铁路基础设施维护课件：铁路路基、桥隧建筑物及安全防护设施

铁路路基、桥隧建筑物及安全防护设施路基、桥隧建筑物及安全防护设施是铁路线路的重要组成部分。本章主要介绍铁路路基、桥隧建筑物及安全防护设施的基本概念、结构、组成与功能；同时也介绍声屏障的功能及分类。铁路路基是轨道的基础，也叫线路下部结构，是经开挖或填筑而形成的直接支承轨道结构的土工结构物。铁路路基承受并传递轨道重力及列车动荷载作用，并将荷载向地基深处传递扩散，是重要的行车设备。一、铁路路基组成铁路路基主要包括路基本体、防护和加固设备、路基排水设备等。二、路基本体路基本体由路基面、路肩、基床、边坡和基底组成。第一节铁路路基路基本体组成（二）路基横断面形式路基横断面是指垂直于线路中心线截取的断面，主要有路堤、路堑两种基本形式。依托所处的地形条件不同，路基横断面除了路堤和路堑之外，还有半路堤、半路堑、半路堤半路堑、不填不挖等形式。路基横断面形式三、防护与加固设备路基防护与加固主要包括坡面防护、河岸防护及挡土墙防护等。（一）坡面防护路基坡面防护可分为植被防护、骨架防护、封闭式防护（圬工防护）和其他防护。1.植被防护植被防护主要类型有藤蔓植物、植草、植草皮、植树等。2.骨架防护骨架防护常用的主要类型有浆砌片石（混凝土）骨架防护、锚杆框架梁防护等。3.封闭式防护封闭式防护主要有干砌片石防护、浆砌片石防护、喷浆防护、水泥砂浆抹面防护等。4.其他防护其他路基坡面防护主要有主动网防护、被动网防护等。（二）河岸防护河岸防护分为直接防护、间接防护和改河工程。（三）挡土墙挡土墙按墙身所用材料可分为浆砌片石、片石混凝土、素混凝土和钢筋混凝土挡土墙等。四、路基排水路基排水主要有地面排水、地下排水、站场排水等。（一）地面排水地面排水系统用于拦截路基范围外的、汇集路基范围内的地面径流并使其通畅排出路基范围，防止地表水对路基的侵蚀。地面排水系统根据不同的位置及作用分为天沟、截水沟、吊沟、侧沟等。（二）地下排水地下排水系统用于降低埋藏在地面以下的自由水的水位，保证路基的坚固与稳定。地下排水设备一般有明沟、排水槽、边坡渗沟（含引水、截水渗沟）、支撑渗沟、渗水暗沟、渗井、渗管、检查井等。（三）站场排水按照设置的位置和作用，站场排水设备可分为纵向排水设备、横向排水设备和公路排水设备三大类铁路桥涵是指铁路桥梁和涵渠。铁路桥梁是铁路跨越天然障碍物或人工设施的架空建筑物。涵渠是主要用于排洪、灌溉或作为交通通道穿过铁路的渠道。一、铁路桥梁分类（一）按桥梁长度分类特大桥：桥长500m以上。大桥：桥长100m以上至500m。中桥：桥长20m以上至100m。小桥：桥长20m及以下。第二节铁路桥涵（二）按梁拱材质分类钢桥、圬工桥、混合桥。（三）按桥跨结构承受荷载的特征分类梁桥、拱桥、刚构桥、框架桥、悬索桥、斜拉桥、复合体系桥。（四）按梁的截面形式分类板形梁、钢板梁、Ⅱ型梁、T形梁、箱形梁。二、铁路桥梁组成铁路桥梁由上部结构、下部结构、防护设备及调节河流建筑物组成。铁路桥梁组成示意三、桥梁救援疏散通道桥梁救援疏散通道主要作用是当发生地震、火灾等自然灾害或桥上列车出现紧急情况时用来快速疏散旅客，并兼顾部分养护维修功能。桥长超过3km时，应结合地面道路条件，左右交错设置可上下桥的救援疏散通道。救援疏散通道一般设置成顺坡式、折向式、螺旋式。四、涵渠涵渠包括涵洞、明渠、倒虹吸管等。1.涵洞铁路涵洞是指横穿铁路路基，用以排洪、灌溉或作为交通通道的建筑物。涵洞由洞身、基础、进出口建筑物（即端墙、翼墙等）以及附属设备组成。2.明渠明渠是一种具有自由表面水流的渠道。3.倒虹吸管倒虹吸管是通过箱涵或隧洞把水流从铁路一侧输送到另一侧，让水流以有压力的方式通过自身。五、其他构筑物其他构筑物包括渡槽、地道等。铁路渡槽指输送渠道水流跨越铁路的架空水槽。铁路地道是采用地下隧道方式跨越站线的一种车站“跨线设备”，主要用于旅客集散。铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。一、铁路隧道分类按照隧道长度分类：（1）特长隧道：全长10000m以上。（2）长隧道：全长3000m以上至10000m。（3）中隧道：全长500m以上至3000m。（4）短隧道：全长500m及以下。第三节铁路隧道三、隧道疏散救援通道列车在隧道内发生火灾时，应控制列车驶出隧道进行疏散，当列车不能驶出隧道，应控制列车停靠在隧道防灾疏散救援设施附近进行疏散和救援。隧道疏散救援设施主要包括疏散通道、横通道、紧急出口、避难所、紧急救援站等。铁路安全防护设施常见的有限高防护架、防护栅栏、公铁并行护栏、桥梁防护网、防撞设施及碰撞监测报警设施。一、限高防护架为保护铁路桥梁不受机动车辆的撞击，铁路上跨公路立交桥涵，其净空不足5m的，应设置限高防护架。二、防护栅栏铁路线路防护栅栏是重要的铁路行车设备，是铁路行车安全的重要屏障。凡铁路线路允许速度v≥120km/h的既有铁路和客运专线，均须设置栅栏进行封闭。防护栅栏种类主要有：钢筋混凝土防护栅栏、钢板网防护栅栏、金属网片防护栅栏、钢矩管防护栅栏等。第四节铁路安全防护设施三、公铁并行护栏为了防止公路上行驶的汽车失控闯入铁路，需在公铁并行区段设置公铁并行护栏，其结构形式包括混凝土护栏、波形梁护栏等。四、桥梁防护网桥梁防护网是设置于桥面两侧，防止桥上小型异物坠落或抛落的网状防护设施。主要安设在铁路跨越公（道）路、公（道）路跨越铁路、铁路跨越铁路、人行天桥跨越铁路的桥梁上。五、防撞设施（一）公跨铁桥面防撞设施（二）铁跨公墩台防撞设施（三）通航桥墩防撞设施六、碰撞监测报警设施（一）通航桥梁碰撞监测报警设施对于位于通航航道上的铁路桥梁梁体、桥墩，为避免被超高重载的船舶撞击，在桥墩或梁上安装激光扫描传感器，实现有效识别监控范围内船舶航迹，并通过声光、VHF（甚高频，一种无线电沟通频道）无线通信对危险船舶进行预警、报警和自动抓拍图片和记录视频。（二）铁跨公桥梁碰撞监测报警设施设计速度大于160km/h区段内上跨铁路的道路桥梁处应设置异物侵限现场采集设备。声屏障是用以降低列车运行噪声对声环境产生影响的构筑物。根据其所处位置分为路基声屏障和桥梁声屏障。声屏障主要由钢结构