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关键词 高速铁路;无砟轨道;性能
中图分类号U238 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)42-0032-02
0 引言
在过去铁路的发展中有砟轨道占领了铁路建设的主导地位,随着国家经济的发展,对铁路运行速度的要求越来越高,由于有砟轨道对速度的限制,铁路建设迎来了无砟轨道时代。
1 无砟轨道的优点及缺点
1)相对于有砟轨道而言,无砟轨道具有以下优点:
(1)具有较强的整体性,横向和纵向的稳定性高;
(2)结构的耐久性好,能持久的保持轨道的几何尺寸;
(3)维修工作量少,维修费用小,使用寿命周期长;
(4)可避免高速行驶下有砟轨道的道砟飞溅;
(5)在桥梁上铺设无砟轨道可以减小二期恒载,在隧道中的无砟轨道可以降低隧道的净空,减小开挖面积;
(6)车辆的平稳性好,通过能力大。
2)无砟轨道的缺点:
(1)建设费用高;
(2)无砟轨道不能再粘土深路堑、松软土路堤或地震区域铺设,从而增大了轨道施工难度;
(3)一旦路基下沉,修复难度大,改进的可能性受到局限,所以对路基的要求更高;
(4)无砟轨道产生的振动打,噪声也相应较高;
(5)混凝土无砟轨道为刚性承载层,一旦荷载达到了极限时,轨道几何尺寸发生突变并引起难以预见的恶化。
2 高铁无砟轨道系统的技术难点
相对于有砟轨道,高铁无砟轨道系统的技术难点主要有以下几点:
1)控制线路下部基础的沉降和变形。无砟轨道以扣件为轨道弹性和几何调整的主要方案,要从设计和施工采取妥当的措施来加以控制;
2)施工精度和测量技术要求高。若施工精度达不到要求轨道线路结构就会发生较大的沉降,线路会出现纵向的起伏和横向的扭曲,这就难以实现其设计功能,保证轨道结构的平顺性和稳定性,因此,线路必须具备准确的几何线性参数,必须采用诸如CPIII等高精度网进行控制,误差必须保持在毫米级范围内;
3)无砟轨道配套扣件系统技术。高速铁路列车运行速度高,行车密度大,扣件是无砟轨道中提供弹性的主要部分,比一般线路有更高的要求,目前我国高速铁路无砟轨道主要采用WJ-7和WJ-8型扣件;
4)无砟轨道工程材料技术。上面讲到,高铁列车运行速度高,行车密度大,不仅对扣件要求高,对轨道同样如此,混凝土、水泥沥青砂浆、橡胶、泡沫塑料板等材料对无砟轨道结构的耐久性有最直接的影响,其中作为缓冲重填材料应具有一定的弹性又有一定的强度,水泥砂浆强度是够高的,但弹性不足,沥青弹性好,但强度低,受温度影响大,因此采用将二者结合的水泥沥青砂浆;
5)无砟轨道施工工艺及配套装备的研发。基于无砟轨道高稳定性、平顺性、少维修的结构特征,无砟轨道无疑是一种特殊的建筑产品,因此科学合理的选择施工技术以及对无砟轨道的质量控制是实现该产品功能的关键。由于我国铁路施工条件与国外存在较大差异,为了加快我国无砟轨道的发展,针对不同的无砟轨道结构型式,研发了各种配套装备。施工工艺和配套设备的研发保证了无砟轨道的顺利建设;
6)无砟轨道施工及验收标准。为了满足高速铁路高精度、高可靠性要求,加强高速铁路无砟轨道施工质量管理和过程控制,统一高速铁路无砟轨道工程,施工技术要求及质量验收标准,保证无砟轨道施工质量,我国制定了《高速铁路轨道工程施工技术指南》、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》《高速铁路无砟轨道施工精调作业指南》等一系列高速铁路无砟轨道施工及验收标准。
无砟轨道是高速铁路的关键部件,能大幅提高列车运行速度,但是相关科技一直被德国、日本等发达国家垄断。使我国高速铁路发展陷入瓶颈,针对我国国情路情及上述技术难点,通过引进、消化并吸收国外高速铁路无砟轨道先进技术,开展了无砟轨道系统技术创新及研发,实现国内无砟轨道技术的突破并掌握自主知识产权,为我国高速铁路工程建设提供了有力的技术支撑,使我国高速铁路飞速发展。
3 高速铁路无砟轨道技术主要创新成果
1)从系统的角度认识并分析无砟轨道典型的层状体系和复杂的功能,并建立了具有我国自主知识产权的高速铁路无砟轨道设计理论;
2)通过深入分析无砟轨道的功能需求结构特点和部件的功能特性,实现无砟轨道系统功能模块化,部件设计功能化,可以为结构设计和选材、无砟轨道施工奠定基础;
3)针对不同的工程施工条件和施工环境,研发了不同类型的无砟轨道系统(CRTSI型板式、CRTSII型板式、CRTSI型双块式、CRTSIII型无砟轨道);
4)高速铁路精密工程测量技术体系及特点。为了实现线下工程按设计线型准确施工和保证轨道铺设的精度能满足客运列车高速、安全行驶,高速铁路工程测量应通过建立各级平面高程控制网逐级对控制网做精密测量。并提出了高速铁路测量平面控制网应在框架控制网(CPO)基础上分三级布设,高程控制网分二级布设的方法,平面坐标系统应采用边长投影变形值≤10mm/km的工程独立坐标系以及应按“三网合一”的原则进行高速铁路精密工程测量;
5)在无砟轨道工程材料的选取和研发上,我国综合国内外相关领域情况的基础,建立了无砟轨道的分析模型和计算方法,并通过室内性能测验(建立钢轨模型:钢轨采用欧拉梁,承载层用弹性搏壳层,扣件、CA砂浆和路基均采用弹簧阻尼器模拟)研发了适合我国国情的无砟轨道工程材料,从工程材料上保证了无砟轨道结构的耐久性。
高速铁路使城市之间人流、物流效率与质量大幅度提高,拉动沿线经济和城市群的区域联系,带动相互间的经济发展,是现代社会的新型运输方式,也是交通运输现代化的重要标志。当前,中国高速铁路正进入飞速发展的时期,无砟轨道在其中有着不可替代的作用,它不仅是高速铁路发展的助推器,也将承载着推动经济飞速发展的重担。
参考文献
[1]易思蓉.铁道工程[M].2版.中国铁道出版社,2009.
关键词:铁路;客运;组织
高速客运专线运输模式选择(高中速共线和纯高速)的研究工作中,旅客换乘问题始终是需要考虑的一个重要因素。
一、行车组织中的换乘
中间换乘对旅客的影响优点和缺点并存。它可提高在高速线上的旅行速度,节省时间;享受较高水平的服务,提高舒适度。但会影响旅客途中休息,增加疲劳;可能因先乘列车晚点而漏乘后续列车。
二、客运组织换乘应注意的问题
1、高速铁路综合技术和服务水平较高。在高速线的车站上,行李推车、传送带及升降电梯等是高速客运系统的基本服务设施,旅客在转车过程中行李拖拽将不再困难。高速线上列车的运行密度较高。对于换上高速线的旅客,如果其先乘坐的常速车发生晚点,高速线上的高行车密度以及较为富余的座席利用率设计将使其能顺利继续前行。
2、社会技术经济总体发展水平的提高。目前距高速线的全面开通至少尚有十来年时间,此间社会经济总体发展水平和铁路综合技术水平将有较大提高。换乘问题的研究应对以下方面有所考虑:(1)计算机联网售票可保证异地订票;(2)常速铁路上的客运条件将有较大的改善;(3)社会平均生活水平的提高导致行李携带量减少。
3、旅行中人机环境的改善。乘车过程也是一种体力消耗过程,当旅客乘车达到一定时间后,将会产生疲倦感,此时旅客一般不太愿意再换乘。发达国家旅客产生疲倦感的时间是3~4h,我国目前因经济发展水平较低,民众生活水平不高,旅客产生疲倦感的时间平均为7~8h。因此在安排列车运行图时,旅客换乘的时机最好是安排在旅客产生疲倦感之前。另外,为避免频繁换乘,不宜让旅客换乘超过一次。根据两种列车的旅行速度和旅客产生疲倦感的时间,可以推算合适的、是否安排换乘的距离界限。由此,将有可能打破我国现行的列车成对等路段运行的惯例。事实上,从客流实际特点和运输系统的技术合理性出发,编制不严格等路段成对运行的运行图,在发达国家已被广泛采用。
旅客对主要交通工具的速度重视程度高于两端联络交通的速度,从这个角度考虑,换乘宜安排在整个旅行时段的前部或后部,使整个旅行形成“只有一种主要交通工具”的效果。
4、高速线路和高速车底的充分利用。为避免高速车在常速线上和中速车在高速线上运行的不经济,应研究上述情况下的运输成本提高情况,并反映到相应票价中。在此基础上研究旅客在“高速车下线运行”与“换乘常速车”两方案间的抉择行为:支付较高的高速车票价还是换乘常速车而付出换乘时间损失加上不方便。抉择结论将取决于旅客经济水平、时间价值及其在常速线上的延伸距离。
三、适宜的高速线换乘距离分析
1、研究内容。换乘上高速线,一方面可以提高在高速线上的旅行速度,但也因中转而花费时间,同时还将为乘坐高速列车支付较高的票价。旅客的抉择与换乘所能节省的时间以及旅客愿意为节省时间而支付的经济代价有关。而这两方面均取决于旅客在高速线上的旅行距离。因此,有必要研究不同换乘距离对旅客的效用。将换乘引起的时间和费用变化用一个效用函数来表示。为了统一度量时间和费用的综合代价,我们用时间价值的概念将时间转化为费用量纲构成效用函数。在此,记时间价值为ω(元/h)。
2、基本参数的采用。(1)列车速度。根据资料,中速列车最高速度取160km/h,高速列车最高速度取300km/h,中速列车因待避高速列车及停站多,旅行速度取160×0.7=112km/h,高速列车旅行速度取300×0.8=240km/h。(2)换乘延误的时间。换乘所需时间与高速列车的开行密度有关。按运营第五年客运量所需开行的高速列车对数和每天运营15h考虑,根据资料,高速车平均间隔为19min。若中转过程本身所需最短时间(旅客下车、换站台、上车)按10min考虑,则中转逗留时间将在10~29min之间,取平均值为20min;高速向中速的换乘时间,考虑到后续列车开行密度较稀,为避免因高速列车晚点而漏乘常速列车,留出一定的时间富余量,取30min。
3、效用函数的建立。用旅客在高速线上所付出的时间和费用构造一个效用函数,由于该效用为损失型效用,以函数值低的方案为佳。反映换乘与直通方案优势变化的临界高速线运距L除了与高中速列车的速度和中转停留时间有关以外,还与旅客的时间价值和高中速列车的票价差有关。
旅客换乘高速列车的目的是追求旅行时间的缩短,获得时间节省的效益,并为此支付较高的票价。因此,只有旅客为节省时间所支付的代价小于其所获得的时间节省效益时,换乘才具有意义。因此,应满足下述约束。从市场的角度对高、中速列车的票价差进行了限制。另一方面,为了保证项目的财务效益,高、中速列车的票价差不应小于运输企业为提高列车速度而增加的成本支出。根据资料,高速车与中速车的边际运输成本相差0.0375元/人・km。在相同盈利程度的前提下,两者的票价差不宜小于0.0375元/人・km。表2中时间价值为8元/h以上时,临界价差均大于两种列车的边际运输成本差。在此,我们取高、中速票价分别为0.25和0.20元/人・km(比值为1.25∶1,与德、法国高、中速价差的低限相近)计算临界换乘距离。
不同时间价值的计算结果比较。对于采用的高中速票价,只有时间价值在11元/h以上的旅客才愿意选择换乘高速列车的方案。时间价值在12元/h以上,京沪高速线上的换乘才有意义。随着旅客时间价值的增加,保证换乘效益的临界换乘距离逐渐缩短,即更多客流愿意接受换乘方案。最终过渡到全高速(全换乘)方案。
【关键词】路面路基;试验检测;分析应用
[Abstract] in order to ensure the construction quality and efficiency better, avoid "emergence rate of bean curd residue" project, whether it is engineering manager or project planners, each step must be strictly construction, do a good job. Pavement subgrade which is effective guarantee engineering quality inside a very important basis, whether the railway roadbed, subgrade highway or other pavement, in order to ensure the quality of the whole project, must be careful on the detection and evaluation. With the continuous development and gradually beyond technology, method of pavement subgrade test are also more and more, this article will introduce several common, conventional methods, such as the coefficient method, sand filling method and radar detection method. A detailed description of the methods of pavement subgrade test and detection of specific how to operate, and analyzes its advantages and disadvantages reflected in where, to provide useful references and suggestions for future more, more quantity of Engineering construction.
[keyword] pavement subgrade; test; analysis of application
中图分类号: U213.1
【前言】交通是否发达是一个地方乃至一个国家经济发展是否繁荣的一个重要性指标和参考指南,因此交通事业的发展每一个国家,每一个地区所必须重视和践行的。近年来,我们国家大力发展交通运输和建筑行业,促进经济繁荣和现代化。铁路,公路,高速公路,高层建筑或是顶级公园,房地产等发展得如火如荼。随着这些行业的迅猛涨势,我们也更应该注意这里面所存在的安全隐患。因此,通过怎样的检测方法才能更准确的确保工程的质量问题成为我们迫切需要探讨的问题。
路基路面试验检测质量的各项检测方法分析
1.1地基系数检测法
众所周知,路基路面它们的承受能力是有一个范围限度的,它在外来力量的作用下很有可能发生形变,如果是稍微严重一点的形变将会导致铁路轨道的平顺度及列车的舒适度,更为严重的话,就可能危及到行车的安全性。虽然说路基表层的变形量很难用压实度等物理指标来准确的衡量,但工程建筑师们引进了另外一种测量方法,即地基系数法[1]。作为一种抗力指标,它所具有的明显的优点就是可以很直观地表现路基刚度和承受能力,物理意义明确,也有很强的针对性。地基系数测试的装置主要由加载系统和测量系统两部分组成,加载系统又由荷载板、千斤顶和油管等组成,它们各自发挥其独特的作用。
1.2灌砂法
灌砂法是检测路基压实度的非常有力的工具,专门为它而设计的。根据我国的一系列指标和规定,空隙率这个指标广泛应用于路基的施工检测中[2]。我们国内一般采用核子密度仪法,灌砂法和环刀法用于检测这一指标。这三种方法都有其各自的优点,但值得注意的是,核子密度仪法简单方便,它的副作用是释放放射性物质造成人们身体上的伤害,而且在操作的时候需要打洞,工程量比较大和复杂;环刀法操作方便,但受图层干湿的状况的影响,而且测量深度也不容易把控;灌砂法就具有他们无法拟的优越性。它在进行孔隙率检测时,很少受到外界因素的影响,工艺也简单,对整个碾层的密度都有很精准的掌握,测出来的数值波动幅度很小,参考度很高。最为重要的是,它所受的人为因素影响微乎其微,甚至可以忽略不计。它的检测原理是:挖坑在现场取其土块进行称重,用标准砂测算出坑土 样的体积,计算出它的质量与体积的比,它的比值就是湿密度。
1.3探地雷法
这种测量法又叫路基密实度检测法,它适用于比较复杂一点的地形的检测。比如说,高填方路堤,路基的深度很大,用常规的方法不能够得出精确的检测时,就可用这种方法。它所具有的优势主要体现在:首先,对公路,铁路路基可以进行质量无损检测。其次,对路基中天线探测有效深度,可以完全满足检测的要求[3]。第三,它通过电磁波的传达的反射程度来判断其路基深度,所以如果某一段波组出现紊乱的时候,或可以探测到类似于抛物线的形态时,则可确定该段异常,具体问题可能是空洞或者回填不真实。
各种检测方法的优缺点及解决措施
2.1地基系数检测的优缺点
这种检测方法需要足够的反作用力,也就是说它需要工程机械配合,因而,受空间等因素影响较大。在空间狭小的过渡地段、测试元器件附近等部位就难以进行检测。这样方法往往在不同时间检测同一测试地点的数值是不一样的,会对检测工作结果带来很大的干扰影响。
2.2灌砂法
这种检测方法是利用均有颗粒的砂去置换试洞的体积,用于各种土壤、土层或路面材料的密度。它在对路基孔隙率进行检测时,方法简单易行,但工序比较复杂而繁琐,需要携带较多量的砂,需要称量的次数也较多,这样就严重影响检测的速度。操作过程中也不好把握细节的部分,从而影响结果。
2.3探地雷达法
用这种方法对路基密实度进行检测时,不能严格给出准确的压实质量控制数据,只能对它的疏密程度进行大致的描术,控制指标也不能具体检测出,有待于不断的去完善。
2.4路基动态载荷试验检测方法
动态变形模量测试仪的工作原理是:采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,通过阻尼装置、承载板,对路基产生瞬间冲击,使路基产生沉陷。也就是采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,模拟汽车运行时对路基产生的动荷载效应冲击路基,在冲击能相同的条件下,测试路基的垂直变形值,以此计算路基的动态变形模量Evd指标。动态变形模量测试仪的测试深度,即落锤自由下落对路基产生的冲击影响深度,也是该测试仪的主要技术指标和研究内容之一。落锤的质量与落高是决定冲击影响深度的主要因素,落高一定时,落锤越重,影响土体的深度越深,反之则越浅。动态变形模量的检测方法是采用电子技术获得路基填筑信息或数据的一种先进的检测方法,可直接测得路基在动荷载作用下所发生的力和变形的参数,即动态变形模量。有以下特点
测试速度快,检测一点只需约3 分钟。在检测数量不变的情况下,可以缩短检测时间,不影响施工进度;在相同的检测时间内,可以增加检测数量,使测试数据更全面、更有代表性;施工中可以随时跟踪检测,发现问题及时处理,真正实现施工过程中的质量监控。
操作简便、自动化程度高、减轻试验人员的劳动强度。测试结果数字显示并自动打印,使试验数据更准确、客观,避免了人工读表、记录、绘图、计算产生的误差。
适用范围广。该仪器适用的填料种类范围与静态平板载荷试验相同;在路基的狭窄、困难地段,如路基与桥涵过渡段、边坡附近的检测也非常方便、适用。
模拟高速汽车对路基产生的动应力进行动载测试,更能反映土体的实际受力情况。特别适合受动荷载作用的铁路、公路、机场及工业建筑的地基施工质量监控。
结论
根据上文所述,所有的测量方法在不同的场景都能发挥他们独到的优势和作用,但他们自身又受一定的或自然因素的影响,或人为方面因素的影响,表现出他们的缺点和不足之处。因而,我们在进行工程建筑的具体实施过程中,一定要综合考虑和平衡各种方法来进行选择,以达到最好的质量和经济效益。
参考文献
[1]林国仁,上官萍,方德铭.双曲拱桥可靠性评估与加固技术研究 [Z]. 国家科技成果.
一、铁路工程零库存管理的现状分析
一直以来,物资管理都是作为铁路工程中的重要研究项目,因为这能够在很大程度上决定着铁路工程施工的质量,而且物资投资的费用所占的比重也较大,所以物资的质量和数量也在很大程度上决定着工程项目的获利情况。纵观现阶段的大多数铁路工程项目,很多工程都在追求施工进度而忽视了对物资进行科学合理的管理。许多铁路工程项目在筹备物资的时候,不会事先做一个明确清晰的规划,而是安排管理部门的相关人员拿到物资清单直接去进行采购,由于没有事先对工程项目的真正所需进行合理的盘点和计划,很容易出现购置的物资堆满库房,必要的时候还需要租用其他空地建立库房作为堆放物资的地方。这就导致在工程完成的时候库房还会剩余大量的物资,项目负责人又会安排运输车辆将这些物资搬运到其他地方,然后清场,这不仅耗费了人力物力,还增加了许多不必要的运输成本。另外库房内大量的积压物资,是由于基建、生产、业扩等项目工程出现计划变更、设计修改和工程余料等情况,剩余物资或暂时不能利用的物资退回库房后,未进行及时调配和处置。针对这种情况,企业加强工程节余物资的退库管理,降低企业成本,创新开发物资退库管控平台,开展退库申请、退库审批、退库信息维护、退库入库、退库跟踪五大业务,明确退库原因、鉴定意见、退库物资相关资料、拟利库具体项目等,实现退库物资信息全程跟踪闭环管理,助力高效盘活利库。除此之外,一些物资比较容易受损,在堆放过程中由于堆放时间过长而导致损坏不能继续使用,这又造成了一部分的经济损失。这一系列不合理的物资管理模式都会给铁路工程项目造成不同程度的风险。
二、铁路工程物资零库存管理模式的含义和优缺点
1.含义铁路工程物资零库存管理,顾名思义,就是在对工程所需物资进行管理的时候,能够合理的规划和使用物资的数量,确保可以及时的将仓库内储存的物资清空,避免物资过量堆积,这种物资管理模式具有广阔的发展空间,一旦实现工程物资零库存管理,能够在很大程度上节省物资管理成本,也可以减少很多的人力物力耗费,可以为接管工程项目的企业获得更多的利润。
2.铁路工程物资零库存管理模式的优点铁路工程项目的物资采购数量较大,种类较多,很容易就会出现采购过量的现象,所以改变传统的物资管理模式刻不容缓,铁路工程物资零库存管理模式主要有以下几个优点。(1)物资零库存管理能够有效地减少仓库内的物资积压,可以将物资损耗值降到最低。铁路工程项目的施工地点要时刻转移,物资储备也要进行及时的转移,如果某一施工地点的物资储备过多造成积压的话,很容易会出现资金周转不开的现象,如果将大量物资再进行转运也会造成运输成本的增加。而实行物资零库存管理模式能够很好地解决这个问题,能够将各个施工地点的物资及时清空,避免堆积损坏,保证资金周转顺利的同时也提高了施工效率,减少了物资储备成本。(2)铁路工程的施工材料成本一般占着较大的比重,物资零库存管理能够有效地降低采购材料时所花费的成本,也将资金风险值降到最低。(3)铁路工程所使用的物资在运输成本和花费上占着较大的比重,如果管理经营不当就会造成不可挽回的经济损失,而采用物资零库存管理方法,不仅能够降低管理费用和运输成本,能够减少很多不必要的人力和物力成本的浪费,为工程企业减少经济输出的同时也带来了一定的利润。
3.铁路工程物资零库存管理模式的缺点虽然铁路工程物资零库存管理模式具有很多客观的优点,但是也存在着一些不足之处,其中最容易出现问题的环节就是物资供应环节。铁路工程的施工周期不定,有长有短,针对短工期情况来说,如果采用零库存管理模式,就容易出现物资供应不及时的情况,一旦施工材料供应不及时就会影响施工进度,平时购买的话也会增加费用成本。此之外可能还存在其他的一些风险,都是铁路工程在采取新的物资管理模式时所要认清和面对的。
三、铁路工程项目物资零库存管理的几点见解
虽然新的管理模式会带来一系列不可预料的问题,但是只要积极采取措施去解决这些问题,则会给企业管理带来不一样的收益和效果。那么针对铁路工程项目物资零库存管理存在的一些不足,本文主要提出以下几个见解。
1.明确零库存物资管理的对象铁路工程项目的建设所需的物资种类繁多,数量庞大,比较常用的一些建筑材料包括钢材、水泥、防水材料等,还包括一些机械设备、生产设备和运输设备等。对于这些种类繁多的物资来说,不可能全部都是新物资零库存管理,因为有的材料是易损耗的物品,必须要准备的过量,所以针对这种情况,就要安排专业人员对物资进行分类规划,制定出最有效的物资管理模式,然后来确定出需要进行物资零库存管理的物资对象。确定零库存管理物资对象也是一项繁琐的工作,要考虑到与供货商之间的关系、供货商生产物资能力的情况、货物的运输成本以及交通是否便利。就所需的钢材来说,这种物资在市场上很容易就买到,不会出现物资稀缺货供应不足的情况,再加上不存在运输障碍,所以这种钢材就可以实行物资零库存管理。但是对于混凝土外加剂来说,这种物资不仅成本高,而且运输比较困难,就不太适合采取物资零库存管理。
2.选择科学合理的生产供应方法物资零库存管理的对象确定以后,就要开始处理工程项目与供货商之间的关系,一般是要求能够与合作商进行长期的合作,以保证物资供应及时。不同类型的物质也有着不同的生产工艺要求,对于标准物资设备来说,采取一般的适时适量的方法就可以了,这种方法需要工程企业与合作商能够密切联系和配合,施工企业需要将自己的施工进度及时准确的汇报给供应商,供应商再根据工程的进度来合理的规划生产计划,这样整个施工过程都能够得到很好的配合与协调。对于非标准物资来说,一般建议选择订单供应模式,也就是施工企业将所需要的物资生成订单提供给生产商,生产商与生产部门交流以后再制定出合理的生产计划,这样可以确保铁路工程的施工物资得到及时的供应。
3.制定合理的配送方案一般情况而言,施工企业的需求要和生产商的配送达成良好的衔接,因此物流配送的合理性就直接影响到施工企业的进度,还关系着物资零库存管理模式是否能够正常的实施。所以想要实现高效的物资零库存管理,首先要完善的是物流输送体系,这样做是为了确保物资在运输过程中能够得到一定的质量保障,也能确保运输的时效性。
4.充分利用电子商务系统由于物资零库存管理模式存在一定物资断供的风险,这也就需要物资零库存管理模式过程中对物资需求量的信息能够做到及时准确的反馈,由于需要多部门的配合,这其中就交叉着大量的信息共享,对信息的质量也有着很高的要求。为了达到这一目标,可以充分的利用电子商务的优势,通过网络技术将各方信息能够很好的联系在一起,以确保在铁路工程施工过程中不会出现物资断供的风险。
5.提高管理人员的综合素质铁路工程项目物资管理涉及到多个部门的工作人员,如果管理不当则会出现人员混乱的情况,对管理过程细节的把控,是考验管理人员素质水平的基本条件,这也是保证铁路工程物资零库存管理能否顺利进行的必要条件之一。因此,企业应该意识到提升员工综合素质的重要性,也要让员工真正意识到铁路工程物资零库存管理的意义所在。
关键词城市轨道交通;信号系统;倒切电路;轨旁设备;分时复用
我国各个城市规模不同,导致规划的城市轨道交通线路长短不一。为减少城市轨道交通建设对市民出行的影响,部分城市针对长线路的处理方法是将一条长线路划分为若干子线路进行分期开通。一旦线路分期开通,就会面临先期开通工程和后期开通工程的线路贯通及系统贯通问题。武汉地铁4号线一期工程自武汉火车站站至武昌火车站站,2013年12月开通运营,共设信号设备集中站6座;二期工程自武昌火车站站至黄金口站,2014年12月开通运营,共设信号设备集中站5座。武昌火车站站为4号线一、二期工程的衔接站。武汉地铁4号线线路图如图1所示。图1武汉地铁4号线线路图在4号线一期线路信号系统中,将武昌火车站站设置为信号联锁集中站,其控制区域为武昌火车站站和梅苑小区站;当一、二期线路贯通后,武昌火车站站作为信号设备非集中站,其室内的集中站信号设备被拆除,武昌火车站站和梅苑小区站室外的信号设备由首义路集中站进行控制。在一、二期线路贯通调试期间,调试时段原一期线路武昌火车站站控制区的室外设备如转辙机、信号机、计轴等由首义路控制区进行控制,而运营时段这些室外设备由武昌火车站集中站进行控制,因此武昌火车站站和梅苑小区站的室外设备面临不同时段由2个集中站分别进行控制的情况。调试期间室外信号设备在2个不同的集中站之间频繁倒切,涉及到倒切的快速性及可靠性问题。常见的信号系统倒切方式为:调试前,人工在原有系统分线盘上将室外设备的室外电缆断开,然后将室外设备的电缆接入新系统的分线盘,实现新系统对室外设备的控制;调试结束后,将室外线缆接回既有分线盘恢复与原系统的连接。该倒切方式存在倒切速度慢、容易出错、效率低下等缺点。本文介绍一种快速、便捷、准确率较高的倒切方式,其在武汉地铁4号线一期工程和二期工程的贯通调试中获得了较好的倒切效果。
1转极电路及表示电路的设计
双稳态继电器具有2个稳定的状态,切断继电器励磁电路的电源,继电器接点的状态不会改变。双稳态继电器分为单线圈和双线圈双种,本文案例中采用双线圈双稳态继电器。在双线圈双稳态继电器中,当给一个线圈供电时,继电器处于导通状态,当给另一个线圈供电时,继电器返回到断开状态。在倒切电路中设计了新、旧信号系统转换确认开关和转换开关。转换确认开关和转换开关的工作原理图如图2所示。其中,转换确认开关用于确认是否需要转换,转换开关用于选择双稳态继电器的供电线圈。当设备需要转换时,转换确认开关拧至确认位置,转换开关拧至相应的位置选择双稳态继电器线圈,电路导通给双稳态继电器的线圈供电;当转换过程结束,断开转换确认开关(转换开关保持不变),切断双稳态继电器线圈的电源。双稳态继电器转极需要改变供电的励磁线圈,因此设置新、旧系统转换开关来改变双稳态继电器的线圈供电,从而改变双稳态继电器动作接点的极性。将双稳态继电器的前后接点分别与新、旧信号系统指示灯进行连接,可以清晰地显示目前是哪个信号系统处于工作状态。
2倒切电路的设计
设计倒切电路的目的,是为了2个集中站的信号系统分时复用室外信号设备,保证任何时刻只有1套室内信号系统控制室外设备,不会出现2套信号系统同时控制室外设备的情况。倒切开关继电器的接点与组合柜及分线柜的连接如图3所示,双稳态继电器的上接点、下接点分别与室内新、旧系统组合柜上相应设备连接线连接,中接点连接到分线柜上,从而与室外的计轴、转辙机、信号机等信号设备电缆相连接。当双稳态继电器的线圈1和线圈2分别励磁,继电器的中接点和前接点、后接点分别导通,共用室外设备的室外电缆分别连接至既有信号系统、新设信号系统。该倒切电路操作简单,能简洁有效地将一期信号系统和二期信号系统对室外公用信号设备的控制权进行快速倒切。为确保信号系统倒切安全,采用双稳态继电器N.S1-B-24-4.16.4。该继电器在低要求模式下的平均失效概率大于10-5且小于10-4,在高要求或连续操作模式下每小时危险失效概率大于10-9且小于10-8,因而达到SIL4安全等级要求。同时,转换确认开关和转换开关钥匙分别由具有不同操作权限的人员管理,只有当不同操作权限的人员均在场的情况下,才能实施新旧信号系统的倒切。
3结语
采用满足SIL4安全级别的双稳态继电器所设计的倒切电路已成功应用于武汉地铁4号线一、二期信号系统的贯通调试,并在调试过程中表现出安全性高、操作简洁的特点。该倒切电路提高了新、旧系统的倒切效率,有效降低了倒切错误率。
参考文献
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关键词:列尾装置;感应通信;测试方案
中图分类号:u2
文献标识码A
文章编号2095-6363(2017)04-0052-03
1.研究背景
神华大准铁路是我国西煤东运的重要通道之一,正线全长264km,准池铁路正线全长182kin,是神华南北大通道大准、朔黄铁路的联络线,巴准铁路正线全长128km,是包神、大准铁路的联络线,大准、准池、巴准使用的列尾制式相同。这三条线路现地形地貌复杂、弯道多、桥隧密集。大准铁路在初期建设时无线通信使用400kHz感应通信制式,2000年开始使用单信道400kHz列尾装置。
感应通信制式得无线通信设备列调及列尾装置,为大准铁路的安全生产起到了很好的保障作用。20世纪80年代以后,现代高新技术在铁路上广泛应用,使得列车的牵引重量也有很大提高。大准铁路公司在对既有线进行扩能改造后,具备开行万吨列车条件,标志着我国又一条重载铁路的诞生。国外重载列车牵引重量一般为1万~3万吨,我国大秦线、朔黄线分别于2004、2012年开始开行2万吨重载列车以提高运输能力。
重载列车全长大约1500m左右,是一般列车的2倍长度,电力机车的牵引电流较大,导致干扰增大,无线通信存在一定的盲区,设备运用受环境影响较大。列尾装置是否能够满足重载列车的使用需求,进行大量的试验、分析、总结。
2.感应通信在国内外的应用现状
2.1国外感应通信的应用
1925年南非开始研究地下感应通信后,美国、日本、西德等国根据本国情况也先后研究感应通信。五六十年代感应通信在铁路、城市交通、坑道、车间等移动体的通信中得到广泛应用。从系统上来看,国外感应通信方式需要单独架设1~2根波导线,成本较高,但是其设备的可靠性高、利用率高。
2.2国内感应通信的应用
我国大约在七八十年代才开始感应通信的研究,主要在铁路上使用。宝成线电气化铁路开通后,由于山体的阻隔和隧道的障碍,无线列调在山区电气化铁路不能及时顺利的推广应用,如果采用漏泄电缆、互控电台等会增加区间设备施工难度、造价、维修难度。我国先后在宝成线、陇海线、襄渝线、贵昆线、鹰厦线、大准线等对感应通信进行了运用,取得了很好的使用效果。我国铁路感应通信方式具有投资少、施工快、维修方便,符合我国国情。
3.列车尾部安全防护装置
列尾装置全称为列车尾部安全防护装置,是重要的铁路行车设备。
3.1普通列车尾部安全防护装置
1)普通列车尾部安全防护装置的构成。(1)列尾装置司机控制盒。包含列列尾装置车载电台、输号器、司机控制盒检测仪、司机控制盒数据转存仪。(2)列尾装置尾部主机。包含检测台、中继器、确认仪、电池充电器、主机电池、简易场强仪、列尾数据读取仪等。(3)数据处理系统,包含计算机和数据下载及处理软件。
2)列车尾部安全防护装置工作原理。列尾装置主机主要由高集成微控制器系统、调制解调器、运用数据记录、电磁阀、电台、压力传感器、电池、风管等部件组成。列尾装置主机安装于列车尾部提钩杆或车钩上,与尾部制动软管相连接。列尾装置主机主要用于实时监测列列车尾部的风压、实现列车尾部排风制动等功能。司机通过控制司机控制盒,可以实现机车与列车尾部通过无线数据传输的方式传递信令,该信令通过机车电台发送出去,列尾装置主机收到司机控制盒的信令后,其响应信息以同样的方式传送到司机控制盒,司机根据司机控制盒的语音信息了解列车尾部的风压情况做出相应的判断和处理。
3.2可控列车尾部安全防护装置
1)可控列车尾部安全防护装置的构成。可控列车尾部安全防护装置由司机控制盒和列尾主机及通信模块组成(国铁采用GSM-R系统、朔黄铁路采用LTE-R系统)。GSM-R/LTE-R都具有无线列车调度、机车同步操控、列尾通信等特点。
2)可控列尾装置的工作原理。司机操纵制动装置对列车进行制动减速时,可控列车尾部安全防护装置根据来自机车的列车减压量的信息,由司机控制盒生成控制指令,通过GSM-R/LTE-R网络控制列尾主机在对列车尾部管路同步减压。
4.大准铁路列尾装置
4.1列尾装置技术指标
列尾装置技术指标如下:
1)静态电流范围:>0.05A;
2)450MHz传输电流范围:>1.OA;
3)400KHz传输电流范围:>2.OA;
4)排风电流范围:>0.8A;
5)风压反馈精度:≤±10kPa;
6)排风状态检查:电磁阀启闭正常,排风管路通畅,时间60s/次;
7)电池工作电压:≥7.5v;
8)电池欠压报警:≤7.3V;
9)排风时间:大约55s;
10)通信距离:2000m;
11)闪光标志灯夜间有效视距:>1000m;
12)调制方式:采用737型调制解调器,FFSK调制,传输速率1200bit/s,特征频率为1200Hz、1800Hz。
4.2存在问题
早期购入的400kHz感应式单信道列尾装置,尾部只返回模拟语音,通过无线列调机车电台的扬声器播放出话音,在列尾司机发码盒上没有数码显示,无线信道信噪比低于数据信号的要求,难以完全满足开行重载万吨列车的要求。
早期购入的列尾装置存在的主要问题如下:1)记录功能不足。不具备黑匣子数据记录功能,导致不能将列车实际运行时查风、排风、机车确认等操作进行记录;2)掉电消耗。存在瞬间掉电、消号的现象;3)同频干扰。尾部返回司机控制盒的模拟语音,与车机联控存在同频干扰现象。
4.3需具备的功能
1)双向数传无盲区。为了削弱无限列调的影响,同时缩短占用信道时间,需要采用双向数传列尾。全线可通率必须大于“小三角”通信的95%,诸如隧道、大坡道等关键部位不允许出现盲区。
2)记录功能。
3)两种提示。列尾司机控制盒要具备语音提示和数字显示功能。
4)主机断电保护。主机需具备断电保护功能,保证在瞬间嗟缡辈涣⒓聪除司机控制盒和列尾主机的“一对一”关系。
5.关键技术
大准铁路沿线地形复杂,山区、隧道、桥梁较多,无线通信面临巨大挑战,为满足生产运输需求,无线信号的传输方式及设备选型尤为重要。经过大量资料查询和实地调研可知:我国列尾信息借助无线列调信道传输。目前采用的传输手段:直接传输方式、区间中继方式、中继列尾方式、双信道方式、数据转发方式等。
上述几种方式除双信道方式外,其他方式都属高频单信道传输,建设成本比较高,对于列尾中继系统存在很强的依赖性。就大秦线运营情况而言,中继列尾方式并没有很好地改变万吨重载列车信道弱场区的现状。经前期的调研与分析,450MHz+400kHz双信道传输方式集中了两种信道各自的优点,能有效克服无线信号弱场问题,保证列车机车和尾部信息传输的实时性、可靠性。
5.1400kHz感应通信
1)感应通信原理。无线通信中,无线电台产生一个受低频(或数据等)调制的高频信号,通过天线辐射,传播至远方。天线作为换能器,将电能转换成电磁波,以波的形式辐射到空间,电磁波在空间传播至接收地点,被该地点的无线电台天线接收,经电台处理恢复成低频信号。
有线载波通信中,载波机产生一个受低频调制的高频信号,通过线路滤波器,直接耦合到传输线上,以电流的形式传播到下一个载波机,线路滤波器到接收端经过处理,恢复成低频信号。
自1876年贝尔发明电话以来,“电话”越来越深入到每个人的日常工作和生活中,载波机在有限的线路上扩大了用户的范围。有线载波通信的缺点是不能灵活机动的使用。
感应通信中,通过感应电台发射的经低频信号调制的高频信号,在波导线上产生一个感应电动势,通过感应电台接收及电台处理后,恢复成低频信号。感应电台是通过天线和波导线之间的间接耦合进行收、发信号的,感应通信的传播过程可以概括为电磁场到线路再到电磁场。波导线即是传输线,同时又是天线,这是与纯粹无线通信和有线载波通信的区别。
从感应通信的传播过程可以看出,它具有无线通信与有线通信的双重特性,通过选择适当的频率和耦合空间,减小耦合衰耗和传输衰耗,借助于波导线的引导传输,能够很好地解决隧道、山区等弱电场现象。
2)应用导引辐射方式。无线电波在受限空间内传播时因受隧道壁吸收和反射、山体的阻挡等影响,电波传播的损耗大,形成许多弱场区,通信距离受到一定的限制。目前国内外解决限定空间内增加通信距离的办法是应用导引辐射方式。
第一种称为450MHz漏泄电缆方式。漏泄电缆是一种在同轴电缆外导体上按一定的节距开槽以泄漏电磁波的同轴电缆,它具有优良的导引辐射性能,在弱电场地区,架设天线、漏泄电缆和中继器,基地台发送的高频信号,经设置在隧道口的天线接收,通过双向中继器放大,由漏泄电缆导引辐射,向移动的机车台传输信号。此方式的优点是采用450MHz频率,信道多、干扰小、通信质量高。缺点是耦合衰耗大,因此需要中继放大,造价昂贵,维修困难,区间设备易遭人为或自然的破坏。
第二种是采用450MHz频率的高频电台互控制式。它在隧道和其他弱场区架设若干中继电台和天线,通过电缆相连,用远供电源和信息传递实现无线列调的信号传输。其特点是可以解决弱场区问题,造价较漏泄电缆制式便宜,缺点和漏泄电缆方式一样。由于漏泄电缆和电台互控制式能实现多信道、高质量传输,解决了移动中的机车台与车站台间的通信,使用最为广泛。
第三种是感应通信方式。它用敷设波导线传输信号,通过电磁感应原理在波导线周围形成电磁场,实现了固定台和移动台之间、移动台与移动台之间的通信,此种方法称之为感应通信方式。缺点是频率较低,干扰大,天线不易小型化。
3)400kHz感应通信缺点。接触网作为波导线时,400kHz感应通信存在以下问题。(1)频率低,易干扰。(2)存在同频干扰。(3)没有接触网的股道易形成盲区。(4)频率低、波长较长,有时一个波长不能正好落到接收天线上,可能会发生近距离通信效果差,远距离通信反而效果好。(5)股道多的车站由于接触网的分流作用,距离天线远的股道上信号较弱。(6)传输距离短。(7)传输数字信号能力差。
5.2 45OMHz信道传输
1)450MHz信道传输的优点:电磁波通过辐射,可以去除450MHz高频信号,解出低频信号。抗干扰能力强。传输数字信号的能力较强。2)450MHz信道传输的缺点。在山区、隧道内的信号衰减较大。
5.3 2002型列尾装置
2002型列尾主机由主控板、闪光板、电磁阀、传感器、400kHz电台、450MHz电台、450MHz天线、400kHz天线、风管及接头、钩头锁、电池等几部分构成,各部分之间是通过机壳、支架、电源接触板及排线等方式进行机械与电气上的连接,主控板是主机的核心部分。
5.4 XTF-H列尾主机
XTF-H列尾主机列尾主机具有450MHz+400k双信道传输功能,能够有效解决山区铁路线路高频无线信号传输弱场的问题。
1)xTF-H列尾主机特点。XTF-H列尾主机具有以下特点:嵌入式微处理器控制,可靠性高,灵活性强,软件升级方便;留有数据下载接口,内部有备用电源,数据不丢失;红色高亮度数码管显示,夜间查看不影响;使用特殊材料制作外壳,结实耐用,有效减轻主机重量;使用大容量锂电池供电,使工作时间更长,整机重量更轻;尾构与构提杆两种安装方式,用户可自由选择。
2)xTF-H列尾主机结构。XTF-H列尾主机由400M电台(400M手持机及外接400M全向天线)、400K感应电台(型号+外接环形天线)、列尾主机控制板、电磁阀、传感器、橡胶风管、电池(7.4v智能锂电)等组成。列尾主机控制板是XTF-H列尾主机主要控制单元,完成FSK数据的编解码、控制调制解调器、控制闪光板状态、控制磁阀动作、实时采集尾部风压、实时采集电池电压、发送报警信息、控制电台扫频等操作。
3)XTF-H列尾主机优点。(1)具备开机电压或电池容量检测功能。(2)具有静态电流检测功能。(3)450M电台传输电流检测。(4)400k电台传输电流检测(无400k电台的列尾主机不进行此项检测)。(5)排风电流检测。(6)风压传感器检测。
6.列尾装置系统测试
6.1列尾装置测试
列尾装置型式试验应进行低温、高温、交变湿热、自由跌落、振动和水试验。这些基础的测试在列尾装置出厂之前已经进行。因此本文对列尾装置的测试主要侧重于功能测试,具体分为4个方面:可通率、“黑匣子”数据的主要功能、主机停电保护功能及库内检测。
1)测试要求。列尾装置的测试应满足《列车尾部安全防护装置及附属设备》(TB/T2973-2006),《列车尾部安全防护装置管理、使用及维修办法》(铁运[2000]60号)、《关于使用新型列尾主机检测台的通知》(运调技术[2004]645号)、《列车尾部安全防护装置主机检测台》(JJG(铁道)190-2005)等有关标准法规的要求。具体测试技术指标及参数要求如下:
静态电流:≤0.2A;
传输电流范围:1.0A~1.8A:双信道列尾主机,电流≤4A;
排风电流范围:0.8~3.0A;
风压检查:400kPa、500kPa(500kPa定压)/500kPa、600kPa(600kPa定压);
电池欠压报警:6.5V±0.1V;
漏泄报警门限:漏泄报警门限设为460kPa±10kPa(500kPa定压)/560kPa±10kPa(600kPa定压)。
2)静态测试。试验条件:列车长度约1550m左右。静态试验中发现以下问题:(1)相互抢占信道、干扰较大。主要是尾部装置至机车电台部分,由于传送的是模拟信号,占用信道时间较长,一般为5s左右,将其改为数字信号后,占用信道时间将缩短一半左右,大准线车流量较国铁复线少,这样的改动之后基本能满足生产需求;(2)单400K信道可通率低,约在80%以下,主要是由尾部400kHz电台天线感应到接触网上的信号弱引起的场强不够。为解决以上问题,经反复论证计算,大量试验和现场测量,确定采用具有一定面积的小环天线,能满足XTF400感应式列车尾部安全防护装置的通话指标和通话距离1200m的要求。
6.2动态测试
按照万吨站进出站和站内、隧道及弯道等重点区段进行动态试验。
1)一次试验。首次试验的列尾设备名称及型号为西科所二合一列尾,机车型号及机车号为SS480101。试验共查询了34次,列尾主机回示23次,可通率67.65%,结果并不理想。
2)二次试验。二次试验的列尾设备名称及型号为西科所二合一列尾,机车型号及机车号为SS480102。第二次试验共查询61次,返回59次,可通率达96.72%。
3)试验总结。经过8次添乘试验,进一步检验了信息的可通率和设备的稳定性。重点对400kHz信道进行试验,可通率达95%以上。
7.结论与展望
本文在简要概括了列尾装置目前的应用现状、列尾装置的工作原理以及系统构成的基础上,基于列尾装置在重载铁路方面的应用,以大准铁路的运用现状为着入点,大准铁路作为我国西煤东运的重要通道,其运输的安全性、运输能力成为日益关注的焦点。
本文主要结论:
1)通过大准铁路列尾安全装置的运用,分析了其存在的具体问题。
2)鉴于大准铁路列尾在运输安全、稳定方面的问题,经过与国内相关列尾装置厂家进行咨询,最终选定双信道双向数传列尾装置。
【关键词】公路路基工程;试验检测方法;优缺点;
交通是否发达是一个地方乃至一个国家经济发展是否繁荣的一个重要性指标和参考指南,因此交通事业的发展是每一个国家,每一个地区所必须重视和践行的。近年来,伴随经济的高速增长,国家也在大力发展交通运输和建筑行业,促进经济繁荣和现代化。铁路、公路、高速公路等发展得如火如荼。随着这些行业的高速发展,我们也更应该注意这里面所存在的安全隐患。因此,通过怎样的检测方法才能更准确的确保工程的质量问题成为我们迫切需要探讨的问题。路基这一方面是工程质量里面有效保证的很重要的一个依据,不管是铁路路基、高速公路路基还是其他路面的路基,为了保证整个工程的质量,都要对其进行缜密的检测和评估。
1公路路基工程试验检测方法的分析
现阶段在加快公路工程建设速度的同时,同时应采取切实可行的措施来保证公路工程建设质量。而要确保公路工程建设质量,就必须加强工程试验检测工作。路基检测工作是公路工程建设试验检测的基础环节之一,是确保路基质量的重要措施。以下就公路路基工程试验检测方法进行分析。
1.1探地雷法
这种测量法又叫路基密实度检测法,它适用于比较复杂一点的地形的检测。比如说,高填方路堤,路基的深度很大,用常规的方法不能够得出精确的检测时,就可用这种方法。它所具有的优势主要体现在:首先,对公路,铁路路基可以进行质量无损检测。其次,对路基中天线探测有效深度,可以完全满足检测的要求。第三,它通过电磁波的传达的反射程度来判断其路基深度,所以如果某一段波组出现紊乱的时候,或可以探测到类似于抛物线的形态时,则可确定该段异常,具体问题可能是空洞或者回填不真实。
1.2地基系数检测法
众所周知,路基它们的承受能力是有一个范围限度的,它在外来力量的作用下很有可能发生形变,如果是稍微严重一点的形变将会导致铁路轨道的平顺度及列车的舒适度,更为严重的话,就可能危及到行车的安全性。虽然说路基表层的变形量很难用压实度等物理指标来准确的衡量,但工程建筑师们引进了另外一种检测测量方法,即地基系数法。作为一种抗力指标,它所具有的明显的优点就是可以很直观地表现路基刚度和承受能力,物理意义明确,也有很强的针对性。地基系数测试的装置主要由加载系统和测量系统两部分组成,加载系统又由荷载板、千斤顶和油管等组成,它们各自发挥其独特的作用。
1.3灌砂法
灌砂法是检测路基压实度的非常有力的工具,专门为它而设计的。根据我国的一系列指标和规定,空隙率这个指标广泛应用于路基的施工检测中。我们国内一般采用核子密度仪法,灌砂法和环刀法用于检测这一指标。这三种方法都有其各自的优点,但值得注意的是,核子密度仪法简单方便,它的副作用是释放放射性物质造成人们身体上的伤害,而且在操作的时候需要打洞,工程量比较大和复杂;环刀法操作方便,但受图层干湿的状况的影响,而且测量深度也不容易把控;灌砂法就具有他们无法拟的优越性。它在进行孔隙率检测时,很少受到外界因素的影响,工艺也简单,对整个碾层的密度都有很精准的掌握,测出来的数值波动幅度很小,参考度很高。最为重要的是,它所受的人为因素影响微乎其微,甚至可以忽略不计。它的检测原理是:挖坑在现场取其土块进行称重,用标准砂测算出坑土 样的体积,计算出它的质量与体积的比,它的比值就是湿密度。
1.4路基动态载荷试验检测方法
动态变形模量测试仪的工作原理是:采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,通过阻尼装置、承载板,对路基产生瞬间冲击,使路基产生沉陷。也就是采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,模拟汽车运行时对路基产生的动荷载效应冲击路基,在冲击能相同的条件下,测试路基的垂直变形值,以此计算路基的动态变形模量Evd指标。动态变形模量测试仪的测试深度,即落锤自由下落对路基产生的冲击影响深度,也是该测试仪的主要技术指标和研究内容之一。落锤的质量与落高是决定冲击影响深度的主要因素,落高一定时,落锤越重,影响土体的深度越深,反之则越浅。
2公路路基工程各种试验检测方法的特点
2.1探地雷达法的特点
用这种方法对路基密实度进行检测时,不能严格给出准确的压实质量控制数据,只能对它的疏密程度进行大致的描术,控制指标也不能具体检测出,有待于进一步的完善。
2.2地基系数检测的特点
这种检测方法需要足够的反作用力,也就是说它需要工程机械配合,因而,受空间等因素影响较大。在空间狭小的过渡地段、测试元器件附近等部位就难以进行检测。这样方法往往在不同时间检测同一测试地点的数值是不一样的,会对检测工作结果带来很大的干扰影响。
2.3灌砂法的特点
这种检测方法是利用均有颗粒的砂去置换试洞的体积,用于各种土壤、土层或路面材料的密度。它在对路基孔隙率进行检测时,方法简单易行,但工序比较复杂而繁琐,需要携带较多量的砂,需要称量的次数也较多,这样就严重影响检测的速度。操作过程中也不好把握细节的部分,从而影响结果。
2.4路基动态载荷试验检测
动态变形模量的检测方法是采用电子技术获得路基填筑信息或数据的一种先进的检测方法,可直接测得路基在动荷载作用下所发生的力和变形的参数,即动态变形模量。有以下特点:(1)适用范围广。该仪器适用的填料种类范围与静态平板载荷试验相同;在路基的狭窄、困难地段,如路基与桥涵过渡段、边坡附近的检测也非常方便、适用。模拟高速汽车对路基产生的动应力进行动载测试,更能反映土体的实际受力情况。特别适合受动荷载作用的铁路、公路、机场及工业建筑的地基施工质量监控。(2)操作简便、自动化程度高、减轻试验人员的劳动强度。测试结果数字显示并自动打印,使试验数据更准确、客观,避免了人工读表、记录、绘图、计算产生的误差。(3)测试速度快,检测一点只需约3 分钟。在检测数量不变的情况下,可以缩短检测时间,不影响施工进度;在相同的检测时间内,可以增加检测数量,使测试数据更全面、更有代表性;施工中可以随时跟踪检测,发现问题及时处理,真正实现施工过程中的质量监控。
结束语
公路工程建设路基工程试验检测的实施过程中,一定要综合考虑和平衡各种方法来进行选择,以达到最好的质量和经济效益。因为所有的试验检测方法在不同的场景都能发挥他们独到的优势和作用,但他们自身又受一定的或自然因素的影响,或人为方面因素的影响,表现出他们的缺点和不足之处。为了更好的保证各项工程的质量和效益,避免“豆腐渣”工程出现的机率,不管是工程施工人员还是项目规划者,一定要严格把关工程建设的各个步骤,保证工程的质量。
参考文献:
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【关键词】:城市轨道交通线路敷设形式影响因素 特点
中图分类号:F572.89文献标识码: A 文章编号:
1、前言
城市空间是由一定数量的人口、一定规模的设施和各种城市活动在特定的自然环境中所形成的人工空间,它是城市生活和社会经济发展的唯一载体。之前人们对城市地面及以上空间比较重视,近年逐渐地人们认识到,城市地下空间也是不可再生的宝贵的城市空间资源。包括轨道交通在内的城市交通空间是城市空间的重要组成部分。城市轨道交通线路的敷设形式主要有地面、地下线和高架线三种,不同的敷设形式有不同的特点和适用条件。
2、线路敷设形式选择的影响因素
2.1 城市规划
随着城市规模的发展,城市的空间结构已发生变化,对城市形态结构也提出新的总体发展目标:区域共同发展与生态优先是为前提,强调经济的发展必须同资源开发利用及环境保护相协调。应根据城市总体规划的要求,结合线路周围的地理条件和城市土地使用规划情况,从整体上考虑选择合适的线路敷设形式,使城市空间资源得到合理的配置,节省建设投资和运营成本。
2.2 与城市环境协调
线路敷设形式均有与周围环境协调的问题,包括与地形和周围建筑相协调以及与相邻环境(日照、防噪、景观等)相协调。采用地面线时,沿线两侧通过植树、植草等绿化方式与周围建(构)筑物形成一定的隔离地带。另外,地面线经过景观风景区或市区时,工程建设应满足各风景区的景观保护及市区的文明施工的要求。采用地下线时,应尽量避开地下文物,难以避开的要会同文物部门做好保护措施,出入口宜与沿线建筑物结合设置。高架线具有体量大、距离长的特点,是城市中巨大的人工构筑物,这些特点令其成为城市空间的标志。
2.3 工程地质和水文地质条件
在基岩的岩性为石英砂岩、灰岩、泥质砂岩、灰质页岩,夹薄层煤及煤线地区,以及岩层断裂发育、含大面积采空区和分布有土洞或溶洞地区,线路采用地下线通过比较困难,宜采用高架线路敷设。三角洲地区,地质为砂岩、页岩,频繁地壳运动形成不同方向的断裂。在此断裂地带不利于地下隧道施工,适宜采用地面或高架敷设形式。水文地质条件调查资料也为线路敷设方形选择提供参考,线路穿越河流地段需要采用深埋隧道方案或高架线通过。
2.4 经济承受能力
城市轨道交通是一项耗资巨大的系统工程,作为解决城市交通的一种有效方式是很有效的,但其建设速度和不同敷设形式的资金投入也是明显受城市财力的限制,即使在发达国家也是如此。参照联合国有关组织研究资料分析,城市基础设施投资宜占城市GDP的3%~5%,城市公共交通(含轨道交通)投资占城市基础设施投资中的14%~18%,即公共交通投资占城市的份额不宜超过 0.9%,这是一个财力可以承受和无明显副作用的指标。根据不同城市的经济发展情况,应当充分考虑城市经济承受能力,合理选择轨道交通敷设形式,避免过大的投资阻碍城市经济正常发展。
3、三种具体的城市轨道交通敷设形式
3.1地面线
地面线适用于非城市中心区、城市绿化隔离带和地质条件差的地区。即在较空旷的地带,建筑物和道路稀少,采用类似普通铁路的路基作为轨道基础的线路形式。地面线的路基高度一般要比通过地段的最高地下水位和当地50年一遇的暴雨积水水位高出,以免路基出现淹没、翻浆冒泥而影响正常运营。地面线的优点是主体工程造价较低,其缺点是将线路两侧的交通隔断,使线路两侧难以沟通,不利于两侧土地的商业开发,同时运营时噪声较大。
3.2 地下线
地下线是线路在交通繁忙路段和市区内繁华地段主要采用的线路敷设形式,其线路设计的一般原则是线位尽量不侵入两侧的规划红线,尽可能沿城市道路敷设,在偏离道路或穿越街坊时,主要考虑躲避地下各种市政管线和沿线的地下的桩基础,以确保安全和减少拆迁。地下线的施工方法主要有明挖法、暗挖法等。暗挖法常用盾构法。盾构法又分为单圆盾构、双圆(双线)盾构,盾构法施工在国内地铁建设中已成为首选的施工方法。该工法不仅对环境影响小,而且能有效地躲避市政管线,避免了管线改移的麻烦和投入。在线间距及覆土等不能满足盾构施工条件的地段,只能用明挖法施工。但该工法要挖开路面,不但要阻碍城市交通、破坏市容,还要考虑施工时的交通疏解及市政管线的搬迁改移等,故一般在不得已的情况下才采用。应根据具体的周围环境条件和地质状况从全局考虑,包括考虑施工难度和将来的运营,来决定地下线具体采用何种敷设形式和施工方法。
3.3 高架线
高架线一般在市区外建筑稀少及空间开阔的地段采用。其线位一般沿道路的一侧或路中布置, 根据规划来决定具体设在路侧还是路中要,并结合具体情况作深入研究和经济方案的比选。桥梁的净空一般由沿线河流的通航高度要求和所跨越的道路通车高度来确定。桥梁跨度通常按最经济跨距布置,一般为20~30 m,具体根据桥梁结构构造计算决定。高架桥梁的选型,首先要满足列车安全行驶的要求,其次要考虑结构合理、经济适用,并结合城市规划、周围环境、施工方法等一系列因素来确定,既要达到美观协调的效果,又要容易施工。高架线的突出缺点是运营噪声大,对城市景观影响也较大,市区一般不采用。
4、结束语
城市轨道交通的建设对一个城市来讲属于重点项目,不但投资巨大,而且影响时间长。其设计的好坏将对这个城市产生极其重大的影响,不仅影响到工程造价,还要影响到建成后的使用效果,更会影响到沿线的环境和土地开发以及城市发展规划。另外,线路的走向还将直接影响到线路的敷设形式,而线路的敷设形式又将反过来影响到工程造价。为此,结合城市总体规划,采用最合理的敷设线路形式,对工程投资、城市规划以及轨道交通日后的运营都是相当重要的。要从城市的整体规划出发,在线路走向和站位设置上要考虑为其它相交叉的轨道交通线预留建设条件。同时,选线布站要重视沿线生态环境的保护,坚持可持续发展的原则,结合沿线的土地规划和开发性质,采用适宜的线路形式。
【参考文献】
[1]《城市轨道交通》毛保华等 科学出版社
关键词:盾构法;地铁;施工;技术
中图分类号:TD262.1+4 文献标识码:A
随着城市轨道交通的发展建设,建立在地铁,使我国地铁施工技术的发展和提高。为了适应实际情况,安全、快速、高质量的盾新技术应运而生,已成为我国城市地铁隧道的主要施工方法。在城市地下工程建设实施大规模,由于施工现场,地面道路交通、市政公用设施,隧道之间的相互交叉和重叠地下结构与城市环境因素,传统施工方法是适用的。了解施工工艺和施工技术最新地铁盾构施工提供可以选择方式的技术经济优势,并展望了盾构技术在中国的未来发展方向。随着经济和社会的发展,中国的城市施工进度加快,需要逐渐增多,盾构技术应用更加广泛。凿岩爆破的施工方法,主要是将打破钻孔爆破方法岩土工程,,如布料、皮料使用鲁棒水电机械钻爆法施工。近年来,施工过程最终做出了巨大的进展,具有高技术含量的盾构施工技术的,能够实现整个节标题,那么将管道、屏蔽技术的出现使得施工效率更高,可以几百甚至公里,盾构施工技术的适用范围更加广泛。随着技术的发展,我们开始出现,体现了自己的许多优点,具有隧道安全、经济效益显著、质量高、洞壁隧道航向速度、等硬摇滚和软土等、在复杂地质条件下,均可使用尤其是对液压地下大场面,可以表现出有利条件,以弥补缺乏其他方法。
1 盾构技术
专用设备作为一个支撑点的成套设备支持前进。在同一时间,然后装配就会被排列在刀盘将岩土切割,并将凿出来的岩石碎片。所谓的“盾构施工技术”指的是用盾构设备盾的支持和保护壳隧道和质量保证隧道,以防水侵入,崩溃现象,将隧道岩土切割、领域将安装后注浆。中国的地铁隧道施工中采用的方法主要采矿方法。潜盾隧道首先出现在欧洲,然后在美国和日本正快速发展,迄今为止被广泛地应用在世界各地。施工方法施工现场要求采取较小,但外观的水是不正常的运作,必须在过程会从地下水的污染。在开挖与支护施工必须人工手动操作,工作效率低。类型的施工方法优点是干扰小,更经济,但建设工作效率低,风险大,劳动强度高。盾构前基本集合的几种优势,地层适应性强,地下水水质情况进行作业,减少对环境的污染,,机械工程,工作效率高,合理控制地表沉降在地上能因此建筑影响较小。为地表沉陷难以得到有效解决,所以对地下管道,地上建筑将会造成某种程度的伤害。施工现场就占据了更大,在一些交通拥挤的地方很难建设。就施工过程中覆盖的优势也较小占用建筑工地,地面建筑物的影响较小,建设工作更安全,但是施工过程非常复杂、施工条件差,并且有一个交叉作业。
2 盾构机掘进措施
2.1 施工前
调整盾构机,当地质领域一样,需要进行采掘工作,在盾构机在铁路附近前,应该是盾构机掘进参数和状态调整好。在工作中需保证盾构机在良好的工作状态,从而避免了时延,降低工作效率。在施工过程中的土压平衡施工方法的安防解决小,尽量避免或减少盾构机发生故障的时代。他进行了隧道衬砌集合,目的是为了螺栓之间的纵向功能强化,从而进一步加强环节的薄弱部位之间的联合,使整段环顺利进行,从根本上控制砂层段的区域构造变形,地铁施工过程中出现的大变形和渗漏问题得到有效解决和控制结构应力,防水等问题。选择及土压力平衡盾构机,具有良好的保证施工安全与进步,通过改良地层减少地表沉降。
2.2 施工时
根据施工环境、地层情况,选择分泌水性小,施工性好,一定强度浆,及时的形成和充填间隔空间的隧道,通过适当的金额增加保护注射浆液周围环境和建筑。咨询主管部门和铁路信号从变形指数,保证安全和通信正常,在建设结算将形成及数量的开采沉陷,预计设定控制指标和预警值对比,出现在灌浆同步使用不足两注浆。采用双液注浆,水玻璃泥浆能减少地表变形和基础不均匀沉降。必须严格控制生产的片段,,杜绝不合格段投入使用,使用高强度螺栓连接螺栓,管片接头建筑防水工程必须严格按照设计要求。并确保隧道的防水效果接头和组装质量,防止地下水的渗透。注意注浆量,注浆压力,防止基金会隆起的现象。反馈盾构施工过程中的地面变形情况,采取优化参数检测参数是合理的。推进速度不宜太快,减少挖数量,缩短灌浆时间,保持稳定。
3 盾构法新技术
3.1 特殊断面盾构技术
特殊截面盾牌可以分为两大类。复杂的圆盾包括双圆盾构和三圈盾构。可用于双圆盾构,建立双地铁隧道、下水道、共同沟是三元盾用于地铁的建设。考虑截面形状的会中、隧道分裂的数量、装配精度周密计划,即使这段可以正确的组装,尤其是当盾构机发生偏,应及早使用超挖机构、固定和修改。最后的全过程出发,防水比较困难,需要采取审慎的措施以确保防水。采用双圆盾构施工技术的东京地下铁路和其他的计划。在盾构机施工专用区域,除了要充分考虑特殊截面形状特征的盾构机械以外,还需要没有工程的实际情况,对隧道需要被注意盾构机操作。
3.2 复合盾构施工技术
根据对盾构施工技术领域变换方法可分为纵向和横向。连续掘进以及横。卧式连续穿隧道。只使用一个盾构机。纵向、横向隧道施工的连续地面开始,沿着正确的方向为垂直开挖及隧道工程水平方向是不需要持续到转轴,在地面成直角的指导下连续掘进施工方法。耶和华的使用领域盾构盾球体的里面安装了盾构的时候,必须仔细研究盾自重、开挖反力,促进力的平衡关系。特别是在纵向和横向竖井施工盾构法施工过程中改变方向、盾球需要旋转900,可以很轻易地在此时出现涌水、涌砂现象。
3.3 复合盾构施工技术
由于盾是一种特定的特种工程机械,每台盾构机是针对某一种特定的地质水文条件和工作。复合齿轮滚刀盘用刀和两把刀,对滚刀处理坚硬的岩石,刀对付软岩层,两种工具和背包的方式进行交换。在复杂地质条件下,常规盾不能完成建设。因此,复合盾构技术应运而生,典型的工程如广州地铁二号线工程。
结论
本文介绍了地铁盾解决方案,为地铁施工提供可以选择方式的技术经济优势。近年来,施工过程最终做出了巨大的进展,具有高技术含量的盾构施工技术的,能够实现全断面的标题、屏蔽技术的出现使施工效率高,盾构施工技术的适用范围较广,更能显示其优点和缺点的方法来弥补。随着技术的发展,盾构施工技术的适用范围更广泛,得到了广泛地应用,盾构的应用,以及该方法在地铁提供一定的参考价值。
参考文献
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