高速铁路有砟轨道道砟飞溅的研究与防治
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铁路工程中有砟轨道施工铺轨技术摘要:有砟轨道作为铁路工程中的重要组成部分,其施工铺轨技术的优劣直接关系到铁路线路的安全性和运营效率。
本文详细探讨有砟轨道施工铺轨技术的关键步骤、技术要点和质量控制措施,并结合实际工程案例进行分析。
通过本文的研究,为铁路工程施工提供有价值的参考和技术支持。
关键词:铁路工程;有砟轨道;施工铺轨;技术要点;质量控制1有砟轨道施工铺轨技术关键步骤①施工准备:包括场地平整、材料准备、设备调试等,确保施工条件满足要求。
②道砟铺设:选择合适的道砟材料,按照设计要求进行铺设,保证道砟的厚度、宽度和坡度等指标。
③轨枕安装:在道砟上安装轨枕,确保轨枕间距、位置和标高符合设计要求。
④钢轨铺设:将钢轨铺设在轨枕上,调整钢轨的位置和标高,保证线路的平顺性。
⑤扣件安装:安装扣件将钢轨固定在轨枕上,确保钢轨的稳定性。
⑥道岔施工:对于有岔道的区域,按照设计要求进行道岔施工,保证道岔的准确性和稳定性。
⑦线路调试:完成铺轨后,进行线路调试,包括轨道几何尺寸检查、动态检测等,确保线路质量达标[1]。
2技术要点与质量控制措施2.1道砟选择与技术指标选择优质的石英岩、石灰岩等作为道砟材料,要求道砟粒径分布均匀,形状良好,硬度适中,能够提供良好的排水性能和稳定性。
例如,在匈塞铁路工程中,选用粒径为32-50mm的石英岩道砟,其压碎值不大于20%,吸水率不大于3%。
工程采用的石英岩道砟,经过长期运营后,仍保持良好的稳定性和排水性能,有效减少轨道的变形和维修频率。
2.2轨枕制造与安装精度控制轨枕的制造需要严格控制尺寸精度和混凝土强度,确保其与钢轨和扣件的匹配性。
安装时要保证轨枕的间距、标高和横向位置准确无误。
轨枕的长度误差应控制在±2mm以内,宽度和高度误差不大于±1mm。
混凝土强度应达到C50以上。
例如,在铁路建设工程中,采用高精度模具制造轨枕,并通过自动化生产线进行生产,确保轨枕的尺寸精度和混凝土强度。
高速铁路的技术创新在当今时代,高速铁路已经成为了交通运输领域的一颗璀璨明星。
它以惊人的速度、卓越的安全性和舒适性,改变着人们的出行方式和生活节奏。
而这一切的背后,离不开一系列令人瞩目的技术创新。
高速铁路的技术创新首先体现在轨道技术方面。
为了确保列车能够高速平稳地行驶,高速铁路的轨道采用了无砟轨道技术。
传统的有砟轨道在列车高速行驶时,道砟容易飞溅,影响行车安全,同时也难以保证轨道的稳定性和精度。
无砟轨道则有效地解决了这些问题,它由混凝土、沥青混合料等整体基础取代了道砟,大大提高了轨道的平顺性和稳定性。
此外,高速铁路的轨道还采用了高精度的铺设技术,通过先进的测量和施工手段,将轨道的误差控制在极小的范围内,为列车的高速行驶提供了坚实的基础。
列车的动力系统也是高速铁路技术创新的关键领域之一。
高速动车组通常采用电力牵引,其动力来源更加清洁、高效。
先进的牵引电机和控制系统能够实现精准的动力输出和调速,使列车在加速、减速和匀速行驶时都能保持良好的性能。
为了提高列车的运行速度和牵引能力,研发人员不断优化电机的设计和制造工艺,提高电机的功率密度和效率。
同时,高效的能量回收系统也被应用于列车制动过程中,将列车的动能转化为电能并回收到电网中,实现了能源的节约和再利用。
在列车的车身设计方面,空气动力学原理得到了充分的应用。
流线型的车身外形能够有效减少空气阻力,降低能耗,提高列车的运行速度。
研发人员通过风洞试验和数值模拟等手段,对车身的外形进行优化设计,确保列车在高速行驶时能够保持良好的气动性能。
此外,轻量化的材料也被广泛应用于列车车身的制造中,如高强度铝合金、碳纤维复合材料等,在保证车身强度和安全性的前提下,减轻了列车的自重,进一步提高了列车的运行效率。
高速铁路的信号和控制系统是保障列车安全运行的“大脑”。
先进的列车控制系统能够实现列车之间的实时通信和精准调度,确保列车在高速运行时保持安全的间距。
例如,中国自主研发的 CTCS-3 级列车控制系统,采用了无线通信、卫星定位等技术,能够对列车的速度、位置和运行状态进行实时监测和控制,有效地避免了列车追尾、碰撞等事故的发生。
严寒地区高速铁路冰雪飞溅与防治林建;井国庆;黄红梅【摘要】在介绍严寒地区铁路冰雪飞溅危害基础上,利用空气动力学仿真手段分析研究铁路道床表面冰雪飞溅现象.采用不可压缩三维定常雷诺时均方程(RANS)结合k-ε双方程湍流模型分析不同砟肩高度下强列车风对道床表面的气动特性影响.研究结果表明:列车风速越大,道床表面风压越大,越易引起冰雪飞溅;相同风速下,钢轨两侧轨枕槽内监测点风压值最小为4~15 Pa,线路中心处监测点风压值约为其10倍,砟肩处监测点风压值约为其25倍,最易引起冰雪飞溅;砟肩高度每增加50 mm,风压值增幅为2%~7%.高速铁路冰雪飞溅主要通过列车、线路结构优化,站场除雪等综合治理措施来防治.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2016(013)001【总页数】6页(P28-33)【关键词】严寒地区;冰雪飞溅;空气动力学;砟肩高度;防治措施【作者】林建;井国庆;黄红梅【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京102600;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U213.7+31近几年,高速铁路发展迅猛,极大改善了交通与经济发展,但列车高速行驶也带来一系列问题,尤其高速铁路冰雪问题严重阻碍运营与拓展[1-3]。
若采取冬季限速,夏冬季不同运营速度和时刻表,降低了轨道超高适应性和增加了运营成本。
需要注意的是,冰雪飞溅是飞砟问题外延表现形式之一。
一般认为列车时速超过300 km后易发生飞砟现象,但实际上在特殊路段或天气情况下,时速250 km甚至更低情况下也会发生飞砟现象,如路桥过渡段、桥梁、隧道以及严寒冰雪线路。
需要明确,飞砟问题不仅存在于有砟道床、过渡段,还存在于无砟轨道结构线路。
如严寒地区冰雪线路上,由于高速列车车体携带的积雪、融冰在列车动力或温度条件改变下(如跨越不同地区、穿越隧道、车站)散落击打列车、道床,并引起有砟道床表面冰雪、道砟及无砟轨道表面冰雪飞溅,击打车体,发生连锁反应。
防止列车高速运行时道碴飞散的有效措施
刘春明
【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】以秦沈客运专线山绥试验段综合试验结果为例,介绍列车高速运行时因列车风引起道碴飞散所采取的有效措施--喷洒改性合成树脂.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】刘春明
【作者单位】中铁十一局集团第三工程有限公司,湖北十堰,441000
【正文语种】中文
【中图分类】U21
【相关文献】
1.双块式无碴轨道高速列车脱轨控制分析 [J], 向俊;赫丹;曾庆元
2.高速列车与高架桥上无碴轨道相互作用研究 [J], 蔡成标;翟婉明;王其昌
3.防止列车高速运行时道碴飞散的有效措施 [J], 刘春明
4.高速列车对道碴的动力响应 [J], 雷晓燕
5.高速列车一无碴轨道—桥梁耦合系统的车辆平稳性研究 [J], 邱哲峰;鞠华;许佳;姚林泉;朱忠奎
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第25卷第3期2019年7月Vol.25No.3July 2019铁道运营技术Railway Operation Technology摘要:本文总结南宁局集团公司桂林高铁工务段首次在高速铁路上进行线路清筛施工成功做法,重点介绍对高速铁路行车及施工条件存在的劳动人身安全、机具材料管理、结合部联控不到位等风险进行研判,有针对性地制定防控措施,确保高铁线路施工和行车安全。
关键词:高速铁路;清筛;风险;防控中图分类号:U215.8文献标识码:B文章编号:1006-8686(2019)03-004-02梁勇高速铁路有砟轨道线路清筛安全风险防控(南宁局集团公司桂林高铁工务段,工程师,广西桂林541001)10.13572/ki.tdyy.2019.03.002南宁局集团公司管内高速铁路衡柳线设计速度200km/h ,为有砟轨道线路,自2013年12月开通运营以来,对动检车检测数据分析发现衡柳线永州至东安东区间K 158+200~K 163+450区段上下行线TQI 值均高于桂林高铁工务段管内该线TQI 平均值0.3~0.7,多次组织大机进行捣固整修,但每次整修后3~5个月又出现线路质量下滑趋势,经现场调查发现,该段线路存在道床翻浆现象,道床翻浆是由于道砟脏污严重并参杂有石英砂岩道砟造成的。
经报集团公司研究决定由桂林高铁工务段作为施工主体,柳州工务机械段配合对该区段线路道床翻浆病害使用大机进行线路清筛整治。
该项施工是南宁局集团公司首次在高速铁路上进行线路清筛施工,为确保高铁安全万无一失,针对行车、施工条件及高铁安全管理要求,桂林高铁工务段精心组织对施工安全风险进行了研判并制定措施。
1施工安全风险研判1.1劳动人身安全风险1.1.1日常作业习惯于垂直天窗作业条件由于施工天窗为V 型天窗,单线施工天窗点内邻线限速6.0km/h ,期间邻线有140min 自然垂直天窗,存在施工作业人员已习惯于高速铁路日常维修垂直天窗,天窗条件改变易存在作业人员侵入邻线或在邻线行走的风险。
第 54 卷第 8 期2023 年 8 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.8Aug. 2023冰雪条件下高速铁路道砟飞溅发生机理及影响研究迟义浩1, 2,肖宏1, 2,张智海1, 2,郄录朝3,张立军4(1. 北京交通大学 土木建筑工程学院,北京,100044;2. 北京交通大学 轨道工程北京市重点实验室,北京,100044;3. 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京,100081;4. 中国铁路兰州局集团有限公司运输部,甘肃 兰州,730000)摘要:采用滑移网格技术、RNG k −ε湍流模型,构建基于DEM-MBD-CFD 的高速列车−有砟轨道冰雪飞溅精细化仿真模型,开展冰雪高铁线路现场测试,以验证模型的可靠性。
模拟高速行车条件下冰块脱落击打道床并引起道砟飞溅击打车厢底板的一系列过程。
研究结果表明:在高速行车条件下,转向架位置处负压较大;道砟飞溅数量与列车行车速度呈正相关;列车动力荷载引起道砟振动对飞溅具有促进作用,在风振耦合作用下,击打列车底板的最大冲击力约为仅考虑列车风载时的2.2倍。
本研究可为严寒地区冰雪飞溅数值模型建立及防治提供理论参考。
关键词:冰雪飞溅;空气动力学;离散元;耦合算法中图分类号:U216.41 文献标志码:A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2023)08-3237-13Mechanism and impact of ballast flight caused by dropping snow/ice blocks in high-speed railwayCHI Yihao 1, 2, XIAO Hong 1, 2, ZHANG Zhihai 1, 2, QIE Luchao 3, ZHANG Lijun 4(1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;2. Beijing Key Lab of Track Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;3. Railway Architecture Research Institute, China Academy of Railway Science Corporation Limited,Beijing 100081, China;4. Transportation Department, China Railway Lanzhou Group Corporation Limited, Lanzhou 730000, China)Abstract: Adopting slip grid technology and RNG k −εturbulence model, the fine simulation model of the ice and收稿日期: 2022 −10 −15; 修回日期: 2022 −12 −03基金项目(Foundation item):中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(N2021G009);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022JBXT010) (Project(N2021G009) supported by the China National Railway Group Co. Ltd.; Project (2022JBXT010) supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities)通信作者:肖宏,教授,博士,从事轨道工程研究;E-mail :**************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.08.026引用格式: 迟义浩, 肖宏, 张智海, 等. 冰雪条件下高速铁路道砟飞溅发生机理及影响研究[J].中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(8): 3237−3249.Citation: CHI Yihao, XIAO Hong, ZHANG Zhihai, et al. Mechanism and impact of ballast flight caused by dropping snow/ice blocks in high-speed railway[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(8): 3237−3249.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)snow splash of high-speed train−ballasted track was constructed based on DEM-MBD-CFD. And the field test ofice and snow high-speed railway line was carried out to verify the reliability of the model and simulate the ice falling off and hitting at high-speed driving conditions. The model simulated a series of processes of ice falling off and hitting the roadbed at high-speed travelling conditions, which caused the ballast to splash and hit the carriages' base plates. The results show that at the high-speed travelling conditions, the negative pressure value at the bogie position is large, and the number of ballast splash is positively correlated with the increase of the train travelling speed. The ballast vibration caused by the train dynamic load has a promoting effect on the splash. With the coupling effect of wind vibration, the maximum impact force hitting the train floor is about 2.2 times of that when only the wind load of the train is considered. This study can provide some theoretical references for the establishment of numerical model and prevention of snow flight in the cold region.Key words: snow flight; aerodynamics; discrete element; coupling computation method近年来,我国高速铁路实现了从无到有、从弱到强的跨越式发展,在综合交通运输体系中占有重要地位,极大地推动了我国经济的发展和社会的进步[1]。
高速铁路有砟轨道不平顺的解决方法发布时间:2021-06-23T17:07:51.523Z 来源:《基层建设》2021年第8期作者:王希龙[导读] 摘要:为有效提高大型养路机械维修作业质量,解决因轨道不平顺造成的线路病害,确保高速铁路有砟轨道的高平顺性及安全性,本文对轨道不平顺解决方法进行了深入的研究,以供参阅。
呼和浩特局集团公司呼和浩特工务机械段内蒙古呼和浩特市 010000摘要:为有效提高大型养路机械维修作业质量,解决因轨道不平顺造成的线路病害,确保高速铁路有砟轨道的高平顺性及安全性,本文对轨道不平顺解决方法进行了深入的研究,以供参阅。
关键词:高速铁路;有砟轨道;不平顺;解决方法1高速铁路有砟轨道不平顺区段确定1.1平顺性检测1.1.1静态检测利用0级电子道尺、0级轨道检查仪、弦线、轨道测量小车等设备对轨道的轨距、水平、三角坑、高低、轨向、曲线正矢、线路平纵断面的绝对偏差量进行静态检测,具有检测精度较高、位置准确等特点。
1.1.2动态检测利用动态检测车、车载式线路检查仪、便携式线路检查仪,周期性对轨道的轨距、水平、三角坑、高低、轨向等进行动态检测,主要反映轨道在列车运行时几何尺寸的变化状态及列车运行的舒适性,各项检测指标的综合值表示线路的基本状态。
1.2根据TOI值确定线路综合维修任务有砟轨道的综合维修任务主要根据轨道平均TQI值、日常静态检测等数据确定,轨道质量指数管理值中的轨距需要人工改道调整,其他指标大型养路机械综合维修可以解决,平均TQI值按200m长线路为管理单元,根据近2~3个月的平均TQI值测算,对设计速度200~250km /h的高速铁路有砟轨道,一般对平均TQI值大于3.6mm的区段安排综合维修,以保持轨道的高平顺性;对综合维修区段平均TQI值的确定,应结合实际情况合理确定,避免线路过修或欠修。
2线路平纵断面偏差数据采集2.1测量设站原则高速铁路建设时期需要布设轨道精测控制网(CPⅢ),运营期可利用CPⅢ控制点测量设站建立统坐标系,并采集线路平纵断面的绝对偏差及三维坐标值,一般采用三脚架或测量小车将智能全站仪架设于距测量起点或终点120-150m内的轨道中心任意位置,可选取4-8个位置。
TG/GW116-2013中华人民共和国铁道部高速铁路有砟轨道线路维修规则(试行)2013年2月前言线路养护维修技术是高速铁路技术体系的重要组成部分,为指导我国高速铁路有砟轨道线路养护维修,满足线路高可靠性、高稳定性、高平顺性的要求,特制定本规则。
本规则在总结高速铁路有砟轨道相关研究成果和国内外养护维修技术基础上编制而成。
在编写过程中,得到了南昌、武汉铁路局的大力支持。
本规则共分九章和十二个附录,阐述了高速铁路有砟轨道线路主要设备技术标准和维修要求,规定了线路设备检查内容和周期、维修标准、维修作业要求、线路质量评定及精测网应用与维护要求等。
在执行本规则过程中,希望各单位结合工作实践,认真总结经验、积累资料,如有需要补充和完善之处,请及时将意见和有关资料反馈铁道部运输局工务部(北京市复兴路10号,邮政编码:100844),供今后修订时参考。
本规则技术总负责人:康高亮、郭福安、曾宪海、赵有明。
本规则编制单位:中国铁道科学研究院,高速铁路轨道维护管理技术组。
本规则主要起草人:吴细水、肖俊恒、王邦胜、姚冬、刘丙强、江成、黎国清、姜子清、田新宇、段剑峰、万坚、张银花、王长进、邹定强、杨桉、吕关仁、吴仕凤、李传勇、肖卫军、马德东、蒋金洲、王树国、周清跃、李力、黎连修、田常海、高睿、宋贲。
本规则主要审查人:康高亮、郭福安、曾宪海、赵有明、张军政、侯文英、沈榕、杨忠吉、许有全、刘建基、田斌、郭良浩、寇东华、梁春方、张冠军、乔连军、张金龙、谭敦枝、胡永乐、杨厚昌。
本规则由铁道部运输局工务部负责解释。
目录第一章总则 (7)第二章线路设备维修工作内容及计划 (9)第一节工作分类 (9)第二节工作内容 (9)第三节管理组织 (11)第四节工作计划 (11)第三章线路设备标准和修理要求 (13)第一节线路平面 (13)第二节线路纵断面 (15)第三节道床 (16)第四节轨枕 (17)第五节钢轨 (17)第六节扣件 (21)第七节道岔及调节器 (24)第八节无缝线路 (28)第九节标志标识 (31)第四章线路设备检查 (33)第一节一般要求 (33)第二节线路动态检查 (33)第三节线路静态检查 (34)第四节钢轨检查 (36)第五节量具检查 (40)第五章线路设备维修主要作业要求 (41)第一节一般要求 (41)第二节钢轨修理 (41)第三节扣件维修及轨道几何尺寸调整作业 (46)第四节轨枕修理作业 (49)第五节道岔及调节器作业 (49)第六节大型养路机械起拨道、捣固、稳定作业 (51)第七节无缝线路作业 (52)第八节冻害整治作业 (55)第六章线路设备维修标准 (57)第一节线路设备维修周期 (57)第二节轨道静态几何尺寸容许偏差管理标准 (57)第三节轨道动态不平顺管理值 (61)第四节车辆动力学指标管理值 (63)第五节作业验收办法 (63)第七章线路质量评定 (65)第一节线路设备状态评定 (65)第二节线路设备保养质量评定 (65)第八章精密测量控制网 (72)第一节一般要求 (72)第二节精测网构成及主要技术标准 (72)第三节精测网维护和应用 (75)第九章维修工机具、常备材料与作业车辆停留线 (78)附录一道岔检查工具及方法 (79)附录二可动心轨单开道岔检查记录 (83)附录三钢轨伸缩调节器检查记录 (84)附录四无缝线路、道岔及调节器钢轨位移观测记录 (85)附录五钢轨外观及表面伤损检查记录 (88)附录六伤损钢轨月报 (89)附录七轨距调整配置表 (90)附录八无缝线路胀轨跑道情况登记表 (92)附录九线路设备状态评定统计报告 (93)附录十有砟轨道线路维修工机具 (94)附录十一有砟轨道常备材料 (97)附录十二本规则用词说明 (99)第一章总则第1.0.1条为适应高速铁路运营要求,做好有砟轨道线路设备维修管理,提高维修技术水平,满足线路高可靠性、高稳定性、高平顺性的要求,特制定本规则。