高速磁浮梁轨分离式桥梁与轨道设计和创新

常导高速磁浮交通正在向600 km/h运行速度迈进,可以填补高铁和航空运输之间的速度空白,但是常导高速磁浮交通现有技术采用梁?轨一体化的轨道梁结构,存在施工工艺复杂、轨道线形调整困难、经济成本高等诸多问题,难以满足600 km/h高速运行要求。通过借鉴高速铁路桥梁技术和中低速磁浮轨道技术的设计理念并进行系统创新,在国内外首次提出纵横梁式钢结构轨道板、纵横梁式混凝土轨道板、钢?混组合结构轨道板等3种不同形式的高速磁浮轨道结构,将轨道功能件从梁?轨一体的桥梁结构中分离出来形成可精调的轨道结构,并通过锚杆式扣件系统安装于预制架设整孔箱梁上,形成新型高速磁浮梁?轨分离式桥梁与轨道结构系统。该新型结构系统的强度、刚度、动力性能分析结果表明,可满足高速磁浮600 km/h运行速度要求。本研究对于常导高速磁浮的技术提升及推广应用具有借鉴意义。     

长沙中低速磁悬浮轨道梁制造技术研究

长沙磁浮快线是我国首条具有自主知识产权的中低速磁浮商业运营线,作为关键技术之一的轨道系统,轨道梁的生产成本和精度控制影响着今后中低速磁浮交通的推广使用。结合长沙中低速磁悬浮轨道梁的结构特点,从模板系统、混凝土配制浇筑、张拉压浆、养护及BIM技术应用等方面,介绍了中低速磁悬浮轨道梁关键制造技术的改进措施和控制要点;结合磁浮梁场的生产能力,对梁场主要机械设备配置进行了简述,为今后中低速磁悬浮施工项目提供经验借鉴。     

高速磁浮工程线路平面缓和曲线线型选择研究

德国常导高速磁浮系统的线路平面缓和曲线采用正弦型,但研究过程中是以钢轨道梁和定子径向布置为基础条件的;上海磁浮示范线大量采用了钢筋混凝土轨道梁,定子排布采用了以直线拟曲技术。因此,在上海线以直拟曲技术的基础上,对三次抛物线型和正弦型两种缓和曲线进行了对比分析研究,提出了采用三次抛物线型缓和曲线的建议。     

高速磁浮与高速轮轨系统主要技术参数对比分析

高速磁浮是利用电磁力将车辆悬浮于导轨上，利用直线电机驱动列车前进的铁路系统，其悬浮导向系统、轨道梁系统、牵引运控系统等与高速轮轨有着显著区别。通过线路工程、轨道工程、桥梁工程、隧道工程及牵引供电工程、运行控制工程、无线通信工程等方面，对比分析了高速磁浮与高速轮轨主要技术参数，以期为高速磁浮工程设计与技术研究方向提供参考。研究结果表明：高速磁浮对轨道结构精度、平顺性，桥梁频率、变形以及隧道内车辆气密性提出了更高的要求，设计时要求桥梁一阶竖向自振频率不小于1.1倍列车通过频率；此外，高速磁浮采用地面控制、固定闭塞方式，1个分区只能有1列车运行，其信号控制、无线通信与牵引供电三子系统间耦合更为紧密，对车地无线通信数据传输性能提出了更高的要求，牵引定位数据时延要求不大于5ms。     

高速磁浮车辆工程化制造技术研究

高速磁浮车辆是整个高速磁浮交通系统的核心部件之一,针对高速常导磁悬浮样车特性进行深入分析,结合高速磁浮原理样车试制,论述了高速磁浮列车工程化制造技术研究阶段性成果。     

时速600 km高速磁浮铁路工程筹划关键技术研究

高速磁浮铁路为复杂的系统性工程,与一般的轮轨高铁有差异,不可照搬一般铁路的施工组织设计规范。收集大量磁浮铁路相关资料开展研究,得出结论：梁上板式轨道梁较整体式轨道梁在工程筹划方面更具优势;高速磁浮隧道采用矿山法施工时与普通隧道无本质差异,但开挖、支护台架等需要采用断面有效面积>120 m²的设备;高速磁浮隧道采用盾构法施工时需要15.3 m外径大盾构设备;高速磁浮整体式轨道梁定子施工方案,定子在梁场中组装完成,梁场内设置总装车间,总装车间的主要功能是进行定子、功能件的组装及将组装后的功能件通过连接件固定在梁上;高速磁浮梁上板式轨道梁定子施工方案,定子在轨道板预制场内装配,在轨道板预制场内设置定子装配车间,装配定子铁芯、功能件等,并进行功能件防腐处理;高速磁浮三相线圈施工方案,线圈不在预制场内安装,线圈一般在现场采用定子线圈敷设车安装。高速磁浮低置线路轨道梁需要安装功能区和定子,低置线路轨道梁建议在整体式轨道梁预制场或轨道板预制场生产,并在总装车间安装功能区和定子。研究成果可为高速磁浮铁路工程筹划提供参考和拓宽思路。     

跨坐式单轨交通预应力混凝土轨道梁制作技术

跨坐式单轨交通系统的预应力混凝土轨道梁既是承重梁又是车辆的轨道，其制作精度要求很高，必须采用专用的模板。介绍了重庆市单轨交通系统中的预应力混凝土轨道梁模板的构造，并阐述了在轨道梁制作过程中应重点做好钢筋制作、预应力管道定位、混凝土拌制、成型、养护及预应力筋张拉等工序的工作。     

我国常导高速磁浮技术专利显著及对策分析

以常导高速磁浮系统领域的国内专利申请数据为基础,以国内市场竞争为背景,通过介绍常导高速磁浮系统技术,深入分析常导高速磁浮技术国内专利现状,提出我国常导高速磁浮技术的专利策略应以引进消化吸收和技术跨越相结合,在消化吸收国外技术基础上,进行技术改进、完成创新和二次创新、最终完成并申请新的专利.通过对各子系统关键技术的国产化状态分析,对国外专利信息的检索和分析研究,制定相应的专利对策,指导我国研发目标的选择,最终形成在国内甚至国外的专利竞争优势.     

考虑内腔空气影响的高速磁浮轨道箱梁日照温度场研究

高速磁浮混凝土轨道梁在日照作用下温度分布不均匀,易引起梁体变形、开裂,影响行车安全.本文以上海浦东地区的气候条件为基础,研究了日照辐射下高速磁浮混凝土轨道箱梁的温度分布规律.首先基于固体传热和流体传热理论计算了浦东地区的太阳辐射值,然后建立了混凝土轨道箱梁有限元模型,并在考虑箱梁内腔空气传热效应的前提下计算了轨道梁整体...     

磁悬浮列车复合轨道梁制造技术研究

对磁悬浮交通系统做了简介,对磁悬浮列车混凝土轨道梁的制造技术做了阐述,其中轨道梁制造技术是线路的关键技术之一。重点介绍轨道梁的特点、可调模板系统及制造要点。     

低速磁浮轨道梁的温度效应分析

建立低速磁浮轨道梁有限元模型,通过稳态热传导分析,获得上下表面温差和左右侧面温差荷载作用下轨道梁的温度场,运用热-结构耦合分析方法,计算了不同温差荷载作用下磁浮轨道梁的温度变形。计算结果表明,磁浮轨道梁的温度沿温差荷载作用方向近似线性分布,温度梯度随温差值增加而增大;在本文计算条件下,环境温度对轨道梁的温度变形影响较小,当温差荷载大于20℃时,温度引起的磁浮轨道梁竖向或横向挠度超过高速磁浮交通相关规定限值,故实际工程应用中有必要对低速磁浮轨道梁的温度效应进行校核分析。     

磁浮线路轨道梁技术方案和特点

高速磁浮交通系统的线路轨道梁型式,是线路在穿越各种工况下的工程技术方案,以解决沿线不同路段线路轨道梁布置的技术难点.介绍了磁浮线路的主要轨道结构型式、误差指标和新型轨道梁梁型.在确保线路安全性和乘坐舒适性的条件下,研发的新型轨道梁梁型可以满足系统功能的特定要求.     

高速常导磁浮交通轨道结构的主要技术特征

在研究德国运捷（Transrapid）高速磁浮交通技术资料的基础上,介绍磁浮轨道梁、功能件、道岔、供电轨和下部结构等重要部件的主要技术特征,可为完善高速磁浮线路的轨道设计标准提供依据。     

上海磁浮示范运营线的直线拟合技术

上海磁浮示范运营线采用了德国的高速常导磁吸式系统技术.由于常导磁吸式磁浮的悬浮高度有限,磁浮列车系统对轨道的几何形位提出了很高的精度要求,对施工的要求也很高.介绍了德国埃姆斯兰试验线采用的技术,主要是借助于精密的数控机床,实现了功能件上三个扭曲面的精加工和高精度的几何形态.分析了德国技术应用于上海时存在的问题,包括工期无法保证、建设成本高、维护成本高、难以推广等.指出由于机加工能力的限制,在上海无法采用德国的做法.为了解决机加工问题,提出用"直线拟合"和"曲线拟合"的设计思想对功能件进行拟合设计,以降低功能件机加工难度,减少机加工工作量,保证施工工期.实践证明,这种拟合技术是切实可行的、有效的.     

高速磁浮列车电磁兼容技术工程化应用研究

通过高速磁浮列车电磁兼容技术系统策略的研究,针对高速常导磁悬浮列车电气系统设计、整车结构布局、电气线路敷设及电气装置电磁兼容特性分析,基于车辆工序过程及作业单元,充分细化和分解技术标准和要求,明确高速磁浮车辆电磁兼容技术的工程化应用方法及措施。     

中低速磁浮交通简支轨道梁设计研究

为研究选择合适的中低速磁浮交通简支轨道梁结构型式,基于中低速磁浮交通的特点,分析国内外磁浮线路的桥梁型式及跨度;以长沙中低速磁浮为工程背景,在满足使用功能、技术经济性、美观及养护等要求下,对比分析了各梁高、梁型条件下轨道梁的差异,研究选取合理桥梁跨度、结构型式,并对梁部的构造设计和接口设计进行了初步的论述。得出以下结论:(1)对比国内外磁浮线路的桥梁型式及跨度,综合已建工程实例和长沙磁浮工程可行性研究及初步设计阶段比较结果,高架区间拟采用梁高2. 1 m、跨度25 m简支梁为主;(2)综合考虑技术经济性、施工便捷性、线路后期维护、景观效果等,轨道梁采用并置单线箱梁方案;(3)针对轨道梁进行横联设计及曲线轨道设计,同时兼顾桥上设备、电缆等的布置及疏散、检修通道的空间设置,完成其接口设计。     

中低速磁浮铁路轨道简支梁预制场规划研究

研究目的:磁浮铁路线下工程以桥梁为主。作为磁浮轨道的支撑结构,对轨道简支梁的制作精度要求很高。除了线路小半径、运梁通道和架梁场地等限制受阻而采用现浇轨道简支梁施工外,绝大多数轨道简支梁采用集中预制工法。本文重点从轨道梁结构、预制工艺关键技术及工艺流程、预制周期等几个方面进行研究,得出轨道梁预制场的规划原则、台座数量计算与确定、模板数量计算与确定等设计思路,并以示例说明。研究结论:(1)中低速磁浮轨道梁预制场规划与国铁T梁、箱梁不同之处在于:轨道梁要求预制精度更高,通过自动化系统工艺来实现;木质内模与整体钢筋一起绑扎,永久滞留在梁体内;侧模要选用可调式钢模以适应不同长度曲线梁的预制要求;只能单层存放;运梁只能通过汽车在线下运输;多座桥梁可分别同时运架梁;(2)中低速磁浮铁路施工工期较短(1. 5～2. 0年);(3)本研究成果可为中低速磁浮铁路轨道简支梁预制场的规划设计提供参考。     

常导中低速磁浮车辆竖曲线通过分析

针对常导中低速磁浮车辆通过竖曲线的情况进行了理论分析，探讨了空气弹簧的最大拉伸量和最大压缩量，计算了第1、第5模块相对车厢的最大点头角。研究成果为今后中低速常导磁浮车辆国产化提供技术参考。     

超高速磁浮车-轨道梁竖向耦合振动分析

针对超高速磁浮车-轨道梁竖向耦合振动的问题,提出一种基于轨道梁有限单元模型和磁浮力比例-积分-微分(PID)控制器模型的分析方法。为提高计算效率,整体耦合系统以磁浮力为界,分为车辆和轨道梁2个子系统,车-梁之间的振动耦合则通过PID控制器计算的磁浮力来完成。组成耦合系统的子系统分别采用振型分解法和四阶龙格库塔法计算其振动响应。为验证方法的有效性以及了解超高速磁浮车桥耦合振动特性,使用Mathematica编程进行超高速磁悬浮车-轨道梁的耦合振动分析,得到运行速度为600km/h的车辆和轨道梁的动力响应。研究成果可为超高速磁浮轨道结构设计和关键技术研究提供参考。     

常导高速磁浮交通项目速度目标值探讨

以常导高速磁浮交通系统为基础，提出高速磁浮交通系统速度目标值的分析理论和方法。首先，从系统投入方面分析了速度目标值对土建工程投资和车辆购置费的影响；其次，从运输经济学角度，分析了旅客作为消费者对交通工具的选择行为，探讨了磁浮列车服务水平(速度和票价)、项目长度(出行距离)、旅客时间价值和其他交通竞争者的服务品质等因素对磁浮交通市场份额的影响；最后，基于技术经济学方法，分析了速度目标值对磁浮交通建设项目投资效益的影响，并以项目经济效益最大化为目标，探求速度目标值的最佳决策。以某虚拟项目为案例进行演算，获得该项目的最佳速度目标值为520 km/h。