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。

重载铁路桥上无砟轨道扣件关键参数研究

研究目的:为研究重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统关键设计参数取值,本文基于弹性地基梁理论和车辆-轨道耦合动力学理论,建立32.5 t轴重重载货车-长枕埋入式无砟轨道-桥梁垂向耦合动力学模型,分析扣件刚度、扣件间距对重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道静、动力学性能的影响规律,提出重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统设计参数取值。研究结论:(1)钢轨垂向位移和钢轨轨底应力随扣件系统刚度的增大而减小,车体垂向振动加速度、轮重减载率、轮轨力和桥梁垂向振动加速度随扣件系统刚度的增大而增大;(2)钢轨垂向位移、钢轨轨底应力、车体垂向振动加速度、轮重减载率和桥梁垂向振动加速度随扣件间距的增大而增大,但轮轨垂向力随之减小;(3)综合考虑轨道变形以及工程造价,建议重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统的静刚度取为40~60 k N/mm,扣件系统的动刚度取为80~100 k N/mm,扣件间距取为0.6~0.65 m;(4)本研究成果可为重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道结构设计提供参考。

高速铁路新型大调整量弹性长枕式无砟轨道结构研究

针对复杂艰险山区隧道内无砟轨道调整量小、基础变形病害整治难度大的问题,提出一种高度可调、主动适应基础变形的新型弹性长枕式无砟轨道。该轨道调高系统由“扣件+承轨台+枕下垫板”组成,可实现垂向-106~46 mm的调整量,适用于隧道基础变形过大地段。通过建立新型弹性长枕式无砟轨道力学模型,分析该轨道结构在不同调高状态下的受力与变形。结果表明:为满足轨道结构调高的要求,并兼具减振降噪,建议新型弹性长枕式无砟轨道的橡胶套靴弹性模量取9 MPa;该新型弹性长枕式无砟轨道在不同调高状态下钢轨位移及各部件受力均小于其限值。

新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构参数研究

钢桁梁桥由于其承载性能好和跨越能力较强等优点,在大跨度铁路桥梁中被广泛采用。但大跨度钢桁梁桥具有跨中挠度大、梁端转角大和温度变形敏感等特点,为了减小大跨度钢桁梁桥二期恒载、适应桥梁变形特性,在大跨度钢桁梁桥上采用新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构。以南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥铺设新型明桥面轨枕板式轨道为背景,采用有限元法建立大跨度钢桁梁桥上轨枕板式无砟轨道结构计算模型,研究了轨枕板结构参数对轨道受力与变形的影响,确定轨道结构的合理尺寸与参数。结果表明:轨枕板的外形尺寸直接影响其受力和变形特征;板下垫层的厚度对垫层的受力特性的影响较大;建议南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥上采用具有2组承轨台、宽度为2800 mm的轨枕板,轨枕板厚度为280 mm,板下垫层厚度为120 mm。

弹性支承块式无砟轨道精调施工质量控制分析

弹性支承块式无砟轨道具有抗列车冲击和抗疲劳作用能力强的特性,主要应用于长度大于1 km的长大铁路隧道及隧道群中。本文以蒙华铁路弹性支承块式无砟轨道现场施工为背景,详细介绍了隧道内弹性支承块式无砟轨道采用轨排框架法施工的工艺流程和轨排精调的方法步骤。得出单线断面长大隧道无砟轨道采用排框架法施工可将施工区段分为5个工作区进行轨排布设;轨排精调作业中,相邻两组轨排框架的每两个支柱点要进行2次连续精调,相同轨排框架上的每3个支柱点要连续精调,换站测量需设置10 m过渡段等研究结论,可为类似工程案例精调作业提供参考。

特长单线铁路隧道无砟轨道道床施工技术

通过研究学习国内外无砟轨道施工经验和相关资料,结合宜万铁路堡镇隧道具体情况,对铁路长大单线隧道无砟轨道施工工艺和物流组织问题进行了研究,确定了无砟轨道成套工装设备,提出了保证无砟轨道精度、耐久性条件下的快速施工方案。"工具轨排法"在铁路长大单线隧道无砟轨道施工中具有借鉴意义。

特长隧道整体贯通前先期铺设无砟轨道施工测量方法探讨

铁路特长隧道一般采用"长隧短打"施工方法,隧道洞内按铺设无砟轨道设计,现阶段在隧道整体贯通后才开始铺设无砟轨道,导致隧道施工工期无法保证。针对特长隧道"长隧短打"施工方法,探讨在特长隧道整体贯通前,在隧道已贯通段落,具备条件地段先期铺设无砟轨道所涉及到的测量技术问题,从理论上建设性地提出一个整体实施解决方案,并提出相应的保证测量精度的方法和措施。研究表明,特长隧道整体贯通前先期铺设无砟轨道施工测量从理论上是可行的。研究成果对加快特长隧道施工进度,保障隧道建设工期具有重要的参考借鉴意义。

基于极限状态法的桥上长枕埋入式无砟轨道结构设计

长枕埋入式无砟轨道在我国桥上铁路应用较少,为了能够给今后桥上无砟轨道设计和建造提供参考,在某大桥工程情况的基础上,运用极限状态法,在考虑耐久性的情况下,采用简化模型,对桥上客货共线长枕埋入式无砟轨道进行结构设计。我国铁路极限状态法设计规范尚未系统的建立起来,因此参照德国无砟轨道极限状态法设计规范进行荷载取值和设计计算。计算结果表明,桥上客货共线单层长枕埋入式无砟轨道满足静力要求,而且对桥梁的适应性较好;当配筋率达到1.1%~1.2%即可满足耐久性要求。

石太客运专线特长隧道Ⅰ型板式无砟轨道施工与造价

为了满足客运专线铁路的快速发展需要,进一步推广Ⅰ型板式无砟轨道的应用,结合石太客运专线太行山特长隧道Ⅰ型板式无砟轨道施工的成功经验,对特长隧道无砟轨道物流组织、施工测量、底座混凝土、铺板、铺轨等关键技术以及施工造价做深入详细的剖析,使客运专线铁路特长隧道Ⅰ型板式无砟轨道施工工艺标准化、规范化,为今后的客运专线长大隧道内无砟轨道的推广应用以及城市轨道交通无砟轨道施工提供有益的参考。

桥上长枕埋入式无砟轨道疲劳试验

为了研究客货共线条件下桥上长枕埋入式无砟轨道结构的受力特性与耐久性,基于应力相似原则设计一组纵梁,采用与施工现场相同的材料、工序制作出足尺无砟轨道模型,开展桥上长枕埋入式无砟轨道疲劳试验,得出客货共线条件下长枕埋入式无砟轨道模型的应力、应变与变形的分布规律以及疲劳损伤的发展形态。试验结果表明,长枕埋入式无砟轨道可以较好地适应客货共线条件下的铁路桥梁,在疲劳荷载全过程中,轨道结构整体性良好,应力、应变水平较为稳定,未出现明显的结构破坏与应力重分布现象。在4.5 Hz和12.5~37.5 kN荷载作用下,桥上长枕埋入式无砟轨道整体为受压状态,最大压应力3.3 MPa出现在轨下位置,最大拉应力1.04 MPa出现在桥面板板底位置,门型筋最大拉应力为10.2 MPa。疲劳荷载作用下,长枕与道床板新旧混凝土交界处率先出现裂缝,随后长枕端部出现朝向道床板边缘的延伸裂缝,累计300万次疲劳荷载后,道床板板中出现纵向、横向贯通裂缝。针对长枕埋入式无砟轨道新旧混凝土界面开裂问题,进行界面剂黏结性能对比试验,试验结果表明,硅灰水泥基界面剂可以有效抑制疲劳荷载作用下界面处裂缝开展。

隧道内新型组合轨枕块式无砟轨道结构分析

针对复杂艰险山区铁路隧道内区段较为严重且整治难度较大的基础变形病害,提出了一种隧道内新型组合轨枕块式无砟轨道,能充分适应轨道下部基础的变形,并基于有限元法对该结构的不同参数进行了力学分析。结果表明:为保证钢轨垂横向位移及轨道结构各部分所受拉应力值较小,建议组合式轨枕块的长宽高分别为830,276,140 mm;凹槽的深度宽度分别为80,970 mm;凸出高度为60 mm;为保证结构的整体性,建议组合式轨枕块选取聚氨酯材料;列车在新型组合轨枕式无砟轨道上运行时,其安全性与平顺性均满足要求。

道岔区长轨枕埋入式无砟轨道施工关键技术

详细介绍了道岔区长轨枕埋入式无砟轨道的施工关键技术,主要包括基标的测设、支承层施工、道岔轨排架设与调整、道床混凝土浇注等,同时,阐述了保证道岔区长轨枕埋入式无砟轨道施工质量的技术措施。其施工经验可供同类工程参考。

隧道内长枕式无砟轨道结构性能分析

针对长大隧道内轨道养护维修困难、基础上拱变形、病害整治难度大的问题,在弹性长枕式无砟轨道的基础上优化,提出了隧道内长枕式无砟轨道,通过扣件和枕下垫板组成的双调高系统进行垂向调高;基于有限元法和车辆-轨道耦合动力学理论,对其进行受力状态和参数分析。结果表明:隧道内长枕式无砟轨道可通过更换枕下垫板实现向下80 mm的调整量,列车通过时,安全性与平顺性能够满足要求;为保证轨道结构刚度合理,建议枕下垫板刚度取值在60~140 kN/mm之间。

长大隧道CRTSⅢ型板式无砟轨道快速施工技术

CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国自主研发的高速铁路无砟轨道形式,沈丹高铁是首条全线区间均采用CRTSⅢ型板式无砟轨道的高铁线路。沈丹高铁土建二标为多个长大隧道组成的隧道群,经过潜心摸索实践,克服诸多不利因素,二标在长大隧道内无砟轨道施工中取得了连贯快速的施工效果。本文总结沈丹高铁二标的施工经验,形成了一套长大隧道内CRTSⅢ型板式无砟轨道的快速施工技术。

隧道内CRTS Ⅱ型双块式无砟轨道施工关键技术

详细介绍了隧道内CRTS II型双块式无砟轨道施工过程中的一些关键技术,如CPIII点测设技术、支脚安装精调技术、轨枕振动嵌入技术等,这些关键技术能为客运专线无砟轨道施工提供一些有益的参考。

单线特长铁路隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工技术

双线隧道内整体道床的施工可以通过另一条线运输材料,布设机具和行车调度都不是难点。但在单线隧道内,施工工序的安排受到很大影响,材料机具只能摆放在避车洞内或水沟及电缆槽盖板上,不但影响作业空间,而且对盖板破坏较为严重。托架式工具轨法所采用的材料机具简单,在经过工艺改进后,可以有效解决空间狭小的问题。拉日铁路盆因拉隧道整体道床施工的成功实践,可供类似隧道整体道床施工参考。

隧道整体贯通前无砟轨道铺设的测量技术实践

以某铁路隧道工程实践为例,针对其没有建立CPⅠ/CPⅡ控制网,且前期采用线路坐标系、后期采用施工独立坐标系施工掘进的特殊情况,从施工独立控制网的可利用性分析技术、施工独立坐标系长度投影变形分析技术、隧道实际中线及建筑限界的高精度联测技术、洞外线路中线纳入洞内中线整体拟合技术、基于建筑限界满足要求确定铺轨理论中线技术等方面进行论述,提出了实测边长差异变化量的长度投影变形分析法,兼顾建筑限界的最小二乘拟合法,保证了后续掘进段落的中线与已铺轨段落的中线衔接一致,解决了隧道整体贯通前进行无砟轨道分期铺设的工程难题。隧道已经通车安全运营近3年,可供特长隧道先期铺设无砟轨道参考借鉴。

长大隧道无砟轨道工程施工技术方案比选

结合津秦铁路客运专线葫芦山长大隧道现场实际情况,介绍了无砟轨道施工顺序及技术要求;综合考虑业主工期要求,通过认真分析研究和比选,选择了成本低、施工速度快的长大隧道无砟轨道施工方案,确保了项目按期完工,取得了较好的社会和经济效益。

特长单线隧道无碴轨道施工物流组织技术

特长铁路单线隧道空间小,CRTSI型双块式无砟轨道施工物流组织十分复杂,隧道内大型机械设备无法调头,各作业工序共同使用单一的通道,作业、物流相互影响相互制约,施工干扰极大,合理地利用工作时间和操作空间配置劳力、材料和设备,提高劳动生产率,实现不间断施工,保持均衡施工进度,以达到优质高效、快速施工的目的。文章结合沪昆客专壁板坡隧道出口工区无砟轨道的施工物流组织实践,研究了特长铁路单线隧道无砟轨道快速施工物流组织技术。

特长单线隧道无砟轨道施工技术与管理

西秦岭隧道全长28236m,受地形限制,全线仅设置两处斜井。为确保施工工期及无砟轨道的施工质量,需从施工工法、作业面划分、人员机械配置、物流组织、施工组织、工艺流程等多方面进行组织与管理。文章严格执行无砟轨道管理相关制度,结合现场施工过程中存在的问题,从设计、施工及管理角度,制定了多项专项管理制度,给出了长大隧道内无砟轨道施工的优化意见,对完善长大隧道内无砟轨道设计、优化无砟轨道施工管理水平具有重要意义。