Stability issues of the continuous welded rail track on the concrete sleepers on the curves with radius R ≤ 300 m

This paper describes the economic and technological benefits of installing continuous welded rail （CWR） track on sharp （radius≤300 m） railway curves. A new form of prestressed concrete sleepers developed by the V. Lazaryan Dniprope- trovsk National University of Railway Transport is shown to improve the lateral shift resistance of CWR track in sharp curves and the use of anchor sleepers on tangents is shown to make it possible to lower the fastening temperature of the CWR track in order to increase the rail lifespan.

公铁合建钢混板-桁斜拉桥悬挑式钢锚箱受力特性及结构优化

为研究大跨度公铁合建钢混板-桁斜拉桥主梁悬挑式索梁钢锚箱结构的受力特性及结构优化,以主跨808 m的洪奇沥特大桥钢锚箱为背景,采用仿真分析方法,研究钢锚箱3个设计方案主要板件应力、焊缝应力以及推荐方案锚箱节点的传力特性和锚箱参数对钢锚箱受力的影响。结果表明:锚箱尺寸较大、顶底板加肋方案的主要板件应力最大为300 MPa,小于其他2种方案,且6条焊缝的最大应力和应力不均匀系数较优,因此确定该方案为最终设计方案;索力首先由锚垫板直接向钢锚箱顶、底板和内外腹板较为均匀传递,最终边弦杆底板、内腹板和外腹板分别承担了22.2%,46.4%和31.4%的索力;节点处副桁斜杆、近桥塔侧和远桥塔侧边弦杆、混凝土桥面、节点横梁分别传递约66.71%,9.72%,9.32%,9.68%和4.56%的斜拉索竖向分力;板件应力随顶底板厚度增加而减小,顶底板深入边弦杆长度增加可以降低底板-内腹板焊缝峰值应力,顶底板间距减小可降低内外腹板和顶底板与锚垫板接触区域应力;顶底板厚44 mm、锚箱顶底板深入边弦杆长度1800 mm、顶底板间距660 mm时较为合理。

深江铁路洪奇沥公铁两用大桥主桥方案构思与总体设计

深江铁路洪奇沥公铁两用大桥主桥采用(3×100+808+3×100)m超短边跨钢-混组合混合梁斜拉桥,一跨跨越通航水域。该桥公铁分层布置,上层布置8车道城市快速路,下层布置4线铁路。主梁采用倒梯形双主桁截面,桥面布置紧凑、受力明确、经济性好。中跨主梁采用板桁-箱桁组合结构钢梁,桥面结构参与主桁受力,具有高效综合性能。边跨主梁采用矩形钢管混凝土叠合板-桁组合梁,融结构受力和锚固压重于一体,叠合板采用32 cm厚预制板+40 cm厚现浇层。钢-混结合段采用“钢格室+承压板”构造,钢-混结合面位于桥塔向中跨侧4.6 m。桥塔采用H形混凝土塔,基础采用35根直径4.0 m的大直径钻孔灌注桩。斜拉索采用标准抗拉强度2000 MPa的平行钢丝成品索,最大规格为PES(C)7-547。索梁锚固采用副桁弦杆节点兜底钢锚箱结构,传力可靠、抗疲劳性能好。索塔锚固创新地采用自平衡交叉混合锚固技术,以适应大规格斜拉索锚固。钢桁梁采用“纵向分段、横向分区”制造、运输、现场吊装的施工方案。

公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例

以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。

可调高式无砟轨道结构研究

针对无砟轨道基础变形适应能力小的难题,提出一种可调高式无砟轨道结构,由“扣件+垫板”组成,能够灵活调节轨道结构高度,主动适应轨下基础变形。建立可调高式无砟轨道结构整体受力分析有限元模型,分析轨道结构合理尺寸;建立轨道局部受力计算模型,分析垫板厚度变化的影响及锚固螺栓受力状态。结果表明:轨枕块高度为200 mm,埋深为140 mm时,各部件受力较小;通过更换不同厚度的垫板能够实现轨道结构0~60 mm的垂向调整量;锚固螺栓能够正常工作,满足强度设计要求。

地锚拉杆对无缝线路稳定性的影响

为探明地锚拉杆对无缝线路稳定性的影响,建立了无缝线路稳定性有限元分析模型,以半径为600 m无缝线路为例,分析了拉杆支撑刚度、地锚拉杆铺设间距及其安装温度对钢轨横向位移及钢轨允许温升的影响。研究结果表明:钢轨允许温升与拉杆支撑刚度和地锚拉杆安装温度正相关,与地锚拉杆铺设间距负相关;在地锚拉杆与钢轨温度一致的假设下,地锚拉杆安装温度小于无缝线路锁定轨温时,地锚拉杆的存在会削弱无缝线路的稳定性。建议地锚拉杆支撑刚度控制在1.9×108N/m附近,铺设间距为4倍轨枕间距,且安装温度要高于无缝线路锁定轨温。

接触网禁停区域自动识别与监测技术研究

当城市轨道交通列车通过接触网锚段绝缘关节处时,受电弓将从接触网工作支向非工作支过渡,此时会形成一个不宜停车的过渡区域。在列车动态行驶过程中,经过此区域对受电弓受流无影响,若列车在此区域停车,且受电弓的受流过程保持一段时间后,极可能引发弓网事故。为避免因列车在接触网过渡区域停留时间过长而引发的弓网损伤等恶性事故,文章引入无线射频技术和列车信号控制技术,提出一种列车正线运营在接触网绝缘锚段关节过渡区域停车时自动识别与监测方法,该方法利用车载监控装置实时监测列车速度和位置信息,一旦识别到列车在危险区域内停车,车载监控装置会立即触发预警系统,控制进入危险区域的受电弓自动落下,并向司机发出声光报警,从而有效预防弓网事故的发生,增强列车正线运营的安全性。

钻锚注一体机在红层泥岩隧道预应力锚杆施工中的试验应用

针对高速铁路隧道预应力锚杆施工,选用合适的施工设备、预应力锚杆及树脂药卷类型和施工方法,是保障高速铁路隧道施工安全和控制分险的关键。本文以成渝中线高速铁路中梁山红层泥岩隧道预应力锚杆施工为工程案例,从钻锚注一体机的设备选型、预应力施工方法、锚杆选型,进行了现场施工可行性分析,总结出了高铁隧道钻锚注一体机施工红层泥岩隧道预应力锚杆的施工工艺。

大型储煤罐移动式卸料小车无人化操作改造

某发电厂4台卸料小车在远程操作移仓过程中,现场操作人员手动解锁锚定绳和频繁启闭中心落料斗盖板,存在较大的安全风险且移仓效率低下。为防止卸料小车运行过程中滑移和飞车、大车信号丢失、运煤带式输送机非停、盖板未及时关闭人员误踏入而引发人员坠落等不安全事件发生,避免操作人员接触粉尘,减少操作人员劳动强度,结合卸料小车结构和现状,文中对卸料小车锚定和落料管接口进行研究和设计。通过卸料小车无人化操作改造,引入电动锁气器、弹簧夹轨器、电动锚定和工业电视等装置,全面实现卸料小车全程自动化、智能化控制,改变人工操作落后状态,提高了移仓效率,杜绝小车滑移飞车现象和人员高处坠落的不安全事件的发生。

黄冈公铁两用长江大桥主跨567m钢桁梁斜拉桥设计

黄冈公铁两用长江大桥主桥采用(81+243+567+243+81)m连续钢桁梁双塔斜拉桥,半飘浮结构体系,上层布置4车道高速公路,下层布置双线铁路。主梁采用上宽下窄的倒梯形截面,腹杆倾斜设置(斜率达1∶2.7),主桁采用正N形桁式结构。公路桥面采用纵、横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;铁路桥面采用多横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;每个主桁上弦节点处均设有横向联结系。桥塔为H形钢筋混凝土结构。斜拉索为空间双索面,桥面锚固系统内置于主桁上弦杆内。该桥采用悬臂散拼法架设,为解决斜主桁悬臂架设的技术难题,腹杆在节点外拼接。

沪苏通长江公铁大桥主航道桥桥塔设计关键技术

沪苏通长江公铁大桥主航道桥为主跨1092 m的公铁两用钢桁梁斜拉桥,结合该桥结构受力和美学效果,对桥塔结构进行比选,确定桥塔采用330 m高的C60高强高性能混凝土钻石形塔,索塔锚固区采用钢锚梁锚固。桥塔塔柱与横梁采用C60高强高性能混凝土以减小桥塔截面尺寸和自重;采用以60 d强度作为混凝土配合比设计、强度评定依据,在关键区段设置防裂钢板网和冷却水管,优化配合比设计以及改进混凝土降粘、抗裂技术等措施,提高桥塔混凝土抗裂性和耐久性;采用三索面整体式钢锚梁索塔锚固结构改善索塔锚固区混凝土受力状态,提高索塔锚固区施工效率;通过在桥塔设置从桥面至塔顶的可检、可维、可达通道,为超高桥塔维养提供便利。有限元计算结果表明桥塔各项受力指标均满足规范要求。

甬舟铁路富翅门公铁两用跨海大桥桥塔设计

甬舟铁路富翅门公铁两用跨海大桥采用高低塔公铁平层桥塔中穿挑臂式钢箱梁斜拉桥,跨度布置为(66+160+388+112+60)m。根据该桥的结构特点,选取梭形桥塔和H形桥塔方案,从结构受力、工程造价、景观效果及施工便利性等方面进行比选,最终采用主梁横向刚度较大、景观性好的梭形桥塔方案。梭形桥塔采用C50钢筋混凝土结构,小里程侧、大里程侧桥塔高度分别为153m、135m。索塔锚固采用顺桥塔外壁分离式斜置钢锚箱,钢锚箱节段沿水平方向划分。对桥塔进行整体静力、局部应力、稳定性及抗震计算分析,结果表明桥塔强度、刚度、稳定性及抗震性能均满足规范要求。

铜陵公铁两用长江大桥斜拉索锚固参数设计研究

铜陵公铁两用长江大桥为主跨630m的钢桁梁斜拉桥,斜拉索为三索面平行钢绞线拉索。为使该桥斜拉索的设计锚固参数精确可靠,从钢绞线斜拉索的构造、设计原理、各影响因素等方面进行研究。研究表明:钢绞线斜拉索虽在索体构造上不同于平行钢丝斜拉索,但实际锚固点是一致的;锚固参数设计时,成桥索力应按推导水平力用的水平角准确采用,应计入主梁预拱度的影响,桥塔预偏不大时可忽略。

重庆东水门长江大桥设计关键技术

重庆东水门长江大桥主桥为双塔单索面公轨两用半飘浮体系部分斜拉桥,跨径布置为(222.5+445+190.5)m。桥塔采用天梭造型。主梁采用2片桁双层桥面钢桁梁型式,桥面采用板桁组合体系。斜拉索采用单索面稀索体系,每根斜拉索由139束平行钢绞线组成,最大索力15 000kN。索梁锚固采用在钢横梁中点位置设置大型钢锚箱的型式;索塔锚固采用外置式钢锚箱型式,钢锚箱通过剪力钉与分离式塔肢进行连接,索力由剪力钉、锚箱侧拉板和摩擦力共同承担。开发了用于超大吨位钢绞线斜拉索整体张拉的调索设备。开展板桁组合式桥面板的传力机理理论及试验、超大吨位钢绞线斜拉索的疲劳试验、索塔锚固区足尺模型试验等相关研究,验证了结构的安全性和合理性。

齿轨铁路接触轨带拉线中心锚结方案及其可行性研究

齿轨铁路是一种专门用于地势起伏较大的交通线路。接触轨是齿轨铁路的供电设备,因此需满足大线路坡度的运行要求。针对大坡道区段由重力荷载引起的接触轨滑移形变问题,通过比较不同中心锚结锚固技术的优缺点,提出一种可抵消接触轨重力载荷分量的带拉线中心锚结方案,并利用有限元法,建立250‰坡度接触轨带拉线中心锚结的静力学仿真模型。仿真结果表明,带拉线中心锚结最大应力为94.705 MPa,各零部件均满足容许应力要求,验证了带拉线中心锚结方案在大坡道区段接触轨中应用的可行性。

城市轨道交通盾构隧道穿越大厦地下室锚索的处理方案比选

以郑州地铁1号线区间穿越一座高层大楼的三层地下室围护结构锚索拔除为背景,介绍了盾构穿越高层地下室锚索处理方案的比选研究。通过技术、经济及工期等全方位的比选研究,确定了采用人工挖孔结合锚索拔除的锚索处理方案,并对该推荐方案的有关技术进行了详细分析。本处理方案的比选研究成果可供类似工程的设计和施工作参考。

黄冈公铁两用长江大桥主桥钢梁设计

黄冈公铁两用长江大桥主桥为(81+243+567+243+81)m五跨连续钢桁梁斜拉桥。该桥采用塔墩固结、塔梁分离的结构体系;采用双层钢桁梁结构,上层为双向4车道高速公路,桁宽27.5m,下层为双线铁路,桁宽16m;钢桁梁采用倒梯形斜主桁断面,桁高15.5m,节间长13.5m;主桁为N形桁架,主桁上、下弦杆均采用平行四边形截面,斜杆采用平行四边形截面或斜工字形截面;节点为焊接整体节点,节点位置的杆件均采用等强对拼连接,斜拉索通过内置式钢锚箱锚固在上弦节点内部;公路及铁路桥面系采用板桁结合的正交异性板整体桥面系;在上弦节点位置设置三角形桁架式横向联结系。

西堠门公铁两用大桥索梁锚固区域受力分析及传力机理研究

甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1488 m斜拉-悬索协作体系桥,主梁由3个流线型扁平钢箱梁组成,斜拉索梁端采用内置于边箱风嘴部位的钢锚箱锚固,钢锚箱与箱梁纵腹板双侧连接。为研究该桥索梁锚固结构的受力特性和焊缝传力机理,确保锚固结构承载安全可靠,选择全桥索力荷载最大的S26号钢锚箱索梁锚固结构进行局部受力研究。采用Abaqus软件建立索梁锚固区域多尺度有限元模型,分析不同施工阶段对索梁锚固结构受力状态的影响,以及索梁锚固结构处于不同索力工况下,锚固区域应力分布和焊缝传力机理。结果表明:钢锚箱锚固结构设计合理、安全可靠;锚箱结构受力相对独立,基本不受梁段施工阶段边界条件变化影响,而与锚箱相连内腹板则存在约17%的应力变化;索梁锚固区域整体应力水平较低,但存在明显的应力集中现象,主要分布在锚箱与腹板相连的6条焊缝附近,且随着索力荷载增大,应力集中现象更为突出;锚箱与腹板相连的6条焊缝分配索力合理,但不同焊缝等效应力沿焊缝方向呈现不同分布形式,且随着索力荷载增大,焊缝等效应力分布特征更加显著。

沪通长江大桥主航道桥沉井锚碇系统设计

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔钢桁梁斜拉桥,6个桥墩均采用沉井基础,沉井上部为钢筋混凝土结构,下部为钢结构。桥墩处水深10~30 m,双向潮流,最大流速达3.15m/s;桥塔墩、边墩与辅助墩钢沉井的最大锚泊力分别达9 600kN和1 560kN。桥塔墩沉井采用"大直径钢桩+混凝土重力锚"锚碇系统,采用8(10)根直径3.5m钢桩和8个8 800kN混凝土重力锚,利用直径110mm钢丝绳与沉井顶面16(18)台350t连续千斤顶相连,通过连续千斤顶多向快速定位收紧系统,同步对沉井的平面位置及扭角进行快速调整;边墩、辅助墩钢沉井采用"沉井内部大直径钢桩定位"锚碇系统,每墩仅用4根预先插打且相互独立的钢桩进行沉井定位。

沪通长江大桥桥墩钢沉井900t边锚碇施工

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m双塔连续钢桁梁斜拉桥,桥墩均采用沉井基础,其中下部钢沉井采用船坞内制造,整体出坞、浮运至墩位处的施工方案。浮态钢沉井最大锚泊力为6 940kN,锚泊系统采用大直径钢桩锚碇系统,该锚碇系统由主锚碇、边锚碇、钢缆绳等组成。边锚碇为钢筋混凝土结构,单重约900t,在桥址附近的船厂内预制,用1 800t浮吊起吊装船,4 000t驳船运输。采用1 000t(1 300t)浮吊吊起边锚碇后,通过绞锚移船,调整浮吊船位和船身的扭角来使边锚碇锚位和棘爪方向满足要求,浮吊松主钩,将边锚碇放到河床上,150t浮吊在水面上摘钩。抛设8只边锚碇共用时7d。