抑制CRTSⅡ型轨道板与水泥沥青砂浆离缝的技术措施研究

采用空间梁单元模拟钢轨,实体单元模拟轨道板,水泥沥青砂浆和支承层(底座);钢轨与轨道板,支承层(底座)与基础之间的竖向连接以弹簧单元模拟,建立在温度梯度荷载作用下,CRTSⅡ型板式无砟轨道结构力学特性分析模型,基于MATLAB编制相应的计算程序。以桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道为例,考虑3种约束工况(轨道板纵接之前;轨道板纵连之后、铺轨之前;轨道板铺轨之后),分析轨道板的不同负温度梯度,以及轨道板与砂浆层之间不同的黏结条件对轨道系统受力与变形的影响,并求出对应不同的黏结条件的离缝临界温度梯度。研究结果表明:砂浆的拉应力从板端迅速向板中衰减;轨道板纵连对轨道板的翘曲位移和砂浆的拉应力影响很大,钢轨和扣件的约束对此却影响却很小;板角处砂浆一旦出现离缝,则其离缝的深度很容易继续扩大。提出了抑制CRTSⅡ型轨道板与砂浆离缝的施工技术措施。

减振型无砟轨道对CA砂浆力学性能要求研究

为研究城市轨道交通地铁线路减振型无砟轨道的使用对CA砂浆力学性能的要求,基于有限元理论,建立减振型单元板式无砟轨道的梁-体模型。一方面,研究减振垫的刚度对CA砂浆的变形和受力影响;另一方面,研究CA砂浆自身的弹性模量对其本身变形和受力的影响。研究结果表明:由于减振垫自身刚度较小的缘故,导致CA砂浆承受较大拉应力而存在受拉破坏的危险,随减振垫刚度的减小,CA砂浆和上部结构均会出现较大变形,进而影响轨道平顺性和行车安全;随CA砂浆自身弹性模量的增大,CA砂浆层所受拉应力随之增大,因此在配制高弹性模量的CA砂浆材料的同时必须保证其抗拉强度能够满足CA砂浆抗拉的要求。

铁路线路生命周期内的环境影响定量评价

基于生命周期评价理论(Life Cycle Assessment,LCA)和生态指标法,建立铁路线路生命周期内环境影响定量评价模型.对铁路线路从建筑原材料生产、建设施工到开通运营直至拆除等生命周期各个阶段,采用人类健康损伤、生态系统破坏、资源能源消耗3个终点破坏评价模型,按照评价目的和范围的确定、清单分析、分类和特征化计算、标准化和加权分析4个步骤,对铁路线路生命周期内的环境影响作定量评价,并以某铁路线路为例,进行生命周期内的环境影响定量评价.结果表明:在铁路线路生命周期中,资源能源(含运营列车能耗)消耗对环境影响所占的比例最大,约占线路生命周期内对环境全部影响的67%;生态系统破坏次之,约占21%;对人类健康损伤最大的时期是在施工阶段;对生态系统破坏和资源能源消耗最大的时期是在运营阶段;运营阶段对环境影响的贡献最大,施工阶段次之.

基于人工神经网络的锈蚀钢筋强度预测

影响钢筋锈蚀后强度的因素多而复杂,目前尚没有普遍认可的统一范式。本文采用了人工神经网络自适应分析的方法,通过对大量试验数据的自适应分析,对造成钢筋锈蚀的多重因素进行综合分析,计算力学性能的变化范围,构建了预测模型。从得到的实验结果来看,预测模型具备较好的适用性,能够满足工程精度的要求,有望成为评估锈蚀后钢筋强度的一种新方法。

铁路项目火车运料运输计划智能搜索方法研究

铁路项目火车运料运输计划的编制对材料运杂费有直接的影响,进而会影响工程造价。在设计院概(预)算编制部门,能够快速、准确的编制最优的火车运料运输计划对于提高设计单位的工作效率和竞争优势具有重要的意义。本文通过构建铁路网邻接矩阵和运价矩阵,利用改进的Dijkstra定向搜索算法构建铁路项目火车运料运输计划智能搜索方法。经过某新建铁路项目验证,本智能搜索方法能够满足快速、准确的编制火车运料运输计划。

铁路路基戈壁土填料级配及压实特性分析

通过对新疆戈壁地区某铁路路基试验段各工点填料的颗粒分析试验、重型击实试验、振动击实试验以及现场的压实质量K30检测,分析戈壁粗粒土的颗粒组成、颗粒级配、粗颗粒含量及细颗粒含量对压实效果的影响。分析表明:新疆戈壁地区填料主要为不均匀级配不连续土,大部分属于B组填料,且由东向西由细变粗,属于缺级粗粒土,填料中1～2 mm粒径含量相对偏少,是造成填料级配不良的因素之一;填料中粗颗粒含量及细粒含量对最大干密度的影响显著,且存在着良好的线性关系。运用多元线性回归,建立了填料的颗粒级配特征粒径与最大干密度的回归方程。各工点现场K30检测结果分析表明,当填料的级配处在泰勒理想级配范围内,填料中粗颗粒含量在60%～70%左右时,压实效果良好。

新型硅藻土改性剂对沥青混合料路用性能的影响

本文研究了复合型硅藻土改性剂的特点及其改性沥青混合料的路用性能,并从各项技术性能上进行了分析研究,结果发现该复合型硅藻土改性剂对沥青混合料的高温稳定性、疲劳耐久性与水稳定性均有不同程度的改善,结果表明复合型硅藻土改性沥青混合料有着较好的应用发展前景。

不同类型SBS改性剂适用气候分区研究

沥青改性剂SBS分为线型和星型两大类,每类按不同的嵌段比又可分为不同型号,对沥青的改善效果影响较大。通过试验,对不同类型及型号的SBS改性剂采用不同配方和剂量制备的改性沥青路用性能进行了系统研究,包括针入度指数、当量软化点、当量脆点、低温延度、弹性恢复、热稳定性、老化前后性能对比和经济性分析。研究表明:SBS对沥青的感温性能均有显著改善,道改二号、YH 791和YH 792可同时改善沥青的高温性能和低温性能,此外SBS的掺量与沥青弹性恢复性能的提高存在相关性。为了量化SBS改性沥青老化后低温性能的衰减,提出了延度比指标及建议值,并结合经济技术分析,提出了不同气候分区适宜的SBS改性剂类型和型号。

高速铁路路基改良填料的试验研究

基于高速铁路对路基变形的严格要求,路基填料的改良已成为高速铁路必须解决的问题,同时随着城市工业化的大力发展,每年产生大量的MSW(Municipal Solid Waste)Ash,如何有效利用这些废料改良路基填料而不用额外增加处理的负担,同时改善A、B组填料不足的状况是亟需解决的问题.本文通过土工试验和理论分析,研究了MSW Ash改良土的工程特性,结果表明添加MSW Ash可以提高土的强度,减小土的塑性变形和含水量,提高土的工程性能,使路基填土压实变的更为容易.

SMA高温稳定性和低温抗裂性与体积参数的相关性分析

通过大量的马歇尔试验、GTM试验、车辙试验及低温弯曲试验,对变化粗细集料比例及用不同的配合比设计方法优化出的SMA的高低温性能与混合料体积参数进行了相关性分析。结果表明SMA路用性能与VV、VCAmix等体积参数间不存在广泛意义上的相关性,因此体积参数不能作为SMA配合比设计的控制性指标。只有在特定的条件下,体积参数与技术性能间的关系对于SMA配合比设计才具有一定的指导作用。

单元双块式无砟轨道道床板长度的确定

为确定双块式无砟轨道道床板的合理单元长度,采用数值模拟的方法分析了列车荷载、纵、横向荷载、温度力、温度梯度作用下不同单元长度轨道结构的应力、应变响应;在此基础上,计算了不同长度单元板的裂缝宽度及所需的最小配筋率.现场试验结果表明:单元板长度越大,内部应力、板端位移量和板中裂缝宽度越大,满足裂缝宽度限值的配筋率越大;单元双块式无砟轨道板的长度宜小于8.0 m,推荐兰新二线采用长6.5 m的单元双块式无砟轨道道床板.

单元双块式无砟轨道土工布设置研究

兰新(兰州—新疆)铁路第二双线路基段拟采用单元双块式无砟轨道,单元道床板直接浇筑在纵向连续的支承层上时,二者层间良好的粘结制约了道床板温度应力的释放,也给支承层自身带来了较大的附加应力,易引起结构产生裂缝,并破坏结构整体的稳定性。在对试验段长期观测的基础上对结构铺设土工布前后的力学性能进行分析,结合试验段推板试验,给出单元双块式无砟轨道土工布设置意见:道床板与支承层之间需要设置土工布,板中设置销钉/钢管桩时,土工布为道床板与支承层间提供的摩擦因数不能小于0.6,若支承层设置纵向锯齿槽,土工布可以选用一般材料。

不同浸水历时及温度对CA砂浆力学性能的影响研究

随着我国高速铁路的持续建设和投入运营,CA砂浆充填层不断出现破坏,经调研发现,充填层的破坏多与水有关。将CRTSⅠ型CA砂浆浸泡在5、20、40℃和60℃的恒温清水中,当浸泡到7、28 d和90 d时,用万能试验机做单轴压缩试验,分析其力学性能变化和破坏机理。结果表明:随浸泡时间增加,CA砂浆的抗压强度和弹性模量均逐渐降低,并且在前28 d下降速度快,幅度大,原因归结于CA砂浆在前28 d吸水基本饱和,后期吸水较少;随浸泡温度的升高,浸泡7 d的CA砂浆,与浸泡28 d和90 d的相比,弹性模量表现出不同的变化规律,分析原因,在浸泡早期,硬化浆体中未水化水泥颗粒遇水继续水化起主要作用,随浸泡时间增长,水对沥青-水泥水化产物界面和沥青-砂界面黏结力的破坏发挥主导作用。

单元双块式无砟轨道支承层假缝设置优化

单元双块式无砟轨道支承层假缝与道床板伸缩缝对齐设置能够有效引导支承层裂缝发展,但伸缩缝位置轨道结构竖向抗弯刚度较小,列车通过时基床应力应变幅值较大,且在多雨潮湿环境中,雨水等杂物易侵入下部基础,破坏结构稳定。针对支承层假缝与道床板伸缩缝对齐设置存在的缺点和不足,对支承层假缝设计进行优化:伸缩缝位置支承层上表层铺设一定长度的土工布,土工布中心线与伸缩缝中心线重合,土工布两侧支承层分别切割深度为支承层厚度1/3的假缝。土工布的铺设使得板端形成一定长度的分层隔离区,通过对不同长度隔离区设计方案在温度、温度梯度或列车荷载等作用下的响应分析,并结合现场施工经验,发现隔离区长度在800～1 000 mm或1 400～1 600 mm时结构性能良好。综合考虑,土工布铺设长度选为1 720 mm。

含泥量对水泥稳定粒料干缩特性的影响

水泥稳定粒料基层的干缩特性是影响其长期使用性能的重要因素之一。通过室内干缩试验,研究水泥稳定粒料中的含泥量对其干缩特性的影响规律。采用回归分析方法,获得干缩应变和平均干缩系数与失水率的关系;同时采用灰色关联分析方法,论证了含泥量对水泥稳定粒料干缩特性(最大干缩应变和最大平均干缩系数)的重要影响。分析结果可为水泥稳定粒料基层设计和施工提供参考数据。

北京地铁5号线轨道工程材料的集成管理和服务

集成是一项活动过程和结果,同时也是一种方法。集成突出强调集成主体的目的性、组织性和行为性。集成管理和服务目的是为了实现整体功能倍增或涌现。管理的焦点是要以面向供应商与顾客取代面向产品,通过加强相互间的协调与合作,进一步降低成本、减少风险,优化配置总体资源,提高整个集成化系统的运作效率,以获取更大的整体竞争优势。对材料的计划、采购、供应、结算、服务实行集成管理和服务,是北京城市轨道交通建设设备安装系统领域引入的一种新的管理模式。

桥上CRTSⅡ型板式轨道裂缝及钢筋锈蚀时变规律

建立一套长期监测系统,监测桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道温度场、典型裂缝及钢筋锈蚀速率的时变规律。研究结果表明:轨道板和底座板的缝宽日变化幅度分别为0.2 mm和0.1 mm,缝宽均随温度的降低呈规律性增长,底座板缝宽变化幅度明显低于轨道板,这与无砟轨道温度场分布情况一致。2 a的钢筋锈蚀速率的监测数据表明,虽然内部钢筋锈蚀速率较低,但表现出一定增长规律,若不及时进行修补,难以保证无砟轨道达到其设计寿命。

高速铁路路基改良填料的试验研究

改良土问题是高速铁路路基的重要内容。通过室内试验 ,进行了水泥土、石灰土、石灰粉煤灰土的物理力学特性研究 ,给出了满足高速铁路要求的各改良土的最佳配合比。动三轴试验的结果表明该设计值是正确的。

固化土应力-应变力学特性及其影响因素分析

通过静三轴试验对固化土进行研究,分析固化剂掺量、养护时间、围压对其应力-应变关系及其强度特性的影响。研究表明,素土和固化土应力-应变关系曲线均呈应变软化型特征,不同的是固化土的软化程度更强,且随着固化剂掺量的增加软化程度越显著。固化剂的加入可有效改善土体工程性能,并在大应变水平下效果更佳。固化土的应力-应变关系曲线随着固化剂掺量、养护时间、围压增加而提升,且早期强度、初始弹性模量、峰值强度和残余强度也随之提升。土体固化技术是一种高效快速改善土体性能的方法,为交通工程建设和施工积累重要技术参数,对不良土应用于路基工程提供有效加固技术。

我国客运专线应大力发展无碴轨道

介绍日本、德国、法国无碴轨道的应用情况及其结构特点,以及我国应用无碴轨道的一些基本情况,并把无碴轨道与有碴轨道在维修、经济性方面作了比较,指出我国建设客运专线应大力发展无碴轨道。