《土木工程概论》-第7讲公路铁路工程升级版.pptx

,土木工程概论,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,土木工程概论,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第,7,讲 公路铁路工程,1,公路与城市道路工程,2,铁路工程,第,5,章,交通土建工程,1/87,【,教学要求,】,了解公路、铁路工程基本体系和组成，了解高速公路、高速铁路、地铁和城市轻轨相关知识,。,【,教学难点,】,公路、铁路线型设计标准,。,第,5,章,交通土建工程,【,教学重点,】,公路、铁路基本体系和组成，公路、铁路线型设计标准。,2/87,1,公路与城市道路工程,公路：,连接城镇、乡村和工矿基地之间主要供汽车行驶道路；,第,5,章 交通土建工程,共,83,张 第,1,张,道路工程概念：,指通行各种车辆和行人工程设施。,道路工程分类：,依据其所处,位置,、,交通性质,、,使用特点,可分为：,城市道路：,供城市各地域间交通用；,厂矿道路：,为厂矿服务用；,农村道路：,野外乡村地域间交通用。,3/87,1.1,道路基本体系,高速公路：,专供汽车分向、分车道行驶并,全部控制出入,多车道公路。,1,公路与城市道路工程,公路工程分类,一级,公路：,供汽车分向、分车道行驶并可依据需要控制出入多车道公路。,四级公路：,主要供汽车行驶双车道或单车道公路。,二级公路：,供汽车行驶双车道公路。,三级公路：,主要供汽车行驶双车道公路。,高速公路,共,83,张 第,2,张,四级公路,一级公路,二级公路,三级公路,4/87,公路主要技术指标,设计速度,km/h,车道数,路基宽度,m,中间带,m,路肩,m,高速,120,60,8,4,45,23,4.5,3.0,3.5,2.5,一级,100,60,6,4,44,23,3.5,3.0,3.0,2.5,二级,80,60,2,12,10,无,1.5,0.75,三级,40,30,2,8.5,7.5,无,土路肩,0.75,0.5,四级,20,2,1,7.5,4.5(,单,),无,土路肩,0.25,0.5,1.1,道路基本体系,共,83,张 第,3,张,5/87,行车道宽度,3.5,3.75m,路缘带,0.50.,75m,分隔带,2m,硬路肩,2.5,3.0m,防撞栏杆,一级公路,6/87,硬路肩宽度,1.5,0.75m,行车道宽度,3.75,3.5m,无中间带,二级公路,7/87,行车道宽度,3.5,3.25m,无中间带,土路肩宽度,0.75,0.5m,三级公路,1.1,公路基本体系,共,83,张 第,6,张,8/87,四级公路,土路肩宽度,0.25,双,0.5m,单,行车道宽度,3.,0,双,3.5m,单,1.1,公路基本体系,共,83,张 第,7,张,9/87,北京,珠海,同江,三亚,两纵,上海,成都,连云港,霍尔果斯,两横,我国国道干线系统代号：北京向外辐射有,12,条,，代号第一个字取,“,1,”,，如北京至昆明为,108,国道。,由北向南有,28,条,，代号第一个字取,“,2,”,，如山海关至广州为,205,国道。,由东向西有,30,条，代号第一个字取,“,3,”,，如上海至拉萨为,318,国道,共,82,张 第,8,张,10/87,快速路：,采取,分向,、,分车道,、,全立交,和,控制进出口,，,为城市大量、长距离快速交通服务，,联络城市各主要功效分区，为过境交通服务。,城市道路工程分类,1.1,道路基本体系,共,83,张 第,9,张,城市快速路,行车道宽度,3.75,3.5m,路缘带,0.75（0.5）,m,辅道,3.25（3.0）,m,分隔带,2m,防撞墙,11/87,主干路,是,沟通城市功效分区间交通大动脉,，担负城市主要客货运交通道路。有,全高架,趋势。,1.1,道路基本体系,共,83,张 第,10,张,城市主干路,经典断面,12/87,次干路,是,沟通城市功效分区间交通大动脉,，担负城市主要客货运交通道路。有,全高架,趋势。,支路：,包含为次干路与住宅区道路和胡同（里巷）连接线,处理局部交通，以服务功效为主。道路两侧普通建设商业性建筑。有时还把支路细分为,主要支路,和,普通支路,。,1.1,道路基本体系,共,83,张 第,11,张,城市次干路经典断面,13/87,路线：,平面、纵断面、横断面；,路基：,土基；,路面：,面层、基层、垫层；,从属设施：,排水设施、信号标志、防护设施、绿化照明。,道路组成内容,路线平面图 路基开挖 路面摊铺,纵向排水沟 信号标志,1.1,道路基本体系,共,83,张 第,12,张,14/87,规划：,各种交通综合功效协调，勘测并选定技术经济优化线路。,道路工程活动内容,1.1,道路基本体系,共,83,张 第,13,张,设计：,线路平面、纵断面、横断面三面综合设计，路基、路面、隧道、桥梁、排水等从属设施设计。,施工：,路基土石方施工、路面机械化施工、各类从属设施施工。,养护：,路面、路肩、路边、人行道、从属设施养护，排水和冰雪控制。,改建、大修：,原有工程设施改进、改建、扩建等。,勘测设计,施工,养护,改建大修,15/87,1.2,道路组成,道路因为受到自然环境与地物地貌限制，在平面上有转折，纵面上有起伏。它中线是一条,三维空间曲线,，称为线路。,1,公路与城市道路工程,1.2.1,线形组成,概念：,线路由,直线段,和,曲线段,组成。,天门山通天大道堪称,“,天下第一公路奇观,”,，全长,10.7km,，落差达,1100m,共,83,张 第,14,张,16/87,道路线形是指,道路中线在空间几何形状和尺寸,，能够用,平面线形,（道路中线水平投影）、,纵断面线形,（沿道路中线竖直剖切曲面展成竖向平面线形）,来表示。,1.2,道路组成,平面线形,纵断面线形,共,83,张 第,15,张,17/87,平面线形,直线段,不宜过长。,不然引发驾驶员麻痹、疲劳。,圆曲线段,半径,R,不宜过小不然引发汽车向外滑移或倾覆。,缓解曲线,长度也不能过小，应使汽车行驶所受离心力平稳过渡。,1.2,道路组成,直线,缓解曲线,圆曲线,共,83,张 第,16,张,公路中线在平面上投影。由,直线,、,圆曲线,、,缓解曲线,三部分组成。,线形技术要求：,18/87,榆靖高速缓解曲线和圆曲线,昌泰高速,缓解曲线和圆曲线,1.2,道路组成,圆曲线,缓解曲线,缓解曲线,圆曲线,共,83,张 第,17,张,19/87,纵断面线形,纵断面线形设计主要处理道路线形在纵断面上位置、形状和尺寸，详细内容包含,纵坡设计,和,竖曲线设计,。一样，线路纵向坡度和曲率也要符合公路规范要求。,1.2,道路组成,要对纵坡大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小及与平面线形组合关系等进行组合设计。,共,83,张 第,18,张,公路中线沿垂直剖切曲面展成竖向平面线形，由,直线,（坡度线上坡、下坡）和,竖曲线,（有凸形和凹形）组成。,20/87,安楚高速,凹形竖曲线,宁夏叶中高速,凸形竖曲线,1.2,道路组成,凸形竖曲线,凹形竖曲线,上坡直线,下坡直线,共,83,张 第,19,张,21/87,道路交叉口,道路与道路、道路与铁路相交处称为交叉口。可分为,平面交叉口,和,立体交叉口,。,1.2,道路组成,平面交叉口,有：,简单交叉口,、,拓宽路面式交叉口,、,环行交叉口,等。,简单交叉口,共,83,张 第,20,张,简单交叉口,高峰期乱象丛生,22/87,环行交叉口,1.2,道路组成,共,83,张 第,21,张,23/87,立体交叉口,可分为,分离式,和,互通式,。,1.2,道路组成,长沙芙蓉广场立交桥,分离式三层立交桥,石家庄裕华路与体育大街,分离式三层立交桥,分离式立交桥是一个简单立交桥，在相交道路间未特设匝道，它只确保直行方向交通互不干扰，转弯车辆（左转弯）则允许其在交叉口处平面交叉。,共,83,张 第,22,张,24/87,互通式交叉口,（为清楚起见，只绘出部分）,北京四元立交桥,北京安慧立交桥,南宁市立交桥夜景,1.2,道路组成,共,83,张 第,23,张,25/87,1.2.2,道路结构组成,路基三项技术要求：,足够,承载力,和,刚度,。即不应发生过大沉陷。,足够,整体稳定性,，即不致产生路基整体滑坍。,足够,水温稳定性,，即在地面水、地下水或冰冻时不致显著地降低承载力。,级配碎石基层施工,底基层施工,1.2,道路组成,概念：,路面下基础部分。,路基,共,83,张 第,24,张,26/87,路基三种形式,路基横断面经典形式有,路堤、路堑,和,半挖半填路基,三种类型。,1.2,道路组成,路堤,路堤,共,83,张 第,25,张,路堤：,是指高于原地面填方路基。,27/87,路堑：,是指低于原地面挖方路基。,路堑修坡,路堑施工,路堑与边坡,1.2,道路组成,共,83,张 第,26,张,28/87,半填半挖路基：,是指在一个横断面内，部分为路堤、部分为路堑路基。,路基设计主要指标,路基几何特征：高、宽、边坡；,路基填挖高度；,路基总宽度,=,行车道,总宽,+0.51.0m,；,边坡坡度要求；,要十分重视路基排水。,1.2,道路组成,路堤,路堤,路堑,路堑,共,83,张 第,27,张,29/87,路 面,分类,A,按路面工作特征：,1.2,道路组成,共,83,张 第,28,张,概念：,用筑路材料铺在路基顶面，供车辆在其表面行驶,一层,或,多层道路结构层,。,刚性路面：,如砼路面。,半刚性路面：,如石灰或水泥稳定土或石灰炉渣等建成路面。,柔性路面：,如沥青砼路面、沥青贯入式碎（砾）石路面、泥（水泥）结碎石路面等。,柔性路面,刚性路面,30/87,B,按路面质量级别：,高级、次高级、中级、低级。,1.2,道路组成,共,83,张 第,29,张,高级路面,主要有,水泥砼路面,与,沥青砼路面,，主要用于高速和一级公路、城市快速路和主干路。,次高级路面,主要有,沥青贯入碎,(,砾,),石,、,冷拌沥青碎,(,砾,),石,、,沥青表面处置路面,。适合用于二、三级公路；城市次干路、支路。,中级路面,主要有,水结碎石,、,泥结碎石,、,级配碎,(,砾,),石路面,。仅适合用于三、四级公路,高级路面,-,沥青砼路面,次高级路面,-,沥青贯入碎石路面,31/87,路面结构层次,E,、,垫层：,在路基排水不良或有冻涨翻浆路段设置。,低、中级路面,高级路面,1.2,道路组成,共,83,张 第,30,张,B,、,联结层：,加强面层与基层联结，提升面层抗疲劳能力。,A,、,面层：,要确保结构强度、刚度、不透水性、温度稳定性、平整度、粗糙度和耐磨性。,C,、,基层：,碎（砾）石、灰土或工业废渣修筑。,D,、,底基层：,主要道路和高速公路多采取。,32/87,路面横断面结构,高速公路和一级公路横断面,二、三级公路,横断面,1.2,道路组成,为确保路面排水，路面要做成一定坡度。,共,83,张 第,31,张,33/87,桥涵工程,包含,桥梁,和,涵洞,，是道路跨越河流、沟谷和其它障碍物时使用构筑物。,沿线工程和管理设施,桥梁详见第,6,章。,涵洞,是横贯埋设在路堤中，供排泄洪水、浇灌或交通使用渠道或管道。,多跨桥梁总长小于,8m,，单孔跨度小于,5m,也称涵洞。,盖板涵 圆管涵,1.2,道路组成,共,83,张 第,32,张,34/87,隧道工程：,详见本章第,3,节。,防护工程：,陡峻山坡边坡失稳，或沿河一侧路基边坡受水流冲刷，会威胁路基稳定，为加固边坡所修建人工构筑物如挡土墙等称为防护工程。,川藏公路锚索加固边坡,浆砌片石骨架边坡,石笼网护坡,1.2,道路组成,共,83,张 第,33,张,35/87,为确保路基稳定，道路应修建排水设施。,按排水方向不一样可分为,纵向,和,横向排水系统,；,地面排水是排除危害路基雨水、积水及外来水，主要有,截水沟,、,涵洞,等，地下排水用于降低地下水位及排除地下水，常见有,盲沟,。,软式透水管,塑料盲沟排水网,排水系统,边沟,-,纵向排水系统,1.2,道路组成,共,83,张 第,34,张,36/87,其它设施,包含,跨线桥,、,人行天桥,、,地下通道,、,防撞护栏,、,防护网,、,反光标志,等交通安全设施以及路面标志、指示标志和警告标志等。,厦门华荣路跨线桥,安徽首座自动扶梯人行天桥,1.2,道路组成,共,83,张 第,35,张,37/87,国内首座,X,形钢结构吊索人行天桥,1.2,道路组成,共,83,张 第,36,张,该人行天桥座落在上海城区河南南路与复兴东路交会十字路口，它将路口,4,个方向连接起来，中间椭圆形桥面经过钢索悬挂于,X,形钢架上，桥上拱形钢结构设计美观大气，桥下车道上没有设置任何支撑物，为驾车者和行人提供了较宽敞视野。,38/87,1.3,高速公路,1,公路与城市道路工程,共,83,张 第,37,张,定义：,含有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，禁止产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，以及沿线设有必要服务设施道路。,定义：,含有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，禁止产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，以及沿线设有必要服务设施道路。,1988,年上海至嘉定高速公路建成通车；,1998,年年均通车里程超出,4000km,；,到,年底，中国高速公路通车里程已超出,7.4,万,km,，居世界第,2,位。,沪宁高速,39/87,普通公路与高速公路转弯线形比较,1.3,高速公路,共,83,张 第,38,张,40/87,1.3.1,高速公路特点,1.3,高速公路,宁常高速,常张高速,共,83,张 第,39,张,速度快：,我国要求高速公路设计行车速度最低60,km/h,最高120,km/h。,通行能力大：,平均昼夜汽车交通量为25000辆以上，为普通公路34倍。,安全性能高：,交通事故死亡率为普通公路1/31/2。,41/87,1.3.2,高速公路社会效益和经济效益,邵怀高速,郑州最少林高速,1.3,高速公路,共,83,张 第,40,张,运输效益高：,我国,“,两纵两横,”,全长1万公里高速公路主干线建成后，约占全国公路总里程1.67%，可负担全国公路交通量24%。,技术效益好：,因高速公路线形条件好，路面平整，无横向干扰，可降低机件磨损，降低技术保养开支，降低燃料消耗。,42/87,1.3.3,高速公路线形设计标准,1.3,高速公路,共,83,张 第,41,张,最小平曲线半径及超高横坡限制：,设计车速为120,km/h,高速公路，平曲线普通最小半径为1,000,m，,极限最小半径为650,m，,超高横坡限值为10。,最大纵坡和竖曲线：,高速公路最大纵坡限值为3(,120km/h,),6,(,60km/h,)，竖曲线极限最小半径凹型为4,000,m，,凸型为11,000,m。,线形要求：,不应该出现急剧起伏和扭曲线形，而且线形保持连续、缓解、圆顺。,横断面：,行车带每一行驶方向最少两个车道，便于超车。车道宽3.75,m。,中间带全宽4.5,3.0m，,地形受限制时分别为,3.5,2.0m。,43/87,行车道宽度,3.75,m,路缘带,0.750.5,m,超车道宽度,3.75,m,硬路肩宽度,3.5,2.5m,排水沟,防撞栏杆,高速公路,分隔带,3,2m,思索题：一级公路与高速公路区分在哪里,?,44/87,2,铁路工程,世界第一条蒸汽机车牵引铁路1825年在英国建成。,中国铁路之父,詹天佑,第,7,讲 公路铁路工程,1881,年通车唐（山）胥（各庄）是“,中国铁路建筑史正式开端,”。,190519，詹天佑领导建设我国第一条自行设计、自行施工京张铁路，全长201,km,，长达1091,m,“,八达岭,”,隧道是其中一项著名工程。,铁路运输优点：,运输能力大、安全可靠、速度快、成本低、污染小，基本不受气象和气候影响，能源消耗远低于航空和公路运输，是当代运输体系中主干力量。,共,83,张 第,43,张,45/87,至,年底，我国铁路营业里程已达,8.6,万,km,，居世界第,2,位。,高速铁路领先世界,，,高原铁路世界一流,，,重载铁路屡创世界奇迹,，已成为高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运行里程最长、运行速度最高、在建规模最大国家。,1952,年,7,月,1,日,年,8,月,1,日,贺龙为成渝铁路通车剪彩 京津城际高速铁路建成通车,2,铁路工程,共,83,张 第,44,张,46/87,2,铁路工程,铁路由,线路、路基,和,线路上部建筑,3,部分组成。铁路经典断面见下列图：,属于,铁路工程设施还有,桥梁、隧道、排水系统、车站设施、机务设备、电力供给,等。,铁路工程既指,各种土木工程设施,，也指修建铁路各个阶段,(,勘测、设计、施工、养护、改建等,),所利用技术和管理总称。,共,83,张 第,45,张,47/87,2.1,铁路组成,概念：,是铁路横断面中心线在铁路平面中位置，以及沿铁路横断面中心线所作纵断面情况。,2.1.1,线路,线路组成：,铁路线路由,直线,和,曲线,组成，,曲线采取,圆曲线,并在圆曲线和直线间插入,缓解曲,线，使作用在列车上离心力平稳过渡。,2,铁路工程,直线,缓解曲线,圆曲线,共,83,张 第,46,张,48/87,直线行驶路基横断面 曲线行驶路基横断面,2.1,铁路工程组成,列车在曲线上行驶会受到离心力作用，离心力大小同速度平方成正比，与曲线半径成反比。,不一样等级铁路均要求了最小圆曲线半径，列车在曲线上须限速行驶。,列车在弯道上行驶状态,最小圆曲线半径,共,83,张 第,47,张,49/87,铁路等级和主要技术标准,2.1,铁路工程组成,关于限制坡度概念,铁路线路在某区段上限制货物列车重量坡度，称作,限制坡度,。,线路在纵断面上设置上坡、下坡、平道。,限制坡度定得越小，则所能牵引列车重量越大，线路运输能力越大。,共,83,张 第,48,张,50/87,2.1.2,路 基,概念：,是铁路线路承受轨道和列车荷载地面构筑物。,2.1,铁路工程组成,基本型式：,路堤,、,路堑,、,半路堤半路堑,三种型式。,路基顶面宽度确实定：,由铁路等级、轨道类型、道床标准、路肩宽度、线路间距等原因确定。,路堤、路堑、半路堤半路堑概念与公路相同,路堤,路堑,共,83,张 第,49,张,51/87,2.1.3,线路上部建筑,包含钢轨、轨枕、道床、道岔。,轨枕是钢轨支座，并保持钢轨方向和轨距。轨枕长度为2.5,m,2.1,铁路工程组成,道床：作用传力均匀，阻止轨道位移，缓解列车冲击作用，并便于排水,钢轨：承受车重、引导车行方向。标准长度25、12.5,m，,标准轨距1435,mm,共,83,张 第,50,张,52/87,2.1,铁路工程组成,正线轨道类型,共,83,张 第,51,张,53/87,道岔是,铁路线路,、,线路间连接和交叉设备总称,。作用是控制线路转向或越过与其相交另一条线路。大都设在车站区。,最惯用、最简单线路连接设备是,普通单式道岔,。,2.1,铁路工程组成,道 岔,道岔透视图,铁道线上道岔,共,83,张 第,52,张,54/87,2.2,铁路工程设计主要内容,2.2.1,设计主要内容,在经济上论证所设计线路在交通运输系统中地位、作用和经济效益，说明其可行性；,依据铁路技术等级、勘测地形地物在技术上选择线路,;,设计路基、线路上部建筑、桥梁、涵洞、隧道等工程；,进行车站、机务、给水、供电、信号等项目标设计。,2,铁路工程,共,83,张 第,53,张,55/87,基本走向：,依据国家政治、经济和国防需要，结合线路经过地域自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路基本走向。,2.2,铁路工程设计主要内容,空间位置：,依据沿线,地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施,来设计线路空间位置。,布置线路上各种建筑物：,如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，总体上相互配合、全局经济合理。,2.2.2,铁路选线、定线,青藏铁路平面定线,共,83,张 第,54,张,56/87,铁路工程是一项花费巨大工程，勘测和设计工作中任何错误和疏忽都会造成巨大损失。,2.2,铁路工程设计主要内容,2.2.3,进行全线线路平面和纵剖面设计,内昆铁路 宝兰电气化铁路,秦沈客运专线月牙河特大桥,共,83,张 第,55,张,57/87,水柏铁路北盘江大桥,58/87,2.3,高速铁路,常速：,时速,100,120 km,；,中速：,时速,120,160 km,；,快速或准高速：,时速,160,200 km,；,高速：,时速,200,400 km,；,特高速：,时速,400 km,以上。,2,铁路工程,铁路速度分档：,2.3.1,高速铁路概念,高速铁路是指客运列车以超出200,km/h,速度高速运行铁路。,台湾高铁,THSR,共,83,张 第,57,张,59/87,发展情况：,1964年,10,月建成日本东海道新干线，是世界第一条高速铁路。,日本东海道新干线,2.3,高速铁路,共,83,张 第,58,张,优点：,节约能源,(,平均每位乘客耗能仅为航空乘客,1/3),；,保护环境,；,安全,；,舒适,(,宽松座位和较大活动空间比汽车或飞机更感舒适,),；,省时,(,汽车无法相比，在,500,800km,中长距离可与飞机竞争,),。,与常规铁路区分：,弯道处曲线半径大，在4000,m,以上。,60/87,法国,TGV,高速列车,德国,ICE,高速列车,日本,新干线,英国,欧洲之星,2.3,高速铁路,共,83,张 第,59,张,高速列车模式,日本、法国、德国和英国是高速铁路技术水平最高国家。,61/87,2.3.2,高速铁路关键技术问题,2.3,高速铁路,共,83,张 第,60,张,线路标准提升：,铁路曲线是决定列车速度关键之一。最小曲线半径、缓解曲线、外轨超高等,线路平面标准,，坡度值和竖曲线等,线路纵断面标准,，以及,线路结构,、,道岔,等标准都要提升。,轨道平顺性：,轨道不平是造成车辆振动、产生轮轨附加振动根源，严格控制轨道几何形状，提升列车行驶平顺性和舒适性。,牵引动力：,这关系到新型动力装置与传动装置、新牵引方式、受电技术、制动技术等高速牵引动力技术问题。,信号控制系统：,高速铁路信号与控制系统包含列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决议支持系统及列车自动监测与诊疗系统等。,62/87,1994年12月22日，我国第一条准高速铁路,广深高速铁路建成通车。时速为160,km。,2.3,高速铁路,2.3.3,我国高速铁路发展,共,83,张 第,61,张,63/87,北京至天津城际高速铁路,08,年,8,月,1,日正式开通运行。京津城铁长,120km,，列车最高运行速度达,350km/h,，北京到天津直达运行时间在,30,分钟以内。,2.3,高速铁路,我国首条城际高铁,建设中京津城际高铁,共,83,张 第,62,张,64/87,我国当前有,京沪高铁,、,武广客运专线,等多条高速铁路正在修建中，时速高达3,50km。,高速铁路路基要“零沉降”,2.3,高速铁路,共,83,张 第,63,张,65/87,高速铁路使用无砟轨道道床,双块式轨枕生产线,无砟轨道道床安装,无砟轨道道床板砼浇筑,无砟轨道道床精调,2.3,高速铁路,共,83,张 第,64,张,66/87,跨度,32m,、,重,900t,预应力砼箱梁制安,吊 梁 运 梁 喂 梁 落 梁,箱梁装车 箱梁运输,2.3,高速铁路,共,83,张 第,65,张,67/87,中国高速铁路新篇章,中国,CRH-2,高速动车组,上海虹桥站夜景图,武广客运专线,新长沙站,2.3,高速铁路,北京南站,共,83,张 第,66,张,68/87,2.4,磁悬浮铁路,磁悬浮列车是利用电磁学中磁极间产生吸引力、排斥力作用原理，以直线电动机为推进力新型交通工具。磁悬浮列车运行时悬浮于轨道上面，保持一定间隙，因而没有轮轨摩擦及粘着极限速度等问题。,2,铁路工程,2.4.1,磁悬浮列车介绍,磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成。,共,83,张 第,67,张,69/87,磁悬浮列车技术有两个发展方向：一是以德国为代表,电磁悬浮系统,（,EMS,）,，又称,常导型,；二是以日本为代表,电力悬浮系统,（,EDS,）,，又称,超导型,。,2.4,磁悬浮铁路,2.4.2,磁悬浮列车发展方向,磁悬浮列车悬浮系统组成示意图,常导型,（德国）,超导型,（日本）,共,83,张 第,68,张,70/87,2.4.3,磁悬浮列车优点,不接触轨道、无摩擦、运行安全、平稳舒适、无噪声，能够实现全自动化运行。它开启后39秒即可到达最大速度，最高时速已达552,km,。据德国科学家预测，到，磁悬浮列车采取新技术后，时速将到达1000公里。,2.4,磁悬浮铁路,另外，因为采取电力驱动，磁悬浮列车速度最终能与飞机媲美，其单位能耗却仅为飞机二分之一；而且，磁悬浮列车发展不受能源结构限制,(,尤其是燃油供给,),，无任何有害气体排放。,德国,磁悬浮列车,共,83,张 第,69,张,71/87,上海磁悬浮示范运行线,上海浦东高速磁浮铁路正线全长,30km,，将上海市区与浦东国际机场连接起来，列车最高时速,430km,。,年,12,月,31,日通车。,2.4,磁悬浮铁路,共,83,张 第,70,张,72/87,2.4.4,磁悬浮列车技术不足,2.4,磁悬浮铁路,日本磁悬浮列车,共,83,张 第,71,张,因为磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功效,断电后磁悬浮安全保障,，尤其是,列车停电后制动问题,依然是要处理问题。其高速稳定性和可靠性还需很长时间运行考验。,常导磁悬浮技术悬浮高度较低，所以对线路,平整度,、,路基下沉量,及,道岔结构,方面要求较超导技术更高。,超导磁悬浮技术因为涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，,强磁场对人体与环境都有影响,。,73/87,轻型吊轨磁悬浮技术验证车,“,中华,06,号,”,轻型吊轨磁悬浮技术验证车,年,5,月在大连首次亮相，设计时速可达,400km,，适合用于城际之间,“,人流,”,与,“,物流,”,投送市场，是专为大中型城市区域经济圈设计城际交通工具。,2.4,磁悬浮铁路,共,83,张 第,72,张,74/87,2.5,地铁与城市轻轨,2,铁路工程,2.5.1,地铁概念,上海地铁,共,83,张 第,73,张,城市轨道交通分为,地铁,和,轻轨,两种形式，地铁和轻轨都能够建在地下、地面或高架。地铁和轻轨都选取轨距为,1435mm,国际标准双轨作为列车轨道，与国铁列车轨道规格相同，并没有所谓钢轨重量轻重之分。,地铁，即地下铁路。是以地下运行为主城市铁路捷运系统,为配合修筑环境，地铁也会有地面化路段存在，所以地铁涵盖了都会地域各种地下与地面上高密度有轨交通运输系统。,75/87,2.5.2,地铁优缺点,优点：,节约土地、降低噪音、降低干扰、节约能源；,缺点：,前期时间长，建造成本高，建设周期长，对地震、水灾、火灾和恐怖主义抵抗能力弱。,北京地铁,2.5,地铁与城市轻轨,共,83,张 第,74,张,76/87,2.5.3,城市轻轨,是城市客运有轨交通又一个形式,大多采取,浅埋隧道,或,高架桥,方式，它比公共汽车速度快、效率高、省能源、无空气污染。轻轨比地铁造价更低、见效更加快。,2.5,地铁与城市轻轨,武汉轻轨,大连轻轨,共,83,张 第,75,张,77/87,2.5.4,地铁和轻轨区分,国际标准：,城市轨道交通列车分为,A,、,B,、,C,三种型号，分别对应,3m,、,2.8m,、,2.6m,列车宽度。凡是选取,A,、,B,型列车称为地铁,，采取,5,8,节编组列车；选取,C,型列车称为轻轨,，采取,2,4,节编组列车。,B,、,C,型列车造价和技术含量要小于,A,型车，列车车型和编组决定了车轴重量和站台长度。,我国规范：,轴重相对较轻，单向输送能力在,1,3,万人次轨道交通系统称为,轻轨,；每小时客运量,3,8,万人次轨道交通系统称为,地铁,。,上海轨道交通,3,号线采取,6,节,A,型列车，,90%,线路高架，按照车型分类标准属于地铁；上海轨道交通,6,号线采取,4,节,C,型列车，,70%,线路都在隧道内，但按照车型分类标准仍属轻轨。,2.5,地铁与城市轻轨,共,83,张 第,76,张,78/87,2.5,地铁与城市轻轨,2.5.5,地铁和城市轻轨特点,共,83,张 第,77,张,线路多经过居民区，对噪声和振动控制较严，除对车辆结构采取减震办法及修筑隔声屏障外，对轨道结构也要求采取对应办法。,行车密度大，运行时间长，须采取较强轨道部件，普通用砼道床等少维修轨道结构。,采取直流电机牵引，以轨道作供电回路。为降低泄漏电流电解腐蚀，钢轨与基础间应有较高绝缘性能。,曲线段占百分比大，曲线半径比常规铁路小，普通为100,m,左右，所以要处理好曲线轨道结构问题。,城市轻轨,隔声屏障,79/87,天津轻轨,2.5,地铁与城市轻轨,共,83,张 第,78,张,80/87,2.6,单轨铁路,2.6.1,单轨铁路概念,2.6.2,单轨铁路种类,2,铁路工程,跨座式单轨列车,共,83,张 第,79,张,单轨铁路只使用一条轨道，而非传统铁路两条平衡路轨。单轨铁路路轨普通以钢筋砼制造，比普通钢轨寛很多。单轨铁路由,电动机推进,，普通,使用轮胎,而不使用钢制车轮。轮胎会在路轨上面及两旁转动，推进列车及维持平衡。,主要分成两类。,悬挂式单轨铁路,列车悬挂在轨道之下。另一个较为常见是,跨座式单轨铁路,，列车跨座在路轨之上，两旁盖过路轨。,81/87,2.6.3,悬挂式单轨铁路,德国乌伯塔悬挂式单轨铁路,悬挂式单轨列车是乌伯塔市地标建筑，全长,13.3km,，,1901,年建成开放，日载客量超出,7,万人，乘坐列车能够观赏乌伯河水景与沿岸风光。,2.6,单轨铁路,共,83,张 第,80,张,82/87,日本是单轨铁路发展较成熟国家，有,6,个城市建有单轨铁路。左边两张图片为千叶市、右边图片是神奈川市悬挂式单轨铁路。,2.6,单轨铁路,共,83,张 第,81,张,83/87,2.6.4,跨座式单轨铁路,马来西亚吉隆坡,美国 内华达,2.6,单轨铁路,东京,迪斯尼乐园,共,83,张 第,82,张,84/87,中国第一条单轨铁路,-,重庆轨道交通二号线,轻轨从大楼中穿过,2.6,单轨铁路,共,83,张 第,83,张,85/87,思 考 题,1,、公路与城市道路有何区分？高速公路与一级公路有何区分？,2,、试述道路分类、组成和道路工程内容。,3,、试述道路基本组成。,4,、什么是道路线形？它由哪些原因决定？在直线和园曲线之间为何必须设置缓解曲线？缓解曲线特点是什么？,5,、什么是道路交叉口？它有哪几个类型？,6,、道路结构有哪几部分？路基作用是什么？,7,、道路路面有哪些层次？它们各起什么作用？,8,、试述铁路基本组成。,第,7,讲 公路铁路工程,86/87,参 考 书 目,1,、尤晓暐,.,道路工程概论,.,人民交通出版社,.,第二版,.,2,、姚祖康,.,交通运输工程导论,.,人民交通出版社,.,3,、冯守中,.,公路软基处理新技术,.,人民交通出版社,.,4,、邓学钧,.,路基路面工程,.,人民交通出版社,.,5,、王伯惠,.,道路立交桥工程,.,人民交通出版社,.1999.,6,、雒应,.,路基路面施工百问,.,人民交通出版社,.,第二版,.,7,、张林洪,.,路基填筑施工技术,.,人民交通出版社,.,8,、杨少伟,.,道路立体交叉规划与设计,.,人民交通出版社,.,9,、江苏省长江公路大桥建设指挥部,.,交通工程,.,人民交通出版社,.,第,7,讲 公路铁路工程,87/87,