高寒地区CRTSⅢ型板式无砟轨道技术特点

我国在总结既有无砟轨道研究与应用经验的基础上,结合无砟轨道技术创新研究成果,研发并铺设了具有完全自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道,但在高寒地区CRTSⅢ型板式无砟轨道的应用仍需进一步研究。结合盘锦客运专线的设计与施工,对时速350km、高寒地区应用的CRTSⅢ型板式无砟轨道进行较为详细的介绍,并总结了其技术特点。对CRTSⅢ型板式无砟轨道的发展及应用具有借鉴意义。     

CRTSⅡ型无砟轨道轨道板混凝土配合比设计

轨道板的制造是高铁CRTSⅡ型无砟轨道系统技术的关键。混凝土配合比的确定是轨道板制造的关键。轨道预制板与传统混凝土制品存在较大差异,且在国内无成熟经验借鉴。目前国内的轨道板场处于消化吸收国外博格板经验和自己摸索的阶段。铁一院石武客专中心试验室会同中铁十一局武汉板场试验室通过大量的试验研究和探索,确定了较成熟的CRTSⅡ型无砟轨道轨道板预制用混凝土配合比(C55),并在生产中应用结果良好。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道横向弯曲疲劳试验

为了研究列车疲劳荷载作用下CRTSⅢ型板式无砟轨道结构横向受力性能,采用实际工程施工现场的材料及施工工艺,利用足尺模型,切割制作6个单承轨台或双承轨台的板式无砟轨道试件,进行橡胶板模拟路基上板式无砟轨道结构的横向弯曲疲劳试验,得出列车疲劳荷载引起的横向弯矩作用下板式轨道试件的应力、变形分布规律及疲劳损伤的发展形态.试验结果表明,在15.0~255.0 kN和42.5~425.0 kN疲劳荷载作用下,模拟路基上单承轨台和双承轨台的试件板中位置轨道板上表面先出现纵向裂缝,随后轨道板横向预应力筋锚固端出现由锚头向轨道板上表面的劈裂裂缝,累计疲劳500万次后,三点弯曲模式下轨道板-充填层复合板试件的自密实混凝土开裂荷载和层间滑移荷载分别减小20%~30%和25%以上,疲劳损伤、层间离缝对轨道板与充填层的协同工作性能有不利影响.      

CRTSⅠ型与CRTSⅡ型板式无砟轨道结构特点分析

无砟轨道具有整体稳定性强、刚度均匀性好、线路平顺度高、耐久性强的突出优点,满足客运专线和高速铁路对轨道性能的要求,以板式无砟轨道为例,分别介绍了CRTSⅠ型板式无砟轨道与CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构组成、板型分类、断面尺寸和对线下工程设计要求,对两种轨道系统的技术特点进行了分析,Ⅰ型轨道板比Ⅱ型轨道板制造简单、造价稍低,Ⅱ型板式无砟轨道比Ⅰ型板式无砟轨道几何精度高、结构整体性和纵向连续性好。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板力学性能试验研究

通过七块CRTSⅡ型无砟轨道轨道板的静载和疲劳试验,发现轨道板在开裂前基本处于弹性状态,其控制截面实测应变值与实体单元、板单元有限元模型的理论计算结果较为吻合,而与初等梁理论的计算结果在轨下截面偏差较大;轨道板的静力强度均满足规范要求,但疲劳强度需进一步加强,施工过程中应加强对预应力工序的控制。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土冬季施工技术

为保证京沈客专工期,某施工标段采用CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土冬季施工技术。介绍了该标段在施工自密实混凝土过程中,从原材料储存、运输过程、施工过程、成品养护四个方面所做的保温措施及温度监控工作。采用该工艺施工的CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土经检测符合后续施工工艺要求,对类似工程有借鉴意义。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道减振过渡段动力特性分析

针对高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道减振地段与非减振地段的刚度过渡段进行研究,基于车辆-轨道耦合动力仿真分析,在各级过渡段减振垫刚度按双倍递减的情况下,讨论过渡段范围每一级过渡长度和过渡级数对轮轨动力响应的影响.研究结果表明:当过渡级数一定,每一级过渡长度采用3块轨道板长度(约15 m),轮轨力幅值、过渡段与减振地段交...     

时速350km CRTSⅢ型板式无砟轨道板预制技术

新建盘营客运专线是我国首条设计时速350 km的CRTSⅢ型板式无砟轨道客运专线。CRTSⅢ型板式无砟轨道板是在汲取了CRTSI型和CRTSⅡ型轨道板技术的基础上,通过技术创新所取得的成果。主要介绍时速350 km的CRTSⅢ型板式无砟轨道板预制工艺、检验方法及关键工序作业要点,对同类工程有借鉴意义。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道底座合理纵连长度计算

根据路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道设计方案, 考虑了轨道多层结构间非线性相互作用关系, 基于有限元方法建立了不同底座板纵连长度的轨道结构空间耦合模型, 计算了轨道结构横向稳定性与整体升降温作用下轨道板、自密实混凝土和底座板的受力与变形, 分析了底座板的合理纵连长度。分析结果表明: 底座板纵连长度为2块及以上轨道板长度时, 可满足结构横向稳定性的要求; 在升温45℃荷载作用下, 随着底座板长度的增大, 轨道板纵向位移线性增大, 最大增幅约为58%, 但是应力与弯矩变化不明显; 自密实混凝土受力与变形的变化幅度较轨道板稍大, 最大拉应力为0.949MPa; 在降温40℃荷载作用下, 底座板应力受纵连长度的影响显著, 当长度达到5块轨道板长度时, 其纵向拉应力达到2.67 MPa, 接近混凝土容许拉应力。综合考虑横向稳定性与结构强度因素, 底座板合理纵连长度应控制在2~5块轨道板长度范围内。     

CRTSⅡ型无砟轨道板场建厂规划设计

按照CRTSⅡ型轨道板场的建厂规划设计流程,从板场选址、板场总体布局、各功能区设计三方面对主要设计原则及方法进行论述,列出主要参数的计算方法,并给出某CRTSⅡ型轨道板场的建厂工程实例。     

CRTSⅡ型无砟轨道板施工技术

随着高速铁路的不断发展,无砟轨道为铁路的高速运行提供了保证,CRTSⅡ型无砟轨道板作为高速铁路的核心技术,具有施工工艺新、质量要求高、过程控制重要、验收复杂等特点。结合京沪高速铁路四标段现场施工的实践,介绍CRTSⅡ型无砟轨道板的施工技术与质量控制措施。     

列车荷载下桥上CRTS Ⅲ型板式无砟轨道挠曲力与位移

针对中国自主研发的CRTSⅢ型板式无砟轨道在运营阶段的受力变形问题, 以梁-板-轨相互作用原理为基础, 考虑钢轨、轨道板、自密实混凝土层及底座板等细部结构的空间尺寸与力学属性, 运用有限元法建立了高速铁路桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路精细化空间耦合模型; 计算了列车荷载作用下轨道及桥梁结构的挠曲力与位移, 分析了不同列车荷载作用长度、桥上扣件纵向阻力及墩台顶固定支座纵向刚度对挠曲力与位移的影响。研究结果表明: 在全桥加载情况下, 多跨简支梁桥上钢轨挠曲力在支座处表现为拉力, 跨中表现为压力, 大跨连续梁主桥上钢轨挠曲力在两侧边跨表现为拉力, 中间跨表现为压力, 单线加载时2种桥上有载侧钢轨挠曲力分别达到了38、53 kN, 约为双线加载时的1/2;轨道、桥梁结构纵向力与位移最大值不同时出现在同一工况下, 需要根据不同的检算部件选取最不利的列车荷载作用长度, 并将ZK活载中的集中力设置在跨中位置; 采用小阻力扣件可以改善钢轨受力与变形, 简支梁桥和连续梁桥上钢轨最大挠曲力分别减小了35%和22%, 钢轨纵向位移分别减小了7%和5%, 但轨板相对位移分别增大了26%和30%, 需加强观测以控制钢轨的爬行; 从轨道及桥梁结构的安全性与耐久性角度考虑, 建议将墩台顶纵向刚度控制在设计值的1.0~1.5倍范围内。     

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。     

商合杭高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道用自密实混凝土性能研究

CRTSⅢ型板式无砟轨道中自密实混凝土性能及施工水平制约着高铁运行过程中的平顺性及后期结构的耐久性。研究立足于商合杭高铁,通过对比普通自密实混凝土(C1)与商合杭高铁施工中两种自密实混凝土(C2、C3)的工作性、力学性能、耐久性,得出相关结论如下:①C1配合比工作性评价劣于C2、C3,尤其是2 h后T_(500)时间、含气量均低于自密实混凝土技术要求,不满足现场施工需求;②3种配合比下力学性能发展趋势为C3C2C1;③3种配合比下56 d标准养护条件下电通量、抗盐冻损失量发展趋势为C1C2C3。     

CRTSⅢ型无砟轨道关键技术分析及工后沉降稳定性评价

为准确掌握CRTSⅢ型无砟轨道的关键施工技术及其工后沉降稳定性状态,基于成贵线施工经验总结,分析了无砟轨道施工过程中关键技术的问题及成因,并提出了相应的控制措施;同时,结合工后沉降监测成果,利用尖点突变理论和重标极差法实现了工后沉降稳定性分析,以评价其稳定状态.实例分析表明:CRTSⅢ型板式无砟轨道具有显著的应用前景,但其施工过程要求较高,易在关键施工技术步骤出现不规范问题,进而需加强关键技术的施工总结,切实规范施工,保证施工质量;同时,通过工后沉降稳定性分析,得出本次分析桥梁段的工后沉降均处于稳定状态,且随工后时间持续,桥梁段稳定性趋于增加,加之工后沉降变形趋势趋于稳定方向发展,满足后期运营要求.通过本文研究,弥补了无砟轨道工后沉降研究欠缺的短板,为其稳定性评价提供了一种思路.     

垫层弹模对CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性影响

利用大型通用软件ANSYS,建立了包括钢轨、扣件、承轨台、道床板、板间树脂、垫层、支承层、基床表层、基础底层的CRTSⅢ型板式无砟轨道三维有限元力学模型,研究了在列车荷载作用下,垫层弹性模量对CRTSⅢ型板式无砟轨道系统力学特性的影响,研究结论对于完善CRTSⅢ型板式无砟轨道设计有指导意义。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道离缝注浆修复材料的研制

为提高CRTSⅢ型板式无砟轨道的施工效率和施工质量,以新建京滨铁路JBSG-2标段为例,设计低粘度环氧树脂注浆材料对施工过程中无砟轨道出现的离缝问题进行修复。结果表明：为了兼顾注浆料的可灌性和力学性能,注浆料最佳配合比为：环氧树脂∶BGE∶固化剂∶乙醇∶各类助剂=150∶45∶66.5∶20∶4.5 g;注浆修复过后的超声波波速相比修复前更大,且更加均匀;注浆修复之后的轨道板最大横向位移、轨道板垂向位移以及底座板垂向位移相比修复前分别降低67.9%、66.7%和33.3%。表明离缝注浆材料修复效果良好,可有效增强混凝土密实性、减小位移变形。     

客运专线CRTSⅡ型无砟轨道板场土建结构设计

作为轨道板制造和存储平台的制板台座、存板台座的设计直接影响轨道板的质量、安全和效率。结合多条客运专线CRTSⅡ型无砟轨道板场设计实例,从制、存板的基本工艺和技术标准要求出发,对板场土建结构中的设计指标、荷载与工况、结构分析方法和构造等进行了分析和论述,有助于提高客运专线Ⅱ型板板场建设水平。     

CRTSⅠ型双块式无砟轨道冬季温度场试验

为探讨无砟轨道结构温度场分布,通过对成都地区CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构冬季温度场监测,分析了不同天气轨道结构温度场的变化规律.基于数理统计方法,提出了成都地区双块式轨道道床板冬季垂向温度荷载模式.研究结果表明:道床板昼夜温度变化较大,支承层温度变化较小,道床板表面最大温差17.50 ℃,支承层底面最大温差0.35 ℃;随深度增大,温度变化幅值减小,道床板温度峰值滞后于气温峰值;轨道结构最大正温差出现在14:30左右,最大负温差出现在约08:00;道床板温度沿深度呈指数函数关系.      

CRTSⅠ型板式无砟轨道底座板施工技术

底座板是CRTSⅠ型板式无砟轨道的最基础部分,是轨道板和路基(桥梁)的连接部分。无砟轨道底座板施工工艺技术需满足底座板的质量、精度要求。凸型挡台是控制轨道板纵横向移动的最重要设施,凸型挡台的标高、内在和外观质量的好坏,直接关系到无砟轨道的整体工程质量和美观。底座板和凸型挡台施工的质量是高速铁路无砟轨道工程中的重要控制环节之一。