严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道温度场及变形研究

通过对哈大线TJ-Ⅱ标和TJ-Ⅲ标路基段及桥梁段CRTSⅠ型板式无砟轨道温度梯度及变形的观测,获得严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道温度场。通过对该区段轨道板翘曲变形的调研发现砂浆充填层灌注质量的关键在于时机选择,圆曲线地段曲线外侧灌注质量尤为重要。采用有限元方法建立CRTSⅠ型板式无砟轨道模型,通过改变板厚及温差条件,对比分析了轨道板的翘曲规律。分析结果表明:随着温差的增大,翘曲值呈线性增大;相同温差作用下,轨道板厚度越大,翘曲值的增长速率越大。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨枕松动修复试验研究

在运营的无砟轨道线路上调查发现,CRTSⅠ型双块式无砟轨道在预制轨枕与现浇道床板接触面间出现裂缝和道床板面混凝土掉块。本文分析了CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨枕松动的原因,通过现场测试对比分析了松动轨枕在修复前后钢轨、轨枕、道床板的垂向位移及加速度的变化情况。研究结果表明,松动轨枕修复后,钢轨、轨枕的垂向位移及加速度均明显减小,轨枕纵横向翻转幅度也明显减小,修复前后道床板的加速度变化较小。及时修复轨枕块松动应作为该类型无砟轨道日常养护维修工作的主要内容之一。

CRTS Ⅰ型板式无砟轨道凸型挡台纵向力分析

针对我国客运专线广泛应用的CRTS Ⅰ型板式无砟轨道结构,建立简支梁桥上计算模型。为研究凸型挡台细部受力特性,将轨道结构模拟为实体,分析了凸型挡台纵向受力特性。计算结果表明,凸型挡台纵向力从台顶往下逐渐减小,沿线路纵向变化明显。温度荷载对凸型挡台纵向力影响较大,应作为设计和检算的控制因素。

CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道路基的力学特性分析

我国无砟轨道铁路主要铺设有双块式无砟轨道、板式无砟轨道等。文章基于ABAQUS有限元软件,仿真分析不同轴重作用下CRTS I型双块式无砟轨道路基各部位的受力特性,研究列车轴重对无砟轨道的影响。研究表明轮载力作用下双块式无砟轨道的影响范围主要为5根轨枕。ZK标准荷载作用下,基床表层表面、基床表层底面、基床底层底面的压应力最大值分别为19.1kPa、18.1kPa、7.51kPa,竖向位移最大值分别为0.3mm、0.27mm、0.115mm。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架法施工影响因素

CRTSⅠ型双块式无砟轨道在道床板施工过程中,轨排结构各部件的微小定位偏差将导致轨道几何形位不平顺,增加后期精调工作量。根据轨排框架法施工特点,建立有限元模型,分析道床混凝土浇筑之前的轨道几何形位变化,研究不同轨排支撑间距和部分支撑失效对轨排框架法的影响。结果表明:在自重作用下,当轨排支撑间距增大到7倍扣件间距时,轨面高低值超限,建议施工时支撑间距不宜超过6倍扣件间距;当支撑间距为3倍扣件间距时,单个轨向锁定器失效和单个螺柱支腿失效对轨排结构的变形和受力状态不会产生太大影响,随失效部件的增多,轨距和轨底坡变化量增大; 2组支撑系统失效时,轨面高低值超限,施工时应严格检查,避免出现此极端失效情况。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构优化设计研究

针对CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构特点,提出技术合理,经济性好的优化设计方案。对传统和优化后的CRTSⅠ型双块式无砟轨道在各种荷载作用下的结构受力进行计算对比分析,为优化设计方案提供理论指导。研究结论:(1)优化后的CRTSⅠ型双块式无砟轨道可应用于高速铁路、城际铁路项目;(2)通过轨道结构受力计算可知,在列车荷载作用下,路基地段优化后道床板弯矩比传统CRTSⅠ型双块无砟轨道减少,底座弯矩比传统CRTSⅠ型双块无砟轨道增加;桥梁地段优化后道床板弯矩比传统CRTSⅠ型双块无砟轨道增大,增大幅度不大。单元式结构道床板在整体温度荷载作用下受到的轴力可大幅度减小。

高速铁路CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道施工技术

结合实际工程,分析了桥梁底座板及路基支承层施工的工艺要点,并对道床板施工技术展开了具体的探讨,从而做好CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道施工。

严寒地区客运专线CRTSⅠ型无砟轨道板制造蒸养阶段裂纹控制技术

为了适应严寒地区环境特征,减少裂纹发生,哈大客专CRTSⅠ型无砟轨道板预制全部采用自动温控系统进行室内蒸汽养护。分析了蒸养各阶段裂纹产生机理,提出采取延长升温阶段和降温阶段的持续时间、降低恒温阶段的恒温温度、缩短恒温阶段时间、尽量降低芯部与表面温度差,改进模具保证蒸养棚内湿度等技术控制裂纹产生,对我国今后的轨道板制造和裂纹控制具有借鉴和指导作用。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排组装及精调施工工法

通过传统双块无梁轨道施工轨道排粗细调整机的施工方法和螺杆支撑施工方法,螺杆对钢轨排的结合力为极限,整个路基浇筑后的空间位置和浇筑前的差异较大,导致施工精度不高,工作精度存在大量问题。通过分析,介绍了轨道排架法的施工技术,其基本思想是通过钢轨排架与刀具轨道的结合,将钢轨排改造成类似的一种,然后利用"轨道板"的结构,采用成熟的轨道板调整过程对轨道行进行调整,解决了路基浇筑完成后的变量问题。形状、几何位置超过极限和精细调制需要更换紧固件垫来调整问题,可以提高铺设精度,同时提高施工效率。

CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道道床板裂缝成因及防治措施

结合穗莞深城际SZH-8标CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板的施工特点,对道床板裂缝进行观察、研究分析,在研究分析后得出道床板裂缝的原因和形式,对CRTSⅠ型双块式无砟轨道研究分析,采用合理的防治和处理措施,针对道床板裂缝的不同形式,最终能够有效地对道床板裂缝进行控制,进一步提高无砟轨道的施工质量。

高速铁路桥梁地段CRTS-I双块式无砟轨道施工组织探究

CRTS I型双块式无砟轨道具有轨道施工的高质量、高标准、高稳定性的特点,作为精密控制性工程,其各工序过程的工艺和组织需进一步提高推广。文章依托郑万高铁河南段某标段桥梁地段CRTS-I双块式无砟轨道施工,针对施工组织中的工装配置、部分施工控制要点展开深入研究,为同类工程的施工提供了良好的参考作用。

CRTS双块式无砟道床抗裂混凝土性能及应用研究

针对CRTS双块式无砟轨道道床现浇混凝土开裂普遍的问题,采用“三低一高”和“三低一高+抗裂材料”的道床混凝土配合比设计,研究了不同配比混凝土的强度性能、干缩变形和开裂敏感性。试验和工程结果表明:两种技术方案均可有效降低道床混凝土收缩变形和开裂敏感性,其中以“三低一高+抗裂材料”方案效果最佳,开裂降低率达到79%。

大跨度无砟轨道连续梁-拱组合桥的工后徐变作用效应

大跨度无砟轨道铁路桥梁存在明显的工后徐变作用效应,对桥上轨道的长期线形及平顺状态产生影响。以沪苏湖高速铁路(上海—苏州—湖州)青浦特大桥为工程背景,建立大跨度连续梁-拱组合桥-CRTS双块式无砟轨道体系精细化分析模型,计算分析工后徐变作用引起的桥上无砟轨道竖向变形变化规律,并给出初步估计大跨度连续梁-拱组合桥徐变作用效应的简化计算方法。结果表明:工后徐变发生3年时,大跨度连续梁-拱组合桥上无砟轨道竖向变形已经超过了无砟轨道工后徐变10年竖向变形的50%,且中跨比边跨发展速率更快。对大跨度连续梁-拱组合桥进行徐变效应的初步计算时,可以采用折减系数为0.5的简化方法对管内混凝土徐变系数进行修正。研究结果能为考虑工后徐变的桥梁设计、运维提供了一定的理论支持。

无砟轨道预精调技术应用研究

结合郑万铁路项目CRTSⅠ型双块式无砟轨道长轨精调实际案例,通过轨道预精调技术与常规精调技术扣件使用率的对比,研究无砟轨道预精调技术对于轨道精调成本的正面效益,为后续高铁施工中轨道精调技术升级研究提供思路和实验数据。

标架复测法在CRTS Ⅰ型双块道床检测中的应用研究

结合郑万铁路项目CRTS Ⅰ型双块道床复测的实际案例,通过检测标架复测法与其他方法的对比,根据大量的数据分析,总结标架复测法的优劣势,在确保复测精度的同时提高轨排框架的周转使用效率,具有很强的使用价值。

近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统响应分析

为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨论了具有破裂前方脉冲、滑冲脉冲、无脉冲型近断层地震动对桥梁-轨道系统的影响及扣件阻力改变时桥梁-轨道系统动力响应的变化.结果表明:三种脉冲类型地震动作用下钢轨的受力和变形规律保持一致,脉冲型地震动较无脉冲型地震动增加了约20%钢轨应力和位移.相对于轨道系统,桥墩对脉冲类型更为敏感,在破裂前方脉冲和滑冲脉冲地震作用下,桥墩的墩顶最大位移比无脉冲地震动分别增大了106.6%和148.6%,墩底弯矩和剪力也有明显增大,在进行高速铁路桥梁抗震设计时应考虑脉冲类型对桥梁结构的影响.扣件纵向阻力从5 kN/组增大到15 kN/组时,墩顶最大位移降低了10%,但钢轨应力和位移峰值约为原来的2倍.

双块式无砟轨道与配筋混凝土路面结构设计研究

研究目的:双块式无砟轨道是在连续配筋混凝土路面工程的基础上发展而来的,深入分析配筋混凝土路面的结构设计,对比双块式无砟轨道的结构设计,从而为高速铁路双块式无砟轨道的结构设计提供参考。研究结论:连续配筋的混凝土路面结构纵横向没有伸缩接缝,但由于温度荷载会使在自由端部的75m范围内发生总量大约3～5cm的位移,故在端部通常采用锚固装置或多处设胀缝的设施,将端部位移逐步分散、消失。连续配筋的混凝土路面的裂缝宽度以不严重渗水为好,一般应小于0.6mm,低温下应不大于1.0mm;配筋率约为0.5%～0.8%,钢筋一般采用单层布置。路面板铺设在沥青处理的基层或整平层上对控制横向裂缝较好。德国双块式无砟轨道配筋率为0.8%～0.9%,裂缝设计控制宽度为0.5mm,裂缝间距为2m左右,钢筋采用单层配筋,设置在道床板的中下层。我国CRTSⅠ型双块式无砟轨道为使道床板能够承受更大的弯矩变形,道床板厚度设计为260mm,并采用双层配筋的方式。

线路环境对双块式无砟轨道道床板温度场影响

研究目的:双块式无砟轨道结构道床板各表面接受太阳辐射热流密度与线路方向及地理纬度具有密切关系,本文基于太阳辐射及边界换热理论,结合试验数据,通过ABAQUS有限元软件建立路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构温度场分析模型,以探究不同线路方向及地理纬度对双块式无砟轨道道床板温度场的影响。研究结论:(1)当道床板侧表面法线方向与正南方向的夹角时,道床板横向温度梯度与竖向温度梯度均处于最不利工况;(2)当时,道床板整体温度梯度相对于原点的偏度标准值最小,为14.138℃/m,离散程度标准值最大,为10.446℃/m。此时道床板整体温度场处于最不利工况;(3)道床板横向温度梯度和竖向温度梯度,高纬度地区较低纬度地区更为不利,内陆地区较临海地区更为不利;(4)在高纬度内陆地区,道床板的温度梯度较大,且正负分布变化较快,道床板温度场处于最不利工况;(5)该研究成果可为完善双块式无砟轨道设计理论及养护维修方法提供技术支撑。

钢管混凝土轨枕结构设计方案

SK-2型双块式无砟轨道由双块式轨枕通过现浇钢筋混凝土组成,在无砟轨道结构类型中经济性好、维修工作量少,但我国并不拥有核心知识产权,导致其无法在我国企业承包的海外项目中应用。同时,SK-2型双块式轨枕存在长期存放容易生锈、运营过程容易产生裂纹等缺陷。在总结双块式无砟轨道结构应用经验基础上,提出一种应用于现浇道床板式无砟轨道的新型轨枕设计方案--钢管混凝土轨枕,并进行试验验证。试验表明:采用外径42mm钢管混凝土构件在0.75kN的垂向荷载作用下,轨枕处于2mm弹性变形范围内;钢管混凝土构件与轨枕块连接力为60~80kN,具有良好的连接性能。轨枕连接骨架用钢量少,不需要专用大型设备,施工方便,与道床板连接紧密可靠,适用于高速铁路、客货共线、重载铁路及城市轨道交通,为完善我国现行无砟轨道体系,满足"一带一路"建设需求,具有重要意义。

大别山隧道内双块式无砟轨道施工技术研究

双块式无砟轨道是一种适用于高速铁路的新型轨道结构,结合双块式无砟轨道结构形式,详细介绍了应用于大别山隧道双块式无砟轨道的施工工艺流程以及质量控制要点,为高速铁路隧道内双块式无砟轨道施工提供借鉴。