时间:2022-05-21 09:17:03
导语:在高速铁路技术论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了一篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
一、底座板钢筋网加工及安装技术
底座板钢筋网根据不同超高、不同位置和不同梁跨的配筋要求,在加工场使用胎具集中分段绑扎成型。用拖车运输至桥下,吊装至桥上指定位置。吊装施工时,要确保钢筋不破坏两布一膜滑动层和防水层。钢筋笼吊装就位后,进行钢筋搭接区域的钢筋绑扎。绑扎时要注意到搭接区的箍筋间距为100mm。钢筋笼要安装到定距垫块上边。定距垫块结构尺寸为:厚度4cm、宽度5cm、长度50cm,定距块材质与底座板混凝土相同,并配置一根直径为6mm的通长钢筋。
二、底座板钢板连接器的焊接与安装
1.钢板连接器组装。在钢板连接器两侧设计为HRB500Φ25的精轧螺纹钢,两种钢筋的长度均为2.5m。HRB500Φ25钢筋穿过钢板连接器的孔,必须露出3cm,焊接采用E502或E506焊条,焊缝的焊脚长度不小于15mm,焊接固定。
2.螺母的处理方法。后浇带钢板安装完毕后要保证螺母为松开状态,松开距离距钢板至少为3cm。在浇筑混凝土前采用手不施加预应力的方法将螺母拧紧。待混凝土初凝后将螺母松开,松开距离距钢板至少为3cm。
三、底座板模板施工技术
1.模板系统设计
(1)侧模设计。侧模模板采用5mm厚钢板加槽钢制成,每2m一节,直线段时用高度为30cm的模板进行施工;曲线段超高时用30cm+30cm的组合模板进行施工。
(2)后浇带端模设计。后浇带端模采用竹胶板开槽,保证后浇带精轧螺纹钢筋通过,开口封堵严实,制作尺寸不同的端模板适应不同超高地段。后浇带预留缺口宽度要严格按照设计要求进行,保证后续张拉连接的顺利进行。
2.模板安装首先测量放线,其次安装模板和支撑,然后安装轨道,接着模板精调、加固,最后对轨道的标高进行精调。
四、底座板混凝土浇筑技术
1.浇筑前每50m3检查一次混凝土坍落度、含气量、扩展度、入模温度指标,满足要求后方可浇筑并制作标养及同条件养护试件各2组。
2.混凝土通过泵车直接泵送入模,按照由模板低边到高边的顺序依次布料,采用插入式振捣棒振捣,梁端钢筋搭接密集区用直径30mm振捣棒振捣密实,严禁漏振。混凝土振捣时,必须从钢筋的间隙插入,插入的深度严格控制,避免破坏滑动层。在操作过程中要求快插慢拔,垂直点振,不得平拉,不得漏振,谨防过振;振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍,每点振动时间约20s~30s。
3.振动棒的作用范围必须交叉重叠。振捣器不能碰动模板和钢筋,防止接缝处混凝土出现蜂窝麻面或使钢筋骨架出现位移。插入式振捣完成后,启动整平提浆机对混凝土进行整平;同时人工配合,对于混凝土过高或过低的部位人工修整到位。混凝土初凝后开动拉毛机进行拉毛,拉毛深度1.8mm~2.2mm。
五、底座板张拉技术
在确定底座板张拉伸长量时,首先要明确底座板张拉连接的本质是对底座板结构的“纵连”,张拉连接完成后可在一个施工单元内进行轨道板的施工。张拉连接的控制要素为:温度、时间、张拉量。不同温度情况下的张拉量不同,设计合拢温度为25±5℃,大于30℃或小于0℃不进行张拉连接。当温度大于20℃小于30℃时无需张拉,直接进行连接;当温度低于20℃时,需要计算出对应的张拉量进行张拉,张拉量的计算公式为:ΔLi=(T0-Ti)×αt×Li其中:ΔLi——第i个连接器的张拉量;T0——零应力温度;Ti——张拉时混凝土温度;αt——张拉系数10-5;Li——第i个张拉连接器的作用长度。一个底座施工单元内张拉作业要严格按照顺序进行,且左右线同步。
1.K0(临时端刺起点)与常规区的张拉及后浇带浇筑
(1)张拉:底座板温度<锁定温度A.临时端刺纵连的当天,从临时端刺的自由端依次拧紧钢板连接器后浇带J4~J1的所有锚固螺母(不施加预应力的拧紧),之后临时端刺才具备了承载能力(抗拉和抗压)。B.接着按构件的温度张拉常规区中靠近临时端刺K0的2个钢板连接器后浇带BL1。C.根据张拉行程,再张拉常规与临时端刺间的钢板连接器后浇带K0。D.根据张拉行程,先张拉J1再张拉J2,同时常规区的剩余BL1的张拉可与之同时进行。E.为了保证临时端刺自由端到钢板连接器后浇带J3区段的摩擦力起作用,在张拉J1、J2后,以J2张拉行程的1/3张拉J3。至此常规区与临时端刺处的底座板张拉就已经施工完成了。纵连后浇带需在24小时内完成(温差小)。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。
(2)后浇带浇筑:底座板温度<锁定温度A.浇筑常规区的所有的钢板连接器后浇带BL1和临时端刺中的钢板连接器后浇带K0和J1。B.底座板纵连后,常规区的齿槽后浇带BL2通常也应该尽可能地进行浇筑,但是底座板温度<锁定温度时,常规区的BL2浇筑必须等待一定的时间(具体按实际温度确定),最后一次性浇筑。C.纵连3~5天后浇筑临时端刺J2处的2个BL2。至此常规区与临时端刺处的底座板浇筑就已经施工完成了。另一侧的临时端刺和常规区连接浇筑与此方法相同,可以两侧同时对称进行。
(3)张拉:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.临时端刺纵连的当天,从临时端刺的自由端用扭力扳手依次拧紧钢板连接器后浇带J4~J1的所有锚固螺母。(扭力扳手的扭矩≥450Nm)。B.接着把K0及常规区的所有BL1拧紧(从K0开始)。至此常规区与临时端刺处的底座板张拉就已经施工完成了。纵连后浇带需在24小时内完成(温差小)。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。
(4)浇筑:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.纵连完成后浇筑常规区的BL1和临时端刺钢板连接器后浇带K0和J1,以及常规区的齿槽后浇带BL2。B.纵连3~5天后浇筑临时端刺J2处中部的2个BL2。至此临时端刺已完成施工并和常规区的底座板完成浇筑。但是临时端刺剩余的后浇带要保持留空直到与下一个常规区的底座板连接完成后才可以浇筑。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。
2.K1(临时端刺终点)与常规区的张拉及浇筑
(1)张拉:底座板温度<锁定温度A.根据构件温度,张拉常规区靠近K1的2个BL1。B.再根据相应的张拉行程张拉临时端刺与常规区之间的钢板连接器后浇带K1。C.依次张拉行程,张拉J4~J2同时可以张拉常规区的BL1。
(2)浇筑:底座板温度<锁定温度A.浇筑临时端刺中K1、J4到J2以及常规区的BL1,一同浇筑。B.在等待一定时间(根据当时温度确定)后浇筑常规区的BL2。C.纵连完成10天后,浇筑临时端刺内所有BL2。
(3)张拉:锁定温度≤底座板温度≤30℃从K1开始依次拧紧常规区的钢板连接器后浇带螺母,在拧紧时扭矩应该为450Nm。
(4)浇筑:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.浇筑常规区的BL1和临时端刺区域内的K1、J4到J2,以及常规区的所有BL2。B.纵连3天后浇筑原临时端刺区域内的所有剩余的BL2。
六、结语
CRTSⅡ型板式无砟轨道桥梁底座板施工技术的科学性、合理性、高效性需要当代铁路施工人员不断地总结完善。本文通过对实际施工经验的简明介绍,旨在为初学者提供一点帮助。
作者:王骁单位:中铁十六局集团第一工程有限公司
摘要:进入新的经济发展时期,人们的生活水平有了很大的提升,科技力量也不断的壮大,对于交通运输行业的要求就越来越高,在这种情况下,铁路运输速度和服务质量也必须不断的升级才能满足人民的实际出行需求。同时,随着网络技术的普遍使用,人们在出行中也更注重是否会有便利的网络服务。将现代通信技术运用到高速铁路中,不仅能够方便了人们的出行,更对高速铁路的发展有着非常关键的技术支撑作用。文章分析通信技术在高速铁路中的应用。
关键词:现代通信;技术;高速铁路;检测;安检
近年来,铁路发展逐渐以高速铁路为主,其中对于所用的通信系统来说,组成上主要有有线通信和无线通信。相比普通铁路的通信系统来说,有线通信系统是相同的,主要的不同之处是无线通信。文章阐述针高速铁路中的现代无线通信技术,通过现代通信技术在高速铁路发展中的应用分析,阐明随着现代通信技术的不断发展,相关高速铁路也有了更加安全和高速的运行保障。
1高速铁路中加强通信技术运用的重要意义
随着现代科技力量的不断发展,相关的通信技术也在新时展中呈现了新的科技特点,数字化、互联网化、智能性、个性化及高速性等都有了明显的优势。通过现代通信技术的广泛应用,实现了用户在任何时间和地点下的视频及语音交流、数据传递等,方便人们生活的各个方面,既提升了各行业的生产效率,也提升了生活品质。随着现代经济及贸易往来的频繁,高速铁路已经成为人们出行中非常重要的一种方式。当人们在列车中能够进行商务办公和贸易沟通时,既体验了列车的高速,也突出了现代通信技术的便利性。高速公路很突出一个的特征就是运行速度非常高,提升速度必须要有配套的安全措施和成熟的技术来进行支撑。长时间的科研及分析表明,现代通信技术完全可以为高速铁路的快速发展提供有力的网络支撑,以现代通信技术为基础高速铁路通信网路,以可交互界面为辅助,能够为高速铁路操控提供更便捷的操作性,有效提升铁路操控准确性和运输速度控制。这就为铁路系统的发展提供了有力的通信系统保障。
2高速铁路中现代通信技术具体应用
2.1列车调度系统中GSM-R技术的应用
GSM-R指的是铁路全球移动系统,是一项超出GSM趋于成熟的较使用的列车运行调度技术,也是针对铁路运行中的相关移动通信需求进行设计的一项专用系统。随着科技的进步,铁路发展中速度和运输能力不断的在提升,为了确保铁路高速运输过程中的高效性和安全性,有效降低部分运输压力较大的铁路干线的承载压力,铁路系统对列车调度系统进行了业务的升级和优化处理。与此同时,还不断的调整原系统中的通信信号线的高度、性能及方向,确保铁路沿线的信号源能够完全满足实际的运输范围覆盖需求。对于弱电问题的处理方面,通过添置先进的设备来使地面和列车之间形成一个双向的无线通信系统来加以完善。GSM-R的列车调度系统,可以通过大屏幕清晰的展示列车具体的经过路线及各个站点的动态信息,调度中心以此为依据通过通信网络系统发出相关的调度指令。遇到紧急的突发情况,也可以通过这个网络平台的无线通信信息传递功能,让指挥人员能够及时了解和掌握现场的救援情况。通过与各调度人员、助理及值班人员和司机进行有效的沟通,将事件控制在最小范围内。目前的高速铁路运行,主要以无线通信列调为主。对于形成调度,可以完全借助可视化网络平台进行操作控制。并能够通过网络平台实现列车驾驶员、调度值班员和车站值班人员的信息通信,确保列车运行中的各项调度的协调性和高效性。
2.2高铁安检中通信技术的应用
铁路运行过程中的安全监控也是非常重要的一项组成。在科学技术不断发展的今天,相关的铁路信息化建设也在不断地进行新的发展思路探索,要想实现铁路运输系统中车辆安全监控的高标准化体系建设,就必须强化通信信息及网络技术在列车安全运行中的控制管理。比如,通过动态成像的形式监控列车的运行故障,采用列车主轴运行温度的红外线智能跟踪控制等。形成以多专业、多层次及不同部门共同参与的综合监控体系,尽而实现全面实时监控整个高铁线路运行安全。特别是对于短距离WIMAX和WIFI的无线通信技术的相互结合运用而形成的传感器,可以与具体的有线线路联合形成共同的网络模式,为铁路的安全监测系统提供了有力的移动装备条件。通过每30公里一个的红外线探头安装模式形成的红外线的探测轴温系统,可以对运行中的列车进行轴温的红外测试,并结合适用于60万辆的列车配备标签RFID来进行检测,确定不同车牌号的每一根轴轮温度。目前的发展中对于这方面的应用还集成了报警系统、分散检测系统、网络运行及信息共享、远程控制等多项系统于一体的防范预警体系,大大提升了列车运行的安全性。含THDS、TPDS(地面安全监测运行系统)、TADS(轨边早期故障诊断系统)等多个系统在统称为铁路列车监控安全系统。这个系统主要借助网络、智能操作与信息技术形成的列车集中数据处理、智能操作和信息共享、安全监控的多项操作系统。铁路总局对所有车辆建立了动态信息库,可以准确掌握目前列车的承载情况、车载内容及行驶轨道、车辆具体位置。对于安全监控系统的运行中,必须加强网络安全的建设,将内部访问和外部远程访问充分的分力,以身份认证的形式来实现技术和信息的交互。通过现代计算机技术中的平台控制操作、路由器及防火墙等多项技术来综合进行调试维护。
2.3高铁在线监测系统中通信智能化的应用
高速铁路中列车的行驶速度,经过多次的提速,已经达到了300公里每小时。随着列车速度的不断提升,相关的线路及通信配套技术必须要得以提升,必须为高速铁路建立配套的巡检系统。巡检系统的检测首先确保人身安全,对于高速运行的车辆后续的装备建设,必须通过智能化的在线检查才能够把握准确。通过在机车车体上的安装轨道动态检查设备,监控列车的运行速度。当车体振动速度超出限值,就会进行加速值和坐标信息的高速存储分析,尽而为车速的调整提供有力的数据参考。结合高速摄像技术和GPS定位技术、图像处理技术等,可以清晰的拍摄高速钢轨表面,进而识别和诊断故障。这种高速拍摄系统使用非常方便,可以直接安装在轨道或者是行李车上。拍摄系统还具备对各种列车一些损伤及轨缝的识别功能。对于机车擦伤系统重传感器、配线配管及分线箱的综合功能协调检测也为列车运行安全提供了保障,也实现了高速铁路的现代化和高速化运输保障。
2.4高速铁路智能运输系统的应用
基于铁路的智能运输系统主要是以电子、通信、自动化控制系统与技术等多方面的先进技术集成,实现铁路运输系中的信息采集、传输、共享、处理操作,通过较低的成本得到较高的运行效率和安全保障。最新铁路智能运输系统以铁路地理信息系统、行车安全监控系统及客车综合调度子系统及车票售卖系统为主要的核心内容。其系统运行特点主要呈现三个优势:①智能化,通过先进的网络技术和智能操控技术实现列车启动、运行及停止的准确信息控制。监控铁路过往车辆的运行状况,实现列车的运行调度和信息服务功能;②高效性,通过先进的智能运输系统,及时反馈救援信息,提供优质的导航、运输及电子商务服务;③综合协调性,铁路智能系统是集多种控制权限于一体的系统,人机之间的交互高度协调,并且能够将客流信息及时反馈给列车,列车也会运行信息快速的反馈给客户,实现客户、列车及线路的高度协调性。
3结束语
总而言之,在近几年的铁路运输发展中,随着科技力量的不断雄厚,相关的铁路也进入了跨时代的高速发展阶段。客运和货运的运行速度、承载规模都有了很大的提升。我国铁路的网络化发展模式在高铁、客运及货运专线、城际铁路等的发展中逐步走向完善。随着铁路高速化的发展,相关的现代通信技术在其中的应用也日趋成熟。同时也正是因为通信技术的应用,才为高速铁路运行的安全性,精准性和高速性提供了有力的保障。
作者:谢刚强 单位:中铁十局集团电务工程有限公司
摘要:高速铁路在我国的发展历史不长,针对日常工作中存在的行车人员业务能力不强、非正常应急处置能力差、北方地区冬季除雪难度大等问题,提出改进高速铁路车务技术管理工作的建议,即加强车站行车人员培训和资质管理,强化非正常情况下的应急演练和培训,探索道岔除雪的有效方法,做好新开通线路提前介入工作,加强施工和维修工作组织。
关键词:高速铁路;车务;技术管理;行车组织
1高速铁路车务技术管理现状
目前,我国已是世界上高速铁路发展最快、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。截至2015年年底,我国高速铁路营业里程已经达到1.9万km,居世界第一位[1]。通过原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新,我国高速铁路在高速动车组、接触网、牵引供电系统和列车运行控制系统等关键技术方面取得重要突破,同时建立了一整套完善的运营管理制度和运行机制,保证了我国高速铁路的安全运营。作为安全生产的重要一环,加强高速铁路车务技术管理至关重要。高速铁路车务技术管理工作主要包括技术设备操作规范化、规章制度合理化、业务培训常态化、应急处置程序化、人员结构阶梯化等方面的内容。由于我国高速铁路的运营历史还不长,车务技术管理工作还需要在运营实践中不断积累经验并做出改进。1.1新职行车人员业务能力不强高速铁路运营阶段主要安全风险点是非常站控下的车站作业失误,高速铁路车站值班员非常站控模式下的业务处理能力仍存在不足[2]。①部分高速铁路车站值班员破格从既有线信号员、助理值班员中提拔,虽然在高速铁路开通前进行了系统培训,但没有实际操作和现场实践经验,指挥日常行车仍有一定压力[3]。②日常培训少,车站值班员对非常站控和车站人工操作方式接发列车作业标准掌握不熟练。③日常对车务终端及CTC设备操作少、不熟练,对车务终端和CTC各种功能按钮的使用不清楚,遇特殊情况转为分散自律控制模式下的车站操作方式或非常站控时手脚忙乱,业务生疏。1.2非正常应急处置能力有待提高部分车站值班员对高速铁路非正常行车知识掌握不足,应急处置能力较弱,对非正常作业感到生疏。部分车站值班员理论上清楚非正常行车,但没有实践经验,对非正常行车处理程序、现场组织、准备进路、行车凭证等关键作业环节只停留在纸上谈兵的阶段。此外,高速铁路非正常行车作业进路准备是由车务、工务、电务共同配合完成的,车务人员负责确认道岔位置开通正确,工务人员负责确认道岔几何尺寸达标,电务人员负责确认道岔密贴,各部门在非正常作业组织及配合上达不到默契的程度。1.3北方地区冬季除雪难度大冬季行车最忌讳大雪天气,全路现有的融雪设备能够解决小雪问题,但是遇到冰雪灾害天气不但不起作用,反而增加除雪难度,导致道岔无法转换。目前高速铁路线路多采用具备自动保护功能的18号及以上道岔,当道岔转换过程中遇到障碍物造成无法密贴时,转辙机自动断电,造成道岔四开状态,室内设备报警提示,行车人员需要到现场进行除雪,甚至需要手摇道岔准备进路。沈阳铁路局高速铁路线路均地处或穿越高寒地区,冬季道岔除雪难度相当大,如遇连续降雪,很可能会造成车站憋堵,影响列车正常运行。
2改进高速铁路车务技术管理的对策
2.1加强车站行车人员培训和资质管理(1)加强日常培训[4]。在理论培训的基础上,重点进行实作演练,帮助车站值班员积累经验。演练重点是分散自律模式及非常站控模式下的车站操作,应充分利用维修天窗进行演练;不能与维修天窗结合时,应单独向调度所申请天窗演练。(2)建立考核机制。经过一段时间的理论和实作培训,要定期对车站值班员进行考核,考核可进行模拟演练,通过车站演练板进行模拟,或通过现场设置故障的方式进行考核。同时建立奖励机制,对考核优秀的给予奖励,激发车站值班员的求知积极性。(3)加强资质管理。严格准入限制,高速铁路车站值班员上岗前必须经过铁路局高速铁路岗位资质培训,考试合格具备资格后方可上岗作业。2.2强化非正常情况下的应急演练和培训(1)加强应急处置的指导[5]。站段应成立行车故障处置指导组,在出现故障时能够及时对车站值班员进行指导,确保车站值班员正确地办理接发车作业。遇车站行车设备故障需要办理非正常接发车列车,或设备出现异常无法正常办理时,设备故障指导组应立即赶赴现场,根据车站值班干部汇报的情况,指导现场进行设备故障应急处理。(2)明确应急处置程序。首先,明确信息通报程序,印发各种非正常情况时的处置程序指导书,如接发列车进路道岔无表示应急处置程序、接发列车进路道岔挤岔应急处置程序、进出站信号机故障应急处置程序、接发列车进路轨道电路故障应急处置程序,以及全站信联闭设备停电应急处置程序等。在每个故障程序中分别就发生故障时登记通知、检查确认、行车方式、接发列车、设备恢复及各个程序的要点进行提示。(3)做好非正常演练和培训。站段要建立培训演练制度,定期由车站组织站区工务、电务部门参加非正常培训和演练活动,演练时由电务部门设置故障,根据故障现象进行演练,车站值班员按照故障应急处置程序办理,最终铭记于心。2.3探索道岔除雪的有效方法(1)做好除雪分工包保工作[6],明确包保任务,人员不足时可在既有线抽调人员参加高速铁路车站除雪,建立既有线和高速铁路站互帮互助制度。(2)不断改进道岔融雪装置,发挥道岔融雪装置的作用,如在道岔根部可适当增加加热条,增大融雪范围。(3)掌握除雪技巧,明确除雪方法及关键部位。①入冬前组织除雪演练,针对以往除雪中出现的共性问题进行总结,请有经验者讲解和演示,学习者亲自模拟练习。②拍摄除雪视频做成课件,建立丰富的除雪培训资源,对相关人员进行培训。2.4做好新开通线路提前介入工作(1)安排提前介入人员到已开通的高速铁路车站进行跟班学习,最终达到能独立顶岗的程度。此外,安排到高速铁路调度所学习,了解列车调度员的作业过程,使提前介入人员在线路开通后能够较快地进入工作角色。(2)在安全管理、规章管理上提前入手[7]。不照搬照抄既有线的办法,借鉴已成型的高速铁路车站的制度办法,结合实际进行完善,确保安全管理、规章管理严格规范,切实有效。2.5加强施工和维修工作组织高速铁路施工或维修作业多安排在夜间垂直天窗进行,作业时存在照明条件差、作业人员精神不集中、施工或维修机具容易遗漏等不利因素,为此,应采取多种措施保证施工和维修作业的安全。①作业前施工或维修主体和配合单位做好安全预想,针对施工或维修中可能遇到的问题制定预防方案,并对施工或维修作业人员进行培训[8]。②施工或维修结束后“2人1次”检查钢轨、线路、通信信号及接触网设备的安全性,施工或维修器具使用和回收登销记情况,共同排除线路上可能存在的险性障碍,保证行车安全。③施工或维修结束后总结施工方案优缺点,制定问题的整改措施,最终降低高速铁路行车事故概率,减少不必要的经济损失。
3结束语
车务技术管理工作是铁路运输的关键环节,是实现铁路安全、迅速、经济、便利地运送旅客和货物的最重要一环。高速铁路应用了大量的新技术、新设备,其运营组织模式也有别于既有线,这些都给车务技术管理工作带来新的挑战。如何适应高速铁路的技术设备和运营组织条件,有效地开展高速铁路车务技术管理工作,还需要在实践中进一步探索。
作者:孙志辉 单位:辽宁铁道职业技术学院
【摘要】
随科学技术的飞速发展以及人们生活水平的不断提高,乘客对于铁路运输的服务质量及运输速度都提出了更高的要求。当前高速铁路正以其服务质量好、运输速度快以及安全性能高等特点,引起了人们的广泛关注,然而人们更加关注的是当提高了列车的运行速度之后,其通信技术是否还能真正满足高速铁路的运行要求。本文就高速铁路运输中应用到的通信技术进行阐述,为相关研究者提供理论参考依据。
【关键词】
通信技术;高速铁路
高速铁路中所用的通信系统主要由两个部分组成,即有线通信部分和无线通信部分,有线通信部分基本上与普通铁路的通信系统相同,不同之处主要是无线通信部分。下面我们主要对应用于高速铁路中的现代通信技术进行阐述,让人们相信现代化的通信技术完全有实力为高速铁路的发展保驾护航。
一、高速铁路应用现代通信技术的重要性
在科技高速发展情况下,现代通信技术也朝着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化等各个方面发展,通过现代通信技术的有效应用,使用者能够在任何时间、地点通过视频、数据以及语音等实现信息交流,提升生活品质,提高工作效率。在高速铁路中应用现代通信技术,不但能够让列车上的乘客真正感受到现代化通信技术带来的方便与快捷,还能让乘客坐在车厢中犹如坐在办公室一样,完全不受任通信硬件设施的阻碍,正常的与外界进行信息传递,获取自己想要的信息资源,实现移动办公。高速铁路的重要特征之一就是运行速度高,不仅运行速度高,还要更安全、更方便,自然技术要求就更高。然而想要实现这些要求,必须要通过现代通信技术来支撑,只有构建出技术先进、功能完善的通信网络,并辅以界面友好的交互界面,才能够实现高速铁路的自动控制、提升运输速度及运输效率,给铁路系统提供出全方位通信业务。
二、高速铁路中应用现代通信技术
高速铁路应用现代通信技术范围比较多,本文就选择几个重要方面阐述其应用。
2.1将GSM-R应用于列车调度系统
GSM-R是GlobleSystenofMobileforRailway的缩写,意思为铁路移动全球系统。它是为了满足铁路在移动通信方面的特殊需求而设计的专用系统,在系统功能上已经超越了GSM,是一项比较成熟的实用性技术。近年来由于铁路的提速以及铁路运输的不断发展,为了能让运输过程变得更高效、更安全,列车调度系统针对那些运输压力大的铁路干线,都陆续开通了某些新的数据业务,以便缓解通信方面的压力。除此之外,还必须对原系统中的天线高度以及天线方向进行适当的调整,使沿线的场强能在覆盖范围上得到拓展;而弱场问题要想得到有效地改善,就应该添置相应的设备让地面与列车之间形成一个双向无线通信系统。采用了GSM-R列车调度系统,能够将列车运行经过地点以及沿途各个站点动态情况显示在大屏幕上,调度中心经过网络就可以发出各种指令。一旦出现突发事件,能够利用该网络平台通过无线通信业务,指挥人员能够实时掌握各个救援情况,掌握调度人员、助理值班员、车站值班员及机车司机等,能够及时指挥与控制事件。如今高速铁路上主要是采用无线列调为主,通过该网络平台能够轻松进行行车70InternetApplication互联网+应用调度,实现机车司机、调度员及车站值班人员间通信,以及机车司机、车站值班人员与运转车长间各种通信。
2.2应用于安全监控车辆系统中
随着科学技术的不断发展,铁路部分在其发展过程中,也提出了必须继续深化铁路信息化建设的要求,而要想真正达到这一要求,必须要采用通信传输技术与信息网络强化安全运行控制管理。主要是以动态图像监控货车运行故障、红外线探测轴温智能跟踪等,联合形成多专业、多层次及多部门安全运行监控体系,进而确保整个运行线的安全监控水平。尤其是应用了短距离WiMax及WiFi的无线传输技术有机结合的传感器,以及长距离的有线线路共同形成网络,给铁路安全监控提供移动装备条件。在红外线探测轴温系统中(THDS),每间隔30公里就需要安装上红外线探头,用来测试红外线的轴温,同时结合六十万辆的货车配备RFID标签,能够检测车辆号码及每一根轴轮温度,如今在这个方面已经逐渐实现了集中报警、分散检测、网络运行、信息共享及远程监控的防范预警体系,提升了车辆安全能力。同时还在机车与客运车辆上加设传感系统,能够静态和动态测定线路钢轨、隧道及桥梁的数据,进而实现了双重检测监控,有效提升了高速铁路运行中整体安全系数。除了THDS之外,还有TPDS(地面安全检测运行状态系统)、TADS(轨边诊断早期故障系统)等,这些系统形成铁路车辆监控安全系统,该系统主要是应用网络化、智能化及信息化技术,实现了对高速客货车进行数据集中、动态检测、联网运行、信息共享以及远程监控。如今所有货车车辆与机车上均安装上了电子标签,在各个编组站、区段站、分界站等都安装上了地面识别设备,还把车号识别信息传送到铁路总局。总局中建立有全路车辆的动态库,就能够计算出各个路局目前车辆的保有量,经过和确报信息匹配,就能够掌握车辆是空还是重状态,以及重车装置的内容与去向,掌握车辆的位置、机动车的位置等。同时安全监控系统中所用通信网络也在逐渐加强自身网络安全建设,其一是实行了外部访问服务网、生产服务网以及内部服务网三者分离,内外网间需要通过身份认证进行动态隔离与交换技术。主要涉及到了计算机控制平台、路由器、防火墙等各个系统的调试。现在如果有500个事情同时并发,隔离装置能够在两秒之内进行控制;并且采取统一IP地址,构建出身份认证体系,每一个铁路局与总局分别构建出IA,这样来构成身份认证体系。其二总局通过广域网和局域网实行公匙加密技术,就实现了信息加密传输等各种控制。
2.3将智能化应用到在线监测系统中
经过几次大提速之后,一些区段中货车行驶的速度已经达到了250公里每小时。随着列车的速度提升,自然对线路、配套设施以及车辆都提出了相应要求,所以必须要建立一个连续的及密集型的巡检工作。同时列车高速运行时,巡视检测一定要将人身安全作为第一要素。在进行作业时一定要密切观察来往车辆,及时到下道避让。因此使用智能化在线检测非常重要,也是解决运行装备的巡检工作合理方案。通过移动设备检测固定设备技术措施,极大满足了线路中密切巡检所需。比如机车上装上了轨道动态检测设备,能够检测轨道的线路状况,一种方法就是测出轨道的基本参数,这种装置大多数安装到机车的车体上,而机车的监控记录器就是记录里程错表与车速,一旦车体的振动速度超过了门限值,能够将测到的加速值和坐标信息、车速共同放进储存器中,再经过转储器将数据转送到微机打印检测结果。另外一种就是和高速摄像技术相结合,同时应用上GPS定位技术、图像处理技术等,能够高速拍摄出钢轨的表面,同时进行故障识别与故障定位。这种智能系统安装比较便利,可以安装到轨道车及行李车上,还可以安装到客车上,在行驶中不间断高速拍摄钢轨情况,自动将故障情况判断出来并且确定出精确里程。当然该检测功能并不单一,而是要包含自动识别擦伤、掉块、裂纹、错牙,还要自动检测轨缝等等,将这种智能化的在线检测系统使用到线路与客运专线上,就可以代替人工进行作业,而具备了高速度、高效率、全天候等各种作业特征,实现数字化检测结果,进而形成了线路的图像数据库。在线检测机车车辆的踏面擦伤系统属于检测车轮状况装置,主要是检测车轮的局部擦伤或者踏面损伤,一旦发生这些故障能够准确预报出超差车辆擦伤大小以及位置,避免因车轮和轨道之间碰撞造成轴承损坏或者钢轨毁坏,进而引发出列车事故,保证了高速铁路运行安全。这种检测系统是室内设备与室外设备两个部分共同组成。室外设备包含了振动传感器、车轮传感器、配管配线、室外分线箱以及相关附件;而室内设备主要包含信号采集电路、工业控制计算机以及信号预处理装置。事实上高速铁路许多地方都应用上了现代通信技术,比如车列尾部的风压无线传输监控系统、铁路智能运输系统等各个方面,这样实现了高速铁路现代化、高速化,同时也加大了安全性。
三、结束语
随着近些年科学技术高速发展,我国铁路发展到了跨时代阶段,并且客货列车都进入到了重载、高速的现代化水平。特别在高速铁路、货运专线、客运专线以及城际铁路大规模建设,都促进了我国铁路的网络化发展。在发展铁路同时应用现代通信技术在必然趋势,也是提速、确保安全的有力保障。
作者:朱正凯 单位:中铁十一局集团电务工程有限公司
摘要 随着国民经济快速的发展,人民生活水平逐渐的提高,对此,在铁路的运输方面也提出了更高的需求。高速铁路凭借安全舒适、快速等优势,成为当代最主要的交通运输工具。因此,在工程质量方面也提出了更高的要求。由于在软土地基上进行修建高速铁路,必须要控制好技术质量以及基本特性,更需要控制好地基施工后所出现的沉降量以及差异沉降量,它作为稳定高速铁路轨道的重要因素。对此,本文详细介绍了在高速铁路修建中具有代表意义的设计、施工控制以及各个环节中的技术试验并加以研究。
关键词 高速铁路;路基;试验
由于高速铁路具有安全舒适、速度较快等一定的优势,当前,已逐渐地成为了中长距离运行最为重要的交通运输工具。然而,由于轨道结构的主要基础就是路基,所以其刚度和强度以及在稳定性方面,在满足运营的条件下应把轨道的参数规定在标准的范围之内,同时也是保证列车的安全、高速以及平稳的基础条件, 所以,客运专线在对于控制路基的变形和填料的质量,特别是在对于工后沉降的控制方面,都必须加以严格的控制。对于在软土地基的范围领域里,对其进行勘察和设计以及在控制施工质量方面有着更高的要求。软土地基的因有着一定的复杂性,并且没有足够的建设经验等因素,所以在建设大规模的客运专线时, 必须要选择具有代表性的软土地段进行试验,进行勘察和设计以及在控制施工质量等每个环节都需要进行深入的研究,这不仅可以为建设高速铁路提供有效的参考价值,还可以对其进一步的完善修改提供相关的有利依据。
1 修建高速铁路在软土地段的技术要素
1)对于软土地基的有效勘察以及选取参数的精度可以有效的控制好软土路基的沉降变形与稳定性的基础因素。当前,在对软土地基进行勘察时,一般是应用勘探技术、土工的试验等相结合的勘察方式,而不同的测试手段所获得的结果也是存在一定的差异性。因此,需要对现场试验实测的有效数据进一步的研究分析,所以,在选用科学合理的设计参数和有效的勘察方式,对提高勘察的准确度是非常有利的。
2)在进行修建高速铁路中,在对路基的主要结构以及填料的质量控制和压实质量的标准上都有着一定的严格标准。在对于所应用的填料需要在现场进行填筑试验,并获得路基填料的方法以及技术参数和工艺、压实质量的检验方法等,同时通过了模拟的动力试验的可评价动力特征,主要表现在:(1)验证合理的设计方案可行性;(2)可以指导全线路堤的设计和施工工作。
3)由于软土所特有的固结特性会影响到处理措施,同时软土在原位强度和结构性等方面对计算沉降的准确度有很大的影响。所以,经大量施工实践证明,由于软土路堤的工后沉降控制是可以受到勘察以及设计质量的直接影响,并且与路堤的填筑速率、施工的质量以及对地基的处理工艺等方面都有着密切的联系,因此,可以通过对现场进行试验并获得相应的施工参数,并有效的指导项目施工。
2 对于软土地基的有效勘察
1)对于在进行勘探以及测试点布置密度主要就是根据软土的地层结构、成因类型和硬底横坡等,确定软土空间的变化特点。在进行对软土地基勘探时需要采取原位测试方法和钻探方法相结合的勘察方式。在控制钻孔的数量时需要根据地基土自身的均匀性以及设计要求来确定,同时也反映出在压缩层的深度里,所有岩土层物理力学的性质;
2)在原位测试和钻探方法中主要包括了十字板的剪切试验、静力触探、应力铲的试验以及螺旋板荷载试验等,对于这些方法的应用主要是根据地层岩性的特点,以及对于建筑物的规模、类型和基础等情况确定的,同时应注意测试的方法;
3)在确定试验项目和试验的频度上一般是根据工程的主要类型,在拟选用地基的处理方案和软土的特点等方面进行确定的,通常把高速铁路的地基土主要的设计指标分成变形指标与强度指标两种。
3 对于软土地基的处理
1)在进行塑料排水板的机械施工中,由于静压式的插板机无论在经济成本还是工效以及对环境的影响等方面都是好于振动式的插板机,然而振动式的插板机在进行对地层穿透的能力方面是好于静压式的。所以,在两者都可以穿透地层处理塑料的排水板时,应优先应用静压式的插板机,如果选择静压式在较困难的地层处理时,需应用振动式的塑料排水板机械进行处理;
2)对于软土地基在进行选取设计参数时,需要在土工参数的统计分析基础上、原位的测试以及要结合地质背景等进行综合分析以后,并提出科学的合理参数。在通过对现场的观测数据分析后,并提出了对软土地基沉降的计算方法以及工后的沉降推算。鉴于对软土地基沉降时间的控制以及工后沉降推算的可靠性要求,在软土地基进行填筑完成以后必须要确保达到一定的放置调整期,从而达到可以有效的控制工后沉降的要求;
3)由于应用不同的地基处理方法以及在不同结构物之间的剩余纵向差异的沉降会较明显,所以,对于地基的处理方法以及不同结构物的类型可以直接影响剩余纵向差异沉降的重要原因。因此,进行设计时在同一工点需避免应用不同的处理方式,如果不能避免需要考虑在不同的处理方式以及不同的结构物之间进行设立过渡段,并且确保必要的放置时间,从而降低在不同工程类型间的沉降差异,如果在放置后出现存在较大差异的沉降地段,就必须要根据实测沉降资料来应用预压等处理方法。在根据计算路基的沉降值和实测值时所出现的差异,可以开展以信息化进行管理和施工,以及通过进行信息化管理的实施办法,在一定程度上是可以有效的控制工后沉降的重要方法;
4)在软土地基经过搅拌桩的加固以后,对于地基土的特性会在很大程度方面有所改善,主要表现在通过施加荷载以后,其沉降量会较小并在很短的时间内完成,一般是应用预压的方式等以降低因后期荷载所引起的沉降问题,满足了轨道铺设的需要。另一方面,在应用排水固结法进行加固地基时,在加固后仍是松软土地基,进行后期的荷载施加以后仍然是排水固结的特性,则沉降会较慢,所以就很难达到轨道的要求。对此,是否可以通过长期的超载来降低后期荷载所产生的沉降问题,需进一步进行研究。
4 结论
总之,在高速铁路软土地基的试验过程当中,必须要以科学合理的管理体系从而保证有利开展试验项目,并且有效的控制好其质量和成本、安全管理等重要因素。在进行实施项目前必须制定详细周密的策划准备,同时也是确保开展试验研究的基本条件,也只有做好充分的准备工作,在试验研究中才可以确保施工技术的正确性,以达到预期的理想目标,获得一定的研究成果。
摘要:京津城际高速铁路为我国第一次引用德国博格板式无碴轨道施工技术修建的高速铁路,设计时速为350km/h。在学习德国引进施工技术的基础上,结合我国实际情况,在施工过程中研究摸索了一套切实可行的无碴轨道底座板施工方法。
关键词:京津城际高速铁路;CRTS Ⅱ;博格板;无碴轨道;底座板铺设
随着世界高速铁路的发展,尽管无碴轨道初期造价比有碴轨道高,但由于其具有轨道平顺性好,整体性强,纵向、横向稳定性好,结构高度低,几何状态持久,以及低维修量,社会经济效益显著等优点,在国外越来越受到重视,越来越多的国家都在致力于采用和发展无碴轨道工程技术,并取得了长足发展。毫无疑问,无碴轨道工程技术在世界高速铁路上的大范围应用将是大势所趋。
博格板式无碴轨道改良后的CRTS II型板式无碴轨道,在世界上是第一次在长桥上应用,无论是在施工难度上还是在施工安排上都是一个重大的挑战。混凝土底座板施工质量的好坏是整个无碴轨道系统的关键点也是难点。在施工前期和施工过程中,进行了无数次的模拟试验,对测量、钢筋的绝缘、模板的选择、混凝土浇注,材料性能试验及选择等方面做了大量的工作,总结了一套行之有效的经验数据及工艺流程。
一、施工准备及工序流程
无碴轨道施工前需对桥梁、路基、设标网、沉降及变形评估、应急网导线基准点和水准点进行交接验收。
桥梁的检验项目为高程0,-20mm;梁缝相对高差10mm;桥面排水满足六面坡及坡度要求;桥面预埋件;防水层;平整度3mm/4m;伸缩缝;路基的检验项目为中线高程±10mm;路肩高程±10mm;中线至路肩边缘距离0,+20mm;宽度不小于设计值;横坡±0.5%;平整度不大于10mm。
底座板施工工序:施工准备滑动层铺设硬泡沫塑料板铺设钢筋、后浇带连接器安装底座板模板安装混凝土浇筑养护。
二、滑动层及硬泡沫塑料板施工
在桥面和底座板之间的滑动层由两层土工布构成,两层土工布之间铺一层聚乙烯薄膜。
铺设滑动层前,对梁体表面进行仔细清理,桥梁防水层上表面不得残留石子或砂粒之类可能破坏滑动层的磨损性颗粒,桥面油污用洗洁剂清洗干净,以免影响与桥面的粘结效果。
1.铺设从支座活动端开始,到桥梁固定支座端的连接锚固螺栓为止。
2.铺设第一层土工布:采用胶合剂将其粘贴在桥梁防水层上,胶合剂的层厚必须合理选择,每片32m梁用西卡胶或波士胶约为1.9kg,使土工布将其完全吸收。铺设第一层土工布时,应当尽可能连续整块铺设,也可将土工布对接,因为此时胶合剂已将其固定在桥面上。但每块的最小长度为5m。在土工布纵向三个30cm宽的带上涂胶合剂。
采用人工推滚土工布卷铺设,速度要慢,注意好底座板边线内都铺上布,由于一般厂家制造土工布宽度为3.10m,铺设完要宽于底座板宽度2.95m,一边铺一边拉平,不得起皱。
3.铺设聚乙烯薄膜:在第一层土工布上铺设聚乙烯薄膜,薄膜不得起皱。在接缝处采用熔接的方法处理。每块的最小长度也为5m。土工膜在夏天高温下容易变形起鼓,造成底座板变薄及下底面不平。可以在铺设完的土工布上浇水降温,或铺设完滑动层后尽快的摆放钢筋笼和立模浇筑混凝土,不宜铺设完后长时间暴露在阳光之下。
4.铺设第二层土工布:第二层土工布必须连续整块铺设,不留对接缝,从距离活动端1.4m开始至桥梁固定锚栓处为止,即留10cm土工布与硬泡沫板(长1.5m)搭接。
5.在铺设时,最好用水湿润第二层土工布,以利于将土工布吸附在聚乙烯薄膜上,也起到对土工膜的降温作用。二布一膜任何一层都不能出现破损,一旦出现破损立即更换。
6.在铺设后的土工布和聚乙烯薄膜上,严禁行车。安放钢筋时选择足够间距的混凝土垫块支撑,避免钢筋将土工布刺穿。一旦出现破损,土工布或聚乙烯薄膜应立即更换。
7.底座混凝土浇注完毕后,将土工布和聚乙烯薄膜的外露部分,紧贴底座板混凝土边缘剪裁去。
8.硬泡沫塑料板铺设在梁缝处,从活动端开始到固定端连接的锚固螺栓为止。桥梁固定端硬泡沫塑料板,采用胶合剂将其粘贴在桥梁上部结构上。硬泡沫板宜在钢筋网片及剪力钉安装完之后,梁缝处接头钢筋绑扎前铺设,避免提早铺设给施工带来的不便而容易损坏泡沫板。
9.桥梁滑动端硬泡沫塑料板放置在滑动层上,不需用胶合剂粘结。在两端都是活动支座或者固定支座时,只粘粘任意一端泡沫板在桥面上。
10.硬泡沫塑料板的接缝应严密不得有通缝。为避免混凝土的渗入,在硬泡沫塑料板上及周围边上覆盖一层薄膜,薄膜不得与纵向底座板范围桥面混凝土搭接,避免浇筑时造成混凝土空隙。浇筑混凝土前量体裁剪硬泡沫塑料板,不得少于底座板宽度,应紧贴模板线剪裁。硬泡沫塑料板必须在桥梁接缝的中心线处对接,不得留有空隙,紧密对接。
11.铺设的硬泡沫塑料板不能破损,安装钢筋笼时要选择合适的垫块间距,以免钢筋将硬泡沫塑料板刺穿。一旦出现破损,硬泡沫塑料板必须更换。
三、垫块摆放
钢筋安装前,在滑动层和硬泡沫塑料板上布置长55cm,底宽5cm、顶宽2cm梯形截面的混凝土保护层垫块,防止滑动层和泡沫板点状受压而破损。垫块梅花状布置,纵向间隔40cm,保证每纵向延米不少于7块,即以一排4个一排3个“四三四三”排列。垫块强度以不低于本体混凝土的设计强度为准。由于垫块截面积小,容易断裂,制作垫块时内部可以配根铁丝。
在摆放垫块时,钢筋网片箍筋外箍处垫块呈纵向布置,钢筋网片箍筋内箍处垫块呈横向布置,这样可以更好的起到保护滑动层和硬泡沫板的作用,保证了混凝土保护层的尺寸。
四、钢筋加工
钢筋加工安装宜采用桥下钢筋加工场集中利用胎具绑扎网片,之后吊装上桥的方案。这种方案的优点是钢筋
网片制作标准、速度快、容易管理、劳动力投入少,但增加的运输和吊装的工作量。
齿槽剪力筋,采用HRB335钢筋,在加工场车丝并焊接钢板(Q235)。施工次序宜在钢筋笼安装后梁缝接头钢筋绑扎前完成安装,安装早了影响钢筋网片的安装定位,安装迟了由于搭接钢筋过密会导致安装极其困难。施工前须对没保护好的预埋套筒进行工丝处理,在梁面高程或预埋套筒高程与设计有出入的情况下,应现场选择合适的剪力钉,必要时可专门定制一批所需长度的剪力钉。
钢筋笼在钢筋加工场集中制作,钢筋笼出场前进行绝缘、尺寸、规格等各项检查,签证合格后,运输至桥下采用悬臂龙门吊或汽车吊垂直提升至桥面安装。钢筋之间通过同向及异向塑料绝缘卡连接。在纵横向钢筋交叉点处,异向塑料绝缘夹,上下两个互相垂直方向的卡口分别卡住纵、横向钢筋钢。为避免吊装过程中钢筋笼松动,对部分钢筋交叉点采用强度高、耐久性好的有机合成材料绑扎,严禁使用铁丝绑扎或焊接。
后浇带连接器采用的是另选方案,在钢筋加工场把一侧的HRB500的∮28钢筋与4cm厚的钢板焊好(见下图),桥面安装精扎螺纹钢筋。
曲线段后浇带钢板也是采用另选方案,即用直线段的后浇带连接系代替曲线段的连接系,注意定位筋对连接系的固定牢固,防止因混凝土施工振捣对位置的影响。有一点需要注意,桥面安装精扎螺纹钢筋时,精扎螺纹钢筋露出钢板的尺寸为8cm最合适,方便以后的后浇带连接扳手的使用,后浇带钢板尽量处于居中位置,安装螺母一边尽量留足空间以利于张拉。
五、底座板模板
侧模采用槽钢组合而成。本标段施工范围最大的曲线超高为120mm,故选用槽10、槽16、槽20搭配使用,施工前根据现场测量放样选用合适模板组合,再次进行标高测量校核好后超垫牢固,靠近桥面距离不大于5cm空隙用角钢填充。槽钢与槽钢间用螺栓进行法兰连接,中间加垫薄橡胶皮防止露浆。为方便工人直接抬移安装,侧模小直径曲线段可设计为3m长,重约60kg;直线段或大直径曲线段可设计为6m长,可减少接缝数量。
端模:直线段端模采用钢板改制,曲线段端模采用竹胶板开槽,保证后浇带精轧螺纹钢筋通过,浇筑混凝土前用塑料薄膜、棉纱等物将开口封堵严实,待混凝土初凝后立即取出,避免凝固后去除不净,制作具体尺寸不同的端模板适应不同超高地段。
每次模板安装前,对模板面进行除锈打磨并涂刷脱模剂,变形的模板应立即挑出,不得使用。模板安装时,由轨道设标网控制模板的平面位置,并在模板上每隔6.5m标出底座板顶面高程控制点。外侧模通过方木支撑在防撞墙上。确保安设平顺,接缝严密,满足垂直度的要求。
侧向挡块橡胶支座对侧边平整度要求非常严格,模板安装时,通过现场配置,避免在侧向挡块区域设置模板缝。
模板安装要求:平面位置偏差 5mm;相邻模板错台1mm;顶面高程偏差 3mm;宽度0,+10mm。
六、测温电偶
钢筋笼安装完后,在每个底座板浇筑段距离后浇带约1/3浇筑段长度位置的横断面中心,安装温差电偶,用于监控底座板混凝土结构的温度变化。
七、混凝土浇筑
底座板混凝土浇筑前,确保后浇带螺母处于松开状态,且距离钢板最小距离为10cm,避免因为混凝土的温度
变形导致后浇带连接器处于张紧状态,导致底座板混凝土和连接器钢筋受到温度应力的破坏。
混凝土按施工选配的配合比进行配制,混凝土施工前对采用的原材料如砂、石、水泥、水、外加剂等按试验规程抽样检验,合格方准使用,严禁不合格品用于施工当中。混凝土在搅拌站拌制完成后,采用混凝土运输车运抵施工现场,通过混凝土汽车泵输送至浇注点模板内,混凝土运输及输送过程中严格控制坍落度和搅拌时间严防离析和泌水现象发生,对混凝土运抵工地时进行现场检验,并按规定做好试块。混凝土的坍落度控制在14~18cm之间。
混凝土浇注时,泵车的出料口距混凝土表面高度不得大于1米,从一端往另一端一次浇注成型,中间不得预留施工缝。浇筑过程中,首先人工将混凝土面大致摊平;然后用小直径插入式振捣棒振捣,快插缓拔,插棒间距为1.5倍有效振捣范围,振动棒不能触碰模板;最后表面采用振动提浆机振捣或铝合金刮尺搓拉收平成型。在混凝土初凝前,用拉毛器进行表面拉毛处理。
混凝土表面高程控制通过模板顶面标高进行控制,在混凝土初凝前通过3m铝合金直尺检验及时进行处理,确保混凝土表面标高和平整度。特别注意超高段混凝土的浇筑,因混凝土表面坡度大,混凝土容易下滑,在底座板低边会出现比设计标高高的现象,控制好混凝土坍落度的同时,还需对混凝土表面反复的找平处理,直至混凝土初凝。
混凝土施工前可在底座板上架设好行人过道凳,过程中严防踩踏钢筋变形,保证保护层厚度符合要求。
施工后需满足:中线位置允许偏差为±10mm;顶面高程允许偏差为±5mm;宽度允许偏差为+15mm,0;平整度允许偏差为7mm/4m。
八、混凝土养护
混凝土施工完成终凝后,由专人及时覆盖,保湿养生,养护时间不少于7d。每次浇筑的混凝土应用明显的标识牌标出混凝土所浇筑的日期及需养护的截止日期,避免搞混淆。待混凝土同条件养护试件强度达到5MPa后,拆除模板。拆模时严防强拉硬拽模板和撬棍强行硬撬、防止防水层、混凝土表面受损和模板变形。
九、结语
该工艺流程经过了京津城际高速铁路工程的使用,有效的在极短工期内保质保量的完成了底座板的铺设,满足了设计要求及现场施工的需要。此项技术和经验的推广对城市高架轻轨、高速铁路桥梁等工程,具有重要参考价值和实用价值。
作者简介:鲍国(1981-),男,中铁大桥局集团第二工程有限公司助理工程师,研究方向:桥梁施工及无碴轨道施工;杨春艳(1982-),女,上海锡明光电科技有限公司工程师,硕士,研究方向:机器视觉软件开发。
摘要:现代高速铁路建设中,桥梁建设技术已经成为不可或缺的关键技术之一。文章从我国高速铁路桥梁建设的理念入手,分析了我国高速铁路桥梁建设的设计特点,介绍了高速铁路桥梁建设中采用的关键技术,具有一定参考价值。
关键词:高速铁路桥梁;设计特点;关键技术
在现代高速铁路建设中,桥梁设计与建造技术已成为关键技术之一。桥梁是高速铁路土建工程的重要组成部分,主要功能是为高速列车提供平顺、稳定的桥上线路,以确保运营的安全和旅客乘坐的舒适。以京沪高速铁路为例,它经过的区域是东部经济发达地区,全长为1300多公里,桥梁占1000多公里,为全长的77%。我国的高速铁路建设通过借鉴德国、日本等国高速铁路桥梁先进技术和成功建设经验,在我国高速铁路桥梁建设的具体实践中,逐步形成了有特色的高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术。
一、我国高速铁路桥梁建设的设计特点
(一)我国高速铁路桥梁的设计特点
由于速度大幅提高,高速列车对桥梁结构的动力作用远大于普通铁路桥梁。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道平顺性,造成结构物承受很大冲击力,旅客舒适度受到严重影响,轨道状态不能保持稳定,甚至危及列车运行安全。这些都对桥梁结构的刚度和整体性提出了极高的要求。本文从以下六个方面介绍其设计特点:
1. 高架桥所占比例大。高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例较大,主要原因是在平原、软土以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6%,京沪高速铁路为80.5%,广珠城际铁路为94.0%,武广客运专线为48.5%,哈大客运专线为74.3%。
2. 大量采用简支箱梁结构形式。根据我国高速铁路建设规模、工期要求和技术特点,通过深入的技术比较,确定以32m简支箱梁作为标准跨度,整孔预制架设施工。预应力体系有先张法和后张法两种。少部分采用12 m,16 m跨度的T形梁,预制吊装。
3. 大跨度桥多。受国情路况的制约,我国客运专线中,跨度达100 m及以上的大跨度桥梁很多。据统计,在建与拟建客运专线中,100 m以上跨度的高速桥梁至少在200座以上。其中,预应力混凝土连续梁桥的最大跨度为128 m,预应力混凝土刚构桥的最大跨度为180 m,钢桥的最大跨度为504 m。
4. 桥梁刚度大,整体性好。为了保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的竖向和横向刚度以及良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时,还必须严格控制由混凝土产生的徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺性。
5. 限制纵向力作用下结构产生的位移。避免桥上无缝线路出现过大的附加力。由于桥梁结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定的位移,引起桥上无缝线路钢轨产生附加应力,过大的附加应力会导致桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,要求桥梁墩、台具有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。
6. 改善结构的耐久性,便于检查和维修。高速铁路是极其重要的交通运输设施,桥梁结构物应尽量做到少维修或免维修,因此,设计时需要将改善结构物的耐久性作为设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,并在施工中加以严格控制,保证质量。另一方面,高速铁路运营繁忙,列车速度高,维修时间都放在夜间“天窗”时间进行,一般为4h,因此桥梁结构构造应易于检查和维修。
二、我国高速铁路桥梁建设的关键技术
(一)大跨度桥梁设计建造技术
高速铁路桥梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要,高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免,而我国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致,这也增加了大跨度桥梁的设计建造难度。主要设计建造技术包括:采用更高强度等级钢材、应用新型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置、采用深水基础施工新工艺等。
(二)无缝线路桥梁设计建造技术
桥上无缝线路钢轨受力与路基上钢轨受力不同,桥梁自身变形和位移将使桥上钢轨承受额外的附加应力。为了保证桥上行车安全,设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附加力,并采取措施将其限制在安全范围内。钢轨附加应力包括制动力、伸缩力和挠曲力。经过多年的专题研究,目前我国系统建立了无缝线路梁一轨作用的力学模型,通过相应的模型试验和实桥测试验证了分析模型和理论的可靠性,制定了相应的技术控制指标。
(三)“车―线―桥”动力响应仿真技术
为保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。我国从20世纪80年代初就开始进行“车―线―桥”动力相互作用理论和应用研究,建立和发展了多种分析模型,制定了相应的评定标准。在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中,试验车创造了300 km/h以上的速度纪录,验证了我国“车―线―桥”动力仿真分析方法的有效性和评定标准的可信性。通过多年科研攻关和工程实践,基本掌握了高速铁路“车―线―桥”动力响应作用机理。
(四)无砟轨道桥梁设计建造技术
在无砟轨道桥梁设计中追求构造简洁、美观,力求标准化、便于施工架设和养护维修,确保其足够的耐久性和良好的动力性能,关键在于解决梁体的刚度和变形控制技术。通过对梁体的竖向挠度、水平挠度、扭转角、竖向自振频率等主要技术参数的研究,以及对预应力混凝土梁徐变上拱的控制研究,使桥梁结构能够满足无砟轨道铺设条件。目前我国已基本掌握了高速铁路无砟轨道桥梁的设计建造技术。
(五)车站桥梁设计建造技术
集铁路、地铁、地面交通为一体的大型综合交通客站从桥梁角度来说有两种类型,为房内设桥和桥上设房。北京南站、上海虹桥站采用房内设桥方式要综合考虑各种因素,重点解决温度应力缝设置、结构综合受力分析以及合理控制工程量等问题;新武汉站、新广州站采用桥上设房方式,桥梁承载了巨大的站房荷载,且多以集中荷载的方式作用于桥上,桥梁结构设计极其复杂,其关键是要上下结合巧妙布置,使站房的力尽快传于桥墩上,并合理控制桥梁桥墩变形对站房结构的影响。
(六)高架长桥快速施工技术
正在建设的高速铁路桥梁长度占线路长度的比例远远大于普通铁路,并出现了一些长度大于l0 km、甚至达到上百千米的特长高架桥。标准跨度简支梁一般采用在沿线现场预制梁厂集中预制,并以配套运架设备逐孔架设的施工方法,特殊跨度的连续梁采用原位浇筑的施工方法。通过工程实践,形成了一系列成熟的标准梁制、运、架工艺及相应装备,高质量、高速度地实现了特长桥梁的建造。
(七)900t级整孔简支梁制造运输架设技术
为解决32 m整孔预制箱梁的运架施工问题,国内自主研制了多种形式的450 t级提梁机、900 t级架桥机,900 t级运梁车、900 t级移动模架造桥机等,从建场、制梁、移运、架设等方面摸索出整套制梁技术,具有较好的施工效率、安全性与可靠性。
(八)桥梁基础沉降控制技术
在地层为软土、松软土地段,沉降是桥梁基础设计的主控因素,对工程投资影响巨大。通过对大量实测数据进行沉降曲线与沉降趋势的分析比较,提出桥梁群桩基础沉降计算采用“剪切变形传递法”及“分层总合法”;桥梁明挖基础及涵洞基底不处理基础沉降计算采用“规范法”(分层总和法);基底为换填或旋喷桩处理的涵洞基础沉降计算则采用“复合模量法”(EC法)与“分层总和法”相结合的方法。目前,我国基本掌握了高速铁路桥梁基础沉降控制技术。
此外还有高速铁路桥梁支座应用技术、高性能混凝土材料应用技术、岔区桥梁结构设计建造技术等,这些关键技术,在我国的高速铁路桥梁建设中,发挥了重要的作用。
三、结语
正是上述设计特点和关键技术在铁路桥梁工程实际中的正确运用,我国的高速铁路桥梁技术有了飞速发展。我国的高速铁路建设技术已经步入世界先进水平的行列。我们只有在现有的技术上不断创新,研究更多的新技术,才能在世界高速铁路建设的浪潮中立于不败之地。
作者简介:张义君,男,河南光山人,中铁二十三局集团第三工程有限公司工程师,工学学士,研究方向:城市道桥。
摘要:高速铁路通信电源是构成各种通信手段必不可少的组成部分,是高速铁路通信设备正常运行的保障,对确保通信质量具有重要的影响,因为通信设备发生故障是局部的,而通信电源的故障,影响面会更大。文章论述了高速铁路通信电源的特点,高速铁路通信电源对电源系统的新要求。
关键词:高速铁路通信;通信电源;施工技术;蓄电池组
高速铁路通信电源系统的可靠性是影响整个通信系统可靠性的极重要的因素,因为电源系统的故障会从根本上导致整个通信系统的故障。电源系统可靠性指标过分降低,会影响整个系统的性能。因此铁路通信电源历来受到有关部门的重视,铁道部先后制定了有关通信电源的技术要求和相关设计规范,并加强了技术管理;系统和设备随着技术的进步不断完善和提高,本文将围绕铁路通信电源系统的特点及铁路通信电源施工技术、蓄电池组的特点阐述了以下看法:
一、高速铁路通信电源的特点
通信电源是高速铁路专网通信系统的重要组成部分,任何情况下都要保证正常供电。一般专网通信都配备了较先进的电力电源供电系统,包括开关整流设备,免维护蓄电池,应急油机等。这些设备维护的好坏不仅影响电源系统设备的寿命和故障率,而且直接涉及铁路专用通信的平稳运行。
高速铁路通信电源是独立的供电系统,由外供交流供电系统和直流供电系统构成。其外供交流电源由两部分组成:其一是从铁路地区变、配电所、铁路专用专盘专线电源、电力贯通线电源、自动闭塞电力线电源及地方电源接引的外供交流电源;其二是指自备发电电源。
在高速铁路沿线,每隔一般为40~60km设置的10kV配电所,用于为自动闭塞电力线路和电力贯通线供电。在高速铁路干线、运输较繁忙的支线无能建有电力贯通线路;在自动闭塞区段除建有电力贯通线外,还建有自动闭塞电力线路。自动闭塞电力线路是为铁路自动闭塞信号设备供电的专用电源,高速铁路中间站的通信设备也由此供电。
铁路专网通信电源除了要进行日常的维护和检修外,更要进行定期检查和定期集中检修。可以按月度,季度,年度进行集中,要形成制度化,设定检修项目,设计相应表格等。总之,只有重视电源系统的日常维护,才能使电源系统更稳定,可靠的运行,从而保障高速铁路专网的正常运行。
二、高速铁路通信电源对电源系统的新要求
(一)低压、大电流,多组供电电压需求
低压、大电流,多组供电电压需求,功率密度大幅度提升,供电方案和电源应用方案设计呈现出多样性。
(二)模块化:自由组合扩容互为备用
提高安全系数,模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,而把相关的部分做成模块。把开关器件的驱动、保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),这既缩小了整机的体积,又方便了整机设计和制造。
(三)能实现集中监控
现代高速铁路通信运维体制要求动力机房的维护工作通过远程监测与控制来完成。这就要求电源自身具有监控功能,并配有标准接通讯接口,以便与后台计算机或与远程维护中心通过传输网络进行通信,交换数据,实现集中监控。从而提高维护的及时性,减小维护工作量和人力投入,提高维护工作的效率。
(四)自动化、智能化
要求电源能进行电池自动管理,故障自动诊断,故障自动报警等,自备发电机应能自动开启和自动关闭。
(五)小型化
现在通信设备的日益集成化、小型化,这就要求电源设备也相应的小型化,作为后备电源的蓄电池也应向免维护、全密封、小型化方向发展。
(六)新的供电方式
相应于电源小型化,供电方式应尽可能实行各机房分散供电,设备特别集中时才采用电力室集中供电,大型的高层通信大楼可采用分层供电(即分层集中供电)。
三、高速铁路通信电源施工技术和方法
(一)电力贯通线路为沿线各车站与行车有关的小容量负荷的主供电源,是自动闭塞线路供电的备用电源
1.铁路通信网分枢纽及以上通信设备均被列为一级负
荷;分枢纽以下电源室和中间站通信机械室为二级负荷。一级负荷的供电标准是:从两个不同的变电所各引一路或从不同的母线段引出两路供电。因此分枢纽及以上通信设备是由两路可靠交流电源供电的;分枢纽以下由一路可靠交流电源供电,当其附近有第二路交流电源时,采用两路交流电源供电。
2.铁路通信自备发电电源一般采用油机发电机组,对满足日照要求或风速要求的地区,采用太阳能或风力发展电源作为备用电源也是一种可行的方案,但其一次性投资较高。自备交流发电机组,随着技术的进步,目前均采用具有自动投入,自动撤出,自动补给性能的设备,此外还必须具有标准化接口和通信协议,以完成其遥信、遥测和遥控功能,达到少人维护、无人值守的目的。
3.自备发电机组的设置是保证对通信设备不间断供电的唯一可靠措施,尤其是对灾害造成的故障,其中断时间很难确定。所以铁路通信站均要求配置自备发电机组;中间站通信机械室每2~4个站配置1台机动式发电机组,故障时,由通信工区携带至故障地点使用,以确保供电的可靠性,同地可减少蓄电池组的备用时间,从而降低蓄电池的容量。
4.自备交流发电机组的容量,按满足通信设备用交流功率、直流电源的浮充功率、蓄电池组的充电功率、通信站主机房内应提供保证的用电功率。保证照明一般接实际情况计算、无资料时,除主机房的照明予以保证外,其余房屋的照明功率可按其30%~50%估算。
5.电源系统的可靠性是由交流供电系统,直流供电系统的可靠性共同组成,研究资料表明,交流供电系统的可靠性占系统总可靠性指标的65%,因此,提高交流供电可靠性最为重要。
6.铁路通信电源的直流供电系统由整流设备、直流配电设备及蓄电池组组成。其供电方式采用直流集中供电连续浮充充制,将整流设备与蓄电池组不分昼夜地并取浮充供给通信设备直流电源,同时供给蓄电池组自放电的补充充电电流。采用这种供电制度、蓄电池组效率高,寿命长,可靠性强,是首选的供电方式。铁路直流供电基础电压定-48V。其他种类电压:如-12V,-6V,-24V等或交流220V,当其负荷量较小时,可通过变换器或逆变器获得,特大通信枢纽(一般可按交换系统容量大于5万门)采用分散供电方式,具有减小电源线压降,减少故障影响面等优噗,随着铁路通信网走向市场、大容量的通信枢纽会有所增加,分散供电方式会得到更多的采用。
7.采用高频开关技术的整流设备,具有体积小,重量轻,模块化结构,扩容方便,并且效率高、功率因数高,允许输入交流电压变动幅度大,稳压精度高、噪声低等优点,已经取代相控电源,在铁路通信电源系统业已得到广泛的应用。
阀控式密封蓄电池具有体积小,比能量大,污染少,使用维护简便,可卧置叠放,可与通信设备同置一室,节省工程投资等优点,已被定为应用于通信电源系统的首选电池。其中贫液式电池因其内阻小,产品一致性和均一性好,更具有优越性。
8.对蓄电池组采用低压恒压充电方式在国际、国内已得到普遍应用,其优点是可以延长蓄电池的使用寿命,提高供电质量,简化直电线路。铁道部业已推行低压恒压浮充制供电方式,其原理与维护基本上同“连续浮充制”。不同之处在于浮充电压从原来的(2.18±0.02)V,提高到2.3V,外供交流电源停电后,由蓄电池放电;交流恢复供电后,仍以每块蓄电池端电压2.3V进行“在线式”浮充,即带负荷充电。其优点是在保证蓄电池不亏电的情况下延长其使用寿命,并具有简化操作、便于维护、提高供电质量等优点。
1前言
“信息技术”(Information Technology,简称IT)作为计算机学科的一个新的专业方向在2001年底正式提出的,随后在IEEE-CS/ACM CC2004中被确立,CC2004最终定稿为CC2005并于2006年3月。2003年秋季ACM信息技术教育专委会(SIGITE)成立了IT课程规范起草小组负责信息技术专业和课程规范(Computing Curricula Information Technology Volume,简称CCIT)的制订工作,并在CC2004和CC2005中给出了主要的框架体系,2005年10月了CCIT的征求意见稿,并于2008年11月形成了IT2008。计算领域教育界达成这样的共识:“信息技术”专业是当今发展很快、社会急需且需求很大、并已自成知识体系且具有独立教育学意义的一个专业方向。其基本目标是培养这样的专业人才:能够通过对计算技术的选择、建设、应用、集成和运维管理,为社会各单位或个人提供支持并满足他们的需求。计算技术是构成现代文化不可或缺的重要部分,也是推动世界经济和社会发展的主要动力,计算已经成为我们这个时代的标志性技术,正在改变着我们的工作和生活方式,培养“信息技术”专业人才是世界从工业化社会向信息化社会转变的必然要求。
在我国,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2003年开始启动了我国计算机专业规范的制订工作,并于2006年9月了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(以下简称《规范》),明确了计算机专业的四个专业方向,其中新增了“信息技术”专业方向,该专业方向的定位和内涵基本上与CC2005接轨。同时,《规范》鼓励各学校制定并执行和本规范相容且有自身特色的专业培养方案。特别是对新设立的“信息技术”方向,《规范》留出了更多的空间,需要大家在实践中补充和完善。
开展“信息技术”专业人才的培养工作具有挑战性,存在较大的难度。其难度不仅仅是因为它是一个新的专业方向,需要建设课程体系、储备师资力量等,更大程度上是由于社会对该专业人才的要求相比对传统计算机专业(包括软件工程)人才的要求有着很大的不同点。
首先,“信息技术”专业的毕业生需要掌握通用的信息技术,同时要学习并熟悉一种典型的应用领域或行业。按照IT2008的定位,相对于传统的“信息系统”(Information Systems,简称IS)专业关注信息技术的“信息”方面,“信息技术”更加关注“技术”本身。但是,“信息技术”专业毕业生直接面向社会信息化的应用需求,完全独立于应用进行培养是达不到要求的。所以,一方面该专业毕业生的基础是掌握构建各行各业信息系统都需要的通用性技术和方法,另一方面还需要深入地了解某种行业或领域的信息技术应用情况,否则就缺少了整体上对通用技术进行学习和实践的载体,不利于毕业生的就业。如今,信息技术的应用已经遍及了人类涉足的所有领域,这就要求开设“信息技术”专业方向的院校要找准恰当的行业应用背景,制订合适的教学方案,培养出具有特色的人才。
其次,“信息技术”专业的毕业生除了要具备计算领域全面的技术功底之外,同时需要具备很强的人际沟通等社会活动和协调能力。这种社会能力的培养是传统计算机专业的软肋。传统的计算机专业教学更多地偏向于“计算机科学”专业方向,强调个体的逻辑思维、抽象和编程能力,或多或少地忽略了社会沟通能力的培养。“信息技术”专业毕业生从事的职业需要与各种背景的同事和客户打交道,应用系统的建设和维护常常涉及非技术因素,必须要有良好的沟通能力,包括高水准的口头和书面表达能力,以及理解并能建设性地评价其他人意见的能力。可以说具备优秀沟通能力是“信息技术”职业人士成功的基础。但是,沟通能力靠一两门课程是很难培养的,需要贯穿于整个四年的教学活动中来培养,这就要求引入新的教学内容和教学方式,以便最大程度地增强学生的沟通能力。
第三,“信息技术”是由实际应用驱动的一个专业,非常注重知识与动手能力和实践经验的结合。在培养过程中,要提供学生充足且有效的实践环境和机会。目前,我国高校的实践教学环节和社会实习机制尚未形成良好的态势,从计划经济转变到市场经济后,实习生的社会成本没有了明确的承担实体。虽然,很多IT企业提供了实习生岗位,但总量不足,只有少数优秀的学生才能获得实习机会,而且应用背景不够确定,不利于院校批量培养学生。这就要求院校要寻求行业的支持,能够把实习环境和实习生岗位的部分经费纳入企业的成本预算,构建切实可用的产学研相结合的实践体系支撑环境。
为了应对这些挑战和问题,国内外一些高校相继开展了“信息技术”专业方向的设置和培养工作,例如,美国马里兰州立大学、印第安纳州立大学、中密歇根大学、英国Guildford学院、爱尔兰国立高威大学、韩国铁道大学等,但与CC2005和IT2008的符合性并不是十分好。而国内高校开设符合《规范》标准意义上的“信息技术”专业方向也刚刚起步,尚没有公开报道的资料。
北京交通大学计算机与信息技术学院依托其长期参与铁路信息化建设工作的悠久历史和良好基础,针对铁路行业信息技术特色需求,于2006年初开始研讨铁路特色信息技术专业方向的设立工作。我们与铁路信息化工作主管部门和相关单位进行了沟通,在充分调研后认为面对我国高速铁路快速发展的大好形势,培养铁路特色的“信息技术”专业人才是必要和可行的。在《规范》的指导下,学院于2007年3月形成了《“现代铁路信息技术”专业设计》报告,在计算机科学与技术专业中开设“铁路信息技术”专业方向,开设了铁路信息技术相关课程,两年来每年有30名左右的学生自愿选择该方向。2008年修订完成了《北京交通大学计算机与信息技术学院计算机科学与技术专业培养计划》,进一步完善了“铁路信息技术”专业方向的培养方案,明确了与计算学科其他方向的关系。
2铁路信息技术人才培养的需求背景
铁路是国家重要的基础设施,是国民经济的大动脉,是一个庞大的网络性产业。我国铁路行业采取各种有效措施,实现了以6%的世界铁路营业里程完成世界铁路25%的运输工作量,运输密度为世界之最。但“一票难求”、“一车难装”的现象依然存在。我国工业化、市场化、城镇化进程的加快,必将使全社会运输需求总量持续增长。预测到2020年,全国铁路旅客、货物运输需求将分别达40亿人、40亿吨,年均增长速度分别为8%和4%。2004年1月,国务院审议通过了我国铁路史上第一个《中长期铁路网规划》,到2020年,我国铁路营业里程将达到10万公里,其中客运专线1.2万公里,形成四纵四横为主干线的铁路路网,复线率和电气化率均达50%。2008年10月,鉴于国内经济形势发展的变化,《中长期铁路网规划》做出了一些调整,将2020年全国铁路营业里程规划目标提高到了12万公里,电气化率上调为60%,客运专线里程增加到1.6万公里,并将城际高速铁路系统由环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区扩展到长株潭、成渝、中原城市群、武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等地区。
截至到2008年底,铁路营业里程已达7.9万公里,全年完成客运量14.5亿人、货运量33.1亿吨。在纵横7万多公里的铁路营业线上,驰骋着1.5万辆机车、50多万辆车辆。众多部门、工种相互间的有序联动共同完成旅客运输、货物运输、行包运输和邮政运输等任务。铁路运输组织和指挥系统的输入和输出都是信息,信息化是铁路提高运输能力和效益、增强铁路市场竞争力的重要手段,是改造铁路传统产业、走新型工业化道路的必然选择。中国铁路信息技术应用始于上世纪六十年代,经历了近四十余年的发展历程,从单项的、部门级的以数据处理为主的初级应用,发展到今天涉及各业务领域的、覆盖全路的、实时处理的综合应用。铁路的高速化、重载化、密集化发展趋势,对铁路信息化建设提出了更高的要求。
早在1995年召开的铁道部科技大会上就提出了:铁路的发展取决于现代化,而铁路信息化是铁路现代化的主要标志。2002年,王麟书总工程师(时任铁道部总工程师)撰文表示:“铁路作为国民经济的大动脉,肩负着重大的历史使命。为适应新的形势,把握机遇,铁道部提出了实现铁路跨越式发展的新思路,作为指导今后铁路工作的纲领。信息化是铁路跨越式发展的重要组成部分,也是实现铁路跨越式发展最重要的支撑手段之一,铁路信息化面临新的巨大需求,必须进一步加快建设步伐”。
为了推动铁路信息化,铁道部于2005年了《铁路信息化总体规划》,提出了建设具有中国特色、世界一流的铁路智能运输信息系统的总体目标、体系结构、发展战略与实施策略,总共要建设和完善3大信息化应用领域、5个基础平台、10个建设方面、38个具体应用系统,实现调度指挥智能化、客货营销社会化、经营管理现代化。其中,运输组织、客货营销、经营管理是铁路信息化的3大应用领域。运输组织领域的信息系统,主要服务于铁路运输的调度指挥,涵盖运输生产的各主要环节;客货营销领域的信息系统,主要服务于铁路市场营销人员和旅客、货主,向旅客和货主提供优质服务;经营管理领域的信息系统,主要服务于运力资源、经营资源管理与运营决策支持的部门和相关人员,以保障铁路运输的运力资源的优化配置和降低运输成本为目标,提高铁路运输效益。铁路信息化公共基础平台包括通信网络基础平台、信息共享平台、公用基础信息平台、信息安全保障平台和铁路门户平台,为业务应用层的各应用系统提供公用的基础环境。铁路信息化具体细分为10个主要建设方面和38个重要应用系统,运输组织领域包括运输调度指挥、运输生产组织、列车运行控制和行车安全监控4个方面共14个应用系统,客货营销领域包括客运营销和货运营销2个方面共6个应用系统,经营管理领域包括运力资源、经营资源、办公信息管理和决策支持4个方面共18个应用系统。铁路信息化是铁路运输全员、全面、全方位、全过程的信息化,随着高速铁路的快速建设,对信息系统的实时性、安全性、准确性要求也越来越高,其中有大量信息技术问题需要解决,需要有一批基础扎实、技术过硬、能够胜任铁路信息化建设的合格人才。
铁路信息化建设已经取得了巨大的成绩。2009年1月的全国铁路工作会议指出,2008年我国铁路技术创新取得了新的重大突破,京津城际铁路集成创新了我国高速铁路列车运行控制系统、自主研发了数字化旅客服务系统、新建客运专线和部分重要干线广泛采用了铁路数字移动通信系统(GSMR)、新一代调度集中系统(CTC)、全路列车调度指挥系统(TDCS)覆盖率达到95.7%、客票发售与预订系统和货票信息管理系统实现升级,铁路信息化在运输组织、客货营销、经营管理方面的作用更加突出。这些技术进步都离不开信息化技术,同时也更加迫切地需要铁路信息技术专业人才的培养和储备。在2009年3月召开的全路信息技术系统工作会议上,铁道部何华武总工程师特别指出,要加强培训,重视人才,以不断加强信息化管理和技术人员的现代信息技术和业务知识的学习为重点,深入研究铁路信息化人才成长规律,制定人才培养和储备计划,健全完善人才资源库,为铁路信息化发展奠定坚实的基础。铁路信息化、特别是高速铁路信息化的建设,明显需要培养具有铁路行业特色的“信息技术”专业人才,其就业市场很大。
3加强铁路信息技术人才培养的举措
铁路信息技术人才的培养,离不开铁路主管部门和主要业务部门的支持。铁路行业的传统主干专业是运输、信号、线桥隧、机车车辆、电气等五大专业,计算机专业作为通用辅助性专业尚未列入铁路紧缺专业。但是,随着铁路信息化需求的持续增加,铁道部有关部门正在考虑铁路信息化人才的培养和储备,并开展了积极的工作。
2007年9月,铁道部人事司技术干部处组织召开了高校铁路专业教材编写工作会议,经北京交大、西南交大、铁道部运输局等单位的专家学者共同讨论建议,人事司决定将原定“铁路信号及信息技术”专业方向,划分为“铁道信号与控制”和“铁路信息技术”两个独立的方向,新增并确立了铁路信息技术专业作为铁路行业关注的专门人才培养方向的地位。随后成立了“铁路信息技术”特色教材编写工作组,在铁道部信息办的指导下,开展现代铁路信息技术导论、铁路信息技术标准体系、铁路信息系统集成与应用、铁路信息安全技术、铁路信息系统架构、铁路运营维护信息技术、铁路智能信息处理技术、铁路信息系统应用技术、铁路信息系统工程、铁路信息资源与规划、铁路运营系统计算机仿真等11本教材的规划和编写工作。2008年3月铁道部人事司组织在北京交通大学召开了铁路信息技术特色教材编写大纲研讨会,认真研讨了对大纲的反馈修订意见,正式布置了教材编写实施工作,并扩大了参编院校和单位,包括铁道部信息办、铁道部信息中心、北京交大、西南交大、兰州交大、大连交大等,计划于2009年底完成全部编写工作,铁道部人事司提供了立项建设经费等支持。
2008年4月教育部批准成立了交通运输与工程学科教学指导委员会(教高函[2008]10号),2008年11月交通运输与工程教指委批准成立了轨道运输与工程分委员会,2009年2月分委员会决定下设6个教学指导组,其中有铁路信息技术教学指导组,全面负责专业建设指导、教材建设、专业规范制订等工作。2009年5月,铁路信息技术教学指导组召开了第一次全体会议,对指导组的工作计划以及专业定位等问题进行了研讨。
2006年初,北京交通大学计算机与信息技术学院着手开设铁路特色信息技术专业方向的工作,2007年启动了“现代铁路信息技术专业方向的设置研究”学院教改项目,制订了初步的培养方案和教学大纲。为了加强培养学生的实践动手能力和对铁路行业信息化的了解,学院与铁路信息化主管部门和主要业务单位,以及相关IT企业建立了多种合作关系。2007年6月,我校与铁道部信息技术中心签订了战略合作协议;2007年7月成立了“北京交通大学―甲骨文铁路信息技术实验室”;2008年1月获批建设“高速铁路网络管理教育部工程中心(筹)”;2008年7月成立了“中国软件评测中心铁路专业分中心”;2008年10月学院建设了“铁路信息技术专业实验室”;2009年1月启动了Intel―北京交通大学“云计算在铁路行业的研究应用及人才培养”合作项目。以铁路信息技术作为特色之一,我院计算机科学与技术专业于2008年被评为北京市级和国家级特色专业。
4铁路信息技术专业方向培养方案简介
按照《规范》精神和要求,参考CC2005信息技术方向的设置思路,我们在设立铁路信息技术专业方向时遵循了以下的指导思想:
本专业方向定位为计算机科学与技术专业大类下的一个方向,其核心课程与计算机专业相同,本科的第1~3学期以计算机专业大类公共课程为主,在第4~7学期中加入该专业方向的系列特色课程。
本专业方向设置主要为我国铁路信息化建设提供人才,同时考虑信息技术专业的通用性要求,使学生具备该专业的基本能力以便适应其他行业的信息技术工作。
本专业方向以培养本科毕业应用型人才为主,但同时考虑为本学科方向输送合格的硕士、博士生源,为学生进一步深造奠定扎实基础。
设置铁路信息技术专业特色课程应遵循以下原则:
以能力培养为主要目的,教学做有机结合,必修内容精而少,教学内容设置既有稳定性又有灵活性。
将最新的铁路信息应用技术引入课堂教学,通过基础理论知识与实际应用、现场需求的结合,引导和培养学生的创新精神。
通过必修、选修和实习的合理组织,使学生得到充分的实践训练,培养学生的自主学习能力。
通过设置讨论、学生报告、小组项目等教学内容和考核要求,促进学生表达能力和人际沟通能力的提高。
鼓励学生通过一些相关IT企业的认证考试,如Linux认证考试、Oracle ERP认证考试等。
根据北京交通大学教务部门的要求,本科课程由学科门类基础、大类专业基础和专业三个模块组成。学科门类基础模块是必须具备的数学、物理及其扩展类基础性课程;大类专业基础模块是为大类学科专业领域中必要的、最基础的知识和能力而设置的理论与实践课程,计算机专业以主干核心课程为主;专业模块主要有专业特色方向选修模块和专业拓展选修模块。计算机科学与技术专业特色方向模块分设三个方向课程组,铁路信息技术方向是其中之一,需要修满8个学分,另外配置了为加强实践能力和研究素质而设置的专业拓展选修模块8个学分。铁路信息技术特色方向课程组主要由6门课程构成,包括“铁路信息技术导论”、“铁路运营维护支撑信息技术”、“铁路通信与控制技术基础”、“信息系统集成与应用”、“信息系统工程与实践”、“信息技术综合实践”等。专业拓展选修包括“铁路运营调度系统”、“铁路信息保障和安全”、“铁路信息系统测试”、“国外铁路信息技术”等课程。另外还安排了3学分的生产实习。
5结束语
“信息技术”专业方向是目前国内外越来越受到重视的新兴计算学科方向,该专业方向的建设和人才培养工作具有挑战性。我国高速铁路大发展也对信息技术人才的培养提出了新的需求。北京交通大学计算机与信息技术学院依托多年参与铁路信息化建设工作的良好基础,在铁路相关主管部门的支持下,率先开展了“铁路信息技术”专业方向的建设工作,做出了有益的尝试,一方面能为铁路信息化建设提供人才储备,另一方面也希望为其他院校开设“信息技术”专业方向提供一定的借鉴。
摘要:随着近年来高速铁路建设的不断发展,对无砟轨道施工技术的要求越来越高。但是在实际施工过程中,无砟轨道还存在较多施工难点,例如刚度控制、沉降控制、线性控制等。为了达到施工要求,需要对这些施工难点进行分析。文章以沪昆客专云南段工程为例,对高速铁路无砟轨道施工技术难点进行了分析,然后对施工技术难点的控制进行了探讨。
关键词:高速铁路;无砟轨道;施工难点;控制技术;轨道刚度控制;沉降控制
在高速铁路工程施工过程中,无砟轨道施工技术是非常关键的施工技术,施工质量对列车行驶的稳定性和安全性有比较大的影响,所以做好无砟轨道施工技术的控制是每一个施工单位都需要认真考虑的问题。在实际施工过程中,一些施工单位由于施工技术不成熟,缺乏施工经验,对铁路无砟轨道施工效果造成了比较大的影响。为了保证高速铁路无砟轨道施工质量,需要对高速铁路无砟轨道施工中存在的技术难点进行分析,并提出相应的完善措施。
1 案例介绍
中铁十六局沪昆铁路客运专线云南段项目部管段位于云南省嵩明县牛栏江镇境内,起讫里程为DK1108+110.45~DK1124+148.325,全长16.04km。CRTSⅠ型双块式无砟轨道正线长度为32.08km延米。
轨道型式为CRTSⅠ型双块式无砟轨道,轨道结构自上而下依次由U71MnG钢轨、WJ-8B扣件、SK-2型轨枕和道床板、支承层(或底座)及端梁等组成。轨道结构高度路基地段为815mm,桩板结构以及刚性路基段(5m
2 无砟轨道施工技术难点
2.1 轨道刚度控制
当无砟轨道从桥涵过渡段通过时,需要保证轨道具有良好的刚度。在施工过程中,轨道刚度控制是施工中的重点和难点,对技术要求比较高。为了保证结构刚度可以达到设计要求,过渡段填筑级配碎石需要严格按照设计要求进行分层施工,分层夯实,分层检测,严格控制填料的压实度,且严格按照规范要求进行施工,并进行合理的规划和设计,保证其可以达到施工要求。
2.2 沉降控制
由于高速铁路无砟轨道的结构是利用扣件进行连接的,因此对地基基础的稳定性有着比较高的要求,所以在施工时做好轨道基础的沉降控制是施工的重点和难点。由于施工过程中地基基础会有变形或沉降的情况出现,而且不易把握沉降规律,导致无砟轨道施工难度增加。
2.3 精度控制
由于无砟轨道对施工精度要求比较高,如果采用传统的测量方法是不能达到施工要求的,为了保证轨道线路的平顺度,提高铁路工程的施工质量,发展和应用高精度的测量技术和测量设备是非常必要的。在施工过程中,为了保证无砟轨道的平顺性,需要一次性成型,并保证结构的可靠性和稳固性。但是在实际施工的过程中,由于一些范要求未能落实到位,对无砟轨道工程的施工质量造成了比较大的影响。为了保证测量数据的准确性,在利用轨道检测小车进行测量时,要按照“两点一线、定点定位”的原则来进行定位。在测定时,距离测站20~80m的长度范围内数据准确度比较高,因此顺接段长度和搭接测量段的长度要控制在6.26~20m之间,本工程取值为10m,并根据两次测量数据和测量距离来确定具体的长度。在实际测量时,需要准确的判断和分析测站的位置,并做好数据的记录和分析工作。在进行精调时,在被调整轨道上放置小车,然后利用全站仪跟踪测量小车棱镜点,并将对应点为轨道的位置显示出来,并根据实际位置和设计位置的偏差对轨道方向进行调整,轨道位置经过精调后要将误差保持在允许的范围值内。
2.4 线性控制
在无砟轨道施工过程中,线性控制是施工的重点和难点。为了保证线型的平直,保证施工质量,需要做好监测工作。此外,还要控制好轨道施工裂缝,对施工技术管理制度进行完善,做好施工质量的监测工作,对遇到的问题及时进行处理,保证无砟轨道的施工效果。
3 无砟轨道施工技术难点控制
3.1 无砟轨道测量精度控制
本工程在进行无砟轨道测量时,使用CPIII平面控制网对测量精度进行控制,布网形式如图1所示。在进行实际测量时,CPIII点号会根据施工里数的变化进行变化,为了保证施工测量精度,可以在线路右侧使用偶数号进行编号,在线路左侧使用单数号进行编号,然后根据编号进行测量。另外,为了进一步保证测量精度,需要利用全站仪来保证测量精度。
3.2 控制基础沉降
在无砟轨道施工过程中,为了保证列车通行安全性,需要控制好基础沉降,在保证铁路可靠性和稳定性的基础上提升行车的稳定性。在进行路基基层施工过程中,工作人员要提升思想认识,对施工技术参数进行确定,科学的指定施工方案。在开展路基施工时,要严格按照规范标准和规范要求进行施工,合理选择填充料的类型,控制好填充材料质量。按照规范要求对沉降进行观测,如果路基沉降值超过规范要对其原因进行分析,并针对性地采取相应的控制措施。路基施工后对沉降进行检测,确保路基沉降值在规范范围内时才可以开展无砟轨道的铺设施工。
3.3 控制无砟轨道均衡刚度
在无砟轨道施工过程中,当无砟轨道从桥涵段经过时,为了保证列车通行条件,需要保证轨道刚度分配的均衡性。在工程设计过程中,要做好现场的勘察工作,根据具体的情况合理地选择施工材料和施工结构型式。施工过程中,要严格按照技术标准进行施工,对施工方案进行落实,控制好施工进度,保证无砟轨道均衡刚度,确保每个部位刚度都可以达到施工规范要求。
3.4 线形控制措施
3.4.1 外部几何尺寸的控制。在对无砟轨道轨排的外部尺寸进行控制时,需要重点做好轨道高程和相对中线偏差的控制。根据规范要求,要将轨道高程误差和相对中线误差控制在2mm内,也就是说轨道高程实际值、各处中线和设计误差不能超过设计误差2mm。在无砟轨道施工过程中,保证轨道外部几何尺寸可以保证轨道平顺结性。在进行高程测定时,会受螺杆支撑程度、扣件扭矩等因素的影响,因此在进行精调时,要先将高轨设置高度进行适当的预偏,进而降低偏移量。
3.4.2 控制轨排内部几何尺寸。轨排内部测量主要是测量轨道的相对平顺性。主要对两根钢轨之间的高度差和两根钢轨之间的距离进行测量。为了控制好轨排内部几何尺寸,需要通过精调实现。但是在测量过程中,如果温度变化幅度过大,会影响仪器的测量精度。因此在对静态平顺性指标进行精调时,需要将轨向平顺性拓展到邻近轨枕的相对指标。由于超高主要是邻近钢轨高程出现的,因此界定水平也是一样的,对轨道进行精调后可以达到规定限值1mm时,如果轨道铺长后水平偏差会存在大于超高限值的可能性,远比高程、中线等指标超高限值的可能性大。
3.4.3 轨头和轨缝的处理。在无砟轨道施工过程中,一般会将轨缝保持在15~30mm之间。在进行施工时,为了确保大型的设备可以顺利从钢轨通过,会将轨缝设计为最小值,同时为了防止钢轨温度过高导致邻近钢轨之间出现挤压变形的情况,会将轨缝设计为最大值。根据本工程的设计要求,轨缝之间的间隔距离要求保持在10~15mm之间,因此本轨道工程为小轨缝。考虑到上述因素,在进行施工时要对轨枕之间的距离进行适当的调整,并在经过相应的计算后才可以选择桥梁工具轨,使其可以和设计配套。这样一来就会导致施工工序变得繁琐,会增加施工费用。整个设计过程要求保证轨枕的稳定性以及轨缝间隔距离的合理性。根据本工程所在地区的温差变化情况,要求将轨缝保持在8~10mm之间,在条件允许的情况下,需要将设计值调小。在对轨枕进行微调试时,轨缝处的误差很难使用三角平均测量法测量出来,所以在测量工作完成后,还需要使用钢尺再次测量一次,将误差保证在1mm以内。
3.5 控制好材料质量
在无砟轨道施工过程中,施工材料是影响高速铁路施工质量非常重要的因素。例如砂浆、水泥等材料会直接影响工程质量。由于砂浆、水泥等材料敏感性比较强,容易受环境温度、工程施工等因素的影响,所以在施工时要选择质量良好的砂浆和水泥。严把材料的选择关、运输关,做好材料的配比试验工作,并对其进行检测。另外,在材料拌和时,还要选择合理的搅拌机械,并根据拌和要求进行拌和施工,以提高计量的准确性。
4 结语
总而言之,无砟轨道高速铁路施工过程中,为了充分发挥出无砟轨道的优势,需要施工单位做好施工技术难点的施工管理,实施精准化施工,并做好测量工作和技术管理工作。本工程施工后安排了两辆动车进行试运营,经过试运营后两辆动车速度在达到380km/h时依然可以稳定运行,施工效果良好。
作者简介:何祖金(1982-),男,广西桂平人,中铁十六局集团第三工程有限公司工程师,研究方向:高速铁路、高速公路施工管理。
摘要:特高墩是高速铁路建设过程中的重要组成部分。文章对高速铁路特高墩的主要施工特点进行了分析,制定出科学、合理的高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术方案,提升了高速铁路建设项目的施工质量,达到了提质增效的目的。
关键词:高速铁路;特高墩支架模板;一体化施工技术;建设项目;交通运输
1 概述
高速铁路是交通运输行业在发展过程中的重要组成部分,其在实际运行的速度与其他交通工具相比存在着很大的差距,主要体现在舒适性较高、运行速度较快、运输能力较强等,一度成为了深受人们喜爱的交通运输方式之一。为了更好地提升高速铁路的运行质量,我国相关部门在高速铁路项目施工中投入了大量的人力、物力、财力,并通过支架模板一体化施工技术进行施工,只有这样才能保证高速铁路项目的质量,为人们的日常出行提供良好的保障。
2 高速铁路项目施工现状
高速铁路工程项目在实际施工期间常常会因为多种原因导致工程项目的质量提不上去,这对高速铁路行业的发展与人们日常出行安全来说造成了很大的影响。而影响高速铁路工程项目质量的原因主要有以下三点:
2.1 材料检验工作不规范
要想保证高速铁路工程项目施工质量,就应该做好施工现场的控制工作。在实际施工期间,工作人员要做好材料的选购工作,使用合理的材料进行施工,只有这样才能保证施工质量。然而,在实际施工期间,施工人员并没有意识到材料管理工作的重要性,导致材料在摆放时处于混乱现状,严重影响了高速铁路工程项目的正常施工。
2.2 对质量监管工作不重视
高速铁路工程项目在实际施工过程中,施工人员的质量控制意识较差,没有按照国家指定标准进行质量监管工作,这对高速铁路工程项目后期的施工来说造成了很大的影响,埋下了一定的风险隐患,严重的话还会威胁到人们的生命健康安全。另外,高速铁路工程项目在实际施工期间质量控制的宣传工作不到位,施工人员无法明确自身的工作职能,没有意识到质量控制的重要性,导致高速铁路工程项目存在着较为严重的质量问题。
2.3 施工人员素质较低
高速铁路工程项目在实际施工过程中,参与人数较多,其中主要群w就是劳务人员,这些劳务工作人员参与施工的时间较短,经验缺乏,综合素质水平与专业知识技能较低,没有受到专业的培训,严重影响了高速铁路工程项目的质量。另外,还有一些施工人员在施工期间仅凭借着自己多年的工作经验进行施工,没有按照国家指定标准进行,导致高速铁路工程项目在施工期间存在着一定的安全问题,延缓了施工进程,影响施工
质量。
3 高速铁路特高墩主要施工特点
特高墩是高速铁路工程项目在实际施工过程中的重要组成部分,而高速铁路特高墩的主要施工特点包括以下两点:
3.1 施工技术要求较高
高速铁路特高墩的施工质量会直接影响整个工程项目的质量,因此其在实际施工期间应该加强对施工设备技术要求的控制,并严格遵守国家指定标准进行操作,只有这样才能将施工机械技术中的真正价值体现出来。然而,特高墩项目施工期间对机械设备有着较高的依赖性,常常会受到施工环境等方面的影响而降低项目的质量。为了提升工程项目的质量,保证施工进度就应该同时使用多个机械设备进行操作,并增加设备的模版数量,只有这样才能更好地满足高速铁路特高墩的施工需求。
3.2 施工周期较长
高速铁路工程项目在实际施工期间常常会受到施工环境与地理环境的影响,延长工程项目的施工期。主要体现在以下三点:(1)高速铁路特高墩在实际施工期间所使用的施工材料需要通过长时间的运输;(2)高速铁路特高墩现有的施工模板面积较大,在实际使用期间会受到多方面的限制,影响施工的顺利进行。另外,开始浇筑施工时,由于模板的面积较大,需要将浇筑的高度控制在3m左右,只有这样才能保证模板可以得到全方面的浇筑。因此在特高墩浇筑期间会消耗大量的时间,并在一定程度上增加施工周期;(3)高速铁路特高墩项目有着难控制的特点,墩身较高,在实际施工期间需要根据特高墩整体的重心位置设置对应的施工方案,只有这样才能保证其在施工期间可以减少重心位移的现象发生,保证工程项目质量。
高速铁路特高墩结构相对复杂,施工周期较长,在其实际施工过程中如果只通过传统的施工技术进行操作不但不会缩短施工工期,常常会因为多种原因影响整个项目的施工质量。要想从根本上解决这一问题,就需要将现有的施工技术方案创新、完善,并采用一些施工周期较短、操作简单、安全性能较高的施工技术,而支架模板一体化施工技术就是众多施工技术中的重要组成部分,可以有效地缩短工程项目的施工周期,保证施工人员的生命安全。
4 高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术控制要点
4.1 一体化施工流程
高速铁路特高墩工程项目在实际施工期间所采用的支架模板一体化施工技术的主要施工流程由以下四部分组成:(1)找平承台基面,并根据工程项目的施工现状合理安装第一层模板、支架、人行步梯,为施工人员营造一个良好的施工环境,只有这样才能保证特高墩项目的施工工作可以顺利进行下去;(2)在安装第二层模板时,首先要安装一个简易的支架平台,之后再通过节门的模式安装人行步梯;(3)在制作第三层支架模板时,需要根据工程项目的施工现状制定出一个科学、合理的施工技术方案,合理规范施工全过程,保证所开展的各项工作任务都可以按照指定要求进行。之后,再对之前已经安装完成的模板与支架进行反复测试,调整好模板与支架角度,找出其中存在的问题,并为其制定有效的解决对策,只有这样才能将支架模板一体化施工技术的真正含义体现出来,减少支架与模板偏差的现象发生;(4)当高速铁路特高墩工程项目在实际施工期间,要做好第三层直到特高墩模板的安装工作,并保证前两层的安装工序与现阶段所开展施工程序一致。之后再施工期间还可以通过翻模法的形式进行操作,并将施工全过程的高度控制在8m以内。另外,在开展混凝土浇筑工作时,需要保证所完成的浇筑工作具有一次性的特点,并将浇筑的高度控制在6m内,只有这样才能保证项目的浇筑工作可以顺利进行下去,保证工程项目的质量。在浇筑过程中需要注意的问题是,需要以(6+2)m施工工序为基础进行操作。
4.2 测量控制
在对高速铁路进行立模工作时,需要重复测量高速铁路特高墩墩身模板范围,并根据工程项目施工现状进行墩身模板高度控制,并将模板高度的偏差控制在2mm以内,只有这样才能为特高墩项目在以后的施工中打下良好的基础;将高速铁路特高墩底面的截面轮廓线宽度控制在40cm左右,并通过左右辅助线的形式进行墩身底部校正,找出在实际测量前存在的不足,及时为其制定有效的解决对策,只有这样才能保证所得出的测量结果具有较高的准确性。
高速铁路特高墩墩身底部截面面积准确之后,可以通过轮廓放线的形式制定出一项全新的立模边线,之后再对已经安装完成的2层墩身模板进行测试,并及时调整模板轴线出现的偏差现象。
4.3 模板施工
对于高速铁路模板施工工作来说,可以通过以下三种形式进行操作:(1)将模板节点高度控制在≤2m左右,在对模板高度调节时,应该将模板的前后节段通过0.5m或1m长度进行调节。如果特高墩的体积较大,那么也可以根据工程项目的实际情况来选择1.5m的节段进行调节设置。当模板的构建规格和相应布置处于同一状态时,那么特高墩的整面就需要通过槽钢的形式进行布置,并将槽钢的间距控制在300mm左右,其高度控制在2000mm,只有这样才能保证模板的施工工作可以顺利进行下去;(2)一般情况下,模板高度在1.5m时,需要将模板的节面进行全方面调控,并在其背部设置三跟节段,之后以槽钢为基础进行节段焊接,只有这样才能保证焊接结构的准确性,保证工程项目的质量;(3)当模板节段高度在2m时,可以通过三角简易的支架平台进行施工。在选择平台材质时,可以采用0.8m长的槽钢,并将其通过水平衡担,并在整个平台的端处预留出垂直式销孔,之后再选用槽钢作为整个斜向防护,之后再通过拴接竖向的防护的形式与钢槽进行水平放置,为工程项目在后期的施工打下良好的基础。另外,在对整个模板的直径控制过程中,可以通过圆钢的形式进行操作,并将其铺设在模板指定层面上,之后再施工平台进行连接,从而保证项目的施工工作可以顺利进行下去。
4.4 墩身辅助施工
对于墩身的施工工作来说,需要在墩身的外部安装人行步梯,并保证步梯具有安装简单、固定、容易旋转等特点,之后再将其与地基连接,只有这样才能保证项目的施工工作可以顺利进行下去。在步梯安装完成之后,应该将整个步梯的长度控制在1.5m,宽度为0.6m,厚度为0.4m,为整个工程项目的正常施工提供保障。
5 结语
在开展高速铁路特高墩项目施工时,一定要按照国家标准进行支架模板施工,之后再对已经完成的项目进行后期验收,找出其中潜在风险,并为其制定有效的解决对策,只有这样才能保证高速铁路特高墩项目的施工质量,保障工程的安全可靠性。
作者简介:赵忠涛(1974-),男,青海西宁人,中国水利水电第四工程局有限公司工程师,研究方向:施工技术管理。
1 工程简况
1.1 位置关系
金家岩隧道1#斜井位于江油市境内,位于线路前进方向的右侧,与线路交点里程DK452+200。该工区施工采用无轨单车道运输组织,永久性工程设计,斜井净空断面尺寸为5.0m×5.9m(宽×高)。金家岩隧道1#斜井下穿兰成渝输油管道,平面投影相交里程为XD1K0+163,1#斜井与输油管道垂直距离为28.42m,?准508兰成渝输油钢管与1#斜井相交纵断面图及平面图如图1、图2。
1.2 地质描述
1#斜井c兰成渝输油管道交叉点,上覆6m厚粉质粘土,呈褐黄、紫红色,含少量砂泥岩,中间层为W3强风化泥岩夹砂岩,厚度4.1m,质软,属Ⅳ级软石,最底层为W2弱风化泥岩夹砂岩。斜井进口为强风化岩石,穿越段区域以泥岩夹砂岩为主,弱风化,岩体较完整,地表水较发育,基岩裂隙水较少。
2 施工方案选择
2.1 常规钻爆施工
由于1#斜井洞顶开挖轴线与在役管线的最小距离为28.42m, 1#斜井爆破施工时必然会对在役输油管道及管道周围环境造成扰动,可能出现的安全隐患归纳为以下几点:
①隧道爆破作业产生的地震波,超出管道设计安全标准值,对管道造成直接伤害;
②隧道爆破作业产生的地震波,没有对管道造成直接伤害,但可能会扰动管线周边土体,造成管道下方隧道内围岩变形及管道周边土体位移导致管道发生超过设计安全值的沉降。
2.2 机械开挖
采用机械开挖可有效减小对在役管道施工扰动,但下穿洞段为弱风化泥岩砂岩互层,岩体强度高,机械不易破碎,施工进度缓慢,工期压力大,成本较高,此方案不宜采用。
2.3 静力爆破
采用静力爆破与传统爆破相比,对在役输油管道产生的施工扰动具有明显的优越性,最安全可靠,但对于隧道洞身开挖不易做到整体同时破碎,洞碴粒径不宜装车运输,且进度缓慢,施工成本高。
2.4 控制爆破
对爆破设计进行试爆,得出与工程地质及爆破条件相符的爆破地震衰减规律,获取符合实际的K和α值,确定爆破设计参数,通过对斜井所穿越地层岩性的分析、爆破试验,调整和优化周边眼、掏槽眼和掘进眼的单孔装药量、周边眼间距、炮眼数量、单段最大装药量,确保施工过程中地震波速可控,达到安全快速、经济合理的目的。
以上四种方案分别从安全、进度、施工成本、技术措施等方面综合比较,下穿在役输油管道采用控制爆破技术为最优方案。
3 控制爆破设计
3.1 控制爆破震动安全标准及要求
为保证金家岩隧道1#斜井下穿过程中输油管道安全,经过专家及输油管道公司共同评审确定到达输油管道处的地震波控制标准为≤1.5cm/s。
3.2 爆破设计方案
3.2.1 单段最大用药量的确定
3.2.4 50m范围内下穿段控制弱爆破设计
为降低单段炸药量,减小因爆破产生的地震波速,斜井采取“短进尺、弱爆破、台阶法”进行开挖,按照最大单段药量不大于的安全标准进行控爆设计,控爆参数见表3。
由表3可见,斜井XD1K0+209~XD1K0+111下穿段一次齐爆最大单段用量为3.6kg,小于计算允许值Qmin (28)=4.3kg,理论上对在役管线不构成直接破坏性,考虑到传播介质的不均匀性,为更加安全起见,该段施工时整段爆破设计按R=28m,最大单段药量Q■4.3kg进行施工,并加强支护、支护紧跟,以能更加有效的保障既有管线及隧道施工的安全。
3.2.5 50m范围外控制爆破设计
爆破产生的地震波速是随距离的增加而加速衰减的,根据上述计算,50m范围以外最大单段药量增加至Qmax (50)=23.31kg,在确保安全的前提下,为加快施工进度,拟采用全断面法施工,爆破设计参数见表4。
由表4可见,当R≥50m斜井洞身段爆破设计一次齐爆最大单段用量为16.2kg
4 施工过程监测
4.1 爆破作业地震波速监测
4.1.1 监测目的及设备
通过爆破地震波跟踪监测,首先是分析爆破地震波衰减规律及其对周围保护物的影响,并对其进行安全评价;其次是根据爆破地震波监测结果,指导爆破方案的调整和优化,使到达管道的爆破地震波速降低到安全范围内,同时实现隧道开挖快速顺利进展。
爆破振动监测与试验使用L20型爆破测振仪,每台测振仪有三个通道,可以配置3个单向速度传感器或1个三分量速度传感器或1个三分量加速度传感器。该仪器自带液晶显示屏,现场直接设置各种采集参数,能即时显示波形、峰值和频率。具有24位A/D转换,采用自适应量程。通过USB接口与PC电脑进行数据通讯,运用专用软件进行处理分析及成果出等,并带有手机报警功能,设制一定振速阀值,若有溢出,自动发出相应短信,进行报警。
4.1.2 监测方法及程序
4.1.2.1 测点布置
临近输油管道的振动强度通常与新建隧道爆源所在位置直线距离成线性关系,等距状态下最直观反映爆破振速。测点布置如图5、图6。
4.1.2.2 测试频率
①微震爆破施工开始后,试验爆破按照测点布置方法每日都进行监测。
②其后,按照测点布置方法每开挖20m测试一次。
4.1.2.3 传感器安装
在爆破前1小时,按预定的位置及要求安装三矢量速度传感器,其中Z方向铅直,X方向指向爆源为水平径向,Y方向为水平切向。对监测点进行编号,测量并记录震源中心及传感器的位置与高程。
4.1.2.4 仪器连接与调试
在爆破前30分种,将采集仪连接各传感器,记录传感器和采集仪编号,设置参数,选择合适的开门阀值,确认仪器连接、调试完好。在爆破现场警戒前撤到安全区域。
4.1.2.5 现场测试
爆破产生的振动超过仪器设定的开门阀值,开始记录爆破振动信号。爆破警戒解除后,进入爆破现场收拾仪器、传感器与连接线。
4.1.2.6 资料整理
通过计算机USB接口与记录仪连接,传输现场记录的振动波形数据。使用振动分析软件对波形进行分析处理,分别读取竖向、水平径向和水平切向的振动峰值、峰值主频等参数。
4.1.2.7 振动影响评价
爆破振动评价按表1爆破振动安全允许振速中交通隧道取低值为控制标准。
①若监测点任一方向的实测最大质点振动速度超过相应的振动控制标准,则爆破质点振动速度超限,可能或已经对所监测的对象造成损伤或破坏。
②若监测点所有方向的测最大质点振动速度均小于相应的控制标准,则表明监测对象不会受到爆破振动损伤,是安全的。
③若实测振动幅值超限,应对监测对象进行宏观调查,观察监测对象是否出现细微裂缝及已有裂纹宽度及延伸是否发展、起鼓等损伤现象,必要时可利用声波检测等手段对爆破振动影响程度进行评价。
4.1.3 监测结论
在金家岩隧道1#斜井开挖掌子面里程XD1K0+208~XD1K0+150进行施工爆破振动测试;共测试次数为8次,测试情况见表5。
监测结果表明:整个爆破开挖过程中,管道附近爆破振速均小于设置限值1.5cm/s,变化趋势趋于平稳,整个爆破过程中安全可控。
金家岩隧道1#斜井及邻近输油管道工程爆破安全监测结果比较理想,达到了监测大纲规定的预期目的,保证了石油管道在爆破施工期间的安全并对爆破施工后的长期运营不会造成影响,并在西成铁路工程积累了输油管道在爆破地震动作用下的动力响应数据,有益于研究沿线管道在爆破地震动下的动力响应和动力稳定性,并对类似工程具有参考和借鉴作用。
4.2 隧道及管道上方地表位移监测
每个地表下沉量测断面测点横向间距为10m×10m,横断面布点应结合地形,横向布点埋设在隧道开挖影响范围内,共设沉降观测点20个,采用精密水准仪进行量测,每天观测读数2次,变形速率控制标准见表6。
各项监测的数值达到一定范围(即:将产生不可接受的负面影响时)要进行“报警”。报警系数F(F=实测值/安全控制标准值),当F>0.80时,为报警状态,当达到报警值时,应启动应急预案,采取必要的加强措施。
经沉降观测分析,最大变形速率1.5mm/d,最大累计沉降量3.5m。通过对管道周边沉降观测点观测数据统计表分析,充分考虑测量精度、测量误差影响,采用新奥法施工,隧道开挖对管道基本不造成沉降影响。
5 结束语
在我国大规模的高速铁路网建设中,尤其在西南地区油气资源丰富,油气管线密集的区域,必将还会遇到此类情况,本文通过对爆破设计进行试爆,得出与工程地质及爆破条件相符的爆破地震衰减规律,获取符合实际的K,α值,计算出了单段最大药量,进一步优化爆破参数,对隧道爆破作业产生的地震波速进行监测,提出修正和改进方案,严格控制爆破引起的最大地震波速度使之符合石油管道产权单位要求(≤1.5cm/s),节约施工资源,加快施工进度,保证了石油输油管道的安全运行,确保隧道施工顺利完成。
【摘要】随着国民经济的高速发展,为满足道路交通运输需求,必须重视高速铁路桥梁施工质量问题。大体积混凝土施工在桥梁承台施工中的应用,可有效提升路面承载力、耐久性,将大大提升列车运行的安全性、舒适度。为此,本文通过具体工程案例,对高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工工艺进行了分析与探究。
【关键词】高速铁路;桥梁承台;大体积混凝土
作为国民经济、社会发展与人民生活服务的公共基础设施,道路工程是衡量一个国家经济实力与现代化水平的重要标准。随着社会经济发展速度的不断提升,我国铁路工程建设规模也随之扩大。大体积混凝土施工作为高速铁路桥梁施工的重要内容之一,为确保工程建设整体质量,施工企业必须严格遵循工程实际情况,充分了解大体积混凝土的相关含义,规范施工流程,只有这样才能延长工程使用寿命,提升行车安全性,实现铁路事业的可持续发展。
一、工程案例
某高铁工程选取无砟轨道为路线,350km为其设计时速,其中5到9号墩跨河流,设计为连续刚构,其中6、7号主墩基础选取250cm直径钻孔桩12根,低桩承台为承台设计,23.5mX17mX5m为其尺寸,1997.5 m?为混凝土量,大体积混凝土施工为主桥承台类型。
二、高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工工艺
我国铁路工程长期以来都具备载重大、安全、舒适等优势,使其在交通经济市场环境下发挥着重要的作用。大体积混凝土技术作为桥梁承台施工的重要技术,其施工技术水平的高低直接影响着工程建设的整体质量。为此,本文通过具体工程案例,做好施工材料准备,规范施工流程,只有这样才能全面提升工程建设的整体质量。
1、施工准备
施工前期,设计单位进行技术交底需在高铁桥梁承台大体积混凝土施工前期进行,应确保具备完整的设计文件、图纸与资料。要求各结构层施工质量必须与我国施工技术标准相符。在做好大体积混凝土施工准备工作后,需按照施工现场地质、地形等条件在场地范围内进行场地布设。且合理配置机械设施,要求集中放置施工材料。在施工材料进场后,需进行相关质量检测,确保其合格性。
2、大体积混凝土配合比设计
根据工程实际情况,施工过程中可选取低热水泥,需进行粉煤灰适量添加。相比水泥用量,粉煤灰用量为其30%到40%之间,选取C35抗腐蚀性混凝土作为混凝土材料。如混凝土强度、坍落度符合施工规定的基础上,需对掺合料、骨料添加量尽可能提升,以此对单方混凝土水泥用量有效减少。该桥梁需在每立方300千克以下控制大体积混凝土水泥用量,其配合比应以实验室试验结果为主。施工前期,水化热验算、测定可由工程施工相关部门进行。按照试验结果,可在160到200mm内进行坍落度控制,在24小时内控制混凝土初凝时间。
3、开挖承台基坑
桩基施工前开挖承台基坑需基本完成,且选取垫层混凝土硬化。完成桩基施工后,承台边线可选取全站仪放出,并将杂物清理干净,桩头需将设计标高位置开凿,将浮浆清理干净,桩基需实施质量检测,如无损检测等。同时,承台纵、横向轴线、4角点位可通过全站仪放出,边线需由墨线弹出。承台基底施工中,其范围必须在基础范围以外,需多出50cm,清理干净垫层混凝土上方杂物后,需彻底清洗表层,直至新鲜混凝土面露出,特殊情况下,应凿毛垫层混凝土。
4、加工及安装钢筋
第一,根据施工规定,对钢筋进行准确编号,随后做好配料、下料工作,准确定位钢筋位置,且做好绑扎工作。钢筋搭接是可选取直螺纹套筒进行钢筋(直径20mm以上)连接,以此缩短施工时间。承台混凝土浇筑施工前,需绑扎好所有墩身直立钢筋。完成安装钢筋工作后,需根据设计规定进行各类预埋件安装,局部遗漏现象不能出现。且进行测温、测应力元件安装。
第二,由于该工程主墩具有特殊性,需将预应力系统设置到承台位置,钢筋施工前,当普通钢筋和预应力钢筋之间存有矛盾,需进行普通钢筋挪移,确保预应力钢筋具有准确位置。选取塑料波纹管作为预应力管成孔材料,施工时管道不得于电焊等相接触,尤其在焊接定位钢筋网时必须加以重视。相比主管,波纹管接头应大一些,选取胶带将接缝位置缠绕好,避免漏浆情况出现。0.5m为定位网之间的距离,焊接承台钢筋应具有稳固性。需将芯棒穿入波纹管内,需进行预应力管道重量增加,避免波纹管上浮现象出现在浇筑混凝土过程中,芯棒需在完成混凝土浇筑后、初凝完成后进行,随后将钢绞线穿入。
5、安装循环冷却水管
为保证浇筑混凝土后具有良好质量,水泥水化热最高温升值减小,混凝土温差可有效降低,防止贯穿裂缝由于温度产生,且能够对结构物内部温度有效降低,对内外温度差进行有效减少,防止表面裂缝产生。承台大体积混凝土施工时,冷却管需按照水化热计算结果设置。选取钢管(直径50)为冷却管,选取丝扣进行冷却水管接头连接,需固定接头位置,避免因外部原因出现断裂现象,随后固定其他位置。通水检查后,需及时解决漏水问题,随后将上层钢筋、冷却水管安装好。
6、制作、安装模板
安装模板前,选取磨光机把模板表面锈迹清理干净,并将一层浅色脱模剂涂刷到模板表面,在钢筋附近互相错开相同位置强度一致的混凝土小垫块,布设时1m2需进行4块以上设置,绑扎需具有稳固性,且根据施工规定进行垫块厚度大小控制。选取墩身钢模板拼接组合承台模板,接缝选取海绵条封堵,接缝位置可选取封箱胶带进行封堵,避免浆液遗漏,通过圆钢、承台底作为拉杆,焊接承台中部与承台顶部,以此形成整体,选取双螺帽作为拉杆,选取钢管支撑为模板外侧。
7、混凝土浇筑
覆盖、遮挡混凝土选取的原材料,防止暴晒,为达到温度降低的作用也可通过洒水施工。混凝土通过冷却水进行搅拌施工,以此将入模温度有效降低,特殊情况下,混凝土搅拌可选取冰水。通过棉布进行混凝土运输车进行覆盖,将冷却水管设置到承台内部,利用循环水对混凝土内部温度有效降低。选取塑料薄膜、麻袋进行混凝土表面进行养护保温施工,以此将混凝土内外温度差异进行有效减短。
浇筑混凝土前,其高程可选取水平仪测定,浇筑混凝土时控制标高可选取承台顶层进行小钢筋头焊接,复测墩身预埋钢筋时可选取的仪器为全站仪,随后承台底表面可通过清水将泥土除去,且做好保湿工作。
在当天温度最低时间段浇筑大体积混凝土,向现场运至时可通过混凝土罐车,其中一些可通过混凝土搅拌运输车直接出料到串筒,其他罐车则需向混凝土输送泵内倒入混凝土,混凝土可通过混凝土输送泵向模板送入,以此对承台距离远的混凝土实施浇注作业。且根据施工现场工程量的多少进行振捣施工。150方为混凝土每小时供应量,具有较小数量,由此可见浇注混凝土可由承台中间重复性下料,随后扩散到附近,施工方式以台阶法为主,在下层混凝土初凝前,覆盖作业不得间断,30cm为各层覆盖厚度,避免混凝土分层现象出现。混凝土可选取插入式振捣器施工,一般振捣作业需分层进行,振捣混凝土间隔距离为30cm,振捣施工中上一层向下一层插入8到10cm。测温元件、预埋件及钢筋等材料不得于振捣棒相接触。浇筑混凝土的时间一般为2到3天,浇筑承台混凝土时,冷却管需层层覆盖,以此对完成浇筑混凝土的水化热进行有效降低,进而达到混凝土内部温度下降的作用。随后将混凝土表面泌水清理干净,通过二次抹面压实方式在混凝土初凝前期与混凝土预沉后期施工,防止收缩裂纹现象出现在混凝土表面。
8、养护
抹压混凝土表面后需进行双层塑料薄膜覆盖作业,以此将混凝土过多拌和水清理干净,以此达到养护混凝土的作业,终凝后需进行无纺布覆盖,且做好洒水养护工作。当2.5Mpa为混凝土强度后,需将模板拆除,随后再进行2周以上覆盖养护。地面下方位置,需做好回填施工(预应力部位除外)。地面上方位置需做好覆盖施工,不能在阳光、风等情况下长期暴露。保温重点、难点为插筋位置,因此必须做好覆盖工作,避免因温度问题影响施工质量。严格遵循混凝土内表温差、降温速率具体情况做好养护工作,需分层逐个拆除保温覆盖层。
9、测温
为对大体积混凝土温度实际变化情况进行充分掌握,需对大体积混凝土施工中温差影响程度进行分析,也可通过常规测温手段,布点检查承台混凝土各个位置,避免开裂现象出现。如何布设大体积混凝土浇筑块体温度监测点对能否将混凝土块体内外温差变化情况进行真实反映。根据工程具体情况,可进行若干测点设置,浇筑混凝土前,需由承台顶通过50角钢向承台底垂直放置,且在底板钢筋位置进行固定。随后在角钢内侧固定温度传感器,避免对其造成严重损害。通过胶带对长度不一的测温线进行准确标注,以此为深度区分提供方便。利用塑料带将测温线插头罩好,确保其绑扎稳固性。
三、结束语
综上所述,为满足社会经济发展需求,必须做好基础建设工作。承台大体积混凝土施工控制技术作为高速铁路桥梁工程建设的重要技术之一,为全面提升工程安全性与质量,需根据实际工程案例,做好配合比设计工作,规范施工工艺,提高质量控制水平,且满足交通需求及路网规划要求的目的。
摘 要:本文简要介绍了高速铁路接触网检测的关键技术,并研究了检测技术的运用方法,比如动态检测技术、静态检测技术、联调联试检测技术等,以期为相关人员提供参考。
关键词:高速铁路;接触网;检测技术
在高速铁路接触网运作过程当中,可能会产生各种各样的问题,进而增加其工作风险。而运用检测相关的先进技术,可以防止问题的发生,并提高接触网的性能。因此针对其关键技术展开研究,具有重要意义。
1 高速铁路接触网检测关键技术
(1)接触线高度检测技术。在接触网当中,针对接触线高度进行检测,可以使用角位移测量的方法。把传感器装置于受电弓的下部框架上,和主轴连接,采用标定归算法,算出接触线高度。在具体操作时还可以使用激光测距法,将受电弓装于下部,从而使激光光束能够于滑板位置进行反射,最终算出接触线动态高度。这一方式精度较高,缺点是会受到阳光影响。但利用检测技术可以调节好接触线高度,保障高速铁路运行的稳定性[1]。
(2)接触线拉出值检测技术。首先要安装好检测器,并确保其不和接触线直接相连,且利用电磁产生的感应,检测到拉出值数据。当微电子靠近接触线,会产生感应电流,把电压信号传送出去。这类检测装置不易遭受环境条件影响,检测器每个之间留出20毫米,装置于受电弓中间两侧处。把从中间算起第十个检测器的信息代码输送到计算机,进行变换处理之后,就可以得到最终接触线的拉出值。在此运用过程中,要注重拉出值的使用,保障数据的精确性,以免影响到检测结果。
(3)弓网接触压力检测技术。弓网和接触线在运作时候是同一个共生体,此二者相互接触可以让铁路机车获得电能。如果接触压力不精确,受弓网就可能产生意外磨损或是接触不良等状况,进而引发供电断续现象,甚至烧毁。采用该项技术,可以检测出弓网接触时产生的性能方面问题,这时可以安装相应的检测装置,将其放在电弓滑板的四角位置,并装上四个检测器。要保证四角点的检测数值相一致,这样才可确定弓网接触压力的确切数值。
(4)接触线磨损检测技术。在接触网当中,接触线磨损引发了底部断面的变化,使得接触面e平均数值上升。而接触线所接触到的位置并非是氧化类型,所以发生光反射率的方位较高,可以使用摄像机进行辅助分析,以获得激光照亮接触面的光强度变化情况。这样可以较为准确地检测出接触线是否产生磨损。若是磨损已经发生,就可使用相应的技术找到具体的位置并检查出实际情况,从而采取措施进行处理。
2 检测技术的运用
(1)动态检测技术运用。该技术通常用于高速铁路接触网安装完工之后,检查接触网的实际情况,并检测其低速动态功能。在此过程中,一般会用到热滑试验法,等到其空载运行至正常状态后,对接触网和弓网展开检测。并且也要检测当高速铁路车组开始运作后,是否产生拉弧情况。将该项技术运用于高速铁路网检测过程中,能够提高检测质量,并具备了整体性、全面性的优点,可以满足高速铁路接触网检测的总体需要。这一技术可以进行受电弓运作加速度测量、动态接触压力测量、视频记录、受流检测、离线率数据检测等,因此可以维护好接触网的安全[2]。
(2)静态检测技术运用。把静态检测技术运用于高速铁路接触网,主要是在安装环节发挥作用,检测出接触网的构造和几何数据等。在检测时要控制好接触网的导线高度以及拉出值等,并采用界限检测车、多功能激光接触网测量仪等,对于高速铁路接触网展开无接触静态检测。这项技术不会影响到接触网,也不会对其造成损坏,属于相对安全的技术。在运用过程中要结合接触网的实际建造情况,充分做好物理参数和几何参数的检测工作。此项技术安全性、稳定性较强,通常可用于高速铁路接触网的全面检测,并可做好预防工作,以免相关事故的影响扩大。
(3)联调联试检测技术。这项技术可以针对高速铁路接触网进行系统检测,整体性较强。该技术可以实现动车组的安全性能检测、平稳性能检测以及运作舒适度检测,此外还能检查牵引供电系统和接触网是否具备足够的稳定性。在运用这一技术时,要重点检测接触网设计数据、设备选用等是否满足相关规定,并检查接触网在路基、桥梁等方面的基础数据,保障接触网的安全。这一技术针对接触网全线当中的子系统,例如运转子系统和配合子系统等,可以完善好检测及调试的有关工作,以免接触网出现问题[3]。
3 结束语
随着高速铁路迅速发展,国内交通运输系统已经得到了一定完善。要进一步提高其安全性和稳定性,就要积极对接触网的关键检测技术展开研究,以促进高速铁路的繁荣发展。
作者简介:吴帅(1989-),本科,助理工程师。