基于点激光的CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸快速检测方法

CRTSⅢ型无砟轨道板是现代高速铁路运行的基石。但由于轨道板的尺寸较大,且其承轨台的轮廓复杂,对表面精度的要求较高,传统的抽样检测方法无法实现每块轨道板的生产溯源。为此,提出了一种基于点激光测量技术的立式CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸的快速检测方法。首先,采用点激光传感器配合磁栅尺同步采集轨道板及其承轨台轮廓的关键数据。然后,设计了基于差值处理的点激光数据预处理方法,并采用最小二乘法拟合计算关键轮廓尺寸,以实现在轨道板生产线要求的生产节拍内完成轮廓尺寸的自动检测。分别采用所提出的检测方法和三坐标检测法对同一轨道板的9个承轨台进行检测并对比两者的精度,结果显示2种检测方法的测量结果相差较小;利用所提出的检测方法对承轨台的小钳口距进行5次重复测量,结果显示最大极差为0.010 mm。研究结果验证了基于点激光的检测方法具有较高的精度和良好的一致性,能够大幅提高轨道板的检测速度,具有很高的应用价值。

CRTSⅢ型无砟轨道板智能粗铺及精调技术研究

为提高CRTSⅢ型无砟轨道板粗铺及精调工序自动化及智能化水平,研发了轨道板吊装及粗铺定位装置、轨道板智能精调装置及控制系统,可实现CRTSⅢ型无砟轨道板从粗铺至精调的自动智能一体化施工。阐述了轨道板智能粗铺及精调技术的原理与方法,介绍了智能精调控制系统软件应用场景,结合工程应用经验,验证了智能粗铺与精调技术的稳定性及实用性,具有一定的借鉴意义。

CRTSⅢ型无砟轨道板内温度场演化特征研究

为研究CRTSⅢ型无砟轨道板在太阳辐射、环境温度及其他自然因素影响下的温度场分布及演化特征,基于昌吉赣高速铁路丰城段CRTSⅢ型无砟轨道板现场实验开展研究,通过传热学的基本原理构建轨道板温度场解析解模型,研究轨道板内温度场的变化。研究结果表明:CRTSⅢ型轨道板上表面与环境温度变化基本同步,下表面与环境温度变化之间存在约2 h滞后;轨道板距上表面约0.12 m的区域内温度波动大,其温度梯度曲线变化最为明显,轨道板下方区域越靠近板底面的温度变化越小,相应的温度梯度曲线也较为平缓;由现场实测数据显示昌吉赣高速铁路丰城段CRTSⅢ无砟轨道板的最大正负温度梯度均出现在夏季,分别为93.3℃/m、-44.1℃/m,对比实测数据,本文所建的温度场解析解模型计算的最大正负温度梯度分别为93.8℃/m、-43.9℃/m,二者计算结果较为接近;基于本文模型,综合考虑不同地区所在省份的差异性,提出了不同地区轨道板正负温度梯度建议值。

CRTSⅢ型无砟轨道板精调方法探讨

主要介绍CRTSⅢ型无砟轨道板的精调方法,重点对精调总体思路、定位基准、精调标架软硬件及生产作业模式进行阐述,并结合多条高速铁路CRTSⅢ型轨道板精调的工程实践,对精调中需要注意的事项进行了总结。得出结论如下:(1)CRTSⅢ型无砟轨道板精调理论数据计算应在现场动态布板结果基础上进行;(2)标架硬件选型应考虑轨道板本身几何相对关系及现场作业环境适应性;(3)轨道板精调以轨道控制网CPⅢ作为定位基准,并考虑相邻板之间的平顺搭接。

先张预应力CRTSⅢ型无砟轨道板预制施工技术研究

CRTSⅢ型板是我国开发的具有完全中国自主知识产权无砟轨道新型结构形式,郑徐客运专线施工中首次大规模采用了先张法CRTSⅢ型板式无砟轨道预制施工技术,保证了轨道板预制质量,并总结形成一套成熟的先张法CRTSⅢ型板式无砟轨道的制造工艺,文章主要对其施工工艺进行简单介绍。

CRTSⅢ型无砟轨道板流水生产线技术的应用

结合工程实例,比较了CRTSⅢ型无砟轨道板的不同生产工艺特点,确定选用流水生产线制造技术。介绍了智能化生产线技术的工艺流程、设备组成、生产线设计等,提出该技术局限性及解决措施。实践证明轨道板流水生产线技术应用效果良好。

CRTSⅢ型无砟轨道板智能精调系统研发

CRTSⅢ型无砟轨道板精调传统作业方式以人工操作为主,劳动强度大、受工人主观因素影响较强。为提高无砟轨道施工的自动化和智能化水平,研发了可远程控制,具备自动化测量、轨道板姿态调整量计算、轨道板几何形位自动调整的轨道板智能精调系统,其由测量子系统、伺服驱动子系统、管控平台等部分组成。运用精调测量手簿实现了远程无线控制全站仪进行精调测量,实现了以轨道板铺设精准三维坐标为驱动的轨道板智能精调作业。提出轨道板的三相精调器结构,进一步提升了精调的稳定性。构建精调管控平台,实现了精调全过程的监控、分析,为精调管理提供了信息化手段。该系统相比传统工艺在施工效率、精度方面具有明显提升,同时降低了劳动强度,提升了施工智能化水平,对建设智能高速铁路起到一定支撑作用。

CRTSⅢ型无砟轨道板自密实混凝土灌注施工研究

以武汉城市圈城际铁路为背景,针对武孝城际铁路CRTSⅢ型无砟轨道系统,采用了自密实混凝土侧面单边灌注施工工法,并获得了圆满成功,可供类似工程借鉴。

CRTSⅢ型无砟轨道板模具设计与研究

模具是CRTSⅢ型轨道板预制中极其重要的施工设备,直接关系到轨道成品板的质量和精度。通过对预制模具的底模、侧模、端模、脱模机构及套管定位机构的结构形式进行方案优化,使模具具有刚度大、重量轻、不易变形的优点,确保加工后轨道板各部形状、尺寸及预埋件的位置准确。同时通过有限元分析计算评估模具的安全性能,避免结构在施工中出现断裂破坏,从而达到提高模具的使用寿命、减少模具损耗的目的。

城际高铁CRTSⅢ型无砟轨道板施工技术

成都至都江堰铁路彭州支线是彭州市、郫县地区与成都及以远地区间城际客运交流的主要交通方式。无砟轨道施工，轨道板精度要求极高，专业技术要求极强，本文结合工程实际对无砟轨道板施工技术展开讨论。

高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道板维修技术探讨

高速铁路无砟轨道板维修工作开展是非常重要的,与高速铁路运行安全、稳定有着直接影响。高速铁路无砟轨道板维修技术应用可以提升高速铁路行车的安全性,降低高速铁路运营的成本投入。高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道板维修技术是目前比较先进的维修技术类型,技术应用广泛并且取得了非常可观成效。本文就是该技术进行深入探讨,希望对相关人员有所启示。

CRTSⅢ型无砟轨道板自密实混凝土灌注施工研究

1988年日本东京大学冈村甫教授首先成功研发了自密实混凝土,它具有很高的流动性、黏聚性和抗离析性,在自重作用下无需振捣就能自动流平并充满模具和包裹钢筋。由于CRTSⅢ型无砟轨道板腔狭长空间密闭,混凝土流动距离长。要求自密实混凝土具有高流动性和抗离析性。轨道板腔内具有高密集配筋结构,包括轨道板底部的门形筋和填充层中的钢筋网络。要求自密实混凝土具有高间隙通过能力和体积稳定性。填充层土工布加大了混凝土灌注时的流动阻力,要求自密实混凝土具有较低的屈服应力和适当黏度。搅拌站与施工现场距离长短不一,要求自密实混凝土具有较高保坍性和流速保持性。自密实混凝土具有高流动性、高间隙通过性、体积稳定性及工作性是唯一能够解决填充层特殊要求的混凝土种类。

浅谈CRTSⅢ型无砟轨道板平面度控制

CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板(以下简称Ⅲ型板)-我国自主研发、具有完全自主知识产权、实现技术创新的一项重大科技成果,是我国高速铁路无砟轨道技术实现国产化的重要标志。相比传统承轨结构(Ⅰ型枕、Ⅱ型板等),具有耐久性能好、稳定性高,预应力分布均匀、损失小,轨道板体受力性能好、抗裂度高,生产工序少、效率高,经济优势明显等特点。目前多个Ⅲ型板制板场都出现平面度超标的情况,文章结合昌赣客专Ⅲ型轨道板制板场按照质量管理的PDCA动态循环管控实践,总结了平面度控制的一些措施,其研究结论可供以后Ⅲ型板预制参考和借鉴。

CRTSⅢ型板式无砟轨道结构底座混凝土优化及开裂性能研究

对于CRTSⅢ型板式无砟轨道结构底座混凝土的优化及开裂性能,文章通过进行工作性能、力学性能、体积稳定性能试验分析,得出不同的坍落度对混凝土的抗压强度、塑性收缩及干燥收缩的影响几乎可以忽略不计,但在施工时,坍落度影响底座混凝土的泌水层,因此应尽可能降低混凝土的坍落度;增加TK-ac型减缩抗裂剂会增加混凝土塑性收缩变形,降低干燥收缩变形,因此,在添加TK-ac型减缩抗裂剂后,要做好早期保湿养护工作,减少胶凝材料用量及用水量,以降低混凝土的早期塑性收缩,提高混凝土的抗裂性能。

不同气象因素下CRTSⅢ型板式无砟轨道结构热力学响应

CRTSⅢ板式无砟轨道是我国自主研发的一种竖向多层轨道结构,其热力学响应容易受到气象多因素的影响,本文建立了桥上CRTSⅢ板式无砟轨道有限元模型并进行了模型验证,然后分析了不同气象因素(环境温度、太阳辐射、风速)对无砟轨道结构热力学性能的影响规律。结果表明:该三维有限元模型可以较好反映无砟轨道热力学性能,三种气象因素中,太阳辐射是影响结构热力学响应的最重要因素,导致轨道内多层结构较大的温度、应力、位移变化,其次是环境温度作用,风速作用影响最小,特别是轨道板的热力学响应变化幅值明显大于自密实混凝土层与底座板。研究结果有助于揭示CRTSⅢ板式无砟轨道的温度荷载效应,为无砟轨道的长期结构性能评估与养维提供重要的意义。

大跨度混合梁斜拉桥CRTSⅢ型无砟轨道快速施工关键技术

为提高大跨度铁路桥梁CRTSⅢ型无砟轨道的施工工效,以(30+46+300+97+62.395)m高低混凝土塔混合梁斜拉桥——湖杭铁路富春江特大桥主桥为背景,提出了一种工效更高的CRTSⅢ型无砟轨道快速施工方案。该方案综合考虑施工过程中温度、桥面荷载对桥面线形的影响,针对类似工程CRTSⅢ型无砟轨道施工过程中CPⅢ控制点需多次测定、线形控制方式对工期影响较大的局限性,采用在每个底座板放样断面的桥面两侧埋设测钉作为线形观测点,以测点与放样点间高差为控制指标进行放样;基于防撞墙等附属设施施工前、后的桥面线形实测数据对有限元计算模型进行刚度修正,结合CRTSⅢ型无砟轨道的构造特点,采用刚度修正后的有限元模型计算施工预拱度以控制桥面线形。富春江特大桥主桥采用该CRTSⅢ型无砟轨道快速施工方案实际节省工期20 d,在保证施工质量的基础上达到了提高工效、节省工期的效果。

地震作用下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道纵向动力响应分析

为研究地震作用下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道系统的动力响应,以11×32 m简支梁桥为例,基于有限元法和梁-轨-板相互作用原理,建立了桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路精细化空间耦合模型,分析了不同地震波及地震动强度对系统受力变形的影响.研究结果表明:与El-Centro波相比,天津宁河波对系统动力响应有显著的增强效应,钢轨应力曲线均关于跨中呈反对称分布,最大拉压应力为206.5 MPa;各层间构件受力变形曲线均关于桥梁纵向呈轴对称分布,钢轨位移线形平滑,在中跨桥右侧1/3处达到最大,为100.6 mm;轨道板、自密实混凝土层、底座板位移随桥跨数的增加呈阶梯增减变化,最大值出现于第6跨桥,轨板相对位移在最右侧梁缝处达到最大,各结构的纵向力较小;随着地震动强度的提高,系统受力变形显著增加;与设计地震相比,罕遇地震下轨板相对位移最大值增加了146.9%,可达85.5 mm,极易导致轨下胶垫窜出引发扣件失效;左侧桥台与相邻固定支座墩顶最大位移差值显著,为96.6 mm,增加了落梁风险;对于地震区桥上无缝线路,需加强对薄弱位置处轨板相对位移以及相邻墩/台顶位移的关注.

CRTSⅢ型混凝土轨道板生产建场规划

CRTSⅢ型轨道板板场规划设计应根据工程总体工期安排、制板数量、铺板计划等因素,结合当地气候、地形地质条件、板场生产规模、制板周期和生产速度,综合对比生产、运输、防洪、环保等多方案后,确定合理的位置和方案。板场规划设计可分为总体规划设计和施工规划设计,总体规划包括生产效率确定、制板台座与存板数量确定、主要设备配置和平面布置等;施工规划设计主要进行辅助工程规划设计,包括电力、给水、排水、蒸汽及其他工程管线系统规划设计等。该施工规划根据具体项目的总体规划进行。

高速铁路先张CRTSⅢ型轨道板场规划设计研究

CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板,是目前我国使用的最先进的板式无砟轨道结构形式,具有完全自主知识产权。研究采用固定张拉台座法、工厂化预制生产的先张CRTSⅢ型轨道板场规划设计。该场占地规模小,布局规划合理,能满足轨道板生产需要,并且建设规模合理,与线路工程进度相匹配,投资造价较小。

CRTSⅢ型先张法预应力轨道板制造技术研究

我国工程科研技术人员通过引进、借鉴国外无砟轨道技术,技术再创新,不断优化设计及生产工艺,自主设计研发出CRTSⅢ型先张法预应力轨道板,从而使我国拥有了自主知识产权的无砟轨道技术。通过多条客运专线实际推广应用,不断进行工程经验总结,我国的轨道板生产目前已逐步建立系统化、标准化和现代化成套技术。基于此,本文将介绍CRTSⅢ型先张法预应力轨道板的发展应用,从原材料及生产工序系统性地阐述预制生产中的技术控制要点,为后续生产提供一定的经验参考。