法汉铁路工程教程(上册)
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第2课 设计(1)

初步设计

当修建一条铁路的时候,在任何外业勘测开始之前首先要解决的问题是知道是否应该修建这条铁路和应该在什么条件下修建这条铁路。

Ⅰ.估算可能的运量

初步设计-决定修建铁路是政府的事情,但是如果没有初步设计是做不出这些决定的。从这方面看,工程师通过向省议会或部长阐明所期待的可能运量提供可靠的数据,可以做出巨大的贡献。另外,规定这种运量对于修建铁路条件的研究是很必要的。

Ⅱ.修建铁路的条件

概述在了解了铁路线可能的运量之后,至少是大概的运量,应该确定修建铁路线的条件。

如果分析了修建一条线路的各种因素,就不难看出从未来改建的角度看,这些因素并非全都具备相同的条件。

有些因素是不可行的或几乎需要重新考虑的。如果允许的坡道太陡或者允许的曲线半径太小,特别是采用窄轨铁路而不是宽轨铁路的话,就会增加牵引的费用,超过一定的限度就会妨碍提速和提高运量或者使过境运输不能实现。

以上这三种因素:坡度、曲线半径和轨距绝对影响到线路未来的发展,构成了运量的基础。

正式设计

Ⅰ.正式设计的步骤

在图纸上设计-最初的设计在图纸上进行。这种在图纸上进行的最初的设计不是总产生一条线路走向。在这种情况下,要在图纸上画出各种选线比较方案来进行分析并且对每种比较方案都要进行现场勘测。这种最初的设计尽可能深入地进行,为的是确实地识别出哪条线路同其他的线路相比是最符合条件的。

现场勘测(外业勘测)-根据保留的比较方案对选线的整个长度确定了线路总的走向和应设计的选线区域的宽度以后,就可以在该区域测绘标有尺寸的地区平面图了。可以使用三角测量,也可以使用基线和横断面测量。

测量方法的选定取决于地形的情况和测量员的习惯。一般三角测量法比较适合平原和耕种密集的地区,可以沿道路、地界、河边等进行,但是在起伏不平的地区最好使用横断面测量法。

在绘图纸上按1/2000的比例标示有高程的平面图,然后用测定的标高划等高线,通常等高线的间距为2m,必要时涂上不同的颜色以便于查看地势的起伏。在图纸上显示建筑物、围墙、河流等是有益的。在地籍图准确的情况下(情况并非总是这样),可以用地籍图作为始点,并在上面标示高程和等高线。除了等高线之外,有必要在图纸上写上实际测量的高程。

为划间距2m的等高线而测量高程对于绘制带有标高的设计图来说是不够的,还应该做外业勘测所需要的一切测量。因此,在溪谷和高低差突变的地方,为了正确地确定外形和能够编制工程的初步设计或计算土方工程量总还要测量有效标高。

内业设计-在1比2000的图纸上进行线路选线详细设计,为了得到上下坡到的最佳分布,人们摸索着寻找为桥涵建筑物、道路交叉和把土方工程量降到最少的最佳位置。为各种不同的方案进行所要求的比较,尽可能深入地进行设计。然后,待线路的正式走向选定之后,再把走向补充完整。

即便是标高测量很准确的图纸,经常会发生某些点所有的高程对于准确确定地势的起伏来说还是不够的,或者在经过再三的研究(推敲)之后,发现还是离开已经测量的区域为好。在这种情况下,应该毫不迟疑地返回现场。

Ⅱ.标准横断面

边沟-如果是路堑线路,则在线路的两侧修筑一条排水沟。铁路的路基与公路的路面不同,公路路面的路拱使水朝边沟自流。尽管人们经常注意调整路基使之产生一个向外坡,但是如果路基是黏土质的话,它很快就会变软,在列车的重压下变形并且在表面出现坑穴,里面积水。因此,大概只有排水法才能将路基的水排干。边沟这样的排水沟越深排水效果越好。

路堑边坡-边坡的设计坡度取决于土壤性质。在长时期内,人们在设计时习惯于规定土边坡的坡度是45°,岩石边坡的坡度为1∶5。通常摆脱这种导致计算错误的方法是有道理的。除非高度很低,一旦土壤是黏土质的话,45°的边坡就稳不住了。

就岩石而言,1∶5的坡度也并非总是合理的。有的岩石非常陡峭地立着,反之,其他的岩石有的无论多么坚硬,也不能修成1∶5的坡度,在此情况下,同样应该根据费用了解是减缓边坡坡度好还是给边坡铺面好。

路堤边坡-标准的路堤边坡的坡度为3∶2(底是3、高是2),这是流动土自然形成的坡度。

“阅读”翻译参考

刚果大洋铁(CFCO)

历史的回顾:

宽阔的尼阿里平原通向布拉柴维尔和该城市上游的刚果河宽敞的河道,它与大西洋之间隔着一条地质构造复杂的山脉——马永贝山脉。这种地质构造虽不是很高,但地势起伏明显,上面覆盖着赤道地区茂密的森林,还有复杂的地质和常年很丰富的降雨量。

从1880年起,为比利时勘查刚果河东岸的著名探险家斯坦利已经预感到在斯坦利湖地区修建一条大洋铁路的必要性,而此时德·布拉柴却为法国重新登上了刚果河东岸。

铁路线从1887年开始设计,马塔迪港到利奥波德维尔区段于1898年完工,利奥波德维尔也就是后来的金沙萨,在刚果河对岸布拉柴维尔的正对面。在法国人那边,大洋铁路的设计从1886年开始逐步进行,结果在1921年2月6日动工,1934年7月10日建成通车。

大洋铁路和马永贝吞噬了很多人的生命。有研究估计1921年到1934年间死亡的人数达到1.6万人,其他资料估计死亡人数在15000~23000之间。在招募的劳工总数127250人中,伤亡的人员总数近乎占到15%。修这条铁路遭受的损失是“每根枕木一个劳工,每公里线路一个欧洲人”。

法国修建的大洋铁路比其邻国比利时在刚果河东岸修建的铁路整整晚了36年,但是法国在黑角湾有一个深水港,这是马塔迪港所不具备的。因此,从道理上讲,大洋铁路对大西洋与刚果河—乌班吉河大动脉之间的货运产生了巨大的影响,而乌班吉河能通往整个中非地区。

大洋铁路所通过的线路蜿蜒曲折,速度很慢,塌方卷走了轨道或使线路变形,边坡塌陷了。大型建筑物,桥梁和隧道看来很容易损坏。森林把路基困住了,树木经常倒下横在铁轨上。运量在不断地增长。

“翻译练习”译文参考

1.工程性质和工作范围说明

业主(MO):摩洛哥国营高速公路公司,法定代表人是公司总经理。

监理(MO.E):希沙沃(Chichaoua)—艾尔加奈(Argana)高速公路工程处处长。

项目:马拉喀什(Marrakech)—阿加迪尔(Agadir)高速公路,伊明塔努特(Inintanout)—艾尔加奈(Argana)区段建筑工程。合同号:N°44/07/S。

A.1.1-工程性质

本特殊技术条款(CCTP)规定了为马拉喀什(Marrakech)—阿加迪尔(Agadir)高速公路,伊明塔努特(Inintanout)—艾尔加奈(Argana)PK13+200和PK终点之间的线路区段工程施工使用的技术要求。

包括以下部分:

Lot A:建点,设计,地形测量和控制;

Lot B:占地范围清障,土方工程,排水和净化,植草;

Lot C:路面施工;

Lot D:桥涵施工和土木工程。

A.1.2-工程内容

A.1.2.1-概述

承包工程包括以下构筑物或以下部分构筑物:

a)高速公路本身;

b)高架桥;

c)高速公路服务区;

d)艾尔加奈(Argana)立交桥和收费站;

e)恢复交通线;

f)线路改建和与恢复道路连接;

g)公路两侧的便道和交通通道;

h)穿越河流位置的除油池。

A.1.2.2-Lot D:

桥涵工程和土建工程

工程包括恢复交通、跨越河流和峡谷的混凝土建筑物施工,重建过水构造物工程和土建工程:

-桥梁(高架桥);-过水构造物工程(单孔箱涵和多孔箱涵)和拱形构造物;-上跨线桥和人行桥;-下跨线路;

-汽车通道;

-行人通道;

-(给水、灌溉)管道系统防护构造物;

-除油池;

-艾尔加奈(Argana)立交桥收费处的土木工程;

-DBA,GBAet LBA型混凝土栅栏。承包工程包括一切材料和为构造物全面施工所需要的施工,主要包括:

-专用设备和每个构造物的特有设备、保护装置(主要是信号)和Lot A项所包括的那些工程的专用安全装置;

-Lot A项所包括的小型过水构造物水流定位所需要的地形测量;

-从Lot A项包含的基本导线开始的构造物控制点定位;

-Lot A项所包括的补充设计图纸,临时工程施工设计和施工中安全方法的规划;

-河流临时改道工程,包括临时桥梁及其后来的拆除、填土和恢复;

-河流正式改道工程;

-改道河流旧河床填平;

-基坑开挖需要的支护、支撑和临时加固;

-开挖、排水和各种防水设施(不论它们的规模如何),包括可利用的开挖土石的临时堆放和挖方弃土的弃渣场堆放;

-(桥涵构造物)相邻填方或技术区填方底层必要的清理和换土,包括提供替换土石料和基坑回填;

-重新灌注的混凝土,构筑物底层的素混凝土;

-永久性工程施工需要的所有临时工程和施工:支撑、拱架、大车道。

参考资料

刚果河和大洋铁路

刚果河(Fleuve Congo):刚果河流经中非大部分地区,全长约4700km,宽从1km~15km变化不等,流域面积约370万km2。就其长度而言在非洲仅次于尼罗河位居第二,就其流量而言位居世界第二大河。刚果河及其支流遍及中非,为该地区的3千万人民提供了丰富的食物和生计,在客货运输方面起着重要的作用。民主刚果(刚果金)首都金沙萨位于刚果河东岸,刚果共和国(刚果布)的首都布拉柴维尔位于西岸,每日轮渡频繁往来于隔河相望的两国首都之间,河边停靠着揽客运输的私人独木舟和小船。

马永贝山地(Le Mayombe):马永贝是一条宽30~60km的山脉,位于刚果西部的奎卢区腹地,几乎与大西洋平行,往北延伸到加蓬(称为:克黎斯达山地“Monts de Cristal”),往南延伸到扎伊尔(现名:民主刚果),全长大约450km。大洋铁路犹如一条蟒蛇在马永贝森林腹地蠕动,蜿蜒行驶。

大洋铁路(CFCO):在刚果河西岸,连接刚果市最大的港口城市黑角和首都布拉柴维尔的刚果大洋铁路(CFCO)全长517km,它不仅是刚果经济发展的重要保障,也是整个中非地区交通运输网络的重要组成部分。大洋铁路是一条轨距1m的窄轨铁路,是刚果的交通命脉,担负着客货运营任务。大洋铁路从1886年开始设计,1921年2月6日动工,1934年7月10日建成通车,比刚果河东岸刚果金的铁路整整晚了36年。

大洋铁路穿过沼泽地带和热带雨林,全程穿越12座隧道和172座桥梁。从黑角到多利吉,中途经过姆武蒂,铁路从西南向东北穿隧道跨桥梁。现在火车每周上行和下行各开两班,上行是从多利吉到黑角(周2和周5),下行是从黑角到多利吉(周3和周6)。

大洋铁路另有一条长286km的支线通达加蓬共和国的内地城市莫安达,用于把这个交通闭塞的内陆地区的矿石运出来。