旭普林双块式无砟轨道轨排施工

旭普林双块式无砟轨道轨排施工在我国应用还不多。结合郑西客运专线施工现场具体应用,总结旭普林双块式无砟轨道轨排法施工的适用范围、施工程序、施工工艺和施工质量控制要点,为以后类似工程施工提供借鉴。

钢管混凝土双块式轨枕无砟轨道结构疲劳性能试验研究

新型钢管混凝土(CFT)双块式轨枕克服了桁架钢筋双块式轨枕存在的生产制造复杂、存放易锈蚀、运营阶段易开裂等问题,可广泛应用于高速铁路和城市轨道交通无砟轨道结构。为检验CFT双块式轨枕无砟轨道结构的疲劳性能,采用11根预制CFT双块式轨枕现浇制作足尺无砟轨道结构节段模型,开展橡胶隔振垫式减振轨道和现浇整体式轨道节段的疲劳试验,揭示其疲劳损伤特性,分析典型疲劳加载循环次数后静载作用下轨道结构应变和变形分布及其演化规律。研究结果表明:1.5倍静轴重的疲劳荷载累计作用500万次后,减振节段及整浇节段CFT双块式轨枕无砟轨道结构混凝土均未出现肉眼可见的裂缝,轨枕与现浇道床整体工作性能良好,疲劳性能满足规范要求;停机开展静载试验过程中轨道结构各测点混凝土横向应变值随荷载增大而近似线性增大,最大拉压应变值均远小于混凝土的极限应变值,工作状态良好;轨道整浇节段道床板中处于整体受拉的状态,可见设置层间连接钢筋实现了道床与底座的共同工作;疲劳试验过程中轨道结构测点竖向位移值总体随着静载的增大而逐渐增大,位移量级较小,满足规范要求,减振轨道节段竖向位移值及其变化率大于整浇轨道节段。研究结果可供类似研究及钢管混凝土双块式轨枕无砟轨道结构工程应用参考。

桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道早期开裂行为研究

以桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道为研究对象,基于混凝土早期性能发展基本理论,利用Ansys建立三维温度场与应力场分析模型,考虑养护方法、拆模龄期、拆模温度与钢筋直径等参数影响,对双块式无砟轨道早期开裂行为进行数值模拟。结果表明:无砟道床不同位置处混凝土主拉应力整体呈循环上升趋势;拆模前后混凝土应力时程曲线波动程度差异较大,拆模后4 h内道床混凝土主拉应力时程曲线出现明显增长。合理选用养护方式可有效降低道床板早期开裂风险;伴随着拆模龄期的延长与拆模温度的升高,拆模后无砟道床4 h内温度改变量与道床混凝土开裂风险均呈降低趋势;相同配筋率下,减小钢筋直径可降低桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道早期开裂风险。

高铁隧道内地下水作用下双块式无砟轨道道床板裂缝扩展研究

针对我国高速铁路隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工阶段道床板开裂问题,运用有限元软件建立隧道-无砟轨道三维实体模型,研究地下水作用下隧道内无砟轨道各结构层位移隆起变化规律,并结合FRANC3D软件,在道床板结构受力最不利位置插入不同形状的预制三维裂缝,分析水压、裂缝长度对道床板裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)三角形荷载作用相较于均布荷载作用时,道床板位移隆起量虽有所减小,但地下水压的反复作用始终会影响轨道结构的平顺性,甚至导致道床板与仰拱填充间出现离缝;(2)裂缝长度是裂缝失稳扩展的控制因素,在排水系统完全堵塞时,建议将裂缝长度控制在200 mm以内;(3)水压为裂缝扩展的关键影响因素,同等条件下水压越大,道床板裂缝扩展越迅速,均布荷载下道床板裂缝尖端应力强度因子是对应三角形荷载下的1.2~1.4倍。

双块式无砟轨道端梁区高温拱曲影响因素及控制技术

针对高速铁路双块式无砟轨道线路路基段两头端梁区附近道床板上拱问题,采用有限元方法,研究不同温度组合、路基段长度及端梁桩土约束刚度对道床板上拱的影响规律。结果表明:道床板的温度变形是引起上拱的主因,但支承层的变形扰动及其与道床板的温度变形组合效应不可忽视;随着路基段长度的增加,上拱幅值增加趋势明显;端梁的桩土约束对上拱的影响较为复杂,在中间某一特定约束刚度时上拱达到峰值,而当约束刚度无论变大或变小,上拱都呈现变小的趋势;断开支承层对控制高温上拱变形效果不显著,断开道床板则效果显著,但需协调考虑对应区段的钢轨受力。

双块式无砟轨道轨枕与道床板界面脱空损伤识别

为准确识别双块式无砟轨道轨枕与道床板连接面脱空损伤,建立了双块式无砟轨道冲击回波有限元模型,分析界面损伤对弹性波传播规律的影响。在室内浇筑含有不同损伤位置和不同损伤程度的混凝土复合试件,采用冲击回波法进行损伤识别。研究结果表明:脱空损伤会显著影响弹性波在界面处的传播,基于回波信号分析可识别损伤;弹性波频率主要受激振锤大小的影响,应结合结构易损位置和理论计算选取合适的激振锤;混凝土复合试件的试验厚度值与理论厚度值相差仅为1 cm,测试结果合理,可用于判断脱空损伤程度,但不能确定损伤区域;利用平面成像技术可准确识别轨枕与道床板界面脱空范围,为双块式无砟轨道结构养护维修提供一定参考,试验结果验证了冲击回波法用于双块式轨道层间脱空识别的可行性和合理性。

沿海环境双块式无砟轨道早期湿度及收缩研究

为了研究沿海环境双块式无砟轨道结构早期湿度和收缩应变分布特征,基于ABAQUS子程序HETVAL建立有限元模型,研究混凝土浇筑早期湿度和湿度梯度分布形式,得出道床板收缩应变分布规律。研究结果表明:1)在洒水养护期时,底座板竖向和横向湿度梯度最大值分别为0.68%/mm和0.202%/mm;受环境湿度影响较大的区域为埋深90 mm,底座板内部湿度在龄期28 d时趋于一致。2)轨枕内部相对湿度随着龄期增加而逐渐下降,浇筑第56天时轨枕内部湿度基本一致。3)道床板浇筑后,轨枕表面的最大竖向和横向湿度梯度分别为1.64%/mm和0.59%/mm;在道床板浇筑35 d时,双块式无砟轨道内部湿度基本一致。4)在洒水养护阶段,轨枕与道床板界面的自由收缩应变最大值为270.58×10^(-6);在自然养护阶段,受大气湿度影响,其收缩应变与湿度变化幅度呈线性相关;道床板表面在湿度饱和期的收缩应变占总收缩应变的58.21%。

城际铁路桥上新型双块式无砟轨道力学特性

研究目的:为优化城际铁路无砟轨道结构设计,本文提出一种桥上新型双块式无砟轨道结构。该结构采用单层道床板形式,同时配以新型角钢-双块式轨枕。通过建立桥上新型双块式无砟轨道空间耦合力学模型,分析典型荷载作用下轨道静力学特性与动力学响应。研究结论:(1)角钢-双块式轨枕与道床板连接良好,在承受荷载作用时,角钢、轨枕与道床板协同变形,且角钢和轨枕的受力均不超过其材料的极限强度;(2)新型双块式无砟轨道在承受列车荷载、温度梯度荷载及整体温度荷载作用时,道床板的受力及变形情况较好,结构强度满足城际铁路设计要求;(3)新型双块式无砟轨道可以给列车提供平顺稳定的运行面,列车动力响应较小,安全性与平稳性指标均小于限值;(4)单层无砟道床可以提供足够的支承刚度,钢轨垂向位移较小,且由于道床板与梁面连接紧密,道床板动力响应较小;(5)本研究结论可为城际铁路轨道结构的优化设计提供理论支撑。

单元双块式无砟轨道翘曲变形特征的试验研究

为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题,探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征,厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系,基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验,根据试验实测数据研究双块式无砟轨道温度场时变规律以及空间分布特征,分析温度梯度与道床板翘曲变形之间的相关关系。建立双块式无砟轨道多层结构体系有限元模型,研究温度梯度对道床板翘曲变形和轨面周期性不平顺的影响规律,并分析温度梯度作用下无砟轨道周期性变形的特征,最终提出合理的控制措施。研究结果表明:双块式无砟轨道结构温度及温度变形均具有明显的日周期性变化特征,轨道结构温度在距离道床板表面0.16 m范围内变化活跃;道床板竖向位移量与温度梯度值呈正相关关系,实测最大正、负温度梯度+55/−33℃/m作用下,板角竖向位移量为−0.47/0.64 mm,板中竖向位移为−0.15/0.27 mm,正温度梯度最值时刻板中竖向位移量较板角低约68.1%,负温度梯度最值时刻板中较板角低约57.8%;仿真分析表明,正温度梯度下钢轨与道床板呈板中高、板端低的周期性变形趋势,负温度梯度下钢轨与道床板变形与之相反;当温度梯度为90℃/m和−45℃/m时,钢轨垂向变形差分别为0.58 mm和0.26 mm,道床板侧边垂向变形差分别为1.01 mm和0.55 mm。研究成果可为控制目前广泛存在的无砟轨道周期性变形问题提供理论指导。

地下水作用致隧道底鼓和双块式无砟轨道变形规律研究

水压作用会导致隧道底鼓变形,变形传递至轨道会引起轨道几何状态不良。本文从轨道几何形位变化角度出发,对水压力作用导致隧道底鼓时引发的轨道几何状态劣化问题展开深入研究,提出了水压力的近似计算方法;基于荷载-结构法建立了隧道内双块式无砟轨道数值计算模型,分析了不同找平层水压作用下轨道的几何不平顺特征和变化规律。结果表明:隧道底鼓-无砟轨道几何不平顺现象是道床板与找平层接触状态变化、沿线路纵向与隧道横断面内的横向变形叠加作用的结果;水压作用除引起轨道高低几何状态劣化外,还可导致轨道轨向、水平变化及扭曲变形;受承压水头和水压分布长度影响,水压引起的内外轨的高低、轨向以及轨道水平变化曲线具有各自形态特征,而并非单一抛物线或正弦线。通过数值模拟,验证了隧底找平层底鼓变形的接触状态非线性力学行为,揭示了底鼓变形下轨道线路三角坑的形成机理。

隧道内双块式无砟轨道受力特征及防裂优化措施

针对隧道仰拱施工缝位置双块式无砟轨道道床板在施工阶段裂纹多发进而影响无砟轨道长期使用寿命的问题,建立纵连式和单元式双块式无砟轨道有限元整体模型,分析了不同工况下仰拱施工缝位置道床板的主拉应力,讨论了混凝土收缩以及整体温度荷载作用下混凝土应力状态,并基于分析结果从结构优化以及施工角度提出了双块式无砟轨道裂纹预防措施。结果表明:对于施工缝区域,纵连式道床板主拉应力随基底刚度增大而降低,单元式道床板主拉应力随板长减小而降低;采用植筋措施能够有效降低两种道床板结构在施工缝的应力水平,道床板主拉应力随植筋间距减小而减小。综合考虑,建议实际工程中在道床板跨越施工缝区域采用植筋措施,植筋间隔两根轨枕布置。

路桥过渡段双块式无砟轨道道床板上拱整治方案

针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害,建立理论分析模型,研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律;提出五种植筋方案,并对比分析了各方案的整治效果。结果表明:整体上,道床板在路基侧距离端梁中心10 m范围内上拱,最大上拱位置距离端梁中心约3 m;随着层间抗拉和抗剪强度增加,道床板最大垂向位移呈非线性减小趋势,层间黏结强度显著抑制了道床板的上拱变形;层间摩擦因数以及支承层、级配碎石、AB组填料造成的端梁侧向支承刚度变化对道床板上拱变形的影响相对较小;在距离端梁20 m范围以外植筋对道床板上拱变形的限制较小,增加路基侧距离端梁10 m范围内植筋可以明显减小道床板上拱变形。

CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道施工技术

CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道施工技术的关键在于轨排模板组装和轨道精度,通过对京张铁路双块式无砟轨道施工过程的介绍,论述了CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道施工工艺,主要包括铺设条件的评估、CPⅢ控制网测设、轨排组装、轨道粗调、精调等关键流程,希望对以后CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道施工提供一定的借鉴。

双块式无砟轨道整体道床施工技术分析

国内高铁无砟轨道技术经过多年的发展,已经较为成熟。同时,无砟轨道具备经济性、技术性、安全性等一系列优势,在当下的行业中广受关注,不仅开展了大量的理论研究,还进行了丰富的实践探究,取得了一定的发展成效。本文以某高铁CKGZTJ-9标段施工为例,分析整理了隧道内双块式无砟轨道整体道床施工技术及应用效果,以期为同类工程提供参考。

双块式无砟轨道施工技术的应用研究

双块式无砟轨道施工技术是一种广泛应用于现代铁路建设的轨道技术,具有显著的经济效益和环境效益,适用于各类铁路线路的建设和维护,但在应用过程中仍存在一些挑战和问题需要解决。本文旨在对该技术的应用研究进行探讨和总结,包括其优势和施工技术要点等,推动该技术的进一步研究和应用具有重要的意义,希望本文的研究成果能为读者提供一定的参考价值。

湿热环境下双块式无砟轨道层间界面性能劣化试验研究

双块式无砟轨道结构受力的薄弱环节为道床板和支撑层之间的界面,其在运营期间不可避免会受到湿热环境的劣化作用。准确评估层间界面的劣化规律,对保障双块式无砟轨道的安全运营以及优化结构设计具有重要意义。采用加速试验研究不同湿热环境下双块式无砟轨道复合试件层间界面的性能劣化情况,重点分析了劣化时间与温度对复合试件的劈裂抗拉强度、剪切强度和层间界面劣化深度的影响规律。研究结果表明:双块式无砟轨道复合试件层间界面的劣化深度与劣化时间的平方根成正比关系;温度越高,双块式无砟轨道复合试件层间界面的劣化速率越快;双块式无砟轨道复合试件的劣化时间越长,其劈裂抗拉强度和剪切强度均越小;温度升高会加剧双块式无砟轨道复合试件劈裂抗拉强度和剪切强度的衰减,且温度对劈裂抗拉强度和剪切强度的劣化作用随着劣化时间的增加而增强;双块式无砟轨道复合试件的相对强度与层间界面劣化深度满足线性递减关系。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道混凝土抗裂技术研究

CRTSⅠ型双块式无砟轨道受施工工艺及环境因素等影响,在一些薄弱环节易产生裂缝,影响高铁运营,引发安全事故。根据CRTSⅠ型无砟轨道预埋轨枕周边约束条件、底座板、道床板结构受力特点,平衡改善结构收缩变形和收缩应力,建立“水化-温度-湿度-约束-应力”多场耦合开裂风险模型,采用多场耦合模型、抗裂风险预控、抗裂措施管控、实时原位监测、动态措施保障相结合的方法,解决了CRTSⅠ型双块式无砟轨道混凝土裂缝病害,保证了混凝土结构施工质量。

新型钢管混凝土枕式无砟轨道动力响应试验研究

采用钢管混凝土构件连接轨枕块形成钢管混凝土轨枕,基于钢管混凝土轨枕设计城市轨道交通用钢管混凝土枕式无砟轨道结构。为掌握钢管混凝土枕式无砟轨道结构在城市轨道交通列车运行条件下的力学性能,验证结构设计的安全性、合理性,分别在减振地段、普通地段铺设钢管混凝土枕式无砟轨道,通过行车试验,测试分析不同列车行驶速度下无砟轨道钢轨、轨枕、道床结构的动力响应。研究结果表明:在列车车速为40、60和80 km/h运行条件下,轮轨垂向力最大值为86.18 kN,横向力最大值为13.99 kN,脱轨系数最大值为0.21,轮重减载率最大值为0.23,测试值均明显小于相应的安全限值,无砟轨道结构满足行车安全性要求;在列车动荷载作用下,钢管混凝土轨枕钢管压应力最大值为3.55 MPa,拉应力最大值为3.77 MPa;轨枕块压应力最大值为1.32 MPa;道床钢筋压应力最大值为2.30 MPa,拉应力最大值为3.54 MPa;道床底压应力最大值0.22 MPa。这些动力响应结果均满足材料的的限值,表明结构保持了良好的力学性能,结构设计合理可行。

旭普林双块式无砟轨道结构要点和技术改进建议

本文总结了旭普林双块式无砟轨道的设计原理和结构要点，并提出了在我国应用中一些技术改进的建议．

双块式无砟轨道轨枕伤损对轨道结构性能的影响

为探明双块式无砟轨道轨枕伤损对轨道结构动力响应以及高速列车行车性能的影响,建立考虑局部轨枕伤损的车辆-双块式无砟轨道系统动力学耦合模型,分别对直线地段和曲线地段的轨枕伤损模式、伤损范围等因素进行仿真分析。结果表明:轨枕伤损导致单个扣件锚固性能失效对轮轨相互作用力和行车安全性指标影响较小,而连续3个扣件锚固性能失效使得轮轨垂向力、轮重减载率、钢轨垂向位移与振动加速度显著增加;轨枕挡肩失效对轮轨相互作用力影响不大,主要导致钢轨横向变形和横向振动加速度增大;曲线地段单侧轨枕失效主要对失效一侧的轮轨力产生不利作用,轮轨横向力增幅明显,从而导致脱轨系数增大。为保障高速列车行车安全,双块式无砟轨道轨枕锚固或挡肩连续失效个数不宜超过3个。