地铁工程减振垫浮置板无砟道床施工技术研究

随着当今社会经济的发展,人们对在市区内安全且高效的出行方式需求逐渐增大,为缓解城市交通压力,满足人们日常出行,各大城市在地铁建设方面加大了建设力度。为更好打造舒适环保型地铁,广大设计人员在减振降噪方面做出较大努力,将地铁对居民生活影响降到最低。结合青岛地铁4号线减振垫整体道床施工,从施工工法流程方面着手,采用轨排架轨法施工,是目前应用较广泛,减振等级高的减振道床之一,总结一套行之有效的工艺流程,解决关键控制技术,是广大建设人员共同的目标。

高速铁路框架型板式轨道动力学分析

建立了高速列车-框架型板式轨道的动力学模型。基于弹性薄板振动理论和加权余量法,推导了框架型轨道板关于振型坐标的常微分方程。对比分析了运行速度为300 km/h的CRH 2-300动车组作用下框架型和平板型板式轨道动力响应,结果表明:两种轨道结构的钢轨垂向位移、钢轨支点反力差别不大,框架型板式轨道的轨道板垂向位移、CA砂浆动应力均大于平板型。分析了CA砂浆弹性模量、板下胶垫刚度对框架型板式轨道动力响应的影响,计算了框架型轨道板的动应力分布,结果表明:随CA砂浆弹性模量的增大,框架型轨道板垂向位移减小,CA砂浆动应力增大,对钢轨垂向位移和钢轨支点反力影响不大;增设板下胶垫可以有效降低CA砂浆动应力;框架型轨道板最大拉应力小于混凝土抗拉强度标准值,可保证强度。

西安地铁地裂缝段可快速升降轨道结构研究

西安地铁地裂缝设防段采用框架板轨道等上调式轨道结构,使得地裂缝线路调坡段必须位于地裂缝上盘地段,且框架板轨道在既有线抬升实操过程中存在抬升困难等诸多弊端。以西安地铁8号线工程为研究背景,通过现场调研预制板结构,并开展支座室内承载力试验,将具有调整功能的支座与预制道床板结合,提出一种可快速升降的轨道结构。该结构支座通过人工或电机对蜗杆驱动,蜗杆拨动涡轮,涡轮与螺套一起旋转带动螺杆在螺套内做垂直上下运动,进而实现结构的无级高度调整。该结构研发了地裂缝下调式轨道结构,可优化土建结构隧道断面,使地裂缝调线调坡段位于下盘地段,为后续轨道交通穿越地裂缝段提供理论指导和设计依据。

平板和框架板无砟轨道结构力学分析

研究目的:平板和框架板无砟轨道是板式无砟轨道的2种基本型式,研究它们在荷载作用下力学响应的差异,为设计、施工提供参考。研究方法:采用有限元理论,建立了平板和框架板无砟轨道的梁-板模型,应用大型有限元工具软件ansys对模型进行求解。研究结果:选用相同的参数进行计算,得出了平板和框架板无砟轨道结构各部分受力的差别,以及荷载作用位置对板式无砟轨道结构受力的影响规律。研究结论:(1)在相同的荷载作用下,框架板无砟轨道除底座纵向正弯矩较平板无砟轨道较小外,轨道板纵横向弯矩、底座纵向负弯矩、底座横向弯矩、CA砂浆调整层反力均较大。(2)仅从轨道结构受力来看,框架板跟平板差异不显著,但由于框架板具有良好的经济性,改善施工性能等优点,在国内具有很大的发展前景。(3)荷载作用位置对无砟轨道结构各部分受力影响很显著,荷载作用于板中和板端为2种最不利作用情况,在无砟轨道结构设计中,应该综合这2种荷载作用方式下的较大值进行设计。

土路基上无砟轨道的合理型式及其受力性能

研究目的：针对土路基上无砟轨道的特点,采用有限元分析理论,建立土路基上板式无砟轨道结构的有限元分析模型,对土路基上板式轨道结构的合理型式进行研究,并分析底座尺寸改变对土路基上轨道结构力学性能的影响,以期研究结论可为土路基上无砟轨道结构的铺设及相关设计研究提供参考。研究结论：（1）相比实体板,框架板可有效减小轨道板在荷载作用下的应力和位移,其中最大拉应力减小约16%,最大位移减小约11%,同时自重减轻约30%,在土路基上铺设框架型轨道结构具有较高的技术经济性;（2）框架板式轨道结构的受力受底座厚度的影响更明显,受底座宽度的影响甚微;（3）底座尺寸的改变不影响框架型轨道板的应力分布规律;（4）土路基上框架型板式无砟轨道结构建议底座宽度取值为300－320 cm,厚度则取为30 cm左右,且不必为减小结构的受力而刻意的增大底座尺寸;（5）该研究成果可为无砟轨道的设计、维修更换提供理论依据。

大跨连续刚构桥上CRTSⅡ型板式轨道纵向力分析

针对大跨连续刚构桥上CRTSⅡ型板式轨道,建立了桥上纵向力计算模型,计算了制挠力和温度力下的桥上纵向附加力,分析了滑动层摩擦系数取值、固结(限位)机构设置与其对桥上轨道附加纵向力的影响。计算结果表明:大跨连续刚构桥上CRTSⅡ型板式轨道以温度力为主要控制荷载;底座板在与台后端刺(锚固结构)刚性连接的部位极易发生断板,建议锚固结构与底座板采用弹性连接的形式,以降低底座板和锚固结构的受力,减小滑动层对轨道结构的摩擦系数以及在大跨连续刚构桥上设置限位机构。

CRTSⅡ型无砟轨道板精调系统设计与实现

在消化、吸收国内外无砟轨道板定位测量技术的基础上,研制了基于轨道基准网的CRTSⅡ型无砟轨道板精调系统,系统包含硬件装置、精调软件及技术流程。设计加工了以轨道板大钳口斜面为参考的精密标架,以轨道基准网为定位基准,采用测量机器人进行自动化观测数据采集。采用蓝牙、数传电台、有线多种通信方式相结合实现标架系统、测量机器人系统及测量控制终端之间的数据通讯。研制了一套适合CRTSⅡ型无砟轨道板精调软件,实现轨道板实时调整计算。文章介绍了CRTSⅡ型无砟轨道板精调系统的设计与实现过程,重点对系统的设计思想、总体结构、关键技术和主要特点进行阐述。

温福铁路八仙仑隧道无砟轨道轨排架法施工技术

对温福铁路八仙仑隧道内双块式无砟轨道施工关键技术和施工中存在的问题进行详细的叙述,该施工技术在同类工程施工中得到了推广应用,取得显著的社会和经济效益,为我国客运专线双块式无砟轨道施工积累了宝贵经验。

广珠城际轨道交通框架板式无砟轨道结构分析

研究目的:框架板式无砟轨道是一种新型轨道结构,广珠城际轨道交通采用框架板式无砟轨道,但目前国内尚未建立系统的设计方法。通过本文研究,建立框架板式无砟轨道计算模型和结构计算方法,掌握框架板式无砟轨道受力和变形的基本规律,为框架板式无砟轨道设计提供理论依据。研究结论:框架板式无砟轨道具有良好的技术经济性,采用框架型板式轨道对于降低轨道板翘曲的影响是有利的。本文建立的无砟轨道计算模型和结构分析方法能够考虑列车荷载、温度荷载、路基不均匀沉降和桥梁挠曲等因素,可以系统地进行框架板式无砟轨道结构分析,进而掌握框架板式无砟轨道受力和变形的基本规律。通过设计参数(CA砂浆弹性模量、扣件刚度、基础不均匀沉降)对框架板式无砟轨道受力和变形的影响分析,可见轨道板和底座的受力和变形随着CA砂浆弹性模量的增加而减少,随着扣件刚度的增大而增大,随着不均匀沉降量的增大而增大。

隧道内新型活动承轨台框架板式无砟轨道力学检算

线下基础上拱是隧道内无砟轨道线路常见病害之一,基础变形过大会破坏无砟轨道结构整体性,危害列车安全平稳运行。为快速适应隧道内轨下基础形变,结合弹性支承块式无砟轨道与框架板式无砟轨道优点,提出具有立体式调节系统的新型活动承轨台框架板式无砟轨道。基于有限元法分析不同结构参数对轨道结构力学的影响,验证大调整量下CA砂浆灌浆袋、承轨台高度的安全性能,根据计算结果,建议橡胶套靴下部刚度取450 kN/mm,CA砂浆弹性模量取250~300 MPa。通过动力学计算验证160、200、250 km/h速度下列车运行安全平稳性,表明列车横垂向振动加速度、轮轨横向力、轮重减载率、脱轨系数标均低于规范限值。研究成果对隧道内大调整量无砟轨道改良提供新参考方向。

框架桥上岔区板式无砟轨道施工技术研究

研究目的:高速铁路线路要求标准高,受到地形条件的限制,有时不得不将道岔设置在框架桥上。为了最终实现岔区板式无砟轨道布设于框架桥上,研究总结具体的施工技术。研究结论:框架桥上岔区板式无砟轨道施工技术包括铺设高强度挤塑板和滑动层、浇筑底座板混凝土、铺设道岔板、灌注水泥乳化沥青砂浆、剪切连接道岔板和制作侧向挡块等。框架桥上岔区板式无砟轨道施工工序多,施工技术较为复杂,需要严格控制施工质量和施工精度,以满足岔区板式无砟轨道少维修和高平顺性的技术要求。

可调式框架板道床在西安地铁施工中的应用

地裂缝是西安地铁建设中遇到的特殊地质灾害,每条地铁线路不同程度地穿越多条地裂缝。随着时间的推移,地裂缝也发生着水平或者竖向位移,对地铁建设和安全运营产生巨大影响。以西安地铁框架板结构施工为背景,介绍可调式框架板整体道床的系统组成、调整过程以及框架板道床在西安地铁建设中的应用。

修复材料性能对框架板式无砟轨道板角离缝的影响研究

分析了框架板式无砟轨道板角离缝原因,建立了含维修材料的框架板式无砟轨道有限元模型,研究了维修材料弹性模量对无砟轨道受力和变形的影响规律,提出了板角离缝维修材料建议。研究结果表明,施工因素、服役环境和长期列车荷载作用是导致单元框架板式无砟轨道发生板角离缝的主要原因;钢轨和轨道板的垂向位移、CA砂浆层压应力随板角离缝面积的增大而增大,轨道板的拉应力则先增大后减小;正温度梯度作用下轨道板的拉应力随维修材料弹性模量的增大而增大,轨道结构位移则随维修材料弹性模量的增大而减小;当维修材料弹性模量从50 MPa增加至1000 MPa时,列车荷载作用下维修材料的压应力增大了3.25倍;从维修材料受力角度考虑,建议框架板式无砟轨道板角离缝维修材料采用树脂材料,且弹性模量宜为100~300 MPa。

钢轨支撑架方式对橡胶垫浮置板减振效果的影响

结合地铁橡胶垫浮置板施工时钢轨支撑架的设置方式对轨道隔振效果的影响问题,建立橡胶垫浮置板轨道的三维有限元动力学分析模型,并分析几种工况下钢轨、混凝土板、轨道基础的振动情况。根据分析结果得出,支撑架立杆下垫支铁垫板的方法对橡胶垫浮置板轨道运营后的隔振效果影响不利,因此对钢轨支撑架的设置方法进行了改进,采用不影响减振效果的橡胶垫钻孔方法设置钢轨支撑架立杆,取得了成功。