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。     

高速铁路大跨度钢桁梁斜拉桥轨道型式研究

研究目的:在总结铁路钢桥轨道结构应用的基础上,根据高速铁路大跨度钢桁梁斜拉桥和轨道结构特点,研究提出轨道结构选型原则,并对比分析有砟轨道、合成树脂枕轨道、板式无砟轨道、双块式无砟轨道的适应性,提出轨道结构选型建议。研究结论:(1)大跨度钢桁梁斜拉桥轨道结构选型应从轨道结构特性、施工性、维修性、综合经济性及环境性等方面综合考虑;(2)有砟轨道结构较为成熟,但结构自重大,养护维修工作量大,从寿命周期成本考虑,综合性能不高;双块式无砟轨道结构简单,自重较轻,但施工顺序对轨道线形有较大影响,对施工工艺要求高;(3)板式无砟轨道自重较轻,对钢桁梁桥适应性良好,且有一定的应用经验;合成树脂枕轨道结构简单、自重轻,维修工作量少,对钢桥适应性强,建议在高速铁路大跨度钢桁梁斜拉桥上研究采用合成树脂轨枕轨道和板式无砟轨道;(4)本文对高速铁路大跨度钢桁梁斜拉桥轨道结构选型有一定参考意义。     

钢桁梁桥套轨线路板式无砟轨道结构技术应用

同江黑龙江铁路特大桥是中俄两国首座横跨黑龙江的过境桥梁,根据前期工作安排,大桥主桥的大跨度简支钢桁梁上采用新型板式无砟轨道结构,直接在钢桁梁上铺设板式无砟轨道在我国是一次全新尝试。从套轨线路板式无砟轨道结构及接口设计、轨道结构各部件关键技术参数确定、板下调整层材料、室内组装试验验证以及轨道板制造等方面进行详细说明。套轨线路板式无砟轨道的成功铺设,满足了同江黑龙江铁路特大桥工程项目的建设需求,同时也为我国钢桁梁桥轨道结构的采用形式提供了一种全新解决方案。     

双块式轨枕吊装堆放受力分析

研究目的:双块式无砟轨道的轨枕为工厂预制的钢筋混凝土结构,因此轨枕吊装、堆放是双块式无砟轨道施工中不可避免的环节。当轨枕多层堆放时,下层轨枕的桁架钢筋要承受其本身和上层所有轨枕的自重。因此,应对双块式轨枕运输、吊装、施工中可能出现的临时荷载进行强度检算。研究结论:双块式轨枕的强度检算主要是对堆放状态下轨枕桁架腹筋受力进行分析,使轨枕的桁架钢筋保持正常工作状态。本文对双块式轨枕堆放层数,给出了限制条件以及施工维护指导意见。     

严寒地区钢桁梁桥四线套轨板式无砟轨道板铺装技术研究

同江中俄铁路特大桥是中俄两国第一座铁路界河桥,位于黑龙江省严寒地区,主桥钢桁梁上采用四线套轨板式无砟轨道结构,此结构在国内外首次采用。本文对钢桁梁桥上铺装四线套轨板式无砟轨道板的施工方法进行技术研究。     

双孔预应力非对称无砟轨道板设计与分析

针对我国高速铁路桥上采用的板式无砟轨道普遍存在线间排水困难和板底易出现横向裂缝问题,提出一种新型双孔型板式无砟轨道,采用有限元软件ANSYS建立三维空间模型,分析在2种不同工况下新型轨道板的应力、变形和承载力性能,并在组合外力矩作用下进行预应力非对称配筋设计.研究结果表明,新型双孔型板式无砟轨道可以有效解决线间排水困难问题,与普通无砟板式轨道相比,新型轨道板具有更好的稳定性;在竖向荷载作用下,双孔型轨道板的最大应力、位移和裂缝宽度均满足设计要求;在配筋总量相对较少的情况下,轨道板的非对称预应力筋设计可以有效减小板底裂缝最大宽度,板底抗裂程度相对于普通轨道板增大33.3%,增强了轨道板的耐久性,且经济性能良好.     

轨道板式车辆减速器的研制

分析了车辆减速器轨枕板基础存在的问题及原因;提出了钢台座轨道板基础的解决方案;采用有限元计算方法对轨枕板和钢台座轨道板基础进行了强度分析和对比;试制了样机并在现场安装使用。轨道板式减速器的研制使基础强度和寿命大幅提高。     

CRTSⅡ型轨道板结构设计

介绍了Ⅱ型无砟轨道的主要技术特点.采用当量地基梁模型、三重叠合梁模型、梁-板模型和空间实体模型对Ⅱ型板式无砟轨道结构进行了力学计算,得出Ⅱ型轨道板设计荷载.通过不同的荷栽组合对轨道板的强度、裂缝等进行检算,最终确定轨道板的配筋.简要阐述了轨道板内钢筋绝缘和综合接地方案.可以为Ⅱ型轨道板的结构设计提供指导.     

不同速度等级装配式轨道结构设计及检算

为深入研究时速80～250 km轨道交通装配式轨道技术,建立装配式轨道精细化分析模型,对轨道结构参数进行分析,综合考虑列车荷载因素、土建因素、曲线段轨道板矢距调整因素和施工因素对轨道结构参数的影响,并对轨道结构进行选型分析及检算。研究表明：(1)轨道板长度、扣件间距对轨道板受力影响较小,轨道板宽度和厚度增大,轨道板受力减小;(2)3个速度级下,轨道板长度为4.7 m,厚度统一为0.2 m,扣件间距统一为0.6 m;第Ⅰ速度级板宽为2.2 m,第Ⅱ、Ⅲ速度级板宽为2.5 m;(3)轨道板采用预应力结构,在板中开设圆孔限位;(4)装配式轨道采用“二层+回填”方案。检算表明,装配式轨道的强度可满足不同工况的使用需要。     

城市轨道交通用新型连块式轨枕设计研究

针对目前我国城市轨道交通项目普遍采用的预应力混凝土长枕及普通混凝土短枕进行了优缺点对比分析,借鉴高速铁路双块式无砟轨道中双块式轨枕的连接方式,研发设计了一种适用于城市轨道交通项目的新型轨枕结构——连块式轨枕。新设计实现了轨道精度易控、施工运输便捷、道床整体性强的设计目标。通过检算分析论证了新型轨枕具有足够的承载、抗变形能力,在城市轨道交通项目中具有较高的推广应用价值。     

桥上纵连板式无砟轨道相关技术问题分析

研究目的:桥上纵连板式无砟轨道的轨道和桥梁结构通过锚固限位装置耦合在一起,在温度力、制动力等荷载共同作用下,桥上纵连板式无砟轨道系统的受力变得相对复杂。通过本文的研究,分析相关技术问题,并在结构设计时加以关注。研究结论:直线地段桥梁墩身检算时可不考虑底座板内的温度力;底座板检算时要考虑底座板刚度的折减,并将温度力作为主力、制动力作为附加力进行检算,且应考虑底座板具有较高刚度的工况;连续通过两桥之间的短路基时,轨道系统的温度力为内力(自平衡),摩擦板上承受的力要比设置端刺时小;模态分析发现,桥梁和轨道结构的反相位振动成为轨道拍打梁面的重要原因之一。     

中低速磁浮线F型钢轨轨道接头伸缩调节器结构设计

中低速磁浮线既有的轨道约束方式和一般接头结构无法适应轨缝伸缩量超过40 mm的轨道设计要求。本设计的轨道伸缩调节器结构,将纵向间隔设置的钢轨枕单元,通过纵向连接板和筋板结构连接成一个整体;并在纵向连接板上考虑地脚螺栓式、弹条扣压式和扣板式三种约束方式,从根本上改变了既有轨道结构及其约束方式。轨道伸缩调节器结构可使桥梁和轨道之间产生相对运动,以释放桥梁过大的纵向伸缩变形,从而减小大跨度桥梁伸缩量对行车的影响。     

CRTSⅠ型无砟轨道板预应力筋破坏所致附加荷载的影响分析

针对CRTSⅠ型无砟轨道板在运营过程中出现部分预应力筋破坏的现象,本文建立CRTSⅠ型无砟轨道板及其预应力分析模型,对不同位置、不同数量纵横向预应力筋破坏引起的轨道板附加荷载进行计算分析。计算结果表明:纵向预应力筋的破坏会带来轨道板附加弯矩,引起轨道板翘曲变形;预应力筋破坏对纵横向应力峰值影响较小;轨道板整体预压力随着预应力筋破坏数量的增加而减小,其中预压力在端部损失较明显,轨道板中部由于层间黏结约束,预压力损失小于端部。预应力钢筋应力计算结果显示,预应力钢筋受力基本不受相邻预应力筋破坏的影响。     

CRTSⅢ型后张板式无砟轨道预应力损失及翘曲影响

CRTSⅢ型后张板式无砟轨道(简称Ⅲ型板)是我国无砟轨道结构的主要形式之一,其轨道板采用双向后张预应力结构,施工及使用过程中预应力损失不可避免。预应力损失影响轨道结构的受力及变形,根据Ⅲ型板预应力特征,计算施工锚固阶段及使用过程中的轨道板预应力损失,分析轨道板预应力损失对轨道结构翘曲变形及翘曲应力的影响,并得到以下结论:(1)Ⅲ型板纵向预应力总损失为158.69MPa,长期预应力损失为82.56MPa,横向预应力总损失为164.98MPa,长期预应力损失为78.62MPa;(2)预应力损失对轨道板翘曲位移影响较小;(3)正温度梯度作用下预应力损失使轨道板受压,应力略有减小;(4)负温度梯度作用下预应力损失导致轨道板受拉,应力有所增加。     

复合锚固技术在混凝土轨枕中的应用

采用分离式有限元模型,分别对复合锚固混凝土轨枕和普通混凝土轨枕中的纵向主筋与混凝土之间的相对粘结滑移进行了分析,揭示出这两种轨枕的钢筋滑移规律以及纵向主筋应力沿轨枕长度分布的不同,通过对比分析得出复合锚固结构在抑制钢筋滑移,缩短预应力筋锚固长度方面有显著作用,增强了轨枕的抗疲劳性能.     

车站桩板结构的施工工艺及应用

车站桩板结构路基是高速铁路无碴轨道的一种新的结构形式,由下部的钢筋混凝土桩基和上部的钢筋混凝土承载板组成,承载板直接与轨道结构连接。它综合了板式无碴轨道或双块式轨枕埋人式无砟轨道结构与桩基础各自的特点,充分利用桩土、板土之间的共同作用,以满足对无砟轨道强度和沉降变形的要求。综合自己的施工经验对桩板结构路基的施工工艺和应用进行了总结。     

基于极限状态法的板式无砟轨道结构检算与优化

以CRTSⅠ型板式无砟轨道为对象,根据Q/CR 9130—2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》计算了路基上预应力混凝土轨道板在列车荷载、温度梯度和不均匀沉降作用下的荷载效应,进行了承载能力极限状态与正常使用极限状态的检算与优化.结果表明:承载能力极限状态下,纵向正、负弯矩受偶然组合控制,横向正、负弯矩受基本组合控...     

板式轨道凸形挡台检算

首先介绍了Ⅰ型板式无碴轨道凸形挡台的结构及其作用,然后分别对圆形和半圆形凸形挡台进行结构分析和受力检算。凸形挡台的计算是在参考日本A型板式无碴轨道计算原理的基础上,根据力学基本原理结合建立实际力学模型进行的。最终,根据检算结果,通过分析比较两种结构,提出设想与合理建议。     

CRTSⅢ型先张预应力轨道板设计及制造技术

为进一步完善板式无砟轨道预应力混凝土轨道板体系和无砟轨道系统技术,开展CRTS Ⅲ型先张法预应力轨道板的系统研究。从CRTS Ⅲ型先张预应力轨道板型式尺寸、预应力体系选择、预应力钢筋选型和结构及接口设计方面进行论述和分析。阐述轨道板"矩阵单元法"生产工艺流程,以及钢筋骨架入模、连接器安装、预应力钢筋张拉、混凝土浇筑及养护和预应力放张及轨道板脱模主要生产工序。为降低建场成本、提高轨道板生产机械化程度和实现关键工装设备的可重复利用,提出应进一步深化轨道板制造技术研究。     

高速铁路无砟道岔用道岔板设计研究

结合国产高速客运专线道岔的具体情况,首次提出国产化客专道岔板的设计方案.采用梁—板—板有限元计算模型对我国高速客运专线42号联络线道岔板进行力学计算,分析了道岔板结构在运营、运输、施工以及在温度荷载作用下的受力状态,并对道岔板的承载能力以及裂缝控制水平进行了检算.实现了新型板式无砟轨道结构形式在我国高速铁路道岔区的铺设应用.