1、湖南高速鐵路職業技術學院 鐵道工程 系畢業設計任務書設計題目鐵路道床臟污病害整治方案設計學生姓名專業班級聯系電話電子信箱/QQ王程耀鐵工130718274702328769250705指導教師教研室聯系電話電子信箱/QQ陶光輝公路教研室15211372291614155932設計內容和目標設計目標：深入了解鐵路道床臟污病害，并能熟練的掌握對鐵路道床臟污病害的整治方法，讓理論與實踐相結合，提高學生對鐵路道床臟污病害的整治能力，為以后走上崗位奠定基礎。設計內容：鐵路道床臟污病害的整治方案設計，針對的現場實際情況，采取整治方案，使道床達到其良好狀態。設計要求設計要求：設計必須具有科學性和實用性；設計

2、要有利于綜合學生所學知識；設計必須具有可行性。進度安排教研室審核室主任簽名： 年 月 日 湖南高速鐵路職業技術學院 鐵道工程 系畢業設計開題報告設計題目鐵路道床臟污病害整治方案設計學生姓名專業班級聯系電話電子信箱/QQ王程耀鐵工130718274702328769250705指導教師教研室聯系電話電子信箱/QQ陶光輝公路教研室15211372291614155932選題背景、意義選題背景：鐵路道床是鐵路的重要部分，承載來自軌枕的壓力，是車輛安全可持續運行的重要組成部分；而道床臟污又是鐵路道床的主要病害，又是誘發道床翻漿冒泥的根源。對于鐵路局而言，治理道床臟污是線路工作的重點之一；而對即將走上社

3、會崗位的我們，學會并能熟練的處理道床臟污是不可或缺的技能，能讓我們更快更好的融入自己的職業，為企業創造價值。 選題意義：使學生對鐵路道床臟污病害有一個全面的了解，知道鐵路道床臟污對鐵路運行的危害性，并熟練掌握對鐵路道床臟污病害的整治方法。在提高自己能力的同時，為以后順利走上工作崗位奠定基礎。研 究內 容和方法研究內容：鐵路道床臟污整治。 研究方法: 先了解鐵路道床臟污病害，道床臟污病害形成的原因，對行車的不利影響，針對道床臟污設計一種高效實用的整治方法。計 劃進 度(根據系部畢業設計實施方案，結合本選題做出合理時間安排)指導老師意見（對本選題的深度、廣度及工作量的意見和對設計結果的預測）指導教

4、師簽名:年 月 日教研室意見室主任簽名：年 月 日畢業設計進度檢查表系 鐵道工程 專業班級 鐵工1307 班 學生姓名 王程耀 題 目鐵路道床臟污病害整治方案設計時 間階段工作內容導師簽名檢查日期湖南高速鐵路職業技術學院畢業設計（ 2016 屆）題 目：鐵路道床臟污病害整治方案設計系 （部）： 鐵道工程 專業班級： 鐵工1307 姓 名： 王程耀 指導老師：陶光輝、羅榮鳳 成果表現形式： 2016年 5 月 25 日畢業設計說明書道床是軌道的重要組成部分，是軌道框架的基礎。道床通常指的是鐵路軌枕下面，路基面上鋪設的石碴（道碴）墊層。主要作用是支撐軌枕，把軌枕上部的巨大壓力均勻地傳遞給路基面，并

5、固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向移動，大大減少路基變形的同時還緩和了機車車輛輪對對鋼軌的沖擊，便于排水。鐵路道床臟污是誘發道床翻漿冒泥的主因，而道床翻漿冒泥又加重道床臟污，如此往返循環，嚴重破壞道床，危及行車安全。 整治鐵路道床臟污是線路工作的重點，是鐵路行車安全的保障。因此，全面了解鐵路道床臟污，熟練道床臟污整治是我們必須掌握的技能。 目 錄1 引言.12 鐵路道床臟污.1 2.1 鐵路道床臟污的特征.1 2.2 鐵路道床臟污形成的原因.1 2.3 鐵路道床臟污對行車的不利影響.1 2.4 鐵路道床臟污程度衡量.13 鐵路道床臟污病害整治方案設計.1 3.1 鐵路道床臟污病害的檢查.1 3

6、.2 鐵路道床臟污病害整治作業（不破低清篩）.2 3.2.1 作業流程圖.23.2.2 作業主要工、機具、材料.2 3.2.3 防護辦法.2 3.2.4 作業內容.3 3.2.5 作業要求.3 3.2.6 技術標準.4 3.2.7 作業安全.4 3.2.8 作業質量的驗收與評定.44 鐵路道床臟污病害整治最新技術.5 4.1 朔黃鐵路發展公司推進道床臟污標定.5 4.2 鐵路道床臟污狀態紅外測量技術.55 總結.86 參考文獻.97 致謝.10鐵路道床臟污病害整治方案設計1 引言鐵路道床是鐵路車輛安全可持續運行的重要保障，而道床臟污是道床的主要病害，嚴重危及行車安全，又是誘發道床翻漿冒泥的主因

7、。因此，整治鐵路道床臟污是線路工作的重點，是鐵路行車安全的重要保障。2 鐵路道床臟污2.1鐵路道床臟污的特征鐵路道床空隙率變小，細粒徑顆粒變多。同時，道床臟污還會引發其他相關的道床病害，如板結和翻漿等。 2.2 鐵路道床臟污形成的原因鐵路道床臟污由道碴粉化、軌枕磨損物、道床表面滲入物、路基滲入物及不良級配等產生。 2.3 鐵路道床臟污對行車的不利影響鐵路道床臟污降低道床的的抗剪強度，影響道床的承載能力；降低道床的彈性；降低道床的排水性能和抗凍性能，通過影響道床的穩定性來危及行車安全。道床臟污誘發的道床翻漿冒泥，使軌面幾何尺寸難以保持，導致列車運行時發生劇烈搖晃，嚴重時危及行車安全。 2.4 鐵

8、路道床臟污程度衡量道床臟污的程度以粒徑小于正常級配中最小粒徑的顆粒含量的比例來衡量，稱之為臟污率，又有重量臟污率和體積臟污率之分。3 鐵路道床臟污病害整治方案設計3.1 鐵路道床臟污病害檢查道床臟污病害由道床臟污的程度來確定，道床臟污的程度以粒徑小于正常道床臟污的程度以粒徑小于正常級配中最小粒徑的顆粒含量的比例來衡量，稱之為臟污率，又有重量臟污率和體積臟污率之分。當道床重量臟污率達到30%40%或道床中孔隙率小于3%5%時，一般就須進行道床清篩。道床臟污成分中，尤其以粒徑小于0.1mm的細顆粒危害最大，當粒徑小于0.1mm的臟污物重量比大于5%時，要求對道床進行清篩。道床的清篩破低清篩和不破低

9、清篩兩種，線路維修主要進行不破低清篩。 3.2 鐵路道床臟污病害整治作業（不破低清篩）3.2.1 作業流程圖圖1：作業流程圖3.2.2 作業主要工、機具、材料搗鎬、鋼鍬、鐵耙、篩子、道尺、卷尺、軌溫計等。3.2.3 防護方法按照安規作業防護要求進行作業防護。設置防護：凡在施工封鎖、維修天窗及列車間隔時間內進行的施工、作業和圖2：防護設置示意圖線路設備檢測，均設置駐站防護員及現場防護員，確保施工作業現場與車站駐站防護員保持正常聯絡。駐站防護員要在天窗開始前40min到達車站，攜帶當日施工方案、天窗修計劃、作業通知單，在行車設備施工登記簿（運統-46）內按當日施工方案或天窗修計劃所列項目、地點、時

10、間及影響范圍進行登記。駐站防護員必須執行先登記防護、后通知現場上道作業制度?，F場防護員在開始作業前必須佩戴齊全的防護用具，封鎖開始后，駐站防護員再次通知施工負責人，施工負責人通知各組現場防護員，按規定設置防護標志。撤除防護：施工負責人逐組與現場防護員確認具備開通條件，并確認人員和料具已經下道后，通知現場防護員撤除短路銅線、防護標志。然后通知駐站防護員在車站行車設備施工登記簿（運統-46）內銷記，并通知車站值班員。3.2.4 作業內容作業準備：根據工作量調查情況，準備工（機）具，并檢查工（機）具狀態是否良好，禁止工（機）具等帶病上道作業，使用的工（機）具必須按照鐵路局文件要求用反光漆（模）進行編

11、號，以防侵限或遺留在線路上。設置防護：按安規作業防護防要求設置作業防護。清篩枕盒內道碴：每組順序清篩第一枕盒內的道碴，將清碴倒在路肩上，第二軌枕盒內道碴清篩后，回填在第一軌枕盒內，如此循環倒篩；篩余物隨時棄至路肩外。篩道床邊坡：將鋼軌外側軌枕孔和軌頭的石碴一起清篩。開始時將道床扒個豁口清篩，將清碴倒在后邊路肩上，污土棄到路肩外，繼續向前清篩，將清碴均勻倒入后邊的豁口內堵好枕頭，以此進行倒篩。填補缺口：每個地段分工臨近結束時，對最后軌枕孔及道床邊坡的缺口，用本組第一軌枕孔路肩上堆放的清碴回填。整理道床：清篩后，整理枕盒及邊坡道床，整直坡腳，夯拍密實。清除篩出余土，并整平路肩?；靥铗炇眨弘S清篩進度

12、進行回檢找細，并按作業技術要求進行自檢和互檢，不合格應及時返工。撤除防護：按安規防護辦法撤除作業防護。按作業條件開通線路。3.2.5 作業要求清篩時使用符合規定的篩子，對用鐵線編的篩子要嚴格檢查，以確保清篩質量。清篩作業中不要破壞枕底道床。下雨天或潮濕污物裹沾在道碴上時，停止清篩作業。道碴不足時，未準備好石碴，不準清篩。清篩作業時，各組之間至少間隔六根軌枕。收工前。要回收在路肩上下散失的道碴，同時利用清篩余土填補路肩坑洼。路塹地段不得將篩余物拋在路塹邊坡處。3.2.6 技術標準不破低清篩枕盒內及邊坡道床深度，單線線路中心線部分清篩至枕底向下100mm，兩枕端清篩至枕低下150mm，并做好排水順

13、坡。清篩后的道床頂面寬度及邊坡坡度，應符合修規的有關規定。所用篩子孔徑應不大于15mm，清篩后用同孔徑篩子復篩檢查，篩出物體積不超過5%。篩后道床達到潔凈、飽満、均勻、密實，坡面、坡腳整齊，無雜草，路肩平整，排水良好。3.2.7 作業安全防護設好后方可作業，作業中，現場防護員與駐站防護員保持聯絡。鄰線來車時停止作業，下道避車應執行3.12規定要求，人員、材料、工具不得侵入限界。作業地段存在連續瞎縫或氣溫超過30嚴禁進行清篩道床作業。清篩軌枕頭道碴時，篩深度超過枕底時，注意不要破壞枕底道床，并及時回填軌枕頭石碴。作業中料具和堆放道碴，不得侵入機車車輛限界，線路中心堆放的道碴不得超過軌面25mm。

14、3.2.8 作業質量的驗收與評定驗收:由作業負責人組織，對作業后的線路回檢，不符合要求的及時整改，確保作業后的線路達標。    質量要求:    (1)快速線路容許標準；高低2mm、水平2mm：非快速線路按鐵路線路修理規則6.2.1執行。    (2)枕下清篩深度和道床厚度、寬度尺寸符合設計要求。    (3)橫向排水坡度；單面排水坡為1:50雙面排水坡為1:25。    (4)墊砂地段砂層要拍實

15、,尺寸符合設計標準。    (5)清篩后回填石碴充足,道床均勻、整齊：路肩平整、潔凈：排水良好。    (6)恢復原有防爬設備。    (7)廢棄泥碴堆棄于規定地點。 4 鐵路道床臟污病害整治最新技術4.1 朔黃鐵路發展公司推進道床臟污標定  近日，朔黃鐵路發展公司開展了道床臟污標定方法研究，并順利完成研究前期準備工作，初步形成可行的標定試驗方案。道床臟污標定方案主要分現場試驗、模擬標定和分析總結三個階段進行。第一階段，通過選樣試驗的方式測得樣本道床的體積

16、臟污率、重量臟污率及臟污指數，匯總統計臟污率和臟污指數并初步得出對應關系；第二階段，根據統計結果分多個臟污等級設置建設標定線，多次檢測對比檢測數據的重復性；第三階段，統計分析與探地雷達所測的臟污指數的與擬合曲線，確定25%道床臟污率的清篩紅線，為制定道床清篩計劃提供依據。朔黃鐵路發展公司通過聯合科研單位商討道床臟污標定和分析思路，多次修訂形成切實可行的試驗方案；與施工單位協商試驗方案可操作性，明確分工和配合方案；組織專人梳理現場試驗各環節，備齊備足試驗所需的設備、工具、材料。該公司前期籌備工作的順利完成為下一階段正式實施試驗打下了良好的基礎。 4.2 鐵路道床臟污狀態紅外測量技術根據目前我國鐵

17、路道床臟污狀態檢測方法較落后的情況,提出了一種檢測道床臟污狀態的新方法。介紹了紅外測溫的技術原理,并對道床傳熱特性的理論模型進行了詳細闡述。通過室內及現場試驗及對試驗結果進行的分析,得出紅外測溫技術是檢測道床臟污狀態的一種經濟、快速方法。 紅外無損檢測是一種測量與材料溫度和輻射率有關的表面輻射檢測技術,近30年來,各國在這一領域無論從理論研究,還是實際應用都得到了迅速發展。由于紅外檢測技術有非接觸、無損傷、檢測速度快、可以與計算機進行快速數據和圖像處理等特點,許多國家都在投入大量人力、物力研究開發這種新型的無損檢測技術和設備。目前,在國內,紅外無損檢測技術主要是用于機械加工、設備維修、電力線路

18、檢查、熱力設備等方面的檢測,而在鐵路道碴質量、道路缺陷等交通工程方面的應用還正在(或有待)研究和試驗。 鐵路道碴可為線路提供平順面來支承列車,道碴層的質量狀況直接影響軌道的彈性和平順性,從而影響列車快速、舒適、安全運行。鐵路道碴在經過一定時間運營后,由于列車運行時動荷載的沖擊,特別是隨著列車提速和高速鐵路的出現,這種沖擊容易造成有碴軌道中道碴的破損和粉化、道碴石塊間的相互磨耗,再加上線路周邊區域土顆粒的滲入、道碴下面泵吸或毛細作用產生的淤泥、列車運行帶起的塵沙等其他原因,道碴中會產生雜質,造成污染,影響道碴質量。目前,國內對鐵路道碴臟污狀態的檢測,大都是采用沿線路方向按一定間隔人工挖坑的方法檢

19、測,或根據道碴的使用年限判斷是否要更換。人工挖坑法存在檢測速度慢、檢測數量少、中斷線路運營、不能全面反映鐵路道碴質量等問題。而按道碴的使用年限評估道碴臟污狀態的方法,只能定性判斷道碴質量,是一種經驗性的評估辦法,由于道碴的種類及使用條件的差異,這種評估方法很難準確判斷道碴的臟污狀態。 紅外測溫的原理：紅外線是介于可見光和微波之間的電磁波,它的波長范圍為0.761000m,頻率為4×10*11Hz3×10*14Hz。大多數材料都吸收不同波長的紅外輻射熱,從而溫度升高。在自然界中,溫度高于絕對溫度零度(-273)的所有物體都是紅外輻射源、都放射紅外熱能,即使是輝光物體,通常也輻

20、射比可見光輻射熱大得多的紅外熱。由于紅外線是輻射波,被測物具有輻射的現象,所以紅外無損檢測是測量通過物體的熱量和熱流來判定該物體質量的一種方法。紅外測溫成像技術是一種集熱力學、光學、電子、紅外輻射、傳感器、計算機快速數據與圖像處理等技術于一體的高新技術,其檢測原理是:由紅外探測器接收紅外輻射能,并將紅外輻射能轉變為便于測量和處理的電信號,該信號經放大器放大、模/數(A/D)轉換后,送至微處理器處理進行分析處理,最后由顯示器顯示被測物體的溫度和反映被測物體溫度特性的圖像。紅外探測器接受信號還可以通過接口電路輸出到計算機,用戶可根據不同的檢測對象和要求進行軟件編程、數據處理和數據儲存,顯示。 總

21、結道床是軌道的重要組成部分，是軌道框架的基礎。道床通常指的是鐵路軌枕下面，路基面上鋪設的石碴（道碴）墊層。主要作用是支撐軌枕，把軌枕上部的巨大壓力均勻地傳遞給路基面，并固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向移動，大大減少路基變形的同時還緩和了機車車輛輪對對鋼軌的沖擊，便于排水。而道床臟污是道床的主要病害，降低道床穩定性，對鐵路行車造成不良影響。 道床臟污由道碴粉化、軌枕磨損物、道床表面滲入物、路基滲入物及不良級配等產生。道床臟污對軌道工作性能有較大影響，如降低道床的的抗剪強度，影響道床的承載能力;降低道床的彈性;降低道床的排水性能和抗凍性能。同時，道床臟污還會引發其他相關的道床病害，如板結和翻漿等，而道床翻漿又會加重道床臟污。道床臟污成分中，尤其以粒徑小于0.1mm的細顆粒危害最大，而道床清篩能在較短時間內篩出道碴中的細顆粒，使道床恢復其良好狀態。 參 考 文 獻1李慶民，既有鐵路道床臟污狀態紅外測量技術的研究，鐵道建筑技術，2008年S2期2周繼宏，正確識別道床臟污的原