铁工1307班王程耀毕业设计

1、湖南高速铁路职业技术学院 铁道工程 系毕业设计任务书设计题目铁路道床脏污病害整治方案设计学生姓名专业班级联系电话电子信箱/QQ王程耀铁工130718274702328769250705指导教师教研室联系电话电子信箱/QQ陶光辉公路教研室15211372291614155932设计内容和目标设计目标：深入了解铁路道床脏污病害，并能熟练的掌握对铁路道床脏污病害的整治方法，让理论与实践相结合，提高学生对铁路道床脏污病害的整治能力，为以后走上岗位奠定基础。设计内容：铁路道床脏污病害的整治方案设计，针对的现场实际情况，采取整治方案，使道床达到其良好状态。设计要求设计要求：设计必须具有科学性和实用性；设计

2、要有利于综合学生所学知识；设计必须具有可行性。进度安排教研室审核室主任签名： 年 月 日 湖南高速铁路职业技术学院 铁道工程 系毕业设计开题报告设计题目铁路道床脏污病害整治方案设计学生姓名专业班级联系电话电子信箱/QQ王程耀铁工130718274702328769250705指导教师教研室联系电话电子信箱/QQ陶光辉公路教研室15211372291614155932选题背景、意义选题背景：铁路道床是铁路的重要部分，承载来自轨枕的压力，是车辆安全可持续运行的重要组成部分；而道床脏污又是铁路道床的主要病害，又是诱发道床翻浆冒泥的根源。对于铁路局而言，治理道床脏污是线路工作的重点之一；而对即将走上社

3、会岗位的我们，学会并能熟练的处理道床脏污是不可或缺的技能，能让我们更快更好的融入自己的职业，为企业创造价值。 选题意义：使学生对铁路道床脏污病害有一个全面的了解，知道铁路道床脏污对铁路运行的危害性，并熟练掌握对铁路道床脏污病害的整治方法。在提高自己能力的同时，为以后顺利走上工作岗位奠定基础。研 究内 容和方法研究内容：铁路道床脏污整治。 研究方法: 先了解铁路道床脏污病害，道床脏污病害形成的原因，对行车的不利影响，针对道床脏污设计一种高效实用的整治方法。计 划进 度(根据系部毕业设计实施方案，结合本选题做出合理时间安排)指导老师意见（对本选题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教

4、师签名:年 月 日教研室意见室主任签名：年 月 日毕业设计进度检查表系 铁道工程 专业班级 铁工1307 班 学生姓名 王程耀 题 目铁路道床脏污病害整治方案设计时 间阶段工作内容导师签名检查日期湖南高速铁路职业技术学院毕业设计（ 2016 届）题 目：铁路道床脏污病害整治方案设计系 （部）： 铁道工程 专业班级： 铁工1307 姓 名： 王程耀 指导老师：陶光辉、罗荣凤 成果表现形式： 2016年 5 月 25 日毕业设计说明书道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础。道床通常指的是铁路轨枕下面，路基面上铺设的石碴（道碴）垫层。主要作用是支撑轨枕，把轨枕上部的巨大压力均匀地传递给路基面，并

5、固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，大大减少路基变形的同时还缓和了机车车辆轮对对钢轨的冲击，便于排水。铁路道床脏污是诱发道床翻浆冒泥的主因，而道床翻浆冒泥又加重道床脏污，如此往返循环，严重破坏道床，危及行车安全。 整治铁路道床脏污是线路工作的重点，是铁路行车安全的保障。因此，全面了解铁路道床脏污，熟练道床脏污整治是我们必须掌握的技能。 目 录1 引言.12 铁路道床脏污.1 2.1 铁路道床脏污的特征.1 2.2 铁路道床脏污形成的原因.1 2.3 铁路道床脏污对行车的不利影响.1 2.4 铁路道床脏污程度衡量.13 铁路道床脏污病害整治方案设计.1 3.1 铁路道床脏污病害的检查.1 3

6、.2 铁路道床脏污病害整治作业（不破低清筛）.2 3.2.1 作业流程图.23.2.2 作业主要工、机具、材料.2 3.2.3 防护办法.2 3.2.4 作业内容.3 3.2.5 作业要求.3 3.2.6 技术标准.4 3.2.7 作业安全.4 3.2.8 作业质量的验收与评定.44 铁路道床脏污病害整治最新技术.5 4.1 朔黄铁路发展公司推进道床脏污标定.5 4.2 铁路道床脏污状态红外测量技术.55 总结.86 参考文献.97 致谢.10铁路道床脏污病害整治方案设计1 引言铁路道床是铁路车辆安全可持续运行的重要保障，而道床脏污是道床的主要病害，严重危及行车安全，又是诱发道床翻浆冒泥的主因

7、。因此，整治铁路道床脏污是线路工作的重点，是铁路行车安全的重要保障。2 铁路道床脏污2.1铁路道床脏污的特征铁路道床空隙率变小，细粒径颗粒变多。同时，道床脏污还会引发其他相关的道床病害，如板结和翻浆等。 2.2 铁路道床脏污形成的原因铁路道床脏污由道碴粉化、轨枕磨损物、道床表面渗入物、路基渗入物及不良级配等产生。 2.3 铁路道床脏污对行车的不利影响铁路道床脏污降低道床的的抗剪强度，影响道床的承载能力；降低道床的弹性；降低道床的排水性能和抗冻性能，通过影响道床的稳定性来危及行车安全。道床脏污诱发的道床翻浆冒泥，使轨面几何尺寸难以保持，导致列车运行时发生剧烈摇晃，严重时危及行车安全。 2.4 铁

8、路道床脏污程度衡量道床脏污的程度以粒径小于正常级配中最小粒径的颗粒含量的比例来衡量，称之为脏污率，又有重量脏污率和体积脏污率之分。3 铁路道床脏污病害整治方案设计3.1 铁路道床脏污病害检查道床脏污病害由道床脏污的程度来确定，道床脏污的程度以粒径小于正常道床脏污的程度以粒径小于正常级配中最小粒径的颗粒含量的比例来衡量，称之为脏污率，又有重量脏污率和体积脏污率之分。当道床重量脏污率达到30%40%或道床中孔隙率小于3%5%时，一般就须进行道床清筛。道床脏污成分中，尤其以粒径小于0.1mm的细颗粒危害最大，当粒径小于0.1mm的脏污物重量比大于5%时，要求对道床进行清筛。道床的清筛破低清筛和不破低

9、清筛两种，线路维修主要进行不破低清筛。 3.2 铁路道床脏污病害整治作业（不破低清筛）3.2.1 作业流程图图1：作业流程图3.2.2 作业主要工、机具、材料捣镐、钢锹、铁耙、筛子、道尺、卷尺、轨温计等。3.2.3 防护方法按照安规作业防护要求进行作业防护。设置防护：凡在施工封锁、维修天窗及列车间隔时间内进行的施工、作业和图2：防护设置示意图线路设备检测，均设置驻站防护员及现场防护员，确保施工作业现场与车站驻站防护员保持正常联络。驻站防护员要在天窗开始前40min到达车站，携带当日施工方案、天窗修计划、作业通知单，在行车设备施工登记簿（运统-46）内按当日施工方案或天窗修计划所列项目、地点、时

10、间及影响范围进行登记。驻站防护员必须执行先登记防护、后通知现场上道作业制度。现场防护员在开始作业前必须佩戴齐全的防护用具，封锁开始后，驻站防护员再次通知施工负责人，施工负责人通知各组现场防护员，按规定设置防护标志。撤除防护：施工负责人逐组与现场防护员确认具备开通条件，并确认人员和料具已经下道后，通知现场防护员撤除短路铜线、防护标志。然后通知驻站防护员在车站行车设备施工登记簿（运统-46）内销记，并通知车站值班员。3.2.4 作业内容作业准备：根据工作量调查情况，准备工（机）具，并检查工（机）具状态是否良好，禁止工（机）具等带病上道作业，使用的工（机）具必须按照铁路局文件要求用反光漆（模）进行编

11、号，以防侵限或遗留在线路上。设置防护：按安规作业防护防要求设置作业防护。清筛枕盒内道碴：每组顺序清筛第一枕盒内的道碴，将清碴倒在路肩上，第二轨枕盒内道碴清筛后，回填在第一轨枕盒内，如此循环倒筛；筛余物随时弃至路肩外。筛道床边坡：将钢轨外侧轨枕孔和轨头的石碴一起清筛。开始时将道床扒个豁口清筛，将清碴倒在后边路肩上，污土弃到路肩外，继续向前清筛，将清碴均匀倒入后边的豁口内堵好枕头，以此进行倒筛。填补缺口：每个地段分工临近结束时，对最后轨枕孔及道床边坡的缺口，用本组第一轨枕孔路肩上堆放的清碴回填。整理道床：清筛后，整理枕盒及边坡道床，整直坡脚，夯拍密实。清除筛出余土，并整平路肩。回填验收：随清筛进度

12、进行回检找细，并按作业技术要求进行自检和互检，不合格应及时返工。撤除防护：按安规防护办法撤除作业防护。按作业条件开通线路。3.2.5 作业要求清筛时使用符合规定的筛子，对用铁线编的筛子要严格检查，以确保清筛质量。清筛作业中不要破坏枕底道床。下雨天或潮湿污物裹沾在道碴上时，停止清筛作业。道碴不足时，未准备好石碴，不准清筛。清筛作业时，各组之间至少间隔六根轨枕。收工前。要回收在路肩上下散失的道碴，同时利用清筛余土填补路肩坑洼。路堑地段不得将筛余物抛在路堑边坡处。3.2.6 技术标准不破低清筛枕盒内及边坡道床深度，单线线路中心线部分清筛至枕底向下100mm，两枕端清筛至枕低下150mm，并做好排水顺

13、坡。清筛后的道床顶面宽度及边坡坡度，应符合修规的有关规定。所用筛子孔径应不大于15mm，清筛后用同孔径筛子复筛检查，筛出物体积不超过5%。筛后道床达到洁净、饱満、均匀、密实，坡面、坡脚整齐，无杂草，路肩平整，排水良好。3.2.7 作业安全防护设好后方可作业，作业中，现场防护员与驻站防护员保持联络。邻线来车时停止作业，下道避车应执行3.12规定要求，人员、材料、工具不得侵入限界。作业地段存在连续瞎缝或气温超过30严禁进行清筛道床作业。清筛轨枕头道碴时，筛深度超过枕底时，注意不要破坏枕底道床，并及时回填轨枕头石碴。作业中料具和堆放道碴，不得侵入机车车辆限界，线路中心堆放的道碴不得超过轨面25mm。

14、3.2.8 作业质量的验收与评定验收:由作业负责人组织，对作业后的线路回检，不符合要求的及时整改，确保作业后的线路达标。    质量要求:    (1)快速线路容许标准；高低2mm、水平2mm：非快速线路按铁路线路修理规则6.2.1执行。    (2)枕下清筛深度和道床厚度、宽度尺寸符合设计要求。    (3)横向排水坡度；单面排水坡为1:50双面排水坡为1:25。    (4)垫砂地段砂层要拍实

15、,尺寸符合设计标准。    (5)清筛后回填石碴充足,道床均匀、整齐：路肩平整、洁净：排水良好。    (6)恢复原有防爬设备。    (7)废弃泥碴堆弃于规定地点。 4 铁路道床脏污病害整治最新技术4.1 朔黄铁路发展公司推进道床脏污标定  近日，朔黄铁路发展公司开展了道床脏污标定方法研究，并顺利完成研究前期准备工作，初步形成可行的标定试验方案。道床脏污标定方案主要分现场试验、模拟标定和分析总结三个阶段进行。第一阶段，通过选样试验的方式测得样本道床的体积

16、脏污率、重量脏污率及脏污指数，汇总统计脏污率和脏污指数并初步得出对应关系；第二阶段，根据统计结果分多个脏污等级设置建设标定线，多次检测对比检测数据的重复性；第三阶段，统计分析与探地雷达所测的脏污指数的与拟合曲线，确定25%道床脏污率的清筛红线，为制定道床清筛计划提供依据。朔黄铁路发展公司通过联合科研单位商讨道床脏污标定和分析思路，多次修订形成切实可行的试验方案；与施工单位协商试验方案可操作性，明确分工和配合方案；组织专人梳理现场试验各环节，备齐备足试验所需的设备、工具、材料。该公司前期筹备工作的顺利完成为下一阶段正式实施试验打下了良好的基础。 4.2 铁路道床脏污状态红外测量技术根据目前我国铁

17、路道床脏污状态检测方法较落后的情况,提出了一种检测道床脏污状态的新方法。介绍了红外测温的技术原理,并对道床传热特性的理论模型进行了详细阐述。通过室内及现场试验及对试验结果进行的分析,得出红外测温技术是检测道床脏污状态的一种经济、快速方法。 红外无损检测是一种测量与材料温度和辐射率有关的表面辐射检测技术,近30年来,各国在这一领域无论从理论研究,还是实际应用都得到了迅速发展。由于红外检测技术有非接触、无损伤、检测速度快、可以与计算机进行快速数据和图像处理等特点,许多国家都在投入大量人力、物力研究开发这种新型的无损检测技术和设备。目前,在国内,红外无损检测技术主要是用于机械加工、设备维修、电力线路

18、检查、热力设备等方面的检测,而在铁路道碴质量、道路缺陷等交通工程方面的应用还正在(或有待)研究和试验。 铁路道碴可为线路提供平顺面来支承列车,道碴层的质量状况直接影响轨道的弹性和平顺性,从而影响列车快速、舒适、安全运行。铁路道碴在经过一定时间运营后,由于列车运行时动荷载的冲击,特别是随着列车提速和高速铁路的出现,这种冲击容易造成有碴轨道中道碴的破损和粉化、道碴石块间的相互磨耗,再加上线路周边区域土颗粒的渗入、道碴下面泵吸或毛细作用产生的淤泥、列车运行带起的尘沙等其他原因,道碴中会产生杂质,造成污染,影响道碴质量。目前,国内对铁路道碴脏污状态的检测,大都是采用沿线路方向按一定间隔人工挖坑的方法检

19、测,或根据道碴的使用年限判断是否要更换。人工挖坑法存在检测速度慢、检测数量少、中断线路运营、不能全面反映铁路道碴质量等问题。而按道碴的使用年限评估道碴脏污状态的方法,只能定性判断道碴质量,是一种经验性的评估办法,由于道碴的种类及使用条件的差异,这种评估方法很难准确判断道碴的脏污状态。 红外测温的原理：红外线是介于可见光和微波之间的电磁波,它的波长范围为0.761000m,频率为4×10*11Hz3×10*14Hz。大多数材料都吸收不同波长的红外辐射热,从而温度升高。在自然界中,温度高于绝对温度零度(-273)的所有物体都是红外辐射源、都放射红外热能,即使是辉光物体,通常也辐

20、射比可见光辐射热大得多的红外热。由于红外线是辐射波,被测物具有辐射的现象,所以红外无损检测是测量通过物体的热量和热流来判定该物体质量的一种方法。红外测温成像技术是一种集热力学、光学、电子、红外辐射、传感器、计算机快速数据与图像处理等技术于一体的高新技术,其检测原理是:由红外探测器接收红外辐射能,并将红外辐射能转变为便于测量和处理的电信号,该信号经放大器放大、模/数(A/D)转换后,送至微处理器处理进行分析处理,最后由显示器显示被测物体的温度和反映被测物体温度特性的图像。红外探测器接受信号还可以通过接口电路输出到计算机,用户可根据不同的检测对象和要求进行软件编程、数据处理和数据储存,显示。 总

21、结道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础。道床通常指的是铁路轨枕下面，路基面上铺设的石碴（道碴）垫层。主要作用是支撑轨枕，把轨枕上部的巨大压力均匀地传递给路基面，并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，大大减少路基变形的同时还缓和了机车车辆轮对对钢轨的冲击，便于排水。而道床脏污是道床的主要病害，降低道床稳定性，对铁路行车造成不良影响。 道床脏污由道碴粉化、轨枕磨损物、道床表面渗入物、路基渗入物及不良级配等产生。道床脏污对轨道工作性能有较大影响，如降低道床的的抗剪强度，影响道床的承载能力;降低道床的弹性;降低道床的排水性能和抗冻性能。同时，道床脏污还会引发其他相关的道床病害，如板结和翻浆等，而道床翻浆又会加重道床脏污。道床脏污成分中，尤其以粒径小于0.1mm的细颗粒危害最大，而道床清筛能在较短时间内筛出道碴中的细颗粒，使道床恢复其良好状态。 参 考 文 献1李庆民，既有铁路道床脏污状态红外测量技术的研究，铁道建筑技术，2008年S2期2周继宏，正确识别道床脏污的原