 铁路路基防排水方式及施工要求
1C414000 铁路桥涵工程
1C414040 铁路营业线桥涵施工方法及施工
防护措施
1C416010 铁路轨道技术
1C416030 有砟轨道铺设
1C420000 铁路工程项目施工管理
1C430000 铁路工程项目施工相关法规