發(fā)布時(shí)間:2022-05-21 09:17:03
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇高速鐵路技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、底座板鋼筋網(wǎng)加工及安裝技術(shù)
底座板鋼筋網(wǎng)根據(jù)不同超高、不同位置和不同梁跨的配筋要求,在加工場(chǎng)使用胎具集中分段綁扎成型。用拖車運(yùn)輸至橋下,吊裝至橋上指定位置。吊裝施工時(shí),要確保鋼筋不破壞兩布一膜滑動(dòng)層和防水層。鋼筋籠吊裝就位后,進(jìn)行鋼筋搭接區(qū)域的鋼筋綁扎。綁扎時(shí)要注意到搭接區(qū)的箍筋間距為100mm。鋼筋籠要安裝到定距墊塊上邊。定距墊塊結(jié)構(gòu)尺寸為:厚度4cm、寬度5cm、長(zhǎng)度50cm,定距塊材質(zhì)與底座板混凝土相同,并配置一根直徑為6mm的通長(zhǎng)鋼筋。
二、底座板鋼板連接器的焊接與安裝
1.鋼板連接器組裝。在鋼板連接器兩側(cè)設(shè)計(jì)為HRB500Φ25的精軋螺紋鋼,兩種鋼筋的長(zhǎng)度均為2.5m。HRB500Φ25鋼筋穿過鋼板連接器的孔,必須露出3cm,焊接采用E502或E506焊條,焊縫的焊腳長(zhǎng)度不小于15mm,焊接固定。
2.螺母的處理方法。后澆帶鋼板安裝完畢后要保證螺母為松開狀態(tài),松開距離距鋼板至少為3cm。在澆筑混凝土前采用手不施加預(yù)應(yīng)力的方法將螺母擰緊。待混凝土初凝后將螺母松開,松開距離距鋼板至少為3cm。
三、底座板模板施工技術(shù)
1.模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)側(cè)模設(shè)計(jì)。側(cè)模模板采用5mm厚鋼板加槽鋼制成,每2m一節(jié),直線段時(shí)用高度為30cm的模板進(jìn)行施工;曲線段超高時(shí)用30cm+30cm的組合模板進(jìn)行施工。
(2)后澆帶端模設(shè)計(jì)。后澆帶端模采用竹膠板開槽,保證后澆帶精軋螺紋鋼筋通過,開口封堵嚴(yán)實(shí),制作尺寸不同的端模板適應(yīng)不同超高地段。后澆帶預(yù)留缺口寬度要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,保證后續(xù)張拉連接的順利進(jìn)行。
2.模板安裝首先測(cè)量放線,其次安裝模板和支撐,然后安裝軌道,接著模板精調(diào)、加固,最后對(duì)軌道的標(biāo)高進(jìn)行精調(diào)。
四、底座板混凝土澆筑技術(shù)
1.澆筑前每50m3檢查一次混凝土坍落度、含氣量、擴(kuò)展度、入模溫度指標(biāo),滿足要求后方可澆筑并制作標(biāo)養(yǎng)及同條件養(yǎng)護(hù)試件各2組。
2.混凝土通過泵車直接泵送入模,按照由模板低邊到高邊的順序依次布料,采用插入式振搗棒振搗,梁端鋼筋搭接密集區(qū)用直徑30mm振搗棒振搗密實(shí),嚴(yán)禁漏振。混凝土振搗時(shí),必須從鋼筋的間隙插入,插入的深度嚴(yán)格控制,避免破壞滑動(dòng)層。在操作過程中要求快插慢拔,垂直點(diǎn)振,不得平拉,不得漏振,謹(jǐn)防過振;振動(dòng)棒移動(dòng)距離不得超過振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍,每點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間約20s~30s。
3.振動(dòng)棒的作用范圍必須交叉重疊。振搗器不能碰動(dòng)模板和鋼筋,防止接縫處混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面或使鋼筋骨架出現(xiàn)位移。插入式振搗完成后,啟動(dòng)整平提漿機(jī)對(duì)混凝土進(jìn)行整平;同時(shí)人工配合,對(duì)于混凝土過高或過低的部位人工修整到位。混凝土初凝后開動(dòng)拉毛機(jī)進(jìn)行拉毛,拉毛深度1.8mm~2.2mm。
五、底座板張拉技術(shù)
在確定底座板張拉伸長(zhǎng)量時(shí),首先要明確底座板張拉連接的本質(zhì)是對(duì)底座板結(jié)構(gòu)的“縱連”,張拉連接完成后可在一個(gè)施工單元內(nèi)進(jìn)行軌道板的施工。張拉連接的控制要素為:溫度、時(shí)間、張拉量。不同溫度情況下的張拉量不同,設(shè)計(jì)合攏溫度為25±5℃,大于30℃或小于0℃不進(jìn)行張拉連接。當(dāng)溫度大于20℃小于30℃時(shí)無需張拉,直接進(jìn)行連接;當(dāng)溫度低于20℃時(shí),需要計(jì)算出對(duì)應(yīng)的張拉量進(jìn)行張拉,張拉量的計(jì)算公式為:ΔLi=(T0-Ti)×αt×Li其中:ΔLi——第i個(gè)連接器的張拉量;T0——零應(yīng)力溫度;Ti——張拉時(shí)混凝土溫度;αt——張拉系數(shù)10-5;Li——第i個(gè)張拉連接器的作用長(zhǎng)度。一個(gè)底座施工單元內(nèi)張拉作業(yè)要嚴(yán)格按照順序進(jìn)行,且左右線同步。
1.K0(臨時(shí)端刺起點(diǎn))與常規(guī)區(qū)的張拉及后澆帶澆筑
(1)張拉:底座板溫度<鎖定溫度A.臨時(shí)端刺縱連的當(dāng)天,從臨時(shí)端刺的自由端依次擰緊鋼板連接器后澆帶J4~J1的所有錨固螺母(不施加預(yù)應(yīng)力的擰緊),之后臨時(shí)端刺才具備了承載能力(抗拉和抗壓)。B.接著按構(gòu)件的溫度張拉常規(guī)區(qū)中靠近臨時(shí)端刺K0的2個(gè)鋼板連接器后澆帶BL1。C.根據(jù)張拉行程,再?gòu)埨R?guī)與臨時(shí)端刺間的鋼板連接器后澆帶K0。D.根據(jù)張拉行程,先張拉J1再?gòu)埨璊2,同時(shí)常規(guī)區(qū)的剩余BL1的張拉可與之同時(shí)進(jìn)行。E.為了保證臨時(shí)端刺自由端到鋼板連接器后澆帶J3區(qū)段的摩擦力起作用,在張拉J1、J2后,以J2張拉行程的1/3張拉J3。至此常規(guī)區(qū)與臨時(shí)端刺處的底座板張拉就已經(jīng)施工完成了。縱連后澆帶需在24小時(shí)內(nèi)完成(溫差小)。另一側(cè)的臨時(shí)端刺和此方法相同,可以兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。
(2)后澆帶澆筑:底座板溫度<鎖定溫度A.澆筑常規(guī)區(qū)的所有的鋼板連接器后澆帶BL1和臨時(shí)端刺中的鋼板連接器后澆帶K0和J1。B.底座板縱連后,常規(guī)區(qū)的齒槽后澆帶BL2通常也應(yīng)該盡可能地進(jìn)行澆筑,但是底座板溫度<鎖定溫度時(shí),常規(guī)區(qū)的BL2澆筑必須等待一定的時(shí)間(具體按實(shí)際溫度確定),最后一次性澆筑。C.縱連3~5天后澆筑臨時(shí)端刺J2處的2個(gè)BL2。至此常規(guī)區(qū)與臨時(shí)端刺處的底座板澆筑就已經(jīng)施工完成了。另一側(cè)的臨時(shí)端刺和常規(guī)區(qū)連接澆筑與此方法相同,可以兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。
(3)張拉:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.臨時(shí)端刺縱連的當(dāng)天,從臨時(shí)端刺的自由端用扭力扳手依次擰緊鋼板連接器后澆帶J4~J1的所有錨固螺母。(扭力扳手的扭矩≥450Nm)。B.接著把K0及常規(guī)區(qū)的所有BL1擰緊(從K0開始)。至此常規(guī)區(qū)與臨時(shí)端刺處的底座板張拉就已經(jīng)施工完成了。縱連后澆帶需在24小時(shí)內(nèi)完成(溫差小)。另一側(cè)的臨時(shí)端刺和此方法相同,可以兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。
(4)澆筑:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.縱連完成后澆筑常規(guī)區(qū)的BL1和臨時(shí)端刺鋼板連接器后澆帶K0和J1,以及常規(guī)區(qū)的齒槽后澆帶BL2。B.縱連3~5天后澆筑臨時(shí)端刺J2處中部的2個(gè)BL2。至此臨時(shí)端刺已完成施工并和常規(guī)區(qū)的底座板完成澆筑。但是臨時(shí)端刺剩余的后澆帶要保持留空直到與下一個(gè)常規(guī)區(qū)的底座板連接完成后才可以澆筑。另一側(cè)的臨時(shí)端刺和此方法相同,可以兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。
2.K1(臨時(shí)端刺終點(diǎn))與常規(guī)區(qū)的張拉及澆筑
(1)張拉:底座板溫度<鎖定溫度A.根據(jù)構(gòu)件溫度,張拉常規(guī)區(qū)靠近K1的2個(gè)BL1。B.再根據(jù)相應(yīng)的張拉行程張拉臨時(shí)端刺與常規(guī)區(qū)之間的鋼板連接器后澆帶K1。C.依次張拉行程,張拉J4~J2同時(shí)可以張拉常規(guī)區(qū)的BL1。
(2)澆筑:底座板溫度<鎖定溫度A.澆筑臨時(shí)端刺中K1、J4到J2以及常規(guī)區(qū)的BL1,一同澆筑。B.在等待一定時(shí)間(根據(jù)當(dāng)時(shí)溫度確定)后澆筑常規(guī)區(qū)的BL2。C.縱連完成10天后,澆筑臨時(shí)端刺內(nèi)所有BL2。
(3)張拉:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃從K1開始依次擰緊常規(guī)區(qū)的鋼板連接器后澆帶螺母,在擰緊時(shí)扭矩應(yīng)該為450Nm。
(4)澆筑:鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃A.澆筑常規(guī)區(qū)的BL1和臨時(shí)端刺區(qū)域內(nèi)的K1、J4到J2,以及常規(guī)區(qū)的所有BL2。B.縱連3天后澆筑原臨時(shí)端刺區(qū)域內(nèi)的所有剩余的BL2。
六、結(jié)語
CRTSⅡ型板式無砟軌道橋梁底座板施工技術(shù)的科學(xué)性、合理性、高效性需要當(dāng)代鐵路施工人員不斷地總結(jié)完善。本文通過對(duì)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)的簡(jiǎn)明介紹,旨在為初學(xué)者提供一點(diǎn)幫助。
作者:王驍單位:中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司
摘要:進(jìn)入新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期,人們的生活水平有了很大的提升,科技力量也不斷的壯大,對(duì)于交通運(yùn)輸行業(yè)的要求就越來越高,在這種情況下,鐵路運(yùn)輸速度和服務(wù)質(zhì)量也必須不斷的升級(jí)才能滿足人民的實(shí)際出行需求。同時(shí),隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普遍使用,人們?cè)诔鲂兄幸哺⒅厥欠駮?huì)有便利的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。將現(xiàn)代通信技術(shù)運(yùn)用到高速鐵路中,不僅能夠方便了人們的出行,更對(duì)高速鐵路的發(fā)展有著非常關(guān)鍵的技術(shù)支撐作用。文章分析通信技術(shù)在高速鐵路中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代通信;技術(shù);高速鐵路;檢測(cè);安檢
近年來,鐵路發(fā)展逐漸以高速鐵路為主,其中對(duì)于所用的通信系統(tǒng)來說,組成上主要有有線通信和無線通信。相比普通鐵路的通信系統(tǒng)來說,有線通信系統(tǒng)是相同的,主要的不同之處是無線通信。文章闡述針高速鐵路中的現(xiàn)代無線通信技術(shù),通過現(xiàn)代通信技術(shù)在高速鐵路發(fā)展中的應(yīng)用分析,闡明隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展,相關(guān)高速鐵路也有了更加安全和高速的運(yùn)行保障。
1高速鐵路中加強(qiáng)通信技術(shù)運(yùn)用的重要意義
隨著現(xiàn)代科技力量的不斷發(fā)展,相關(guān)的通信技術(shù)也在新時(shí)展中呈現(xiàn)了新的科技特點(diǎn),數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化、智能性、個(gè)性化及高速性等都有了明顯的優(yōu)勢(shì)。通過現(xiàn)代通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了用戶在任何時(shí)間和地點(diǎn)下的視頻及語音交流、數(shù)據(jù)傳遞等,方便人們生活的各個(gè)方面,既提升了各行業(yè)的生產(chǎn)效率,也提升了生活品質(zhì)。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)及貿(mào)易往來的頻繁,高速鐵路已經(jīng)成為人們出行中非常重要的一種方式。當(dāng)人們?cè)诹熊囍心軌蜻M(jìn)行商務(wù)辦公和貿(mào)易溝通時(shí),既體驗(yàn)了列車的高速,也突出了現(xiàn)代通信技術(shù)的便利性。高速公路很突出一個(gè)的特征就是運(yùn)行速度非常高,提升速度必須要有配套的安全措施和成熟的技術(shù)來進(jìn)行支撐。長(zhǎng)時(shí)間的科研及分析表明,現(xiàn)代通信技術(shù)完全可以為高速鐵路的快速發(fā)展提供有力的網(wǎng)絡(luò)支撐,以現(xiàn)代通信技術(shù)為基礎(chǔ)高速鐵路通信網(wǎng)路,以可交互界面為輔助,能夠?yàn)楦咚勹F路操控提供更便捷的操作性,有效提升鐵路操控準(zhǔn)確性和運(yùn)輸速度控制。這就為鐵路系統(tǒng)的發(fā)展提供了有力的通信系統(tǒng)保障。
2高速鐵路中現(xiàn)代通信技術(shù)具體應(yīng)用
2.1列車調(diào)度系統(tǒng)中GSM-R技術(shù)的應(yīng)用
GSM-R指的是鐵路全球移動(dòng)系統(tǒng),是一項(xiàng)超出GSM趨于成熟的較使用的列車運(yùn)行調(diào)度技術(shù),也是針對(duì)鐵路運(yùn)行中的相關(guān)移動(dòng)通信需求進(jìn)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)專用系統(tǒng)。隨著科技的進(jìn)步,鐵路發(fā)展中速度和運(yùn)輸能力不斷的在提升,為了確保鐵路高速運(yùn)輸過程中的高效性和安全性,有效降低部分運(yùn)輸壓力較大的鐵路干線的承載壓力,鐵路系統(tǒng)對(duì)列車調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行了業(yè)務(wù)的升級(jí)和優(yōu)化處理。與此同時(shí),還不斷的調(diào)整原系統(tǒng)中的通信信號(hào)線的高度、性能及方向,確保鐵路沿線的信號(hào)源能夠完全滿足實(shí)際的運(yùn)輸范圍覆蓋需求。對(duì)于弱電問題的處理方面,通過添置先進(jìn)的設(shè)備來使地面和列車之間形成一個(gè)雙向的無線通信系統(tǒng)來加以完善。GSM-R的列車調(diào)度系統(tǒng),可以通過大屏幕清晰的展示列車具體的經(jīng)過路線及各個(gè)站點(diǎn)的動(dòng)態(tài)信息,調(diào)度中心以此為依據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)的調(diào)度指令。遇到緊急的突發(fā)情況,也可以通過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的無線通信信息傳遞功能,讓指揮人員能夠及時(shí)了解和掌握現(xiàn)場(chǎng)的救援情況。通過與各調(diào)度人員、助理及值班人員和司機(jī)進(jìn)行有效的溝通,將事件控制在最小范圍內(nèi)。目前的高速鐵路運(yùn)行,主要以無線通信列調(diào)為主。對(duì)于形成調(diào)度,可以完全借助可視化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行操作控制。并能夠通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)列車駕駛員、調(diào)度值班員和車站值班人員的信息通信,確保列車運(yùn)行中的各項(xiàng)調(diào)度的協(xié)調(diào)性和高效性。
2.2高鐵安檢中通信技術(shù)的應(yīng)用
鐵路運(yùn)行過程中的安全監(jiān)控也是非常重要的一項(xiàng)組成。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,相關(guān)的鐵路信息化建設(shè)也在不斷地進(jìn)行新的發(fā)展思路探索,要想實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中車輛安全監(jiān)控的高標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè),就必須強(qiáng)化通信信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在列車安全運(yùn)行中的控制管理。比如,通過動(dòng)態(tài)成像的形式監(jiān)控列車的運(yùn)行故障,采用列車主軸運(yùn)行溫度的紅外線智能跟蹤控制等。形成以多專業(yè)、多層次及不同部門共同參與的綜合監(jiān)控體系,盡而實(shí)現(xiàn)全面實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)高鐵線路運(yùn)行安全。特別是對(duì)于短距離WIMAX和WIFI的無線通信技術(shù)的相互結(jié)合運(yùn)用而形成的傳感器,可以與具體的有線線路聯(lián)合形成共同的網(wǎng)絡(luò)模式,為鐵路的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了有力的移動(dòng)裝備條件。通過每30公里一個(gè)的紅外線探頭安裝模式形成的紅外線的探測(cè)軸溫系統(tǒng),可以對(duì)運(yùn)行中的列車進(jìn)行軸溫的紅外測(cè)試,并結(jié)合適用于60萬輛的列車配備標(biāo)簽RFID來進(jìn)行檢測(cè),確定不同車牌號(hào)的每一根軸輪溫度。目前的發(fā)展中對(duì)于這方面的應(yīng)用還集成了報(bào)警系統(tǒng)、分散檢測(cè)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及信息共享、遠(yuǎn)程控制等多項(xiàng)系統(tǒng)于一體的防范預(yù)警體系,大大提升了列車運(yùn)行的安全性。含THDS、TPDS(地面安全監(jiān)測(cè)運(yùn)行系統(tǒng))、TADS(軌邊早期故障診斷系統(tǒng))等多個(gè)系統(tǒng)在統(tǒng)稱為鐵路列車監(jiān)控安全系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)主要借助網(wǎng)絡(luò)、智能操作與信息技術(shù)形成的列車集中數(shù)據(jù)處理、智能操作和信息共享、安全監(jiān)控的多項(xiàng)操作系統(tǒng)。鐵路總局對(duì)所有車輛建立了動(dòng)態(tài)信息庫,可以準(zhǔn)確掌握目前列車的承載情況、車載內(nèi)容及行駛軌道、車輛具體位置。對(duì)于安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中,必須加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全的建設(shè),將內(nèi)部訪問和外部遠(yuǎn)程訪問充分的分力,以身份認(rèn)證的形式來實(shí)現(xiàn)技術(shù)和信息的交互。通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)中的平臺(tái)控制操作、路由器及防火墻等多項(xiàng)技術(shù)來綜合進(jìn)行調(diào)試維護(hù)。
2.3高鐵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中通信智能化的應(yīng)用
高速鐵路中列車的行駛速度,經(jīng)過多次的提速,已經(jīng)達(dá)到了300公里每小時(shí)。隨著列車速度的不斷提升,相關(guān)的線路及通信配套技術(shù)必須要得以提升,必須為高速鐵路建立配套的巡檢系統(tǒng)。巡檢系統(tǒng)的檢測(cè)首先確保人身安全,對(duì)于高速運(yùn)行的車輛后續(xù)的裝備建設(shè),必須通過智能化的在線檢查才能夠把握準(zhǔn)確。通過在機(jī)車車體上的安裝軌道動(dòng)態(tài)檢查設(shè)備,監(jiān)控列車的運(yùn)行速度。當(dāng)車體振動(dòng)速度超出限值,就會(huì)進(jìn)行加速值和坐標(biāo)信息的高速存儲(chǔ)分析,盡而為車速的調(diào)整提供有力的數(shù)據(jù)參考。結(jié)合高速攝像技術(shù)和GPS定位技術(shù)、圖像處理技術(shù)等,可以清晰的拍攝高速鋼軌表面,進(jìn)而識(shí)別和診斷故障。這種高速拍攝系統(tǒng)使用非常方便,可以直接安裝在軌道或者是行李車上。拍攝系統(tǒng)還具備對(duì)各種列車一些損傷及軌縫的識(shí)別功能。對(duì)于機(jī)車擦傷系統(tǒng)重傳感器、配線配管及分線箱的綜合功能協(xié)調(diào)檢測(cè)也為列車運(yùn)行安全提供了保障,也實(shí)現(xiàn)了高速鐵路的現(xiàn)代化和高速化運(yùn)輸保障。
2.4高速鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用
基于鐵路的智能運(yùn)輸系統(tǒng)主要是以電子、通信、自動(dòng)化控制系統(tǒng)與技術(shù)等多方面的先進(jìn)技術(shù)集成,實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸系中的信息采集、傳輸、共享、處理操作,通過較低的成本得到較高的運(yùn)行效率和安全保障。最新鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)以鐵路地理信息系統(tǒng)、行車安全監(jiān)控系統(tǒng)及客車綜合調(diào)度子系統(tǒng)及車票售賣系統(tǒng)為主要的優(yōu)秀內(nèi)容。其系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)主要呈現(xiàn)三個(gè)優(yōu)勢(shì):①智能化,通過先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能操控技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車啟動(dòng)、運(yùn)行及停止的準(zhǔn)確信息控制。監(jiān)控鐵路過往車輛的運(yùn)行狀況,實(shí)現(xiàn)列車的運(yùn)行調(diào)度和信息服務(wù)功能;②高效性,通過先進(jìn)的智能運(yùn)輸系統(tǒng),及時(shí)反饋救援信息,提供優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)航、運(yùn)輸及電子商務(wù)服務(wù);③綜合協(xié)調(diào)性,鐵路智能系統(tǒng)是集多種控制權(quán)限于一體的系統(tǒng),人機(jī)之間的交互高度協(xié)調(diào),并且能夠?qū)⒖土餍畔⒓皶r(shí)反饋給列車,列車也會(huì)運(yùn)行信息快速的反饋給客戶,實(shí)現(xiàn)客戶、列車及線路的高度協(xié)調(diào)性。
3結(jié)束語
總而言之,在近幾年的鐵路運(yùn)輸發(fā)展中,隨著科技力量的不斷雄厚,相關(guān)的鐵路也進(jìn)入了跨時(shí)代的高速發(fā)展階段。客運(yùn)和貨運(yùn)的運(yùn)行速度、承載規(guī)模都有了很大的提升。我國(guó)鐵路的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展模式在高鐵、客運(yùn)及貨運(yùn)專線、城際鐵路等的發(fā)展中逐步走向完善。隨著鐵路高速化的發(fā)展,相關(guān)的現(xiàn)代通信技術(shù)在其中的應(yīng)用也日趨成熟。同時(shí)也正是因?yàn)橥ㄐ偶夹g(shù)的應(yīng)用,才為高速鐵路運(yùn)行的安全性,精準(zhǔn)性和高速性提供了有力的保障。
作者:謝剛強(qiáng) 單位:中鐵十局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司
摘要:高速鐵路在我國(guó)的發(fā)展歷史不長(zhǎng),針對(duì)日常工作中存在的行車人員業(yè)務(wù)能力不強(qiáng)、非正常應(yīng)急處置能力差、北方地區(qū)冬季除雪難度大等問題,提出改進(jìn)高速鐵路車務(wù)技術(shù)管理工作的建議,即加強(qiáng)車站行車人員培訓(xùn)和資質(zhì)管理,強(qiáng)化非正常情況下的應(yīng)急演練和培訓(xùn),探索道岔除雪的有效方法,做好新開通線路提前介入工作,加強(qiáng)施工和維修工作組織。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;車務(wù);技術(shù)管理;行車組織
1高速鐵路車務(wù)技術(shù)管理現(xiàn)狀
目前,我國(guó)已是世界上高速鐵路發(fā)展最快、運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最高、在建規(guī)模最大的國(guó)家。截至2015年年底,我國(guó)高速鐵路營(yíng)業(yè)里程已經(jīng)達(dá)到1.9萬km,居世界第一位[1]。通過原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,我國(guó)高速鐵路在高速動(dòng)車組、接觸網(wǎng)、牽引供電系統(tǒng)和列車運(yùn)行控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)方面取得重要突破,同時(shí)建立了一整套完善的運(yùn)營(yíng)管理制度和運(yùn)行機(jī)制,保證了我國(guó)高速鐵路的安全運(yùn)營(yíng)。作為安全生產(chǎn)的重要一環(huán),加強(qiáng)高速鐵路車務(wù)技術(shù)管理至關(guān)重要。高速鐵路車務(wù)技術(shù)管理工作主要包括技術(shù)設(shè)備操作規(guī)范化、規(guī)章制度合理化、業(yè)務(wù)培訓(xùn)常態(tài)化、應(yīng)急處置程序化、人員結(jié)構(gòu)階梯化等方面的內(nèi)容。由于我國(guó)高速鐵路的運(yùn)營(yíng)歷史還不長(zhǎng),車務(wù)技術(shù)管理工作還需要在運(yùn)營(yíng)實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)并做出改進(jìn)。1.1新職行車人員業(yè)務(wù)能力不強(qiáng)高速鐵路運(yùn)營(yíng)階段主要安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)是非常站控下的車站作業(yè)失誤,高速鐵路車站值班員非常站控模式下的業(yè)務(wù)處理能力仍存在不足[2]。①部分高速鐵路車站值班員破格從既有線信號(hào)員、助理值班員中提拔,雖然在高速鐵路開通前進(jìn)行了系統(tǒng)培訓(xùn),但沒有實(shí)際操作和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),指揮日常行車仍有一定壓力[3]。②日常培訓(xùn)少,車站值班員對(duì)非常站控和車站人工操作方式接發(fā)列車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)掌握不熟練。③日常對(duì)車務(wù)終端及CTC設(shè)備操作少、不熟練,對(duì)車務(wù)終端和CTC各種功能按鈕的使用不清楚,遇特殊情況轉(zhuǎn)為分散自律控制模式下的車站操作方式或非常站控時(shí)手腳忙亂,業(yè)務(wù)生疏。1.2非正常應(yīng)急處置能力有待提高部分車站值班員對(duì)高速鐵路非正常行車知識(shí)掌握不足,應(yīng)急處置能力較弱,對(duì)非正常作業(yè)感到生疏。部分車站值班員理論上清楚非正常行車,但沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)非正常行車處理程序、現(xiàn)場(chǎng)組織、準(zhǔn)備進(jìn)路、行車憑證等關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)只停留在紙上談兵的階段。此外,高速鐵路非正常行車作業(yè)進(jìn)路準(zhǔn)備是由車務(wù)、工務(wù)、電務(wù)共同配合完成的,車務(wù)人員負(fù)責(zé)確認(rèn)道岔位置開通正確,工務(wù)人員負(fù)責(zé)確認(rèn)道岔幾何尺寸達(dá)標(biāo),電務(wù)人員負(fù)責(zé)確認(rèn)道岔密貼,各部門在非正常作業(yè)組織及配合上達(dá)不到默契的程度。1.3北方地區(qū)冬季除雪難度大冬季行車最忌諱大雪天氣,全路現(xiàn)有的融雪設(shè)備能夠解決小雪問題,但是遇到冰雪災(zāi)害天氣不但不起作用,反而增加除雪難度,導(dǎo)致道岔無法轉(zhuǎn)換。目前高速鐵路線路多采用具備自動(dòng)保護(hù)功能的18號(hào)及以上道岔,當(dāng)?shù)啦磙D(zhuǎn)換過程中遇到障礙物造成無法密貼時(shí),轉(zhuǎn)轍機(jī)自動(dòng)斷電,造成道岔四開狀態(tài),室內(nèi)設(shè)備報(bào)警提示,行車人員需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行除雪,甚至需要手搖道岔準(zhǔn)備進(jìn)路。沈陽鐵路局高速鐵路線路均地處或穿越高寒地區(qū),冬季道岔除雪難度相當(dāng)大,如遇連續(xù)降雪,很可能會(huì)造成車站憋堵,影響列車正常運(yùn)行。
2改進(jìn)高速鐵路車務(wù)技術(shù)管理的對(duì)策
2.1加強(qiáng)車站行車人員培訓(xùn)和資質(zhì)管理(1)加強(qiáng)日常培訓(xùn)[4]。在理論培訓(xùn)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)進(jìn)行實(shí)作演練,幫助車站值班員積累經(jīng)驗(yàn)。演練重點(diǎn)是分散自律模式及非常站控模式下的車站操作,應(yīng)充分利用維修天窗進(jìn)行演練;不能與維修天窗結(jié)合時(shí),應(yīng)單獨(dú)向調(diào)度所申請(qǐng)?zhí)齑把菥殹#?)建立考核機(jī)制。經(jīng)過一段時(shí)間的理論和實(shí)作培訓(xùn),要定期對(duì)車站值班員進(jìn)行考核,考核可進(jìn)行模擬演練,通過車站演練板進(jìn)行模擬,或通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置故障的方式進(jìn)行考核。同時(shí)建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,對(duì)考核優(yōu)秀的給予獎(jiǎng)勵(lì),激發(fā)車站值班員的求知積極性。(3)加強(qiáng)資質(zhì)管理。嚴(yán)格準(zhǔn)入限制,高速鐵路車站值班員上崗前必須經(jīng)過鐵路局高速鐵路崗位資質(zhì)培訓(xùn),考試合格具備資格后方可上崗作業(yè)。2.2強(qiáng)化非正常情況下的應(yīng)急演練和培訓(xùn)(1)加強(qiáng)應(yīng)急處置的指導(dǎo)[5]。站段應(yīng)成立行車故障處置指導(dǎo)組,在出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)對(duì)車站值班員進(jìn)行指導(dǎo),確保車站值班員正確地辦理接發(fā)車作業(yè)。遇車站行車設(shè)備故障需要辦理非正常接發(fā)車列車,或設(shè)備出現(xiàn)異常無法正常辦理時(shí),設(shè)備故障指導(dǎo)組應(yīng)立即趕赴現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)車站值班干部匯報(bào)的情況,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備故障應(yīng)急處理。(2)明確應(yīng)急處置程序。首先,明確信息通報(bào)程序,印發(fā)各種非正常情況時(shí)的處置程序指導(dǎo)書,如接發(fā)列車進(jìn)路道岔無表示應(yīng)急處置程序、接發(fā)列車進(jìn)路道岔擠岔應(yīng)急處置程序、進(jìn)出站信號(hào)機(jī)故障應(yīng)急處置程序、接發(fā)列車進(jìn)路軌道電路故障應(yīng)急處置程序,以及全站信聯(lián)閉設(shè)備停電應(yīng)急處置程序等。在每個(gè)故障程序中分別就發(fā)生故障時(shí)登記通知、檢查確認(rèn)、行車方式、接發(fā)列車、設(shè)備恢復(fù)及各個(gè)程序的要點(diǎn)進(jìn)行提示。(3)做好非正常演練和培訓(xùn)。站段要建立培訓(xùn)演練制度,定期由車站組織站區(qū)工務(wù)、電務(wù)部門參加非正常培訓(xùn)和演練活動(dòng),演練時(shí)由電務(wù)部門設(shè)置故障,根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行演練,車站值班員按照故障應(yīng)急處置程序辦理,最終銘記于心。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],明確包保任務(wù),人員不足時(shí)可在既有線抽調(diào)人員參加高速鐵路車站除雪,建立既有線和高速鐵路站互幫互助制度。(2)不斷改進(jìn)道岔融雪裝置,發(fā)揮道岔融雪裝置的作用,如在道岔根部可適當(dāng)增加加熱條,增大融雪范圍。(3)掌握除雪技巧,明確除雪方法及關(guān)鍵部位。①入冬前組織除雪演練,針對(duì)以往除雪中出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行總結(jié),請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)者講解和演示,學(xué)習(xí)者親自模擬練習(xí)。②拍攝除雪視頻做成課件,建立豐富的除雪培訓(xùn)資源,對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。2.4做好新開通線路提前介入工作(1)安排提前介入人員到已開通的高速鐵路車站進(jìn)行跟班學(xué)習(xí),最終達(dá)到能獨(dú)立頂崗的程度。此外,安排到高速鐵路調(diào)度所學(xué)習(xí),了解列車調(diào)度員的作業(yè)過程,使提前介入人員在線路開通后能夠較快地進(jìn)入工作角色。(2)在安全管理、規(guī)章管理上提前入手[7]。不照搬照抄既有線的辦法,借鑒已成型的高速鐵路車站的制度辦法,結(jié)合實(shí)際進(jìn)行完善,確保安全管理、規(guī)章管理嚴(yán)格規(guī)范,切實(shí)有效。2.5加強(qiáng)施工和維修工作組織高速鐵路施工或維修作業(yè)多安排在夜間垂直天窗進(jìn)行,作業(yè)時(shí)存在照明條件差、作業(yè)人員精神不集中、施工或維修機(jī)具容易遺漏等不利因素,為此,應(yīng)采取多種措施保證施工和維修作業(yè)的安全。①作業(yè)前施工或維修主體和配合單位做好安全預(yù)想,針對(duì)施工或維修中可能遇到的問題制定預(yù)防方案,并對(duì)施工或維修作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)[8]。②施工或維修結(jié)束后“2人1次”檢查鋼軌、線路、通信信號(hào)及接觸網(wǎng)設(shè)備的安全性,施工或維修器具使用和回收登銷記情況,共同排除線路上可能存在的險(xiǎn)性障礙,保證行車安全。③施工或維修結(jié)束后總結(jié)施工方案優(yōu)缺點(diǎn),制定問題的整改措施,最終降低高速鐵路行車事故概率,減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
3結(jié)束語
車務(wù)技術(shù)管理工作是鐵路運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)鐵路安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、便利地運(yùn)送旅客和貨物的最重要一環(huán)。高速鐵路應(yīng)用了大量的新技術(shù)、新設(shè)備,其運(yùn)營(yíng)組織模式也有別于既有線,這些都給車務(wù)技術(shù)管理工作帶來新的挑戰(zhàn)。如何適應(yīng)高速鐵路的技術(shù)設(shè)備和運(yùn)營(yíng)組織條件,有效地開展高速鐵路車務(wù)技術(shù)管理工作,還需要在實(shí)踐中進(jìn)一步探索。
作者:孫志輝 單位:遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【摘要】
隨科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高,乘客對(duì)于鐵路運(yùn)輸?shù)姆?wù)質(zhì)量及運(yùn)輸速度都提出了更高的要求。當(dāng)前高速鐵路正以其服務(wù)質(zhì)量好、運(yùn)輸速度快以及安全性能高等特點(diǎn),引起了人們的廣泛關(guān)注,然而人們更加關(guān)注的是當(dāng)提高了列車的運(yùn)行速度之后,其通信技術(shù)是否還能真正滿足高速鐵路的運(yùn)行要求。本文就高速鐵路運(yùn)輸中應(yīng)用到的通信技術(shù)進(jìn)行闡述,為相關(guān)研究者提供理論參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】
通信技術(shù);高速鐵路
高速鐵路中所用的通信系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成,即有線通信部分和無線通信部分,有線通信部分基本上與普通鐵路的通信系統(tǒng)相同,不同之處主要是無線通信部分。下面我們主要對(duì)應(yīng)用于高速鐵路中的現(xiàn)代通信技術(shù)進(jìn)行闡述,讓人們相信現(xiàn)代化的通信技術(shù)完全有實(shí)力為高速鐵路的發(fā)展保駕護(hù)航。
一、高速鐵路應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù)的重要性
在科技高速發(fā)展情況下,現(xiàn)代通信技術(shù)也朝著數(shù)字化、寬帶化、智能化、高速化及個(gè)人化等各個(gè)方面發(fā)展,通過現(xiàn)代通信技術(shù)的有效應(yīng)用,使用者能夠在任何時(shí)間、地點(diǎn)通過視頻、數(shù)據(jù)以及語音等實(shí)現(xiàn)信息交流,提升生活品質(zhì),提高工作效率。在高速鐵路中應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù),不但能夠讓列車上的乘客真正感受到現(xiàn)代化通信技術(shù)帶來的方便與快捷,還能讓乘客坐在車廂中猶如坐在辦公室一樣,完全不受任通信硬件設(shè)施的阻礙,正常的與外界進(jìn)行信息傳遞,獲取自己想要的信息資源,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。高速鐵路的重要特征之一就是運(yùn)行速度高,不僅運(yùn)行速度高,還要更安全、更方便,自然技術(shù)要求就更高。然而想要實(shí)現(xiàn)這些要求,必須要通過現(xiàn)代通信技術(shù)來支撐,只有構(gòu)建出技術(shù)先進(jìn)、功能完善的通信網(wǎng)絡(luò),并輔以界面友好的交互界面,才能夠?qū)崿F(xiàn)高速鐵路的自動(dòng)控制、提升運(yùn)輸速度及運(yùn)輸效率,給鐵路系統(tǒng)提供出全方位通信業(yè)務(wù)。
二、高速鐵路中應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù)
高速鐵路應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù)范圍比較多,本文就選擇幾個(gè)重要方面闡述其應(yīng)用。
2.1將GSM-R應(yīng)用于列車調(diào)度系統(tǒng)
GSM-R是GlobleSystenofMobileforRailway的縮寫,意思為鐵路移動(dòng)全球系統(tǒng)。它是為了滿足鐵路在移動(dòng)通信方面的特殊需求而設(shè)計(jì)的專用系統(tǒng),在系統(tǒng)功能上已經(jīng)超越了GSM,是一項(xiàng)比較成熟的實(shí)用性技術(shù)。近年來由于鐵路的提速以及鐵路運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展,為了能讓運(yùn)輸過程變得更高效、更安全,列車調(diào)度系統(tǒng)針對(duì)那些運(yùn)輸壓力大的鐵路干線,都陸續(xù)開通了某些新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),以便緩解通信方面的壓力。除此之外,還必須對(duì)原系統(tǒng)中的天線高度以及天線方向進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使沿線的場(chǎng)強(qiáng)能在覆蓋范圍上得到拓展;而弱場(chǎng)問題要想得到有效地改善,就應(yīng)該添置相應(yīng)的設(shè)備讓地面與列車之間形成一個(gè)雙向無線通信系統(tǒng)。采用了GSM-R列車調(diào)度系統(tǒng),能夠?qū)⒘熊囘\(yùn)行經(jīng)過地點(diǎn)以及沿途各個(gè)站點(diǎn)動(dòng)態(tài)情況顯示在大屏幕上,調(diào)度中心經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)就可以發(fā)出各種指令。一旦出現(xiàn)突發(fā)事件,能夠利用該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)通過無線通信業(yè)務(wù),指揮人員能夠?qū)崟r(shí)掌握各個(gè)救援情況,掌握調(diào)度人員、助理值班員、車站值班員及機(jī)車司機(jī)等,能夠及時(shí)指揮與控制事件。如今高速鐵路上主要是采用無線列調(diào)為主,通過該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠輕松進(jìn)行行車70InternetApplication互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用調(diào)度,實(shí)現(xiàn)機(jī)車司機(jī)、調(diào)度員及車站值班人員間通信,以及機(jī)車司機(jī)、車站值班人員與運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)間各種通信。
2.2應(yīng)用于安全監(jiān)控車輛系統(tǒng)中
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,鐵路部分在其發(fā)展過程中,也提出了必須繼續(xù)深化鐵路信息化建設(shè)的要求,而要想真正達(dá)到這一要求,必須要采用通信傳輸技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)化安全運(yùn)行控制管理。主要是以動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)控貨車運(yùn)行故障、紅外線探測(cè)軸溫智能跟蹤等,聯(lián)合形成多專業(yè)、多層次及多部門安全運(yùn)行監(jiān)控體系,進(jìn)而確保整個(gè)運(yùn)行線的安全監(jiān)控水平。尤其是應(yīng)用了短距離WiMax及WiFi的無線傳輸技術(shù)有機(jī)結(jié)合的傳感器,以及長(zhǎng)距離的有線線路共同形成網(wǎng)絡(luò),給鐵路安全監(jiān)控提供移動(dòng)裝備條件。在紅外線探測(cè)軸溫系統(tǒng)中(THDS),每間隔30公里就需要安裝上紅外線探頭,用來測(cè)試紅外線的軸溫,同時(shí)結(jié)合六十萬輛的貨車配備RFID標(biāo)簽,能夠檢測(cè)車輛號(hào)碼及每一根軸輪溫度,如今在這個(gè)方面已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了集中報(bào)警、分散檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、信息共享及遠(yuǎn)程監(jiān)控的防范預(yù)警體系,提升了車輛安全能力。同時(shí)還在機(jī)車與客運(yùn)車輛上加設(shè)傳感系統(tǒng),能夠靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)定線路鋼軌、隧道及橋梁的數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了雙重檢測(cè)監(jiān)控,有效提升了高速鐵路運(yùn)行中整體安全系數(shù)。除了THDS之外,還有TPDS(地面安全檢測(cè)運(yùn)行狀態(tài)系統(tǒng))、TADS(軌邊診斷早期故障系統(tǒng))等,這些系統(tǒng)形成鐵路車輛監(jiān)控安全系統(tǒng),該系統(tǒng)主要是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、智能化及信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)高速客貨車進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、動(dòng)態(tài)檢測(cè)、聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行、信息共享以及遠(yuǎn)程監(jiān)控。如今所有貨車車輛與機(jī)車上均安裝上了電子標(biāo)簽,在各個(gè)編組站、區(qū)段站、分界站等都安裝上了地面識(shí)別設(shè)備,還把車號(hào)識(shí)別信息傳送到鐵路總局。總局中建立有全路車輛的動(dòng)態(tài)庫,就能夠計(jì)算出各個(gè)路局目前車輛的保有量,經(jīng)過和確報(bào)信息匹配,就能夠掌握車輛是空還是重狀態(tài),以及重車裝置的內(nèi)容與去向,掌握車輛的位置、機(jī)動(dòng)車的位置等。同時(shí)安全監(jiān)控系統(tǒng)中所用通信網(wǎng)絡(luò)也在逐漸加強(qiáng)自身網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè),其一是實(shí)行了外部訪問服務(wù)網(wǎng)、生產(chǎn)服務(wù)網(wǎng)以及內(nèi)部服務(wù)網(wǎng)三者分離,內(nèi)外網(wǎng)間需要通過身份認(rèn)證進(jìn)行動(dòng)態(tài)隔離與交換技術(shù)。主要涉及到了計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)、路由器、防火墻等各個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。現(xiàn)在如果有500個(gè)事情同時(shí)并發(fā),隔離裝置能夠在兩秒之內(nèi)進(jìn)行控制;并且采取統(tǒng)一IP地址,構(gòu)建出身份認(rèn)證體系,每一個(gè)鐵路局與總局分別構(gòu)建出IA,這樣來構(gòu)成身份認(rèn)證體系。其二總局通過廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)實(shí)行公匙加密技術(shù),就實(shí)現(xiàn)了信息加密傳輸?shù)雀鞣N控制。
2.3將智能化應(yīng)用到在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中
經(jīng)過幾次大提速之后,一些區(qū)段中貨車行駛的速度已經(jīng)達(dá)到了250公里每小時(shí)。隨著列車的速度提升,自然對(duì)線路、配套設(shè)施以及車輛都提出了相應(yīng)要求,所以必須要建立一個(gè)連續(xù)的及密集型的巡檢工作。同時(shí)列車高速運(yùn)行時(shí),巡視檢測(cè)一定要將人身安全作為第一要素。在進(jìn)行作業(yè)時(shí)一定要密切觀察來往車輛,及時(shí)到下道避讓。因此使用智能化在線檢測(cè)非常重要,也是解決運(yùn)行裝備的巡檢工作合理方案。通過移動(dòng)設(shè)備檢測(cè)固定設(shè)備技術(shù)措施,極大滿足了線路中密切巡檢所需。比如機(jī)車上裝上了軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備,能夠檢測(cè)軌道的線路狀況,一種方法就是測(cè)出軌道的基本參數(shù),這種裝置大多數(shù)安裝到機(jī)車的車體上,而機(jī)車的監(jiān)控記錄器就是記錄里程錯(cuò)表與車速,一旦車體的振動(dòng)速度超過了門限值,能夠?qū)y(cè)到的加速值和坐標(biāo)信息、車速共同放進(jìn)儲(chǔ)存器中,再經(jīng)過轉(zhuǎn)儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到微機(jī)打印檢測(cè)結(jié)果。另外一種就是和高速攝像技術(shù)相結(jié)合,同時(shí)應(yīng)用上GPS定位技術(shù)、圖像處理技術(shù)等,能夠高速拍攝出鋼軌的表面,同時(shí)進(jìn)行故障識(shí)別與故障定位。這種智能系統(tǒng)安裝比較便利,可以安裝到軌道車及行李車上,還可以安裝到客車上,在行駛中不間斷高速拍攝鋼軌情況,自動(dòng)將故障情況判斷出來并且確定出精確里程。當(dāng)然該檢測(cè)功能并不單一,而是要包含自動(dòng)識(shí)別擦傷、掉塊、裂紋、錯(cuò)牙,還要自動(dòng)檢測(cè)軌縫等等,將這種智能化的在線檢測(cè)系統(tǒng)使用到線路與客運(yùn)專線上,就可以代替人工進(jìn)行作業(yè),而具備了高速度、高效率、全天候等各種作業(yè)特征,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化檢測(cè)結(jié)果,進(jìn)而形成了線路的圖像數(shù)據(jù)庫。在線檢測(cè)機(jī)車車輛的踏面擦傷系統(tǒng)屬于檢測(cè)車輪狀況裝置,主要是檢測(cè)車輪的局部擦傷或者踏面損傷,一旦發(fā)生這些故障能夠準(zhǔn)確預(yù)報(bào)出超差車輛擦傷大小以及位置,避免因車輪和軌道之間碰撞造成軸承損壞或者鋼軌毀壞,進(jìn)而引發(fā)出列車事故,保證了高速鐵路運(yùn)行安全。這種檢測(cè)系統(tǒng)是室內(nèi)設(shè)備與室外設(shè)備兩個(gè)部分共同組成。室外設(shè)備包含了振動(dòng)傳感器、車輪傳感器、配管配線、室外分線箱以及相關(guān)附件;而室內(nèi)設(shè)備主要包含信號(hào)采集電路、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)以及信號(hào)預(yù)處理裝置。事實(shí)上高速鐵路許多地方都應(yīng)用上了現(xiàn)代通信技術(shù),比如車列尾部的風(fēng)壓無線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)、鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)等各個(gè)方面,這樣實(shí)現(xiàn)了高速鐵路現(xiàn)代化、高速化,同時(shí)也加大了安全性。
三、結(jié)束語
隨著近些年科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展,我國(guó)鐵路發(fā)展到了跨時(shí)代階段,并且客貨列車都進(jìn)入到了重載、高速的現(xiàn)代化水平。特別在高速鐵路、貨運(yùn)專線、客運(yùn)專線以及城際鐵路大規(guī)模建設(shè),都促進(jìn)了我國(guó)鐵路的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在發(fā)展鐵路同時(shí)應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù)在必然趨勢(shì),也是提速、確保安全的有力保障。
作者:朱正凱 單位:中鐵十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司
摘要 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展,人民生活水平逐漸的提高,對(duì)此,在鐵路的運(yùn)輸方面也提出了更高的需求。高速鐵路憑借安全舒適、快速等優(yōu)勢(shì),成為當(dāng)代最主要的交通運(yùn)輸工具。因此,在工程質(zhì)量方面也提出了更高的要求。由于在軟土地基上進(jìn)行修建高速鐵路,必須要控制好技術(shù)質(zhì)量以及基本特性,更需要控制好地基施工后所出現(xiàn)的沉降量以及差異沉降量,它作為穩(wěn)定高速鐵路軌道的重要因素。對(duì)此,本文詳細(xì)介紹了在高速鐵路修建中具有代表意義的設(shè)計(jì)、施工控制以及各個(gè)環(huán)節(jié)中的技術(shù)試驗(yàn)并加以研究。
關(guān)鍵詞 高速鐵路;路基;試驗(yàn)
由于高速鐵路具有安全舒適、速度較快等一定的優(yōu)勢(shì),當(dāng)前,已逐漸地成為了中長(zhǎng)距離運(yùn)行最為重要的交通運(yùn)輸工具。然而,由于軌道結(jié)構(gòu)的主要基礎(chǔ)就是路基,所以其剛度和強(qiáng)度以及在穩(wěn)定性方面,在滿足運(yùn)營(yíng)的條件下應(yīng)把軌道的參數(shù)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi),同時(shí)也是保證列車的安全、高速以及平穩(wěn)的基礎(chǔ)條件, 所以,客運(yùn)專線在對(duì)于控制路基的變形和填料的質(zhì)量,特別是在對(duì)于工后沉降的控制方面,都必須加以嚴(yán)格的控制。對(duì)于在軟土地基的范圍領(lǐng)域里,對(duì)其進(jìn)行勘察和設(shè)計(jì)以及在控制施工質(zhì)量方面有著更高的要求。軟土地基的因有著一定的復(fù)雜性,并且沒有足夠的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)等因素,所以在建設(shè)大規(guī)模的客運(yùn)專線時(shí), 必須要選擇具有代表性的軟土地段進(jìn)行試驗(yàn),進(jìn)行勘察和設(shè)計(jì)以及在控制施工質(zhì)量等每個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行深入的研究,這不僅可以為建設(shè)高速鐵路提供有效的參考價(jià)值,還可以對(duì)其進(jìn)一步的完善修改提供相關(guān)的有利依據(jù)。
1 修建高速鐵路在軟土地段的技術(shù)要素
1)對(duì)于軟土地基的有效勘察以及選取參數(shù)的精度可以有效的控制好軟土路基的沉降變形與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)因素。當(dāng)前,在對(duì)軟土地基進(jìn)行勘察時(shí),一般是應(yīng)用勘探技術(shù)、土工的試驗(yàn)等相結(jié)合的勘察方式,而不同的測(cè)試手段所獲得的結(jié)果也是存在一定的差異性。因此,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)的有效數(shù)據(jù)進(jìn)一步的研究分析,所以,在選用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)參數(shù)和有效的勘察方式,對(duì)提高勘察的準(zhǔn)確度是非常有利的。
2)在進(jìn)行修建高速鐵路中,在對(duì)路基的主要結(jié)構(gòu)以及填料的質(zhì)量控制和壓實(shí)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)上都有著一定的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)于所應(yīng)用的填料需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行填筑試驗(yàn),并獲得路基填料的方法以及技術(shù)參數(shù)和工藝、壓實(shí)質(zhì)量的檢驗(yàn)方法等,同時(shí)通過了模擬的動(dòng)力試驗(yàn)的可評(píng)價(jià)動(dòng)力特征,主要表現(xiàn)在:(1)驗(yàn)證合理的設(shè)計(jì)方案可行性;(2)可以指導(dǎo)全線路堤的設(shè)計(jì)和施工工作。
3)由于軟土所特有的固結(jié)特性會(huì)影響到處理措施,同時(shí)軟土在原位強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)性等方面對(duì)計(jì)算沉降的準(zhǔn)確度有很大的影響。所以,經(jīng)大量施工實(shí)踐證明,由于軟土路堤的工后沉降控制是可以受到勘察以及設(shè)計(jì)質(zhì)量的直接影響,并且與路堤的填筑速率、施工的質(zhì)量以及對(duì)地基的處理工藝等方面都有著密切的聯(lián)系,因此,可以通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)并獲得相應(yīng)的施工參數(shù),并有效的指導(dǎo)項(xiàng)目施工。
2 對(duì)于軟土地基的有效勘察
1)對(duì)于在進(jìn)行勘探以及測(cè)試點(diǎn)布置密度主要就是根據(jù)軟土的地層結(jié)構(gòu)、成因類型和硬底橫坡等,確定軟土空間的變化特點(diǎn)。在進(jìn)行對(duì)軟土地基勘探時(shí)需要采取原位測(cè)試方法和鉆探方法相結(jié)合的勘察方式。在控制鉆孔的數(shù)量時(shí)需要根據(jù)地基土自身的均勻性以及設(shè)計(jì)要求來確定,同時(shí)也反映出在壓縮層的深度里,所有巖土層物理力學(xué)的性質(zhì);
2)在原位測(cè)試和鉆探方法中主要包括了十字板的剪切試驗(yàn)、靜力觸探、應(yīng)力鏟的試驗(yàn)以及螺旋板荷載試驗(yàn)等,對(duì)于這些方法的應(yīng)用主要是根據(jù)地層巖性的特點(diǎn),以及對(duì)于建筑物的規(guī)模、類型和基礎(chǔ)等情況確定的,同時(shí)應(yīng)注意測(cè)試的方法;
3)在確定試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)的頻度上一般是根據(jù)工程的主要類型,在擬選用地基的處理方案和軟土的特點(diǎn)等方面進(jìn)行確定的,通常把高速鐵路的地基土主要的設(shè)計(jì)指標(biāo)分成變形指標(biāo)與強(qiáng)度指標(biāo)兩種。
3 對(duì)于軟土地基的處理
1)在進(jìn)行塑料排水板的機(jī)械施工中,由于靜壓式的插板機(jī)無論在經(jīng)濟(jì)成本還是工效以及對(duì)環(huán)境的影響等方面都是好于振動(dòng)式的插板機(jī),然而振動(dòng)式的插板機(jī)在進(jìn)行對(duì)地層穿透的能力方面是好于靜壓式的。所以,在兩者都可以穿透地層處理塑料的排水板時(shí),應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用靜壓式的插板機(jī),如果選擇靜壓式在較困難的地層處理時(shí),需應(yīng)用振動(dòng)式的塑料排水板機(jī)械進(jìn)行處理;
2)對(duì)于軟土地基在進(jìn)行選取設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí),需要在土工參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上、原位的測(cè)試以及要結(jié)合地質(zhì)背景等進(jìn)行綜合分析以后,并提出科學(xué)的合理參數(shù)。在通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)分析后,并提出了對(duì)軟土地基沉降的計(jì)算方法以及工后的沉降推算。鑒于對(duì)軟土地基沉降時(shí)間的控制以及工后沉降推算的可靠性要求,在軟土地基進(jìn)行填筑完成以后必須要確保達(dá)到一定的放置調(diào)整期,從而達(dá)到可以有效的控制工后沉降的要求;
3)由于應(yīng)用不同的地基處理方法以及在不同結(jié)構(gòu)物之間的剩余縱向差異的沉降會(huì)較明顯,所以,對(duì)于地基的處理方法以及不同結(jié)構(gòu)物的類型可以直接影響剩余縱向差異沉降的重要原因。因此,進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)在同一工點(diǎn)需避免應(yīng)用不同的處理方式,如果不能避免需要考慮在不同的處理方式以及不同的結(jié)構(gòu)物之間進(jìn)行設(shè)立過渡段,并且確保必要的放置時(shí)間,從而降低在不同工程類型間的沉降差異,如果在放置后出現(xiàn)存在較大差異的沉降地段,就必須要根據(jù)實(shí)測(cè)沉降資料來應(yīng)用預(yù)壓等處理方法。在根據(jù)計(jì)算路基的沉降值和實(shí)測(cè)值時(shí)所出現(xiàn)的差異,可以開展以信息化進(jìn)行管理和施工,以及通過進(jìn)行信息化管理的實(shí)施辦法,在一定程度上是可以有效的控制工后沉降的重要方法;
4)在軟土地基經(jīng)過攪拌樁的加固以后,對(duì)于地基土的特性會(huì)在很大程度方面有所改善,主要表現(xiàn)在通過施加荷載以后,其沉降量會(huì)較小并在很短的時(shí)間內(nèi)完成,一般是應(yīng)用預(yù)壓的方式等以降低因后期荷載所引起的沉降問題,滿足了軌道鋪設(shè)的需要。另一方面,在應(yīng)用排水固結(jié)法進(jìn)行加固地基時(shí),在加固后仍是松軟土地基,進(jìn)行后期的荷載施加以后仍然是排水固結(jié)的特性,則沉降會(huì)較慢,所以就很難達(dá)到軌道的要求。對(duì)此,是否可以通過長(zhǎng)期的超載來降低后期荷載所產(chǎn)生的沉降問題,需進(jìn)一步進(jìn)行研究。
4 結(jié)論
總之,在高速鐵路軟土地基的試驗(yàn)過程當(dāng)中,必須要以科學(xué)合理的管理體系從而保證有利開展試驗(yàn)項(xiàng)目,并且有效的控制好其質(zhì)量和成本、安全管理等重要因素。在進(jìn)行實(shí)施項(xiàng)目前必須制定詳細(xì)周密的策劃準(zhǔn)備,同時(shí)也是確保開展試驗(yàn)研究的基本條件,也只有做好充分的準(zhǔn)備工作,在試驗(yàn)研究中才可以確保施工技術(shù)的正確性,以達(dá)到預(yù)期的理想目標(biāo),獲得一定的研究成果。
摘要:京津城際高速鐵路為我國(guó)第一次引用德國(guó)博格板式無碴軌道施工技術(shù)修建的高速鐵路,設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h。在學(xué)習(xí)德國(guó)引進(jìn)施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況,在施工過程中研究摸索了一套切實(shí)可行的無碴軌道底座板施工方法。
關(guān)鍵詞:京津城際高速鐵路;CRTS Ⅱ;博格板;無碴軌道;底座板鋪設(shè)
隨著世界高速鐵路的發(fā)展,盡管無碴軌道初期造價(jià)比有碴軌道高,但由于其具有軌道平順性好,整體性強(qiáng),縱向、橫向穩(wěn)定性好,結(jié)構(gòu)高度低,幾何狀態(tài)持久,以及低維修量,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)外越來越受到重視,越來越多的國(guó)家都在致力于采用和發(fā)展無碴軌道工程技術(shù),并取得了長(zhǎng)足發(fā)展。毫無疑問,無碴軌道工程技術(shù)在世界高速鐵路上的大范圍應(yīng)用將是大勢(shì)所趨。
博格板式無碴軌道改良后的CRTS II型板式無碴軌道,在世界上是第一次在長(zhǎng)橋上應(yīng)用,無論是在施工難度上還是在施工安排上都是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。混凝土底座板施工質(zhì)量的好壞是整個(gè)無碴軌道系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)也是難點(diǎn)。在施工前期和施工過程中,進(jìn)行了無數(shù)次的模擬試驗(yàn),對(duì)測(cè)量、鋼筋的絕緣、模板的選擇、混凝土澆注,材料性能試驗(yàn)及選擇等方面做了大量的工作,總結(jié)了一套行之有效的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及工藝流程。
一、施工準(zhǔn)備及工序流程
無碴軌道施工前需對(duì)橋梁、路基、設(shè)標(biāo)網(wǎng)、沉降及變形評(píng)估、應(yīng)急網(wǎng)導(dǎo)線基準(zhǔn)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行交接驗(yàn)收。
橋梁的檢驗(yàn)項(xiàng)目為高程0,-20mm;梁縫相對(duì)高差10mm;橋面排水滿足六面坡及坡度要求;橋面預(yù)埋件;防水層;平整度3mm/4m;伸縮縫;路基的檢驗(yàn)項(xiàng)目為中線高程±10mm;路肩高程±10mm;中線至路肩邊緣距離0,+20mm;寬度不小于設(shè)計(jì)值;橫坡±0.5%;平整度不大于10mm。
底座板施工工序:施工準(zhǔn)備滑動(dòng)層鋪設(shè)硬泡沫塑料板鋪設(shè)鋼筋、后澆帶連接器安裝底座板模板安裝混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)。
二、滑動(dòng)層及硬泡沫塑料板施工
在橋面和底座板之間的滑動(dòng)層由兩層土工布構(gòu)成,兩層土工布之間鋪一層聚乙烯薄膜。
鋪設(shè)滑動(dòng)層前,對(duì)梁體表面進(jìn)行仔細(xì)清理,橋梁防水層上表面不得殘留石子或砂粒之類可能破壞滑動(dòng)層的磨損性顆粒,橋面油污用洗潔劑清洗干凈,以免影響與橋面的粘結(jié)效果。
1.鋪設(shè)從支座活動(dòng)端開始,到橋梁固定支座端的連接錨固螺栓為止。
2.鋪設(shè)第一層土工布:采用膠合劑將其粘貼在橋梁防水層上,膠合劑的層厚必須合理選擇,每片32m梁用西卡膠或波士膠約為1.9kg,使土工布將其完全吸收。鋪設(shè)第一層土工布時(shí),應(yīng)當(dāng)盡可能連續(xù)整塊鋪設(shè),也可將土工布對(duì)接,因?yàn)榇藭r(shí)膠合劑已將其固定在橋面上。但每塊的最小長(zhǎng)度為5m。在土工布縱向三個(gè)30cm寬的帶上涂膠合劑。
采用人工推滾土工布卷鋪設(shè),速度要慢,注意好底座板邊線內(nèi)都鋪上布,由于一般廠家制造土工布寬度為3.10m,鋪設(shè)完要寬于底座板寬度2.95m,一邊鋪一邊拉平,不得起皺。
3.鋪設(shè)聚乙烯薄膜:在第一層土工布上鋪設(shè)聚乙烯薄膜,薄膜不得起皺。在接縫處采用熔接的方法處理。每塊的最小長(zhǎng)度也為5m。土工膜在夏天高溫下容易變形起鼓,造成底座板變薄及下底面不平。可以在鋪設(shè)完的土工布上澆水降溫,或鋪設(shè)完滑動(dòng)層后盡快的擺放鋼筋籠和立模澆筑混凝土,不宜鋪設(shè)完后長(zhǎng)時(shí)間暴露在陽光之下。
4.鋪設(shè)第二層土工布:第二層土工布必須連續(xù)整塊鋪設(shè),不留對(duì)接縫,從距離活動(dòng)端1.4m開始至橋梁固定錨栓處為止,即留10cm土工布與硬泡沫板(長(zhǎng)1.5m)搭接。
5.在鋪設(shè)時(shí),最好用水濕潤(rùn)第二層土工布,以利于將土工布吸附在聚乙烯薄膜上,也起到對(duì)土工膜的降溫作用。二布一膜任何一層都不能出現(xiàn)破損,一旦出現(xiàn)破損立即更換。
6.在鋪設(shè)后的土工布和聚乙烯薄膜上,嚴(yán)禁行車。安放鋼筋時(shí)選擇足夠間距的混凝土墊塊支撐,避免鋼筋將土工布刺穿。一旦出現(xiàn)破損,土工布或聚乙烯薄膜應(yīng)立即更換。
7.底座混凝土澆注完畢后,將土工布和聚乙烯薄膜的外露部分,緊貼底座板混凝土邊緣剪裁去。
8.硬泡沫塑料板鋪設(shè)在梁縫處,從活動(dòng)端開始到固定端連接的錨固螺栓為止。橋梁固定端硬泡沫塑料板,采用膠合劑將其粘貼在橋梁上部結(jié)構(gòu)上。硬泡沫板宜在鋼筋網(wǎng)片及剪力釘安裝完之后,梁縫處接頭鋼筋綁扎前鋪設(shè),避免提早鋪設(shè)給施工帶來的不便而容易損壞泡沫板。
9.橋梁滑動(dòng)端硬泡沫塑料板放置在滑動(dòng)層上,不需用膠合劑粘結(jié)。在兩端都是活動(dòng)支座或者固定支座時(shí),只粘粘任意一端泡沫板在橋面上。
10.硬泡沫塑料板的接縫應(yīng)嚴(yán)密不得有通縫。為避免混凝土的滲入,在硬泡沫塑料板上及周圍邊上覆蓋一層薄膜,薄膜不得與縱向底座板范圍橋面混凝土搭接,避免澆筑時(shí)造成混凝土空隙。澆筑混凝土前量體裁剪硬泡沫塑料板,不得少于底座板寬度,應(yīng)緊貼模板線剪裁。硬泡沫塑料板必須在橋梁接縫的中心線處對(duì)接,不得留有空隙,緊密對(duì)接。
11.鋪設(shè)的硬泡沫塑料板不能破損,安裝鋼筋籠時(shí)要選擇合適的墊塊間距,以免鋼筋將硬泡沫塑料板刺穿。一旦出現(xiàn)破損,硬泡沫塑料板必須更換。
三、墊塊擺放
鋼筋安裝前,在滑動(dòng)層和硬泡沫塑料板上布置長(zhǎng)55cm,底寬5cm、頂寬2cm梯形截面的混凝土保護(hù)層墊塊,防止滑動(dòng)層和泡沫板點(diǎn)狀受壓而破損。墊塊梅花狀布置,縱向間隔40cm,保證每縱向延米不少于7塊,即以一排4個(gè)一排3個(gè)“四三四三”排列。墊塊強(qiáng)度以不低于本體混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為準(zhǔn)。由于墊塊截面積小,容易斷裂,制作墊塊時(shí)內(nèi)部可以配根鐵絲。
在擺放墊塊時(shí),鋼筋網(wǎng)片箍筋外箍處墊塊呈縱向布置,鋼筋網(wǎng)片箍筋內(nèi)箍處墊塊呈橫向布置,這樣可以更好的起到保護(hù)滑動(dòng)層和硬泡沫板的作用,保證了混凝土保護(hù)層的尺寸。
四、鋼筋加工
鋼筋加工安裝宜采用橋下鋼筋加工場(chǎng)集中利用胎具綁扎網(wǎng)片,之后吊裝上橋的方案。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是鋼筋
網(wǎng)片制作標(biāo)準(zhǔn)、速度快、容易管理、勞動(dòng)力投入少,但增加的運(yùn)輸和吊裝的工作量。
齒槽剪力筋,采用HRB335鋼筋,在加工場(chǎng)車絲并焊接鋼板(Q235)。施工次序宜在鋼筋籠安裝后梁縫接頭鋼筋綁扎前完成安裝,安裝早了影響鋼筋網(wǎng)片的安裝定位,安裝遲了由于搭接鋼筋過密會(huì)導(dǎo)致安裝極其困難。施工前須對(duì)沒保護(hù)好的預(yù)埋套筒進(jìn)行工絲處理,在梁面高程或預(yù)埋套筒高程與設(shè)計(jì)有出入的情況下,應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的剪力釘,必要時(shí)可專門定制一批所需長(zhǎng)度的剪力釘。
鋼筋籠在鋼筋加工場(chǎng)集中制作,鋼筋籠出場(chǎng)前進(jìn)行絕緣、尺寸、規(guī)格等各項(xiàng)檢查,簽證合格后,運(yùn)輸至橋下采用懸臂龍門吊或汽車吊垂直提升至橋面安裝。鋼筋之間通過同向及異向塑料絕緣卡連接。在縱橫向鋼筋交叉點(diǎn)處,異向塑料絕緣夾,上下兩個(gè)互相垂直方向的卡口分別卡住縱、橫向鋼筋鋼。為避免吊裝過程中鋼筋籠松動(dòng),對(duì)部分鋼筋交叉點(diǎn)采用強(qiáng)度高、耐久性好的有機(jī)合成材料綁扎,嚴(yán)禁使用鐵絲綁扎或焊接。
后澆帶連接器采用的是另選方案,在鋼筋加工場(chǎng)把一側(cè)的HRB500的∮28鋼筋與4cm厚的鋼板焊好(見下圖),橋面安裝精扎螺紋鋼筋。
曲線段后澆帶鋼板也是采用另選方案,即用直線段的后澆帶連接系代替曲線段的連接系,注意定位筋對(duì)連接系的固定牢固,防止因混凝土施工振搗對(duì)位置的影響。有一點(diǎn)需要注意,橋面安裝精扎螺紋鋼筋時(shí),精扎螺紋鋼筋露出鋼板的尺寸為8cm最合適,方便以后的后澆帶連接扳手的使用,后澆帶鋼板盡量處于居中位置,安裝螺母一邊盡量留足空間以利于張拉。
五、底座板模板
側(cè)模采用槽鋼組合而成。本標(biāo)段施工范圍最大的曲線超高為120mm,故選用槽10、槽16、槽20搭配使用,施工前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣選用合適模板組合,再次進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量校核好后超墊牢固,靠近橋面距離不大于5cm空隙用角鋼填充。槽鋼與槽鋼間用螺栓進(jìn)行法蘭連接,中間加墊薄橡膠皮防止露漿。為方便工人直接抬移安裝,側(cè)模小直徑曲線段可設(shè)計(jì)為3m長(zhǎng),重約60kg;直線段或大直徑曲線段可設(shè)計(jì)為6m長(zhǎng),可減少接縫數(shù)量。
端模:直線段端模采用鋼板改制,曲線段端模采用竹膠板開槽,保證后澆帶精軋螺紋鋼筋通過,澆筑混凝土前用塑料薄膜、棉紗等物將開口封堵嚴(yán)實(shí),待混凝土初凝后立即取出,避免凝固后去除不凈,制作具體尺寸不同的端模板適應(yīng)不同超高地段。
每次模板安裝前,對(duì)模板面進(jìn)行除銹打磨并涂刷脫模劑,變形的模板應(yīng)立即挑出,不得使用。模板安裝時(shí),由軌道設(shè)標(biāo)網(wǎng)控制模板的平面位置,并在模板上每隔6.5m標(biāo)出底座板頂面高程控制點(diǎn)。外側(cè)模通過方木支撐在防撞墻上。確保安設(shè)平順,接縫嚴(yán)密,滿足垂直度的要求。
側(cè)向擋塊橡膠支座對(duì)側(cè)邊平整度要求非常嚴(yán)格,模板安裝時(shí),通過現(xiàn)場(chǎng)配置,避免在側(cè)向擋塊區(qū)域設(shè)置模板縫。
模板安裝要求:平面位置偏差 5mm;相鄰模板錯(cuò)臺(tái)1mm;頂面高程偏差 3mm;寬度0,+10mm。
六、測(cè)溫電偶
鋼筋籠安裝完后,在每個(gè)底座板澆筑段距離后澆帶約1/3澆筑段長(zhǎng)度位置的橫斷面中心,安裝溫差電偶,用于監(jiān)控底座板混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化。
七、混凝土澆筑
底座板混凝土澆筑前,確保后澆帶螺母處于松開狀態(tài),且距離鋼板最小距離為10cm,避免因?yàn)榛炷恋臏囟?
變形導(dǎo)致后澆帶連接器處于張緊狀態(tài),導(dǎo)致底座板混凝土和連接器鋼筋受到溫度應(yīng)力的破壞。
混凝土按施工選配的配合比進(jìn)行配制,混凝土施工前對(duì)采用的原材料如砂、石、水泥、水、外加劑等按試驗(yàn)規(guī)程抽樣檢驗(yàn),合格方準(zhǔn)使用,嚴(yán)禁不合格品用于施工當(dāng)中。混凝土在攪拌站拌制完成后,采用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng),通過混凝土汽車泵輸送至澆注點(diǎn)模板內(nèi),混凝土運(yùn)輸及輸送過程中嚴(yán)格控制坍落度和攪拌時(shí)間嚴(yán)防離析和泌水現(xiàn)象發(fā)生,對(duì)混凝土運(yùn)抵工地時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn),并按規(guī)定做好試塊。混凝土的坍落度控制在14~18cm之間。
混凝土澆注時(shí),泵車的出料口距混凝土表面高度不得大于1米,從一端往另一端一次澆注成型,中間不得預(yù)留施工縫。澆筑過程中,首先人工將混凝土面大致攤平;然后用小直徑插入式振搗棒振搗,快插緩拔,插棒間距為1.5倍有效振搗范圍,振動(dòng)棒不能觸碰模板;最后表面采用振動(dòng)提漿機(jī)振搗或鋁合金刮尺搓拉收平成型。在混凝土初凝前,用拉毛器進(jìn)行表面拉毛處理。
混凝土表面高程控制通過模板頂面標(biāo)高進(jìn)行控制,在混凝土初凝前通過3m鋁合金直尺檢驗(yàn)及時(shí)進(jìn)行處理,確保混凝土表面標(biāo)高和平整度。特別注意超高段混凝土的澆筑,因混凝土表面坡度大,混凝土容易下滑,在底座板低邊會(huì)出現(xiàn)比設(shè)計(jì)標(biāo)高高的現(xiàn)象,控制好混凝土坍落度的同時(shí),還需對(duì)混凝土表面反復(fù)的找平處理,直至混凝土初凝。
混凝土施工前可在底座板上架設(shè)好行人過道凳,過程中嚴(yán)防踩踏鋼筋變形,保證保護(hù)層厚度符合要求。
施工后需滿足:中線位置允許偏差為±10mm;頂面高程允許偏差為±5mm;寬度允許偏差為+15mm,0;平整度允許偏差為7mm/4m。
八、混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土施工完成終凝后,由專人及時(shí)覆蓋,保濕養(yǎng)生,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。每次澆筑的混凝土應(yīng)用明顯的標(biāo)識(shí)牌標(biāo)出混凝土所澆筑的日期及需養(yǎng)護(hù)的截止日期,避免搞混淆。待混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度達(dá)到5MPa后,拆除模板。拆模時(shí)嚴(yán)防強(qiáng)拉硬拽模板和撬棍強(qiáng)行硬撬、防止防水層、混凝土表面受損和模板變形。
九、結(jié)語
該工藝流程經(jīng)過了京津城際高速鐵路工程的使用,有效的在極短工期內(nèi)保質(zhì)保量的完成了底座板的鋪設(shè),滿足了設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)施工的需要。此項(xiàng)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的推廣對(duì)城市高架輕軌、高速鐵路橋梁等工程,具有重要參考價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。
作者簡(jiǎn)介:鮑國(guó)(1981-),男,中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司助理工程師,研究方向:橋梁施工及無碴軌道施工;楊春艷(1982-),女,上海錫明光電科技有限公司工程師,碩士,研究方向:機(jī)器視覺軟件開發(fā)。
摘要:現(xiàn)代高速鐵路建設(shè)中,橋梁建設(shè)技術(shù)已經(jīng)成為不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。文章從我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的理念入手,分析了我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),介紹了高速鐵路橋梁建設(shè)中采用的關(guān)鍵技術(shù),具有一定參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:高速鐵路橋梁;設(shè)計(jì)特點(diǎn);關(guān)鍵技術(shù)
在現(xiàn)代高速鐵路建設(shè)中,橋梁設(shè)計(jì)與建造技術(shù)已成為關(guān)鍵技術(shù)之一。橋梁是高速鐵路土建工程的重要組成部分,主要功能是為高速列車提供平順、穩(wěn)定的橋上線路,以確保運(yùn)營(yíng)的安全和旅客乘坐的舒適。以京滬高速鐵路為例,它經(jīng)過的區(qū)域是東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),全長(zhǎng)為1300多公里,橋梁占1000多公里,為全長(zhǎng)的77%。我國(guó)的高速鐵路建設(shè)通過借鑒德國(guó)、日本等國(guó)高速鐵路橋梁先進(jìn)技術(shù)和成功建設(shè)經(jīng)驗(yàn),在我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的具體實(shí)踐中,逐步形成了有特色的高速鐵路橋梁建設(shè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)。
一、我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
(一)我國(guó)高速鐵路橋梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
由于速度大幅提高,高速列車對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用遠(yuǎn)大于普通鐵路橋梁。橋梁出現(xiàn)較大撓度會(huì)直接影響橋上軌道平順性,造成結(jié)構(gòu)物承受很大沖擊力,旅客舒適度受到嚴(yán)重影響,軌道狀態(tài)不能保持穩(wěn)定,甚至危及列車運(yùn)行安全。這些都對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和整體性提出了極高的要求。本文從以下六個(gè)方面介紹其設(shè)計(jì)特點(diǎn):
1. 高架橋所占比例大。高架長(zhǎng)橋多橋梁在高速鐵路中所占的比例較大,主要原因是在平原、軟土以及人口和建筑密集地區(qū),通常采用高架橋通過。京津城際鐵路橋梁累計(jì)長(zhǎng)度占全線正線總長(zhǎng)的比例為86.6%,京滬高速鐵路為80.5%,廣珠城際鐵路為94.0%,武廣客運(yùn)專線為48.5%,哈大客運(yùn)專線為74.3%。
2. 大量采用簡(jiǎn)支箱梁結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)我國(guó)高速鐵路建設(shè)規(guī)模、工期要求和技術(shù)特點(diǎn),通過深入的技術(shù)比較,確定以32m簡(jiǎn)支箱梁作為標(biāo)準(zhǔn)跨度,整孔預(yù)制架設(shè)施工。預(yù)應(yīng)力體系有先張法和后張法兩種。少部分采用12 m,16 m跨度的T形梁,預(yù)制吊裝。
3. 大跨度橋多。受國(guó)情路況的制約,我國(guó)客運(yùn)專線中,跨度達(dá)100 m及以上的大跨度橋梁很多。據(jù)統(tǒng)計(jì),在建與擬建客運(yùn)專線中,100 m以上跨度的高速橋梁至少在200座以上。其中,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的最大跨度為128 m,預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋的最大跨度為180 m,鋼橋的最大跨度為504 m。
4. 橋梁剛度大,整體性好。為了保證列車高速、舒適、安全行駛,高速鐵路橋梁必須具有足夠大的豎向和橫向剛度以及良好的整體性,以防止橋梁出現(xiàn)較大撓度和振幅。同時(shí),還必須嚴(yán)格控制由混凝土產(chǎn)生的徐變上拱和不均勻溫差引起的結(jié)構(gòu)變形,以保證軌道的高平順性。
5. 限制縱向力作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的位移。避免橋上無縫線路出現(xiàn)過大的附加力。由于橋梁結(jié)構(gòu)的溫度變化、列車制動(dòng)、橋梁撓曲會(huì)使橋梁在縱向產(chǎn)生一定的位移,引起橋上無縫線路鋼軌產(chǎn)生附加應(yīng)力,過大的附加應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致橋上無縫線路失穩(wěn),影響行車安全。因此,要求橋梁墩、臺(tái)具有足夠的縱向剛度,以盡量減少鋼軌附加應(yīng)力和梁軌間的相對(duì)位移。
6. 改善結(jié)構(gòu)的耐久性,便于檢查和維修。高速鐵路是極其重要的交通運(yùn)輸設(shè)施,橋梁結(jié)構(gòu)物應(yīng)盡量做到少維修或免維修,因此,設(shè)計(jì)時(shí)需要將改善結(jié)構(gòu)物的耐久性作為設(shè)計(jì)原則,統(tǒng)一考慮合理的結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)造細(xì)節(jié),并在施工中加以嚴(yán)格控制,保證質(zhì)量。另一方面,高速鐵路運(yùn)營(yíng)繁忙,列車速度高,維修時(shí)間都放在夜間“天窗”時(shí)間進(jìn)行,一般為4h,因此橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)易于檢查和維修。
二、我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)
(一)大跨度橋梁設(shè)計(jì)建造技術(shù)
高速鐵路橋梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要,高速鐵路大跨度橋梁的修建也不可避免,而我國(guó)高速鐵路大跨度橋上速度目標(biāo)值與其他路段保持一致,這也增加了大跨度橋梁的設(shè)計(jì)建造難度。主要設(shè)計(jì)建造技術(shù)包括:采用更高強(qiáng)度等級(jí)鋼材、應(yīng)用新型空間結(jié)構(gòu)、研制大跨重載橋梁專用裝置、采用深水基礎(chǔ)施工新工藝等。
(二)無縫線路橋梁設(shè)計(jì)建造技術(shù)
橋上無縫線路鋼軌受力與路基上鋼軌受力不同,橋梁自身變形和位移將使橋上鋼軌承受額外的附加應(yīng)力。為了保證橋上行車安全,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮梁軌共同作用引起的鋼軌附加力,并采取措施將其限制在安全范圍內(nèi)。鋼軌附加應(yīng)力包括制動(dòng)力、伸縮力和撓曲力。經(jīng)過多年的專題研究,目前我國(guó)系統(tǒng)建立了無縫線路梁一軌作用的力學(xué)模型,通過相應(yīng)的模型試驗(yàn)和實(shí)橋測(cè)試驗(yàn)證了分析模型和理論的可靠性,制定了相應(yīng)的技術(shù)控制指標(biāo)。
(三)“車―線―橋”動(dòng)力響應(yīng)仿真技術(shù)
為保證列車高速、舒適、安全行駛,高速鐵路橋梁必須具有足夠大的剛度和良好的整體性,以防止橋梁出現(xiàn)較大撓度和振幅。我國(guó)從20世紀(jì)80年代初就開始進(jìn)行“車―線―橋”動(dòng)力相互作用理論和應(yīng)用研究,建立和發(fā)展了多種分析模型,制定了相應(yīng)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。在鐵道部組織的橋梁動(dòng)力性能綜合試驗(yàn)中,試驗(yàn)車創(chuàng)造了300 km/h以上的速度紀(jì)錄,驗(yàn)證了我國(guó)“車―線―橋”動(dòng)力仿真分析方法的有效性和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的可信性。通過多年科研攻關(guān)和工程實(shí)踐,基本掌握了高速鐵路“車―線―橋”動(dòng)力響應(yīng)作用機(jī)理。
(四)無砟軌道橋梁設(shè)計(jì)建造技術(shù)
在無砟軌道橋梁設(shè)計(jì)中追求構(gòu)造簡(jiǎn)潔、美觀,力求標(biāo)準(zhǔn)化、便于施工架設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修,確保其足夠的耐久性和良好的動(dòng)力性能,關(guān)鍵在于解決梁體的剛度和變形控制技術(shù)。通過對(duì)梁體的豎向撓度、水平撓度、扭轉(zhuǎn)角、豎向自振頻率等主要技術(shù)參數(shù)的研究,以及對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁徐變上拱的控制研究,使橋梁結(jié)構(gòu)能夠滿足無砟軌道鋪設(shè)條件。目前我國(guó)已基本掌握了高速鐵路無砟軌道橋梁的設(shè)計(jì)建造技術(shù)。
(五)車站橋梁設(shè)計(jì)建造技術(shù)
集鐵路、地鐵、地面交通為一體的大型綜合交通客站從橋梁角度來說有兩種類型,為房?jī)?nèi)設(shè)橋和橋上設(shè)房。北京南站、上海虹橋站采用房?jī)?nèi)設(shè)橋方式要綜合考慮各種因素,重點(diǎn)解決溫度應(yīng)力縫設(shè)置、結(jié)構(gòu)綜合受力分析以及合理控制工程量等問題;新武漢站、新廣州站采用橋上設(shè)房方式,橋梁承載了巨大的站房荷載,且多以集中荷載的方式作用于橋上,橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極其復(fù)雜,其關(guān)鍵是要上下結(jié)合巧妙布置,使站房的力盡快傳于橋墩上,并合理控制橋梁橋墩變形對(duì)站房結(jié)構(gòu)的影響。
(六)高架長(zhǎng)橋快速施工技術(shù)
正在建設(shè)的高速鐵路橋梁長(zhǎng)度占線路長(zhǎng)度的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通鐵路,并出現(xiàn)了一些長(zhǎng)度大于l0 km、甚至達(dá)到上百千米的特長(zhǎng)高架橋。標(biāo)準(zhǔn)跨度簡(jiǎn)支梁一般采用在沿線現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制梁廠集中預(yù)制,并以配套運(yùn)架設(shè)備逐孔架設(shè)的施工方法,特殊跨度的連續(xù)梁采用原位澆筑的施工方法。通過工程實(shí)踐,形成了一系列成熟的標(biāo)準(zhǔn)梁制、運(yùn)、架工藝及相應(yīng)裝備,高質(zhì)量、高速度地實(shí)現(xiàn)了特長(zhǎng)橋梁的建造。
(七)900t級(jí)整孔簡(jiǎn)支梁制造運(yùn)輸架設(shè)技術(shù)
為解決32 m整孔預(yù)制箱梁的運(yùn)架施工問題,國(guó)內(nèi)自主研制了多種形式的450 t級(jí)提梁機(jī)、900 t級(jí)架橋機(jī),900 t級(jí)運(yùn)梁車、900 t級(jí)移動(dòng)模架造橋機(jī)等,從建場(chǎng)、制梁、移運(yùn)、架設(shè)等方面摸索出整套制梁技術(shù),具有較好的施工效率、安全性與可靠性。
(八)橋梁基礎(chǔ)沉降控制技術(shù)
在地層為軟土、松軟土地段,沉降是橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主控因素,對(duì)工程投資影響巨大。通過對(duì)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行沉降曲線與沉降趨勢(shì)的分析比較,提出橋梁群樁基礎(chǔ)沉降計(jì)算采用“剪切變形傳遞法”及“分層總合法”;橋梁明挖基礎(chǔ)及涵洞基底不處理基礎(chǔ)沉降計(jì)算采用“規(guī)范法”(分層總和法);基底為換填或旋噴樁處理的涵洞基礎(chǔ)沉降計(jì)算則采用“復(fù)合模量法”(EC法)與“分層總和法”相結(jié)合的方法。目前,我國(guó)基本掌握了高速鐵路橋梁基礎(chǔ)沉降控制技術(shù)。
此外還有高速鐵路橋梁支座應(yīng)用技術(shù)、高性能混凝土材料應(yīng)用技術(shù)、岔區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建造技術(shù)等,這些關(guān)鍵技術(shù),在我國(guó)的高速鐵路橋梁建設(shè)中,發(fā)揮了重要的作用。
三、結(jié)語
正是上述設(shè)計(jì)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)在鐵路橋梁工程實(shí)際中的正確運(yùn)用,我國(guó)的高速鐵路橋梁技術(shù)有了飛速發(fā)展。我國(guó)的高速鐵路建設(shè)技術(shù)已經(jīng)步入世界先進(jìn)水平的行列。我們只有在現(xiàn)有的技術(shù)上不斷創(chuàng)新,研究更多的新技術(shù),才能在世界高速鐵路建設(shè)的浪潮中立于不敗之地。
作者簡(jiǎn)介:張義君,男,河南光山人,中鐵二十三局集團(tuán)第三工程有限公司工程師,工學(xué)學(xué)士,研究方向:城市道橋。
摘要:高速鐵路通信電源是構(gòu)成各種通信手段必不可少的組成部分,是高速鐵路通信設(shè)備正常運(yùn)行的保障,對(duì)確保通信質(zhì)量具有重要的影響,因?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備發(fā)生故障是局部的,而通信電源的故障,影響面會(huì)更大。文章論述了高速鐵路通信電源的特點(diǎn),高速鐵路通信電源對(duì)電源系統(tǒng)的新要求。
關(guān)鍵詞:高速鐵路通信;通信電源;施工技術(shù);蓄電池組
高速鐵路通信電源系統(tǒng)的可靠性是影響整個(gè)通信系統(tǒng)可靠性的極重要的因素,因?yàn)殡娫聪到y(tǒng)的故障會(huì)從根本上導(dǎo)致整個(gè)通信系統(tǒng)的故障。電源系統(tǒng)可靠性指標(biāo)過分降低,會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。因此鐵路通信電源歷來受到有關(guān)部門的重視,鐵道部先后制定了有關(guān)通信電源的技術(shù)要求和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,并加強(qiáng)了技術(shù)管理;系統(tǒng)和設(shè)備隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷完善和提高,本文將圍繞鐵路通信電源系統(tǒng)的特點(diǎn)及鐵路通信電源施工技術(shù)、蓄電池組的特點(diǎn)闡述了以下看法:
一、高速鐵路通信電源的特點(diǎn)
通信電源是高速鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)的重要組成部分,任何情況下都要保證正常供電。一般專網(wǎng)通信都配備了較先進(jìn)的電力電源供電系統(tǒng),包括開關(guān)整流設(shè)備,免維護(hù)蓄電池,應(yīng)急油機(jī)等。這些設(shè)備維護(hù)的好壞不僅影響電源系統(tǒng)設(shè)備的壽命和故障率,而且直接涉及鐵路專用通信的平穩(wěn)運(yùn)行。
高速鐵路通信電源是獨(dú)立的供電系統(tǒng),由外供交流供電系統(tǒng)和直流供電系統(tǒng)構(gòu)成。其外供交流電源由兩部分組成:其一是從鐵路地區(qū)變、配電所、鐵路專用專盤專線電源、電力貫通線電源、自動(dòng)閉塞電力線電源及地方電源接引的外供交流電源;其二是指自備發(fā)電電源。
在高速鐵路沿線,每隔一般為40~60km設(shè)置的10kV配電所,用于為自動(dòng)閉塞電力線路和電力貫通線供電。在高速鐵路干線、運(yùn)輸較繁忙的支線無能建有電力貫通線路;在自動(dòng)閉塞區(qū)段除建有電力貫通線外,還建有自動(dòng)閉塞電力線路。自動(dòng)閉塞電力線路是為鐵路自動(dòng)閉塞信號(hào)設(shè)備供電的專用電源,高速鐵路中間站的通信設(shè)備也由此供電。
鐵路專網(wǎng)通信電源除了要進(jìn)行日常的維護(hù)和檢修外,更要進(jìn)行定期檢查和定期集中檢修。可以按月度,季度,年度進(jìn)行集中,要形成制度化,設(shè)定檢修項(xiàng)目,設(shè)計(jì)相應(yīng)表格等。總之,只有重視電源系統(tǒng)的日常維護(hù),才能使電源系統(tǒng)更穩(wěn)定,可靠的運(yùn)行,從而保障高速鐵路專網(wǎng)的正常運(yùn)行。
二、高速鐵路通信電源對(duì)電源系統(tǒng)的新要求
(一)低壓、大電流,多組供電電壓需求
低壓、大電流,多組供電電壓需求,功率密度大幅度提升,供電方案和電源應(yīng)用方案設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出多樣性。
(二)模塊化:自由組合擴(kuò)容互為備用
提高安全系數(shù),模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。實(shí)際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴(yán)重,對(duì)器件造成更大的應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,而把相關(guān)的部分做成模塊。把開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)、保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM),這既縮小了整機(jī)的體積,又方便了整機(jī)設(shè)計(jì)和制造。
(三)能實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控
現(xiàn)代高速鐵路通信運(yùn)維體制要求動(dòng)力機(jī)房的維護(hù)工作通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制來完成。這就要求電源自身具有監(jiān)控功能,并配有標(biāo)準(zhǔn)接通訊接口,以便與后臺(tái)計(jì)算機(jī)或與遠(yuǎn)程維護(hù)中心通過傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,交換數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。從而提高維護(hù)的及時(shí)性,減小維護(hù)工作量和人力投入,提高維護(hù)工作的效率。
(四)自動(dòng)化、智能化
要求電源能進(jìn)行電池自動(dòng)管理,故障自動(dòng)診斷,故障自動(dòng)報(bào)警等,自備發(fā)電機(jī)應(yīng)能自動(dòng)開啟和自動(dòng)關(guān)閉。
(五)小型化
現(xiàn)在通信設(shè)備的日益集成化、小型化,這就要求電源設(shè)備也相應(yīng)的小型化,作為后備電源的蓄電池也應(yīng)向免維護(hù)、全密封、小型化方向發(fā)展。
(六)新的供電方式
相應(yīng)于電源小型化,供電方式應(yīng)盡可能實(shí)行各機(jī)房分散供電,設(shè)備特別集中時(shí)才采用電力室集中供電,大型的高層通信大樓可采用分層供電(即分層集中供電)。
三、高速鐵路通信電源施工技術(shù)和方法
(一)電力貫通線路為沿線各車站與行車有關(guān)的小容量負(fù)荷的主供電源,是自動(dòng)閉塞線路供電的備用電源
1.鐵路通信網(wǎng)分樞紐及以上通信設(shè)備均被列為一級(jí)負(fù)
荷;分樞紐以下電源室和中間站通信機(jī)械室為二級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷的供電標(biāo)準(zhǔn)是:從兩個(gè)不同的變電所各引一路或從不同的母線段引出兩路供電。因此分樞紐及以上通信設(shè)備是由兩路可靠交流電源供電的;分樞紐以下由一路可靠交流電源供電,當(dāng)其附近有第二路交流電源時(shí),采用兩路交流電源供電。
2.鐵路通信自備發(fā)電電源一般采用油機(jī)發(fā)電機(jī)組,對(duì)滿足日照要求或風(fēng)速要求的地區(qū),采用太陽能或風(fēng)力發(fā)展電源作為備用電源也是一種可行的方案,但其一次性投資較高。自備交流發(fā)電機(jī)組,隨著技術(shù)的進(jìn)步,目前均采用具有自動(dòng)投入,自動(dòng)撤出,自動(dòng)補(bǔ)給性能的設(shè)備,此外還必須具有標(biāo)準(zhǔn)化接口和通信協(xié)議,以完成其遙信、遙測(cè)和遙控功能,達(dá)到少人維護(hù)、無人值守的目的。
3.自備發(fā)電機(jī)組的設(shè)置是保證對(duì)通信設(shè)備不間斷供電的唯一可靠措施,尤其是對(duì)災(zāi)害造成的故障,其中斷時(shí)間很難確定。所以鐵路通信站均要求配置自備發(fā)電機(jī)組;中間站通信機(jī)械室每2~4個(gè)站配置1臺(tái)機(jī)動(dòng)式發(fā)電機(jī)組,故障時(shí),由通信工區(qū)攜帶至故障地點(diǎn)使用,以確保供電的可靠性,同地可減少蓄電池組的備用時(shí)間,從而降低蓄電池的容量。
4.自備交流發(fā)電機(jī)組的容量,按滿足通信設(shè)備用交流功率、直流電源的浮充功率、蓄電池組的充電功率、通信站主機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)提供保證的用電功率。保證照明一般接實(shí)際情況計(jì)算、無資料時(shí),除主機(jī)房的照明予以保證外,其余房屋的照明功率可按其30%~50%估算。
5.電源系統(tǒng)的可靠性是由交流供電系統(tǒng),直流供電系統(tǒng)的可靠性共同組成,研究資料表明,交流供電系統(tǒng)的可靠性占系統(tǒng)總可靠性指標(biāo)的65%,因此,提高交流供電可靠性最為重要。
6.鐵路通信電源的直流供電系統(tǒng)由整流設(shè)備、直流配電設(shè)備及蓄電池組組成。其供電方式采用直流集中供電連續(xù)浮充充制,將整流設(shè)備與蓄電池組不分晝夜地并取浮充供給通信設(shè)備直流電源,同時(shí)供給蓄電池組自放電的補(bǔ)充充電電流。采用這種供電制度、蓄電池組效率高,壽命長(zhǎng),可靠性強(qiáng),是首選的供電方式。鐵路直流供電基礎(chǔ)電壓定-48V。其他種類電壓:如-12V,-6V,-24V等或交流220V,當(dāng)其負(fù)荷量較小時(shí),可通過變換器或逆變器獲得,特大通信樞紐(一般可按交換系統(tǒng)容量大于5萬門)采用分散供電方式,具有減小電源線壓降,減少故障影響面等優(yōu)噗,隨著鐵路通信網(wǎng)走向市場(chǎng)、大容量的通信樞紐會(huì)有所增加,分散供電方式會(huì)得到更多的采用。
7.采用高頻開關(guān)技術(shù)的整流設(shè)備,具有體積小,重量輕,模塊化結(jié)構(gòu),擴(kuò)容方便,并且效率高、功率因數(shù)高,允許輸入交流電壓變動(dòng)幅度大,穩(wěn)壓精度高、噪聲低等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)取代相控電源,在鐵路通信電源系統(tǒng)業(yè)已得到廣泛的應(yīng)用。
閥控式密封蓄電池具有體積小,比能量大,污染少,使用維護(hù)簡(jiǎn)便,可臥置疊放,可與通信設(shè)備同置一室,節(jié)省工程投資等優(yōu)點(diǎn),已被定為應(yīng)用于通信電源系統(tǒng)的首選電池。其中貧液式電池因其內(nèi)阻小,產(chǎn)品一致性和均一性好,更具有優(yōu)越性。
8.對(duì)蓄電池組采用低壓恒壓充電方式在國(guó)際、國(guó)內(nèi)已得到普遍應(yīng)用,其優(yōu)點(diǎn)是可以延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,提高供電質(zhì)量,簡(jiǎn)化直電線路。鐵道部業(yè)已推行低壓恒壓浮充制供電方式,其原理與維護(hù)基本上同“連續(xù)浮充制”。不同之處在于浮充電壓從原來的(2.18±0.02)V,提高到2.3V,外供交流電源停電后,由蓄電池放電;交流恢復(fù)供電后,仍以每塊蓄電池端電壓2.3V進(jìn)行“在線式”浮充,即帶負(fù)荷充電。其優(yōu)點(diǎn)是在保證蓄電池不虧電的情況下延長(zhǎng)其使用壽命,并具有簡(jiǎn)化操作、便于維護(hù)、提高供電質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。
1前言
“信息技術(shù)”(Information Technology,簡(jiǎn)稱IT)作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)新的專業(yè)方向在2001年底正式提出的,隨后在IEEE-CS/ACM CC2004中被確立,CC2004最終定稿為CC2005并于2006年3月。2003年秋季ACM信息技術(shù)教育專委會(huì)(SIGITE)成立了IT課程規(guī)范起草小組負(fù)責(zé)信息技術(shù)專業(yè)和課程規(guī)范(Computing Curricula Information Technology Volume,簡(jiǎn)稱CCIT)的制訂工作,并在CC2004和CC2005中給出了主要的框架體系,2005年10月了CCIT的征求意見稿,并于2008年11月形成了IT2008。計(jì)算領(lǐng)域教育界達(dá)成這樣的共識(shí):“信息技術(shù)”專業(yè)是當(dāng)今發(fā)展很快、社會(huì)急需且需求很大、并已自成知識(shí)體系且具有獨(dú)立教育學(xué)意義的一個(gè)專業(yè)方向。其基本目標(biāo)是培養(yǎng)這樣的專業(yè)人才:能夠通過對(duì)計(jì)算技術(shù)的選擇、建設(shè)、應(yīng)用、集成和運(yùn)維管理,為社會(huì)各單位或個(gè)人提供支持并滿足他們的需求。計(jì)算技術(shù)是構(gòu)成現(xiàn)代文化不可或缺的重要部分,也是推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?計(jì)算已經(jīng)成為我們這個(gè)時(shí)代的標(biāo)志性技術(shù),正在改變著我們的工作和生活方式,培養(yǎng)“信息技術(shù)”專業(yè)人才是世界從工業(yè)化社會(huì)向信息化社會(huì)轉(zhuǎn)變的必然要求。
在我國(guó),教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2003年開始啟動(dòng)了我國(guó)計(jì)算機(jī)專業(yè)規(guī)范的制訂工作,并于2006年9月了《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》),明確了計(jì)算機(jī)專業(yè)的四個(gè)專業(yè)方向,其中新增了“信息技術(shù)”專業(yè)方向,該專業(yè)方向的定位和內(nèi)涵基本上與CC2005接軌。同時(shí),《規(guī)范》鼓勵(lì)各學(xué)校制定并執(zhí)行和本規(guī)范相容且有自身特色的專業(yè)培養(yǎng)方案。特別是對(duì)新設(shè)立的“信息技術(shù)”方向,《規(guī)范》留出了更多的空間,需要大家在實(shí)踐中補(bǔ)充和完善。
開展“信息技術(shù)”專業(yè)人才的培養(yǎng)工作具有挑戰(zhàn)性,存在較大的難度。其難度不僅僅是因?yàn)樗且粋€(gè)新的專業(yè)方向,需要建設(shè)課程體系、儲(chǔ)備師資力量等,更大程度上是由于社會(huì)對(duì)該專業(yè)人才的要求相比對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)(包括軟件工程)人才的要求有著很大的不同點(diǎn)。
首先,“信息技術(shù)”專業(yè)的畢業(yè)生需要掌握通用的信息技術(shù),同時(shí)要學(xué)習(xí)并熟悉一種典型的應(yīng)用領(lǐng)域或行業(yè)。按照IT2008的定位,相對(duì)于傳統(tǒng)的“信息系統(tǒng)”(Information Systems,簡(jiǎn)稱IS)專業(yè)關(guān)注信息技術(shù)的“信息”方面,“信息技術(shù)”更加關(guān)注“技術(shù)”本身。但是,“信息技術(shù)”專業(yè)畢業(yè)生直接面向社會(huì)信息化的應(yīng)用需求,完全獨(dú)立于應(yīng)用進(jìn)行培養(yǎng)是達(dá)不到要求的。所以,一方面該專業(yè)畢業(yè)生的基礎(chǔ)是掌握構(gòu)建各行各業(yè)信息系統(tǒng)都需要的通用性技術(shù)和方法,另一方面還需要深入地了解某種行業(yè)或領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用情況,否則就缺少了整體上對(duì)通用技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐的載體,不利于畢業(yè)生的就業(yè)。如今,信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)遍及了人類涉足的所有領(lǐng)域,這就要求開設(shè)“信息技術(shù)”專業(yè)方向的院校要找準(zhǔn)恰當(dāng)?shù)男袠I(yè)應(yīng)用背景,制訂合適的教學(xué)方案,培養(yǎng)出具有特色的人才。
其次,“信息技術(shù)”專業(yè)的畢業(yè)生除了要具備計(jì)算領(lǐng)域全面的技術(shù)功底之外,同時(shí)需要具備很強(qiáng)的人際溝通等社會(huì)活動(dòng)和協(xié)調(diào)能力。這種社會(huì)能力的培養(yǎng)是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的軟肋。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)更多地偏向于“計(jì)算機(jī)科學(xué)”專業(yè)方向,強(qiáng)調(diào)個(gè)體的邏輯思維、抽象和編程能力,或多或少地忽略了社會(huì)溝通能力的培養(yǎng)。“信息技術(shù)”專業(yè)畢業(yè)生從事的職業(yè)需要與各種背景的同事和客戶打交道,應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)常常涉及非技術(shù)因素,必須要有良好的溝通能力,包括高水準(zhǔn)的口頭和書面表達(dá)能力,以及理解并能建設(shè)性地評(píng)價(jià)其他人意見的能力。可以說具備優(yōu)秀溝通能力是“信息技術(shù)”職業(yè)人士成功的基礎(chǔ)。但是,溝通能力靠一兩門課程是很難培養(yǎng)的,需要貫穿于整個(gè)四年的教學(xué)活動(dòng)中來培養(yǎng),這就要求引入新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,以便最大程度地增強(qiáng)學(xué)生的溝通能力。
第三,“信息技術(shù)”是由實(shí)際應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的一個(gè)專業(yè),非常注重知識(shí)與動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合。在培養(yǎng)過程中,要提供學(xué)生充足且有效的實(shí)踐環(huán)境和機(jī)會(huì)。目前,我國(guó)高校的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和社會(huì)實(shí)習(xí)機(jī)制尚未形成良好的態(tài)勢(shì),從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)后,實(shí)習(xí)生的社會(huì)成本沒有了明確的承擔(dān)實(shí)體。雖然,很多IT企業(yè)提供了實(shí)習(xí)生崗位,但總量不足,只有少數(shù)優(yōu)秀的學(xué)生才能獲得實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),而且應(yīng)用背景不夠確定,不利于院校批量培養(yǎng)學(xué)生。這就要求院校要尋求行業(yè)的支持,能夠把實(shí)習(xí)環(huán)境和實(shí)習(xí)生崗位的部分經(jīng)費(fèi)納入企業(yè)的成本預(yù)算,構(gòu)建切實(shí)可用的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的實(shí)踐體系支撐環(huán)境。
為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)和問題,國(guó)內(nèi)外一些高校相繼開展了“信息技術(shù)”專業(yè)方向的設(shè)置和培養(yǎng)工作,例如,美國(guó)馬里蘭州立大學(xué)、印第安納州立大學(xué)、中密歇根大學(xué)、英國(guó)Guildford學(xué)院、愛爾蘭國(guó)立高威大學(xué)、韓國(guó)鐵道大學(xué)等,但與CC2005和IT2008的符合性并不是十分好。而國(guó)內(nèi)高校開設(shè)符合《規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)意義上的“信息技術(shù)”專業(yè)方向也剛剛起步,尚沒有公開報(bào)道的資料。
北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院依托其長(zhǎng)期參與鐵路信息化建設(shè)工作的悠久歷史和良好基礎(chǔ),針對(duì)鐵路行業(yè)信息技術(shù)特色需求,于2006年初開始研討鐵路特色信息技術(shù)專業(yè)方向的設(shè)立工作。我們與鐵路信息化工作主管部門和相關(guān)單位進(jìn)行了溝通,在充分調(diào)研后認(rèn)為面對(duì)我國(guó)高速鐵路快速發(fā)展的大好形勢(shì),培養(yǎng)鐵路特色的“信息技術(shù)”專業(yè)人才是必要和可行的。在《規(guī)范》的指導(dǎo)下,學(xué)院于2007年3月形成了《“現(xiàn)代鐵路信息技術(shù)”專業(yè)設(shè)計(jì)》報(bào)告,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中開設(shè)“鐵路信息技術(shù)”專業(yè)方向,開設(shè)了鐵路信息技術(shù)相關(guān)課程,兩年來每年有30名左右的學(xué)生自愿選擇該方向。2008年修訂完成了《北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃》,進(jìn)一步完善了“鐵路信息技術(shù)”專業(yè)方向的培養(yǎng)方案,明確了與計(jì)算學(xué)科其他方向的關(guān)系。
2鐵路信息技術(shù)人才培養(yǎng)的需求背景
鐵路是國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈,是一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)性產(chǎn)業(yè)。我國(guó)鐵路行業(yè)采取各種有效措施,實(shí)現(xiàn)了以6%的世界鐵路營(yíng)業(yè)里程完成世界鐵路25%的運(yùn)輸工作量,運(yùn)輸密度為世界之最。但“一票難求”、“一車難裝”的現(xiàn)象依然存在。我國(guó)工業(yè)化、市場(chǎng)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,必將使全社會(huì)運(yùn)輸需求總量持續(xù)增長(zhǎng)。預(yù)測(cè)到2020年,全國(guó)鐵路旅客、貨物運(yùn)輸需求將分別達(dá)40億人、40億噸,年均增長(zhǎng)速度分別為8%和4%。2004年1月,國(guó)務(wù)院審議通過了我國(guó)鐵路史上第一個(gè)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,到2020年,我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到10萬公里,其中客運(yùn)專線1.2萬公里,形成四縱四橫為主干線的鐵路路網(wǎng),復(fù)線率和電氣化率均達(dá)50%。2008年10月,鑒于國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)發(fā)展的變化,《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》做出了一些調(diào)整,將2020年全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程規(guī)劃目標(biāo)提高到了12萬公里,電氣化率上調(diào)為60%,客運(yùn)專線里程增加到1.6萬公里,并將城際高速鐵路系統(tǒng)由環(huán)渤海、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲地區(qū)擴(kuò)展到長(zhǎng)株潭、成渝、中原城市群、武漢城市圈、關(guān)中城鎮(zhèn)群、海峽西岸城鎮(zhèn)群等地區(qū)。
截至到2008年底,鐵路營(yíng)業(yè)里程已達(dá)7.9萬公里,全年完成客運(yùn)量14.5億人、貨運(yùn)量33.1億噸。在縱橫7萬多公里的鐵路營(yíng)業(yè)線上,馳騁著1.5萬輛機(jī)車、50多萬輛車輛。眾多部門、工種相互間的有序聯(lián)動(dòng)共同完成旅客運(yùn)輸、貨物運(yùn)輸、行包運(yùn)輸和郵政運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。鐵路運(yùn)輸組織和指揮系統(tǒng)的輸入和輸出都是信息,信息化是鐵路提高運(yùn)輸能力和效益、增強(qiáng)鐵路市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段,是改造鐵路傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、走新型工業(yè)化道路的必然選擇。中國(guó)鐵路信息技術(shù)應(yīng)用始于上世紀(jì)六十年代,經(jīng)歷了近四十余年的發(fā)展歷程,從單項(xiàng)的、部門級(jí)的以數(shù)據(jù)處理為主的初級(jí)應(yīng)用,發(fā)展到今天涉及各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的、覆蓋全路的、實(shí)時(shí)處理的綜合應(yīng)用。鐵路的高速化、重載化、密集化發(fā)展趨勢(shì),對(duì)鐵路信息化建設(shè)提出了更高的要求。
早在1995年召開的鐵道部科技大會(huì)上就提出了:鐵路的發(fā)展取決于現(xiàn)代化,而鐵路信息化是鐵路現(xiàn)代化的主要標(biāo)志。2002年,王麟書總工程師(時(shí)任鐵道部總工程師)撰文表示:“鐵路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈,肩負(fù)著重大的歷史使命。為適應(yīng)新的形勢(shì),把握機(jī)遇,鐵道部提出了實(shí)現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展的新思路,作為指導(dǎo)今后鐵路工作的綱領(lǐng)。信息化是鐵路跨越式發(fā)展的重要組成部分,也是實(shí)現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展最重要的支撐手段之一,鐵路信息化面臨新的巨大需求,必須進(jìn)一步加快建設(shè)步伐”。
為了推動(dòng)鐵路信息化,鐵道部于2005年了《鐵路信息化總體規(guī)劃》,提出了建設(shè)具有中國(guó)特色、世界一流的鐵路智能運(yùn)輸信息系統(tǒng)的總體目標(biāo)、體系結(jié)構(gòu)、發(fā)展戰(zhàn)略與實(shí)施策略,總共要建設(shè)和完善3大信息化應(yīng)用領(lǐng)域、5個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)、10個(gè)建設(shè)方面、38個(gè)具體應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮智能化、客貨營(yíng)銷社會(huì)化、經(jīng)營(yíng)管理現(xiàn)代化。其中,運(yùn)輸組織、客貨營(yíng)銷、經(jīng)營(yíng)管理是鐵路信息化的3大應(yīng)用領(lǐng)域。運(yùn)輸組織領(lǐng)域的信息系統(tǒng),主要服務(wù)于鐵路運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度指揮,涵蓋運(yùn)輸生產(chǎn)的各主要環(huán)節(jié);客貨營(yíng)銷領(lǐng)域的信息系統(tǒng),主要服務(wù)于鐵路市場(chǎng)營(yíng)銷人員和旅客、貨主,向旅客和貨主提供優(yōu)質(zhì)服務(wù);經(jīng)營(yíng)管理領(lǐng)域的信息系統(tǒng),主要服務(wù)于運(yùn)力資源、經(jīng)營(yíng)資源管理與運(yùn)營(yíng)決策支持的部門和相關(guān)人員,以保障鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)力資源的優(yōu)化配置和降低運(yùn)輸成本為目標(biāo),提高鐵路運(yùn)輸效益。鐵路信息化公共基礎(chǔ)平臺(tái)包括通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)、信息共享平臺(tái)、公用基礎(chǔ)信息平臺(tái)、信息安全保障平臺(tái)和鐵路門戶平臺(tái),為業(yè)務(wù)應(yīng)用層的各應(yīng)用系統(tǒng)提供公用的基礎(chǔ)環(huán)境。鐵路信息化具體細(xì)分為10個(gè)主要建設(shè)方面和38個(gè)重要應(yīng)用系統(tǒng),運(yùn)輸組織領(lǐng)域包括運(yùn)輸調(diào)度指揮、運(yùn)輸生產(chǎn)組織、列車運(yùn)行控制和行車安全監(jiān)控4個(gè)方面共14個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),客貨營(yíng)銷領(lǐng)域包括客運(yùn)營(yíng)銷和貨運(yùn)營(yíng)銷2個(gè)方面共6個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),經(jīng)營(yíng)管理領(lǐng)域包括運(yùn)力資源、經(jīng)營(yíng)資源、辦公信息管理和決策支持4個(gè)方面共18個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。鐵路信息化是鐵路運(yùn)輸全員、全面、全方位、全過程的信息化,隨著高速鐵路的快速建設(shè),對(duì)信息系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性、準(zhǔn)確性要求也越來越高,其中有大量信息技術(shù)問題需要解決,需要有一批基礎(chǔ)扎實(shí)、技術(shù)過硬、能夠勝任鐵路信息化建設(shè)的合格人才。
鐵路信息化建設(shè)已經(jīng)取得了巨大的成績(jī)。2009年1月的全國(guó)鐵路工作會(huì)議指出,2008年我國(guó)鐵路技術(shù)創(chuàng)新取得了新的重大突破,京津城際鐵路集成創(chuàng)新了我國(guó)高速鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、自主研發(fā)了數(shù)字化旅客服務(wù)系統(tǒng)、新建客運(yùn)專線和部分重要干線廣泛采用了鐵路數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSMR)、新一代調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)、全路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)覆蓋率達(dá)到95.7%、客票發(fā)售與預(yù)訂系統(tǒng)和貨票信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)升級(jí),鐵路信息化在運(yùn)輸組織、客貨營(yíng)銷、經(jīng)營(yíng)管理方面的作用更加突出。這些技術(shù)進(jìn)步都離不開信息化技術(shù),同時(shí)也更加迫切地需要鐵路信息技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備。在2009年3月召開的全路信息技術(shù)系統(tǒng)工作會(huì)議上,鐵道部何華武總工程師特別指出,要加強(qiáng)培訓(xùn),重視人才,以不斷加強(qiáng)信息化管理和技術(shù)人員的現(xiàn)代信息技術(shù)和業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)為重點(diǎn),深入研究鐵路信息化人才成長(zhǎng)規(guī)律,制定人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備計(jì)劃,健全完善人才資源庫,為鐵路信息化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鐵路信息化、特別是高速鐵路信息化的建設(shè),明顯需要培養(yǎng)具有鐵路行業(yè)特色的“信息技術(shù)”專業(yè)人才,其就業(yè)市場(chǎng)很大。
3加強(qiáng)鐵路信息技術(shù)人才培養(yǎng)的舉措
鐵路信息技術(shù)人才的培養(yǎng),離不開鐵路主管部門和主要業(yè)務(wù)部門的支持。鐵路行業(yè)的傳統(tǒng)主干專業(yè)是運(yùn)輸、信號(hào)、線橋隧、機(jī)車車輛、電氣等五大專業(yè),計(jì)算機(jī)專業(yè)作為通用輔助性專業(yè)尚未列入鐵路緊缺專業(yè)。但是,隨著鐵路信息化需求的持續(xù)增加,鐵道部有關(guān)部門正在考慮鐵路信息化人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備,并開展了積極的工作。
2007年9月,鐵道部人事司技術(shù)干部處組織召開了高校鐵路專業(yè)教材編寫工作會(huì)議,經(jīng)北京交大、西南交大、鐵道部運(yùn)輸局等單位的專家學(xué)者共同討論建議,人事司決定將原定“鐵路信號(hào)及信息技術(shù)”專業(yè)方向,劃分為“鐵道信號(hào)與控制”和“鐵路信息技術(shù)”兩個(gè)獨(dú)立的方向,新增并確立了鐵路信息技術(shù)專業(yè)作為鐵路行業(yè)關(guān)注的專門人才培養(yǎng)方向的地位。隨后成立了“鐵路信息技術(shù)”特色教材編寫工作組,在鐵道部信息辦的指導(dǎo)下,開展現(xiàn)代鐵路信息技術(shù)導(dǎo)論、鐵路信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、鐵路信息系統(tǒng)集成與應(yīng)用、鐵路信息安全技術(shù)、鐵路信息系統(tǒng)架構(gòu)、鐵路運(yùn)營(yíng)維護(hù)信息技術(shù)、鐵路智能信息處理技術(shù)、鐵路信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)、鐵路信息系統(tǒng)工程、鐵路信息資源與規(guī)劃、鐵路運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真等11本教材的規(guī)劃和編寫工作。2008年3月鐵道部人事司組織在北京交通大學(xué)召開了鐵路信息技術(shù)特色教材編寫大綱研討會(huì),認(rèn)真研討了對(duì)大綱的反饋修訂意見,正式布置了教材編寫實(shí)施工作,并擴(kuò)大了參編院校和單位,包括鐵道部信息辦、鐵道部信息中心、北京交大、西南交大、蘭州交大、大連交大等,計(jì)劃于2009年底完成全部編寫工作,鐵道部人事司提供了立項(xiàng)建設(shè)經(jīng)費(fèi)等支持。
2008年4月教育部批準(zhǔn)成立了交通運(yùn)輸與工程學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)(教高函[2008]10號(hào)),2008年11月交通運(yùn)輸與工程教指委批準(zhǔn)成立了軌道運(yùn)輸與工程分委員會(huì),2009年2月分委員會(huì)決定下設(shè)6個(gè)教學(xué)指導(dǎo)組,其中有鐵路信息技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)組,全面負(fù)責(zé)專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)、教材建設(shè)、專業(yè)規(guī)范制訂等工作。2009年5月,鐵路信息技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)組召開了第一次全體會(huì)議,對(duì)指導(dǎo)組的工作計(jì)劃以及專業(yè)定位等問題進(jìn)行了研討。
2006年初,北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院著手開設(shè)鐵路特色信息技術(shù)專業(yè)方向的工作,2007年啟動(dòng)了“現(xiàn)代鐵路信息技術(shù)專業(yè)方向的設(shè)置研究”學(xué)院教改項(xiàng)目,制訂了初步的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱。為了加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和對(duì)鐵路行業(yè)信息化的了解,學(xué)院與鐵路信息化主管部門和主要業(yè)務(wù)單位,以及相關(guān)IT企業(yè)建立了多種合作關(guān)系。2007年6月,我校與鐵道部信息技術(shù)中心簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議;2007年7月成立了“北京交通大學(xué)―甲骨文鐵路信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”;2008年1月獲批建設(shè)“高速鐵路網(wǎng)絡(luò)管理教育部工程中心(籌)”;2008年7月成立了“中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心鐵路專業(yè)分中心”;2008年10月學(xué)院建設(shè)了“鐵路信息技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”;2009年1月啟動(dòng)了Intel―北京交通大學(xué)“云計(jì)算在鐵路行業(yè)的研究應(yīng)用及人才培養(yǎng)”合作項(xiàng)目。以鐵路信息技術(shù)作為特色之一,我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2008年被評(píng)為北京市級(jí)和部級(jí)特色專業(yè)。
4鐵路信息技術(shù)專業(yè)方向培養(yǎng)方案簡(jiǎn)介
按照《規(guī)范》精神和要求,參考CC2005信息技術(shù)方向的設(shè)置思路,我們?cè)谠O(shè)立鐵路信息技術(shù)專業(yè)方向時(shí)遵循了以下的指導(dǎo)思想:
本專業(yè)方向定位為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)大類下的一個(gè)方向,其優(yōu)秀課程與計(jì)算機(jī)專業(yè)相同,本科的第1~3學(xué)期以計(jì)算機(jī)專業(yè)大類公共課程為主,在第4~7學(xué)期中加入該專業(yè)方向的系列特色課程。
本專業(yè)方向設(shè)置主要為我國(guó)鐵路信息化建設(shè)提供人才,同時(shí)考慮信息技術(shù)專業(yè)的通用性要求,使學(xué)生具備該專業(yè)的基本能力以便適應(yīng)其他行業(yè)的信息技術(shù)工作。
本專業(yè)方向以培養(yǎng)本科畢業(yè)應(yīng)用型人才為主,但同時(shí)考慮為本學(xué)科方向輸送合格的碩士、博士生源,為學(xué)生進(jìn)一步深造奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
設(shè)置鐵路信息技術(shù)專業(yè)特色課程應(yīng)遵循以下原則:
以能力培養(yǎng)為主要目的,教學(xué)做有機(jī)結(jié)合,必修內(nèi)容精而少,教學(xué)內(nèi)容設(shè)置既有穩(wěn)定性又有靈活性。
將最新的鐵路信息應(yīng)用技術(shù)引入課堂教學(xué),通過基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用、現(xiàn)場(chǎng)需求的結(jié)合,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
通過必修、選修和實(shí)習(xí)的合理組織,使學(xué)生得到充分的實(shí)踐訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
通過設(shè)置討論、學(xué)生報(bào)告、小組項(xiàng)目等教學(xué)內(nèi)容和考核要求,促進(jìn)學(xué)生表達(dá)能力和人際溝通能力的提高。
鼓勵(lì)學(xué)生通過一些相關(guān)IT企業(yè)的認(rèn)證考試,如Linux認(rèn)證考試、Oracle ERP認(rèn)證考試等。
根據(jù)北京交通大學(xué)教務(wù)部門的要求,本科課程由學(xué)科門類基礎(chǔ)、大類專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)三個(gè)模塊組成。學(xué)科門類基礎(chǔ)模塊是必須具備的數(shù)學(xué)、物理及其擴(kuò)展類基礎(chǔ)性課程;大類專業(yè)基礎(chǔ)模塊是為大類學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域中必要的、最基礎(chǔ)的知識(shí)和能力而設(shè)置的理論與實(shí)踐課程,計(jì)算機(jī)專業(yè)以主干優(yōu)秀課程為主;專業(yè)模塊主要有專業(yè)特色方向選修模塊和專業(yè)拓展選修模塊。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特色方向模塊分設(shè)三個(gè)方向課程組,鐵路信息技術(shù)方向是其中之一,需要修滿8個(gè)學(xué)分,另外配置了為加強(qiáng)實(shí)踐能力和研究素質(zhì)而設(shè)置的專業(yè)拓展選修模塊8個(gè)學(xué)分。鐵路信息技術(shù)特色方向課程組主要由6門課程構(gòu)成,包括“鐵路信息技術(shù)導(dǎo)論”、“鐵路運(yùn)營(yíng)維護(hù)支撐信息技術(shù)”、“鐵路通信與控制技術(shù)基礎(chǔ)”、“信息系統(tǒng)集成與應(yīng)用”、“信息系統(tǒng)工程與實(shí)踐”、“信息技術(shù)綜合實(shí)踐”等。專業(yè)拓展選修包括“鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)”、“鐵路信息保障和安全”、“鐵路信息系統(tǒng)測(cè)試”、“國(guó)外鐵路信息技術(shù)”等課程。另外還安排了3學(xué)分的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。
5結(jié)束語
“信息技術(shù)”專業(yè)方向是目前國(guó)內(nèi)外越來越受到重視的新興計(jì)算學(xué)科方向,該專業(yè)方向的建設(shè)和人才培養(yǎng)工作具有挑戰(zhàn)性。我國(guó)高速鐵路大發(fā)展也對(duì)信息技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了新的需求。北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院依托多年參與鐵路信息化建設(shè)工作的良好基礎(chǔ),在鐵路相關(guān)主管部門的支持下,率先開展了“鐵路信息技術(shù)”專業(yè)方向的建設(shè)工作,做出了有益的嘗試,一方面能為鐵路信息化建設(shè)提供人才儲(chǔ)備,另一方面也希望為其他院校開設(shè)“信息技術(shù)”專業(yè)方向提供一定的借鑒。
摘要:隨著近年來高速鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展,對(duì)無砟軌道施工技術(shù)的要求越來越高。但是在實(shí)際施工過程中,無砟軌道還存在較多施工難點(diǎn),例如剛度控制、沉降控制、線性控制等。為了達(dá)到施工要求,需要對(duì)這些施工難點(diǎn)進(jìn)行分析。文章以滬昆客專云南段工程為例,對(duì)高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析,然后對(duì)施工技術(shù)難點(diǎn)的控制進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;無砟軌道;施工難點(diǎn);控制技術(shù);軌道剛度控制;沉降控制
在高速鐵路工程施工過程中,無砟軌道施工技術(shù)是非常關(guān)鍵的施工技術(shù),施工質(zhì)量對(duì)列車行駛的穩(wěn)定性和安全性有比較大的影響,所以做好無砟軌道施工技術(shù)的控制是每一個(gè)施工單位都需要認(rèn)真考慮的問題。在實(shí)際施工過程中,一些施工單位由于施工技術(shù)不成熟,缺乏施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)鐵路無砟軌道施工效果造成了比較大的影響。為了保證高速鐵路無砟軌道施工質(zhì)量,需要對(duì)高速鐵路無砟軌道施工中存在的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的完善措施。
1 案例介紹
中鐵十六局滬昆鐵路客運(yùn)專線云南段項(xiàng)目部管段位于云南省嵩明縣牛欄江鎮(zhèn)境內(nèi),起訖里程為DK1108+110.45~DK1124+148.325,全長(zhǎng)16.04km。CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道正線長(zhǎng)度為32.08km延米。
軌道型式為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道,軌道結(jié)構(gòu)自上而下依次由U71MnG鋼軌、WJ-8B扣件、SK-2型軌枕和道床板、支承層(或底座)及端梁等組成。軌道結(jié)構(gòu)高度路基地段為815mm,樁板結(jié)構(gòu)以及剛性路基段(5m
2 無砟軌道施工技術(shù)難點(diǎn)
2.1 軌道剛度控制
當(dāng)無砟軌道從橋涵過渡段通過時(shí),需要保證軌道具有良好的剛度。在施工過程中,軌道剛度控制是施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn),對(duì)技術(shù)要求比較高。為了保證結(jié)構(gòu)剛度可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求,過渡段填筑級(jí)配碎石需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分層施工,分層夯實(shí),分層檢測(cè),嚴(yán)格控制填料的壓實(shí)度,且嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工,并進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì),保證其可以達(dá)到施工要求。
2.2 沉降控制
由于高速鐵路無砟軌道的結(jié)構(gòu)是利用扣件進(jìn)行連接的,因此對(duì)地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有著比較高的要求,所以在施工時(shí)做好軌道基礎(chǔ)的沉降控制是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于施工過程中地基基礎(chǔ)會(huì)有變形或沉降的情況出現(xiàn),而且不易把握沉降規(guī)律,導(dǎo)致無砟軌道施工難度增加。
2.3 精度控制
由于無砟軌道對(duì)施工精度要求比較高,如果采用傳統(tǒng)的測(cè)量方法是不能達(dá)到施工要求的,為了保證軌道線路的平順度,提高鐵路工程的施工質(zhì)量,發(fā)展和應(yīng)用高精度的測(cè)量技術(shù)和測(cè)量設(shè)備是非常必要的。在施工過程中,為了保證無砟軌道的平順性,需要一次性成型,并保證結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)固性。但是在實(shí)際施工的過程中,由于一些范要求未能落實(shí)到位,對(duì)無砟軌道工程的施工質(zhì)量造成了比較大的影響。為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,在利用軌道檢測(cè)小車進(jìn)行測(cè)量時(shí),要按照“兩點(diǎn)一線、定點(diǎn)定位”的原則來進(jìn)行定位。在測(cè)定時(shí),距離測(cè)站20~80m的長(zhǎng)度范圍內(nèi)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度比較高,因此順接段長(zhǎng)度和搭接測(cè)量段的長(zhǎng)度要控制在6.26~20m之間,本工程取值為10m,并根據(jù)兩次測(cè)量數(shù)據(jù)和測(cè)量距離來確定具體的長(zhǎng)度。在實(shí)際測(cè)量時(shí),需要準(zhǔn)確的判斷和分析測(cè)站的位置,并做好數(shù)據(jù)的記錄和分析工作。在進(jìn)行精調(diào)時(shí),在被調(diào)整軌道上放置小車,然后利用全站儀跟蹤測(cè)量小車?yán)忡R點(diǎn),并將對(duì)應(yīng)點(diǎn)為軌道的位置顯示出來,并根據(jù)實(shí)際位置和設(shè)計(jì)位置的偏差對(duì)軌道方向進(jìn)行調(diào)整,軌道位置經(jīng)過精調(diào)后要將誤差保持在允許的范圍值內(nèi)。
2.4 線性控制
在無砟軌道施工過程中,線性控制是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了保證線型的平直,保證施工質(zhì)量,需要做好監(jiān)測(cè)工作。此外,還要控制好軌道施工裂縫,對(duì)施工技術(shù)管理制度進(jìn)行完善,做好施工質(zhì)量的監(jiān)測(cè)工作,對(duì)遇到的問題及時(shí)進(jìn)行處理,保證無砟軌道的施工效果。
3 無砟軌道施工技術(shù)難點(diǎn)控制
3.1 無砟軌道測(cè)量精度控制
本工程在進(jìn)行無砟軌道測(cè)量時(shí),使用CPIII平面控制網(wǎng)對(duì)測(cè)量精度進(jìn)行控制,布網(wǎng)形式如圖1所示。在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí),CPIII點(diǎn)號(hào)會(huì)根據(jù)施工里數(shù)的變化進(jìn)行變化,為了保證施工測(cè)量精度,可以在線路右側(cè)使用偶數(shù)號(hào)進(jìn)行編號(hào),在線路左側(cè)使用單數(shù)號(hào)進(jìn)行編號(hào),然后根據(jù)編號(hào)進(jìn)行測(cè)量。另外,為了進(jìn)一步保證測(cè)量精度,需要利用全站儀來保證測(cè)量精度。
3.2 控制基礎(chǔ)沉降
在無砟軌道施工過程中,為了保證列車通行安全性,需要控制好基礎(chǔ)沉降,在保證鐵路可靠性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提升行車的穩(wěn)定性。在進(jìn)行路基基層施工過程中,工作人員要提升思想認(rèn)識(shí),對(duì)施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行確定,科學(xué)的指定施工方案。在開展路基施工時(shí),要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行施工,合理選擇填充料的類型,控制好填充材料質(zhì)量。按照規(guī)范要求對(duì)沉降進(jìn)行觀測(cè),如果路基沉降值超過規(guī)范要對(duì)其原因進(jìn)行分析,并針對(duì)性地采取相應(yīng)的控制措施。路基施工后對(duì)沉降進(jìn)行檢測(cè),確保路基沉降值在規(guī)范范圍內(nèi)時(shí)才可以開展無砟軌道的鋪設(shè)施工。
3.3 控制無砟軌道均衡剛度
在無砟軌道施工過程中,當(dāng)無砟軌道從橋涵段經(jīng)過時(shí),為了保證列車通行條件,需要保證軌道剛度分配的均衡性。在工程設(shè)計(jì)過程中,要做好現(xiàn)場(chǎng)的勘察工作,根據(jù)具體的情況合理地選擇施工材料和施工結(jié)構(gòu)型式。施工過程中,要嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,對(duì)施工方案進(jìn)行落實(shí),控制好施工進(jìn)度,保證無砟軌道均衡剛度,確保每個(gè)部位剛度都可以達(dá)到施工規(guī)范要求。
3.4 線形控制措施
3.4.1 外部幾何尺寸的控制。在對(duì)無砟軌道軌排的外部尺寸進(jìn)行控制時(shí),需要重點(diǎn)做好軌道高程和相對(duì)中線偏差的控制。根據(jù)規(guī)范要求,要將軌道高程誤差和相對(duì)中線誤差控制在2mm內(nèi),也就是說軌道高程實(shí)際值、各處中線和設(shè)計(jì)誤差不能超過設(shè)計(jì)誤差2mm。在無砟軌道施工過程中,保證軌道外部幾何尺寸可以保證軌道平順結(jié)性。在進(jìn)行高程測(cè)定時(shí),會(huì)受螺桿支撐程度、扣件扭矩等因素的影響,因此在進(jìn)行精調(diào)時(shí),要先將高軌設(shè)置高度進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)偏,進(jìn)而降低偏移量。
3.4.2 控制軌排內(nèi)部幾何尺寸。軌排內(nèi)部測(cè)量主要是測(cè)量軌道的相對(duì)平順性。主要對(duì)兩根鋼軌之間的高度差和兩根鋼軌之間的距離進(jìn)行測(cè)量。為了控制好軌排內(nèi)部幾何尺寸,需要通過精調(diào)實(shí)現(xiàn)。但是在測(cè)量過程中,如果溫度變化幅度過大,會(huì)影響儀器的測(cè)量精度。因此在對(duì)靜態(tài)平順性指標(biāo)進(jìn)行精調(diào)時(shí),需要將軌向平順性拓展到鄰近軌枕的相對(duì)指標(biāo)。由于超高主要是鄰近鋼軌高程出現(xiàn)的,因此界定水平也是一樣的,對(duì)軌道進(jìn)行精調(diào)后可以達(dá)到規(guī)定限值1mm時(shí),如果軌道鋪長(zhǎng)后水平偏差會(huì)存在大于超高限值的可能性,遠(yuǎn)比高程、中線等指標(biāo)超高限值的可能性大。
3.4.3 軌頭和軌縫的處理。在無砟軌道施工過程中,一般會(huì)將軌縫保持在15~30mm之間。在進(jìn)行施工時(shí),為了確保大型的設(shè)備可以順利從鋼軌通過,會(huì)將軌縫設(shè)計(jì)為最小值,同時(shí)為了防止鋼軌溫度過高導(dǎo)致鄰近鋼軌之間出現(xiàn)擠壓變形的情況,會(huì)將軌縫設(shè)計(jì)為最大值。根據(jù)本工程的設(shè)計(jì)要求,軌縫之間的間隔距離要求保持在10~15mm之間,因此本軌道工程為小軌縫。考慮到上述因素,在進(jìn)行施工時(shí)要對(duì)軌枕之間的距離進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,并在經(jīng)過相應(yīng)的計(jì)算后才可以選擇橋梁工具軌,使其可以和設(shè)計(jì)配套。這樣一來就會(huì)導(dǎo)致施工工序變得繁瑣,會(huì)增加施工費(fèi)用。整個(gè)設(shè)計(jì)過程要求保證軌枕的穩(wěn)定性以及軌縫間隔距離的合理性。根據(jù)本工程所在地區(qū)的溫差變化情況,要求將軌縫保持在8~10mm之間,在條件允許的情況下,需要將設(shè)計(jì)值調(diào)小。在對(duì)軌枕進(jìn)行微調(diào)試時(shí),軌縫處的誤差很難使用三角平均測(cè)量法測(cè)量出來,所以在測(cè)量工作完成后,還需要使用鋼尺再次測(cè)量一次,將誤差保證在1mm以內(nèi)。
3.5 控制好材料質(zhì)量
在無砟軌道施工過程中,施工材料是影響高速鐵路施工質(zhì)量非常重要的因素。例如砂漿、水泥等材料會(huì)直接影響工程質(zhì)量。由于砂漿、水泥等材料敏感性比較強(qiáng),容易受環(huán)境溫度、工程施工等因素的影響,所以在施工時(shí)要選擇質(zhì)量良好的砂漿和水泥。嚴(yán)把材料的選擇關(guān)、運(yùn)輸關(guān),做好材料的配比試驗(yàn)工作,并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。另外,在材料拌和時(shí),還要選擇合理的攪拌機(jī)械,并根據(jù)拌和要求進(jìn)行拌和施工,以提高計(jì)量的準(zhǔn)確性。
4 結(jié)語
總而言之,無砟軌道高速鐵路施工過程中,為了充分發(fā)揮出無砟軌道的優(yōu)勢(shì),需要施工單位做好施工技術(shù)難點(diǎn)的施工管理,實(shí)施精準(zhǔn)化施工,并做好測(cè)量工作和技術(shù)管理工作。本工程施工后安排了兩輛動(dòng)車進(jìn)行試運(yùn)營(yíng),經(jīng)過試運(yùn)營(yíng)后兩輛動(dòng)車速度在達(dá)到380km/h時(shí)依然可以穩(wěn)定運(yùn)行,施工效果良好。
作者簡(jiǎn)介:何祖金(1982-),男,廣西桂平人,中鐵十六局集團(tuán)第三工程有限公司工程師,研究方向:高速鐵路、高速公路施工管理。
摘要:特高墩是高速鐵路建設(shè)過程中的重要組成部分。文章對(duì)高速鐵路特高墩的主要施工特點(diǎn)進(jìn)行了分析,制定出科學(xué)、合理的高速鐵路特高墩支架模板一體化施工技術(shù)方案,提升了高速鐵路建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量,達(dá)到了提質(zhì)增效的目的。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;特高墩支架模板;一體化施工技術(shù);建設(shè)項(xiàng)目;交通運(yùn)輸
1 概述
高速鐵路是交通運(yùn)輸行業(yè)在發(fā)展過程中的重要組成部分,其在實(shí)際運(yùn)行的速度與其他交通工具相比存在著很大的差距,主要體現(xiàn)在舒適性較高、運(yùn)行速度較快、運(yùn)輸能力較強(qiáng)等,一度成為了深受人們喜愛的交通運(yùn)輸方式之一。為了更好地提升高速鐵路的運(yùn)行質(zhì)量,我國(guó)相關(guān)部門在高速鐵路項(xiàng)目施工中投入了大量的人力、物力、財(cái)力,并通過支架模板一體化施工技術(shù)進(jìn)行施工,只有這樣才能保證高速鐵路項(xiàng)目的質(zhì)量,為人們的日常出行提供良好的保障。
2 高速鐵路項(xiàng)目施工現(xiàn)狀
高速鐵路工程項(xiàng)目在實(shí)際施工期間常常會(huì)因?yàn)槎喾N原因?qū)е鹿こ添?xiàng)目的質(zhì)量提不上去,這對(duì)高速鐵路行業(yè)的發(fā)展與人們?nèi)粘3鲂邪踩珌碚f造成了很大的影響。而影響高速鐵路工程項(xiàng)目質(zhì)量的原因主要有以下三點(diǎn):
2.1 材料檢驗(yàn)工作不規(guī)范
要想保證高速鐵路工程項(xiàng)目施工質(zhì)量,就應(yīng)該做好施工現(xiàn)場(chǎng)的控制工作。在實(shí)際施工期間,工作人員要做好材料的選購(gòu)工作,使用合理的材料進(jìn)行施工,只有這樣才能保證施工質(zhì)量。然而,在實(shí)際施工期間,施工人員并沒有意識(shí)到材料管理工作的重要性,導(dǎo)致材料在擺放時(shí)處于混亂現(xiàn)狀,嚴(yán)重影響了高速鐵路工程項(xiàng)目的正常施工。
2.2 對(duì)質(zhì)量監(jiān)管工作不重視
高速鐵路工程項(xiàng)目在實(shí)際施工過程中,施工人員的質(zhì)量控制意識(shí)較差,沒有按照國(guó)家指定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管工作,這對(duì)高速鐵路工程項(xiàng)目后期的施工來說造成了很大的影響,埋下了一定的風(fēng)險(xiǎn)隱患,嚴(yán)重的話還會(huì)威脅到人們的生命健康安全。另外,高速鐵路工程項(xiàng)目在實(shí)際施工期間質(zhì)量控制的宣傳工作不到位,施工人員無法明確自身的工作職能,沒有意識(shí)到質(zhì)量控制的重要性,導(dǎo)致高速鐵路工程項(xiàng)目存在著較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題。
2.3 施工人員素質(zhì)較低
高速鐵路工程項(xiàng)目在實(shí)際施工過程中,參與人數(shù)較多,其中主要群w就是勞務(wù)人員,這些勞務(wù)工作人員參與施工的時(shí)間較短,經(jīng)驗(yàn)缺乏,綜合素質(zhì)水平與專業(yè)知識(shí)技能較低,沒有受到專業(yè)的培訓(xùn),嚴(yán)重影響了高速鐵路工程項(xiàng)目的質(zhì)量。另外,還有一些施工人員在施工期間僅憑借著自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工,沒有按照國(guó)家指定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,導(dǎo)致高速鐵路工程項(xiàng)目在施工期間存在著一定的安全問題,延緩了施工進(jìn)程,影響施工
質(zhì)量。
3 高速鐵路特高墩主要施工特點(diǎn)
特高墩是高速鐵路工程項(xiàng)目在實(shí)際施工過程中的重要組成部分,而高速鐵路特高墩的主要施工特點(diǎn)包括以下兩點(diǎn):
3.1 施工技術(shù)要求較高
高速鐵路特高墩的施工質(zhì)量會(huì)直接影響整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量,因此其在實(shí)際施工期間應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)施工設(shè)備技術(shù)要求的控制,并嚴(yán)格遵守國(guó)家指定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,只有這樣才能將施工機(jī)械技術(shù)中的真正價(jià)值體現(xiàn)出來。然而,特高墩項(xiàng)目施工期間對(duì)機(jī)械設(shè)備有著較高的依賴性,常常會(huì)受到施工環(huán)境等方面的影響而降低項(xiàng)目的質(zhì)量。為了提升工程項(xiàng)目的質(zhì)量,保證施工進(jìn)度就應(yīng)該同時(shí)使用多個(gè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作,并增加設(shè)備的模版數(shù)量,只有這樣才能更好地滿足高速鐵路特高墩的施工需求。
3.2 施工周期較長(zhǎng)
高速鐵路工程項(xiàng)目在實(shí)際施工期間常常會(huì)受到施工環(huán)境與地理環(huán)境的影響,延長(zhǎng)工程項(xiàng)目的施工期。主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn):(1)高速鐵路特高墩在實(shí)際施工期間所使用的施工材料需要通過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸;(2)高速鐵路特高墩現(xiàn)有的施工模板面積較大,在實(shí)際使用期間會(huì)受到多方面的限制,影響施工的順利進(jìn)行。另外,開始澆筑施工時(shí),由于模板的面積較大,需要將澆筑的高度控制在3m左右,只有這樣才能保證模板可以得到全方面的澆筑。因此在特高墩澆筑期間會(huì)消耗大量的時(shí)間,并在一定程度上增加施工周期;(3)高速鐵路特高墩項(xiàng)目有著難控制的特點(diǎn),墩身較高,在實(shí)際施工期間需要根據(jù)特高墩整體的重心位置設(shè)置對(duì)應(yīng)的施工方案,只有這樣才能保證其在施工期間可以減少重心位移的現(xiàn)象發(fā)生,保證工程項(xiàng)目質(zhì)量。
高速鐵路特高墩結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,施工周期較長(zhǎng),在其實(shí)際施工過程中如果只通過傳統(tǒng)的施工技術(shù)進(jìn)行操作不但不會(huì)縮短施工工期,常常會(huì)因?yàn)槎喾N原因影響整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量。要想從根本上解決這一問題,就需要將現(xiàn)有的施工技術(shù)方案創(chuàng)新、完善,并采用一些施工周期較短、操作簡(jiǎn)單、安全性能較高的施工技術(shù),而支架模板一體化施工技術(shù)就是眾多施工技術(shù)中的重要組成部分,可以有效地縮短工程項(xiàng)目的施工周期,保證施工人員的生命安全。
4 高速鐵路特高墩支架模板一體化施工技術(shù)控制要點(diǎn)
4.1 一體化施工流程
高速鐵路特高墩工程項(xiàng)目在實(shí)際施工期間所采用的支架模板一體化施工技術(shù)的主要施工流程由以下四部分組成:(1)找平承臺(tái)基面,并根據(jù)工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)狀合理安裝第一層模板、支架、人行步梯,為施工人員營(yíng)造一個(gè)良好的施工環(huán)境,只有這樣才能保證特高墩項(xiàng)目的施工工作可以順利進(jìn)行下去;(2)在安裝第二層模板時(shí),首先要安裝一個(gè)簡(jiǎn)易的支架平臺(tái),之后再通過節(jié)門的模式安裝人行步梯;(3)在制作第三層支架模板時(shí),需要根據(jù)工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)狀制定出一個(gè)科學(xué)、合理的施工技術(shù)方案,合理規(guī)范施工全過程,保證所開展的各項(xiàng)工作任務(wù)都可以按照指定要求進(jìn)行。之后,再對(duì)之前已經(jīng)安裝完成的模板與支架進(jìn)行反復(fù)測(cè)試,調(diào)整好模板與支架角度,找出其中存在的問題,并為其制定有效的解決對(duì)策,只有這樣才能將支架模板一體化施工技術(shù)的真正含義體現(xiàn)出來,減少支架與模板偏差的現(xiàn)象發(fā)生;(4)當(dāng)高速鐵路特高墩工程項(xiàng)目在實(shí)際施工期間,要做好第三層直到特高墩模板的安裝工作,并保證前兩層的安裝工序與現(xiàn)階段所開展施工程序一致。之后再施工期間還可以通過翻模法的形式進(jìn)行操作,并將施工全過程的高度控制在8m以內(nèi)。另外,在開展混凝土澆筑工作時(shí),需要保證所完成的澆筑工作具有一次性的特點(diǎn),并將澆筑的高度控制在6m內(nèi),只有這樣才能保證項(xiàng)目的澆筑工作可以順利進(jìn)行下去,保證工程項(xiàng)目的質(zhì)量。在澆筑過程中需要注意的問題是,需要以(6+2)m施工工序?yàn)榛A(chǔ)進(jìn)行操作。
4.2 測(cè)量控制
在對(duì)高速鐵路進(jìn)行立模工作時(shí),需要重復(fù)測(cè)量高速鐵路特高墩墩身模板范圍,并根據(jù)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)狀進(jìn)行墩身模板高度控制,并將模板高度的偏差控制在2mm以內(nèi),只有這樣才能為特高墩項(xiàng)目在以后的施工中打下良好的基礎(chǔ);將高速鐵路特高墩底面的截面輪廓線寬度控制在40cm左右,并通過左右輔助線的形式進(jìn)行墩身底部校正,找出在實(shí)際測(cè)量前存在的不足,及時(shí)為其制定有效的解決對(duì)策,只有這樣才能保證所得出的測(cè)量結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。
高速鐵路特高墩墩身底部截面面積準(zhǔn)確之后,可以通過輪廓放線的形式制定出一項(xiàng)全新的立模邊線,之后再對(duì)已經(jīng)安裝完成的2層墩身模板進(jìn)行測(cè)試,并及時(shí)調(diào)整模板軸線出現(xiàn)的偏差現(xiàn)象。
4.3 模板施工
對(duì)于高速鐵路模板施工工作來說,可以通過以下三種形式進(jìn)行操作:(1)將模板節(jié)點(diǎn)高度控制在≤2m左右,在對(duì)模板高度調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)該將模板的前后節(jié)段通過0.5m或1m長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果特高墩的體積較大,那么也可以根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況來選擇1.5m的節(jié)段進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置。當(dāng)模板的構(gòu)建規(guī)格和相應(yīng)布置處于同一狀態(tài)時(shí),那么特高墩的整面就需要通過槽鋼的形式進(jìn)行布置,并將槽鋼的間距控制在300mm左右,其高度控制在2000mm,只有這樣才能保證模板的施工工作可以順利進(jìn)行下去;(2)一般情況下,模板高度在1.5m時(shí),需要將模板的節(jié)面進(jìn)行全方面調(diào)控,并在其背部設(shè)置三跟節(jié)段,之后以槽鋼為基礎(chǔ)進(jìn)行節(jié)段焊接,只有這樣才能保證焊接結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性,保證工程項(xiàng)目的質(zhì)量;(3)當(dāng)模板節(jié)段高度在2m時(shí),可以通過三角簡(jiǎn)易的支架平臺(tái)進(jìn)行施工。在選擇平臺(tái)材質(zhì)時(shí),可以采用0.8m長(zhǎng)的槽鋼,并將其通過水平衡擔(dān),并在整個(gè)平臺(tái)的端處預(yù)留出垂直式銷孔,之后再選用槽鋼作為整個(gè)斜向防護(hù),之后再通過拴接豎向的防護(hù)的形式與鋼槽進(jìn)行水平放置,為工程項(xiàng)目在后期的施工打下良好的基礎(chǔ)。另外,在對(duì)整個(gè)模板的直徑控制過程中,可以通過圓鋼的形式進(jìn)行操作,并將其鋪設(shè)在模板指定層面上,之后再施工平臺(tái)進(jìn)行連接,從而保證項(xiàng)目的施工工作可以順利進(jìn)行下去。
4.4 墩身輔助施工
對(duì)于墩身的施工工作來說,需要在墩身的外部安裝人行步梯,并保證步梯具有安裝簡(jiǎn)單、固定、容易旋轉(zhuǎn)等特點(diǎn),之后再將其與地基連接,只有這樣才能保證項(xiàng)目的施工工作可以順利進(jìn)行下去。在步梯安裝完成之后,應(yīng)該將整個(gè)步梯的長(zhǎng)度控制在1.5m,寬度為0.6m,厚度為0.4m,為整個(gè)工程項(xiàng)目的正常施工提供保障。
5 結(jié)語
在開展高速鐵路特高墩項(xiàng)目施工時(shí),一定要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支架模板施工,之后再對(duì)已經(jīng)完成的項(xiàng)目進(jìn)行后期驗(yàn)收,找出其中潛在風(fēng)險(xiǎn),并為其制定有效的解決對(duì)策,只有這樣才能保證高速鐵路特高墩項(xiàng)目的施工質(zhì)量,保障工程的安全可靠性。
作者簡(jiǎn)介:趙忠濤(1974-),男,青海西寧人,中國(guó)水利水電第四工程局有限公司工程師,研究方向:施工技術(shù)管理。
1 工程簡(jiǎn)況
1.1 位置關(guān)系
金家?guī)r隧道1#斜井位于江油市境內(nèi),位于線路前進(jìn)方向的右側(cè),與線路交點(diǎn)里程DK452+200。該工區(qū)施工采用無軌單車道運(yùn)輸組織,永久性工程設(shè)計(jì),斜井凈空斷面尺寸為5.0m×5.9m(寬×高)。金家?guī)r隧道1#斜井下穿蘭成渝輸油管道,平面投影相交里程為XD1K0+163,1#斜井與輸油管道垂直距離為28.42m,?準(zhǔn)508蘭成渝輸油鋼管與1#斜井相交縱斷面圖及平面圖如圖1、圖2。
1.2 地質(zhì)描述
1#斜井c蘭成渝輸油管道交叉點(diǎn),上覆6m厚粉質(zhì)粘土,呈褐黃、紫紅色,含少量砂泥巖,中間層為W3強(qiáng)風(fēng)化泥巖夾砂巖,厚度4.1m,質(zhì)軟,屬Ⅳ級(jí)軟石,最底層為W2弱風(fēng)化泥巖夾砂巖。斜井進(jìn)口為強(qiáng)風(fēng)化巖石,穿越段區(qū)域以泥巖夾砂巖為主,弱風(fēng)化,巖體較完整,地表水較發(fā)育,基巖裂隙水較少。
2 施工方案選擇
2.1 常規(guī)鉆爆施工
由于1#斜井洞頂開挖軸線與在役管線的最小距離為28.42m, 1#斜井爆破施工時(shí)必然會(huì)對(duì)在役輸油管道及管道周圍環(huán)境造成擾動(dòng),可能出現(xiàn)的安全隱患?xì)w納為以下幾點(diǎn):
①隧道爆破作業(yè)產(chǎn)生的地震波,超出管道設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)值,對(duì)管道造成直接傷害;
②隧道爆破作業(yè)產(chǎn)生的地震波,沒有對(duì)管道造成直接傷害,但可能會(huì)擾動(dòng)管線周邊土體,造成管道下方隧道內(nèi)圍巖變形及管道周邊土體位移導(dǎo)致管道發(fā)生超過設(shè)計(jì)安全值的沉降。
2.2 機(jī)械開挖
采用機(jī)械開挖可有效減小對(duì)在役管道施工擾動(dòng),但下穿洞段為弱風(fēng)化泥巖砂巖互層,巖體強(qiáng)度高,機(jī)械不易破碎,施工進(jìn)度緩慢,工期壓力大,成本較高,此方案不宜采用。
2.3 靜力爆破
采用靜力爆破與傳統(tǒng)爆破相比,對(duì)在役輸油管道產(chǎn)生的施工擾動(dòng)具有明顯的優(yōu)越性,最安全可靠,但對(duì)于隧道洞身開挖不易做到整體同時(shí)破碎,洞碴粒徑不宜裝車運(yùn)輸,且進(jìn)度緩慢,施工成本高。
2.4 控制爆破
對(duì)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行試爆,得出與工程地質(zhì)及爆破條件相符的爆破地震衰減規(guī)律,獲取符合實(shí)際的K和α值,確定爆破設(shè)計(jì)參數(shù),通過對(duì)斜井所穿越地層巖性的分析、爆破試驗(yàn),調(diào)整和優(yōu)化周邊眼、掏槽眼和掘進(jìn)眼的單孔裝藥量、周邊眼間距、炮眼數(shù)量、單段最大裝藥量,確保施工過程中地震波速可控,達(dá)到安全快速、經(jīng)濟(jì)合理的目的。
以上四種方案分別從安全、進(jìn)度、施工成本、技術(shù)措施等方面綜合比較,下穿在役輸油管道采用控制爆破技術(shù)為最優(yōu)方案。
3 控制爆破設(shè)計(jì)
3.1 控制爆破震動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)及要求
為保證金家?guī)r隧道1#斜井下穿過程中輸油管道安全,經(jīng)過專家及輸油管道公司共同評(píng)審確定到達(dá)輸油管道處的地震波控制標(biāo)準(zhǔn)為≤1.5cm/s。
3.2 爆破設(shè)計(jì)方案
3.2.1 單段最大用藥量的確定
3.2.4 50m范圍內(nèi)下穿段控制弱爆破設(shè)計(jì)
為降低單段炸藥量,減小因爆破產(chǎn)生的地震波速,斜井采取“短進(jìn)尺、弱爆破、臺(tái)階法”進(jìn)行開挖,按照最大單段藥量不大于的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控爆設(shè)計(jì),控爆參數(shù)見表3。
由表3可見,斜井XD1K0+209~XD1K0+111下穿段一次齊爆最大單段用量為3.6kg,小于計(jì)算允許值Qmin (28)=4.3kg,理論上對(duì)在役管線不構(gòu)成直接破壞性,考慮到傳播介質(zhì)的不均勻性,為更加安全起見,該段施工時(shí)整段爆破設(shè)計(jì)按R=28m,最大單段藥量Q■4.3kg進(jìn)行施工,并加強(qiáng)支護(hù)、支護(hù)緊跟,以能更加有效的保障既有管線及隧道施工的安全。
3.2.5 50m范圍外控制爆破設(shè)計(jì)
爆破產(chǎn)生的地震波速是隨距離的增加而加速衰減的,根據(jù)上述計(jì)算,50m范圍以外最大單段藥量增加至Qmax (50)=23.31kg,在確保安全的前提下,為加快施工進(jìn)度,擬采用全斷面法施工,爆破設(shè)計(jì)參數(shù)見表4。
由表4可見,當(dāng)R≥50m斜井洞身段爆破設(shè)計(jì)一次齊爆最大單段用量為16.2kg
4 施工過程監(jiān)測(cè)
4.1 爆破作業(yè)地震波速監(jiān)測(cè)
4.1.1 監(jiān)測(cè)目的及設(shè)備
通過爆破地震波跟蹤監(jiān)測(cè),首先是分析爆破地震波衰減規(guī)律及其對(duì)周圍保護(hù)物的影響,并對(duì)其進(jìn)行安全評(píng)價(jià);其次是根據(jù)爆破地震波監(jiān)測(cè)結(jié)果,指導(dǎo)爆破方案的調(diào)整和優(yōu)化,使到達(dá)管道的爆破地震波速降低到安全范圍內(nèi),同時(shí)實(shí)現(xiàn)隧道開挖快速順利進(jìn)展。
爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)使用L20型爆破測(cè)振儀,每臺(tái)測(cè)振儀有三個(gè)通道,可以配置3個(gè)單向速度傳感器或1個(gè)三分量速度傳感器或1個(gè)三分量加速度傳感器。該儀器自帶液晶顯示屏,現(xiàn)場(chǎng)直接設(shè)置各種采集參數(shù),能即時(shí)顯示波形、峰值和頻率。具有24位A/D轉(zhuǎn)換,采用自適應(yīng)量程。通過USB接口與PC電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,運(yùn)用專用軟件進(jìn)行處理分析及成果出等,并帶有手機(jī)報(bào)警功能,設(shè)制一定振速閥值,若有溢出,自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)短信,進(jìn)行報(bào)警。
4.1.2 監(jiān)測(cè)方法及程序
4.1.2.1 測(cè)點(diǎn)布置
臨近輸油管道的振動(dòng)強(qiáng)度通常與新建隧道爆源所在位置直線距離成線性關(guān)系,等距狀態(tài)下最直觀反映爆破振速。測(cè)點(diǎn)布置如圖5、圖6。
4.1.2.2 測(cè)試頻率
①微震爆破施工開始后,試驗(yàn)爆破按照測(cè)點(diǎn)布置方法每日都進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
②其后,按照測(cè)點(diǎn)布置方法每開挖20m測(cè)試一次。
4.1.2.3 傳感器安裝
在爆破前1小時(shí),按預(yù)定的位置及要求安裝三矢量速度傳感器,其中Z方向鉛直,X方向指向爆源為水平徑向,Y方向?yàn)樗角邢颉?duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào),測(cè)量并記錄震源中心及傳感器的位置與高程。
4.1.2.4 儀器連接與調(diào)試
在爆破前30分種,將采集儀連接各傳感器,記錄傳感器和采集儀編號(hào),設(shè)置參數(shù),選擇合適的開門閥值,確認(rèn)儀器連接、調(diào)試完好。在爆破現(xiàn)場(chǎng)警戒前撤到安全區(qū)域。
4.1.2.5 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
爆破產(chǎn)生的振動(dòng)超過儀器設(shè)定的開門閥值,開始記錄爆破振動(dòng)信號(hào)。爆破警戒解除后,進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)收拾儀器、傳感器與連接線。
4.1.2.6 資料整理
通過計(jì)算機(jī)USB接口與記錄儀連接,傳輸現(xiàn)場(chǎng)記錄的振動(dòng)波形數(shù)據(jù)。使用振動(dòng)分析軟件對(duì)波形進(jìn)行分析處理,分別讀取豎向、水平徑向和水平切向的振動(dòng)峰值、峰值主頻等參數(shù)。
4.1.2.7 振動(dòng)影響評(píng)價(jià)
爆破振動(dòng)評(píng)價(jià)按表1爆破振動(dòng)安全允許振速中交通隧道取低值為控制標(biāo)準(zhǔn)。
①若監(jiān)測(cè)點(diǎn)任一方向的實(shí)測(cè)最大質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度超過相應(yīng)的振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn),則爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度超限,可能或已經(jīng)對(duì)所監(jiān)測(cè)的對(duì)象造成損傷或破壞。
②若監(jiān)測(cè)點(diǎn)所有方向的測(cè)最大質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度均小于相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn),則表明監(jiān)測(cè)對(duì)象不會(huì)受到爆破振動(dòng)損傷,是安全的。
③若實(shí)測(cè)振動(dòng)幅值超限,應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行宏觀調(diào)查,觀察監(jiān)測(cè)對(duì)象是否出現(xiàn)細(xì)微裂縫及已有裂紋寬度及延伸是否發(fā)展、起鼓等損傷現(xiàn)象,必要時(shí)可利用聲波檢測(cè)等手段對(duì)爆破振動(dòng)影響程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.1.3 監(jiān)測(cè)結(jié)論
在金家?guī)r隧道1#斜井開挖掌子面里程XD1K0+208~XD1K0+150進(jìn)行施工爆破振動(dòng)測(cè)試;共測(cè)試次數(shù)為8次,測(cè)試情況見表5。
監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:整個(gè)爆破開挖過程中,管道附近爆破振速均小于設(shè)置限值1.5cm/s,變化趨勢(shì)趨于平穩(wěn),整個(gè)爆破過程中安全可控。
金家?guī)r隧道1#斜井及鄰近輸油管道工程爆破安全監(jiān)測(cè)結(jié)果比較理想,達(dá)到了監(jiān)測(cè)大綱規(guī)定的預(yù)期目的,保證了石油管道在爆破施工期間的安全并對(duì)爆破施工后的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)不會(huì)造成影響,并在西成鐵路工程積累了輸油管道在爆破地震動(dòng)作用下的動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù),有益于研究沿線管道在爆破地震動(dòng)下的動(dòng)力響應(yīng)和動(dòng)力穩(wěn)定性,并對(duì)類似工程具有參考和借鑒作用。
4.2 隧道及管道上方地表位移監(jiān)測(cè)
每個(gè)地表下沉量測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)橫向間距為10m×10m,橫斷面布點(diǎn)應(yīng)結(jié)合地形,橫向布點(diǎn)埋設(shè)在隧道開挖影響范圍內(nèi),共設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)20個(gè),采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行量測(cè),每天觀測(cè)讀數(shù)2次,變形速率控制標(biāo)準(zhǔn)見表6。
各項(xiàng)監(jiān)測(cè)的數(shù)值達(dá)到一定范圍(即:將產(chǎn)生不可接受的負(fù)面影響時(shí))要進(jìn)行“報(bào)警”。報(bào)警系數(shù)F(F=實(shí)測(cè)值/安全控制標(biāo)準(zhǔn)值),當(dāng)F>0.80時(shí),為報(bào)警狀態(tài),當(dāng)達(dá)到報(bào)警值時(shí),應(yīng)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,采取必要的加強(qiáng)措施。
經(jīng)沉降觀測(cè)分析,最大變形速率1.5mm/d,最大累計(jì)沉降量3.5m。通過對(duì)管道周邊沉降觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表分析,充分考慮測(cè)量精度、測(cè)量誤差影響,采用新奧法施工,隧道開挖對(duì)管道基本不造成沉降影響。
5 結(jié)束語
在我國(guó)大規(guī)模的高速鐵路網(wǎng)建設(shè)中,尤其在西南地區(qū)油氣資源豐富,油氣管線密集的區(qū)域,必將還會(huì)遇到此類情況,本文通過對(duì)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行試爆,得出與工程地質(zhì)及爆破條件相符的爆破地震衰減規(guī)律,獲取符合實(shí)際的K,α值,計(jì)算出了單段最大藥量,進(jìn)一步優(yōu)化爆破參數(shù),對(duì)隧道爆破作業(yè)產(chǎn)生的地震波速進(jìn)行監(jiān)測(cè),提出修正和改進(jìn)方案,嚴(yán)格控制爆破引起的最大地震波速度使之符合石油管道產(chǎn)權(quán)單位要求(≤1.5cm/s),節(jié)約施工資源,加快施工進(jìn)度,保證了石油輸油管道的安全運(yùn)行,確保隧道施工順利完成。
【摘要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,為滿足道路交通運(yùn)輸需求,必須重視高速鐵路橋梁施工質(zhì)量問題。大體積混凝土施工在橋梁承臺(tái)施工中的應(yīng)用,可有效提升路面承載力、耐久性,將大大提升列車運(yùn)行的安全性、舒適度。為此,本文通過具體工程案例,對(duì)高速鐵路橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工工藝進(jìn)行了分析與探究。
【關(guān)鍵詞】高速鐵路;橋梁承臺(tái);大體積混凝土
作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展與人民生活服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施,道路工程是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力與現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升,我國(guó)鐵路工程建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U大。大體積混凝土施工作為高速鐵路橋梁施工的重要內(nèi)容之一,為確保工程建設(shè)整體質(zhì)量,施工企業(yè)必須嚴(yán)格遵循工程實(shí)際情況,充分了解大體積混凝土的相關(guān)含義,規(guī)范施工流程,只有這樣才能延長(zhǎng)工程使用壽命,提升行車安全性,實(shí)現(xiàn)鐵路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
一、工程案例
某高鐵工程選取無砟軌道為路線,350km為其設(shè)計(jì)時(shí)速,其中5到9號(hào)墩跨河流,設(shè)計(jì)為連續(xù)剛構(gòu),其中6、7號(hào)主墩基礎(chǔ)選取250cm直徑鉆孔樁12根,低樁承臺(tái)為承臺(tái)設(shè)計(jì),23.5mX17mX5m為其尺寸,1997.5 m?為混凝土量,大體積混凝土施工為主橋承臺(tái)類型。
二、高速鐵路橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工工藝
我國(guó)鐵路工程長(zhǎng)期以來都具備載重大、安全、舒適等優(yōu)勢(shì),使其在交通經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)環(huán)境下發(fā)揮著重要的作用。大體積混凝土技術(shù)作為橋梁承臺(tái)施工的重要技術(shù),其施工技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量。為此,本文通過具體工程案例,做好施工材料準(zhǔn)備,規(guī)范施工流程,只有這樣才能全面提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。
1、施工準(zhǔn)備
施工前期,設(shè)計(jì)單位進(jìn)行技術(shù)交底需在高鐵橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工前期進(jìn)行,應(yīng)確保具備完整的設(shè)計(jì)文件、圖紙與資料。要求各結(jié)構(gòu)層施工質(zhì)量必須與我國(guó)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符。在做好大體積混凝土施工準(zhǔn)備工作后,需按照施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、地形等條件在場(chǎng)地范圍內(nèi)進(jìn)行場(chǎng)地布設(shè)。且合理配置機(jī)械設(shè)施,要求集中放置施工材料。在施工材料進(jìn)場(chǎng)后,需進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量檢測(cè),確保其合格性。
2、大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)
根據(jù)工程實(shí)際情況,施工過程中可選取低熱水泥,需進(jìn)行粉煤灰適量添加。相比水泥用量,粉煤灰用量為其30%到40%之間,選取C35抗腐蝕性混凝土作為混凝土材料。如混凝土強(qiáng)度、坍落度符合施工規(guī)定的基礎(chǔ)上,需對(duì)摻合料、骨料添加量盡可能提升,以此對(duì)單方混凝土水泥用量有效減少。該橋梁需在每立方300千克以下控制大體積混凝土水泥用量,其配合比應(yīng)以實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果為主。施工前期,水化熱驗(yàn)算、測(cè)定可由工程施工相關(guān)部門進(jìn)行。按照試驗(yàn)結(jié)果,可在160到200mm內(nèi)進(jìn)行坍落度控制,在24小時(shí)內(nèi)控制混凝土初凝時(shí)間。
3、開挖承臺(tái)基坑
樁基施工前開挖承臺(tái)基坑需基本完成,且選取墊層混凝土硬化。完成樁基施工后,承臺(tái)邊線可選取全站儀放出,并將雜物清理干凈,樁頭需將設(shè)計(jì)標(biāo)高位置開鑿,將浮漿清理干凈,樁基需實(shí)施質(zhì)量檢測(cè),如無損檢測(cè)等。同時(shí),承臺(tái)縱、橫向軸線、4角點(diǎn)位可通過全站儀放出,邊線需由墨線彈出。承臺(tái)基底施工中,其范圍必須在基礎(chǔ)范圍以外,需多出50cm,清理干凈墊層混凝土上方雜物后,需徹底清洗表層,直至新鮮混凝土面露出,特殊情況下,應(yīng)鑿毛墊層混凝土。
4、加工及安裝鋼筋
第一,根據(jù)施工規(guī)定,對(duì)鋼筋進(jìn)行準(zhǔn)確編號(hào),隨后做好配料、下料工作,準(zhǔn)確定位鋼筋位置,且做好綁扎工作。鋼筋搭接是可選取直螺紋套筒進(jìn)行鋼筋(直徑20mm以上)連接,以此縮短施工時(shí)間。承臺(tái)混凝土澆筑施工前,需綁扎好所有墩身直立鋼筋。完成安裝鋼筋工作后,需根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行各類預(yù)埋件安裝,局部遺漏現(xiàn)象不能出現(xiàn)。且進(jìn)行測(cè)溫、測(cè)應(yīng)力元件安裝。
第二,由于該工程主墩具有特殊性,需將預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)設(shè)置到承臺(tái)位置,鋼筋施工前,當(dāng)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋之間存有矛盾,需進(jìn)行普通鋼筋挪移,確保預(yù)應(yīng)力鋼筋具有準(zhǔn)確位置。選取塑料波紋管作為預(yù)應(yīng)力管成孔材料,施工時(shí)管道不得于電焊等相接觸,尤其在焊接定位鋼筋網(wǎng)時(shí)必須加以重視。相比主管,波紋管接頭應(yīng)大一些,選取膠帶將接縫位置纏繞好,避免漏漿情況出現(xiàn)。0.5m為定位網(wǎng)之間的距離,焊接承臺(tái)鋼筋應(yīng)具有穩(wěn)固性。需將芯棒穿入波紋管內(nèi),需進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道重量增加,避免波紋管上浮現(xiàn)象出現(xiàn)在澆筑混凝土過程中,芯棒需在完成混凝土澆筑后、初凝完成后進(jìn)行,隨后將鋼絞線穿入。
5、安裝循環(huán)冷卻水管
為保證澆筑混凝土后具有良好質(zhì)量,水泥水化熱最高溫升值減小,混凝土溫差可有效降低,防止貫穿裂縫由于溫度產(chǎn)生,且能夠?qū)Y(jié)構(gòu)物內(nèi)部溫度有效降低,對(duì)內(nèi)外溫度差進(jìn)行有效減少,防止表面裂縫產(chǎn)生。承臺(tái)大體積混凝土施工時(shí),冷卻管需按照水化熱計(jì)算結(jié)果設(shè)置。選取鋼管(直徑50)為冷卻管,選取絲扣進(jìn)行冷卻水管接頭連接,需固定接頭位置,避免因外部原因出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,隨后固定其他位置。通水檢查后,需及時(shí)解決漏水問題,隨后將上層鋼筋、冷卻水管安裝好。
6、制作、安裝模板
安裝模板前,選取磨光機(jī)把模板表面銹跡清理干凈,并將一層淺色脫模劑涂刷到模板表面,在鋼筋附近互相錯(cuò)開相同位置強(qiáng)度一致的混凝土小墊塊,布設(shè)時(shí)1m2需進(jìn)行4塊以上設(shè)置,綁扎需具有穩(wěn)固性,且根據(jù)施工規(guī)定進(jìn)行墊塊厚度大小控制。選取墩身鋼模板拼接組合承臺(tái)模板,接縫選取海綿條封堵,接縫位置可選取封箱膠帶進(jìn)行封堵,避免漿液遺漏,通過圓鋼、承臺(tái)底作為拉桿,焊接承臺(tái)中部與承臺(tái)頂部,以此形成整體,選取雙螺帽作為拉桿,選取鋼管支撐為模板外側(cè)。
7、混凝土澆筑
覆蓋、遮擋混凝土選取的原材料,防止暴曬,為達(dá)到溫度降低的作用也可通過灑水施工。混凝土通過冷卻水進(jìn)行攪拌施工,以此將入模溫度有效降低,特殊情況下,混凝土攪拌可選取冰水。通過棉布進(jìn)行混凝土運(yùn)輸車進(jìn)行覆蓋,將冷卻水管設(shè)置到承臺(tái)內(nèi)部,利用循環(huán)水對(duì)混凝土內(nèi)部溫度有效降低。選取塑料薄膜、麻袋進(jìn)行混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)保溫施工,以此將混凝土內(nèi)外溫度差異進(jìn)行有效減短。
澆筑混凝土前,其高程可選取水平儀測(cè)定,澆筑混凝土?xí)r控制標(biāo)高可選取承臺(tái)頂層進(jìn)行小鋼筋頭焊接,復(fù)測(cè)墩身預(yù)埋鋼筋時(shí)可選取的儀器為全站儀,隨后承臺(tái)底表面可通過清水將泥土除去,且做好保濕工作。
在當(dāng)天溫度最低時(shí)間段澆筑大體積混凝土,向現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)至?xí)r可通過混凝土罐車,其中一些可通過混凝土攪拌運(yùn)輸車直接出料到串筒,其他罐車則需向混凝土輸送泵內(nèi)倒入混凝土,混凝土可通過混凝土輸送泵向模板送入,以此對(duì)承臺(tái)距離遠(yuǎn)的混凝土實(shí)施澆注作業(yè)。且根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)工程量的多少進(jìn)行振搗施工。150方為混凝土每小時(shí)供應(yīng)量,具有較小數(shù)量,由此可見澆注混凝土可由承臺(tái)中間重復(fù)性下料,隨后擴(kuò)散到附近,施工方式以臺(tái)階法為主,在下層混凝土初凝前,覆蓋作業(yè)不得間斷,30cm為各層覆蓋厚度,避免混凝土分層現(xiàn)象出現(xiàn)。混凝土可選取插入式振搗器施工,一般振搗作業(yè)需分層進(jìn)行,振搗混凝土間隔距離為30cm,振搗施工中上一層向下一層插入8到10cm。測(cè)溫元件、預(yù)埋件及鋼筋等材料不得于振搗棒相接觸。澆筑混凝土的時(shí)間一般為2到3天,澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r,冷卻管需層層覆蓋,以此對(duì)完成澆筑混凝土的水化熱進(jìn)行有效降低,進(jìn)而達(dá)到混凝土內(nèi)部溫度下降的作用。隨后將混凝土表面泌水清理干凈,通過二次抹面壓實(shí)方式在混凝土初凝前期與混凝土預(yù)沉后期施工,防止收縮裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)在混凝土表面。
8、養(yǎng)護(hù)
抹壓混凝土表面后需進(jìn)行雙層塑料薄膜覆蓋作業(yè),以此將混凝土過多拌和水清理干凈,以此達(dá)到養(yǎng)護(hù)混凝土的作業(yè),終凝后需進(jìn)行無紡布覆蓋,且做好灑水養(yǎng)護(hù)工作。當(dāng)2.5Mpa為混凝土強(qiáng)度后,需將模板拆除,隨后再進(jìn)行2周以上覆蓋養(yǎng)護(hù)。地面下方位置,需做好回填施工(預(yù)應(yīng)力部位除外)。地面上方位置需做好覆蓋施工,不能在陽光、風(fēng)等情況下長(zhǎng)期暴露。保溫重點(diǎn)、難點(diǎn)為插筋位置,因此必須做好覆蓋工作,避免因溫度問題影響施工質(zhì)量。嚴(yán)格遵循混凝土內(nèi)表溫差、降溫速率具體情況做好養(yǎng)護(hù)工作,需分層逐個(gè)拆除保溫覆蓋層。
9、測(cè)溫
為對(duì)大體積混凝土溫度實(shí)際變化情況進(jìn)行充分掌握,需對(duì)大體積混凝土施工中溫差影響程度進(jìn)行分析,也可通過常規(guī)測(cè)溫手段,布點(diǎn)檢查承臺(tái)混凝土各個(gè)位置,避免開裂現(xiàn)象出現(xiàn)。如何布設(shè)大體積混凝土澆筑塊體溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)能否將混凝土塊體內(nèi)外溫差變化情況進(jìn)行真實(shí)反映。根據(jù)工程具體情況,可進(jìn)行若干測(cè)點(diǎn)設(shè)置,澆筑混凝土前,需由承臺(tái)頂通過50角鋼向承臺(tái)底垂直放置,且在底板鋼筋位置進(jìn)行固定。隨后在角鋼內(nèi)側(cè)固定溫度傳感器,避免對(duì)其造成嚴(yán)重?fù)p害。通過膠帶對(duì)長(zhǎng)度不一的測(cè)溫線進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)注,以此為深度區(qū)分提供方便。利用塑料帶將測(cè)溫線插頭罩好,確保其綁扎穩(wěn)固性。
三、結(jié)束語
綜上所述,為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,必須做好基礎(chǔ)建設(shè)工作。承臺(tái)大體積混凝土施工控制技術(shù)作為高速鐵路橋梁工程建設(shè)的重要技術(shù)之一,為全面提升工程安全性與質(zhì)量,需根據(jù)實(shí)際工程案例,做好配合比設(shè)計(jì)工作,規(guī)范施工工藝,提高質(zhì)量控制水平,且滿足交通需求及路網(wǎng)規(guī)劃要求的目的。
摘 要:本文簡(jiǎn)要介紹了高速鐵路接觸網(wǎng)檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù),并研究了檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用方法,比如動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)、靜態(tài)檢測(cè)技術(shù)、聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測(cè)技術(shù)等,以期為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;接觸網(wǎng);檢測(cè)技術(shù)
在高速鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)作過程當(dāng)中,可能會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題,進(jìn)而增加其工作風(fēng)險(xiǎn)。而運(yùn)用檢測(cè)相關(guān)的先進(jìn)技術(shù),可以防止問題的發(fā)生,并提高接觸網(wǎng)的性能。因此針對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)展開研究,具有重要意義。
1 高速鐵路接觸網(wǎng)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)
(1)接觸線高度檢測(cè)技術(shù)。在接觸網(wǎng)當(dāng)中,針對(duì)接觸線高度進(jìn)行檢測(cè),可以使用角位移測(cè)量的方法。把傳感器裝置于受電弓的下部框架上,和主軸連接,采用標(biāo)定歸算法,算出接觸線高度。在具體操作時(shí)還可以使用激光測(cè)距法,將受電弓裝于下部,從而使激光光束能夠于滑板位置進(jìn)行反射,最終算出接觸線動(dòng)態(tài)高度。這一方式精度較高,缺點(diǎn)是會(huì)受到陽光影響。但利用檢測(cè)技術(shù)可以調(diào)節(jié)好接觸線高度,保障高速鐵路運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。
(2)接觸線拉出值檢測(cè)技術(shù)。首先要安裝好檢測(cè)器,并確保其不和接觸線直接相連,且利用電磁產(chǎn)生的感應(yīng),檢測(cè)到拉出值數(shù)據(jù)。當(dāng)微電子靠近接觸線,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,把電壓信號(hào)傳送出去。這類檢測(cè)裝置不易遭受環(huán)境條件影響,檢測(cè)器每個(gè)之間留出20毫米,裝置于受電弓中間兩側(cè)處。把從中間算起第十個(gè)檢測(cè)器的信息代碼輸送到計(jì)算機(jī),進(jìn)行變換處理之后,就可以得到最終接觸線的拉出值。在此運(yùn)用過程中,要注重拉出值的使用,保障數(shù)據(jù)的精確性,以免影響到檢測(cè)結(jié)果。
(3)弓網(wǎng)接觸壓力檢測(cè)技術(shù)。弓網(wǎng)和接觸線在運(yùn)作時(shí)候是同一個(gè)共生體,此二者相互接觸可以讓鐵路機(jī)車獲得電能。如果接觸壓力不精確,受弓網(wǎng)就可能產(chǎn)生意外磨損或是接觸不良等狀況,進(jìn)而引發(fā)供電斷續(xù)現(xiàn)象,甚至燒毀。采用該項(xiàng)技術(shù),可以檢測(cè)出弓網(wǎng)接觸時(shí)產(chǎn)生的性能方面問題,這時(shí)可以安裝相應(yīng)的檢測(cè)裝置,將其放在電弓滑板的四角位置,并裝上四個(gè)檢測(cè)器。要保證四角點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)值相一致,這樣才可確定弓網(wǎng)接觸壓力的確切數(shù)值。
(4)接觸線磨損檢測(cè)技術(shù)。在接觸網(wǎng)當(dāng)中,接觸線磨損引發(fā)了底部斷面的變化,使得接觸面e平均數(shù)值上升。而接觸線所接觸到的位置并非是氧化類型,所以發(fā)生光反射率的方位較高,可以使用攝像機(jī)進(jìn)行輔助分析,以獲得激光照亮接觸面的光強(qiáng)度變化情況。這樣可以較為準(zhǔn)確地檢測(cè)出接觸線是否產(chǎn)生磨損。若是磨損已經(jīng)發(fā)生,就可使用相應(yīng)的技術(shù)找到具體的位置并檢查出實(shí)際情況,從而采取措施進(jìn)行處理。
2 檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用
(1)動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用。該技術(shù)通常用于高速鐵路接觸網(wǎng)安裝完工之后,檢查接觸網(wǎng)的實(shí)際情況,并檢測(cè)其低速動(dòng)態(tài)功能。在此過程中,一般會(huì)用到熱滑試驗(yàn)法,等到其空載運(yùn)行至正常狀態(tài)后,對(duì)接觸網(wǎng)和弓網(wǎng)展開檢測(cè)。并且也要檢測(cè)當(dāng)高速鐵路車組開始運(yùn)作后,是否產(chǎn)生拉弧情況。將該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用于高速鐵路網(wǎng)檢測(cè)過程中,能夠提高檢測(cè)質(zhì)量,并具備了整體性、全面性的優(yōu)點(diǎn),可以滿足高速鐵路接觸網(wǎng)檢測(cè)的總體需要。這一技術(shù)可以進(jìn)行受電弓運(yùn)作加速度測(cè)量、動(dòng)態(tài)接觸壓力測(cè)量、視頻記錄、受流檢測(cè)、離線率數(shù)據(jù)檢測(cè)等,因此可以維護(hù)好接觸網(wǎng)的安全[2]。
(2)靜態(tài)檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用。把靜態(tài)檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用于高速鐵路接觸網(wǎng),主要是在安裝環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,檢測(cè)出接觸網(wǎng)的構(gòu)造和幾何數(shù)據(jù)等。在檢測(cè)時(shí)要控制好接觸網(wǎng)的導(dǎo)線高度以及拉出值等,并采用界限檢測(cè)車、多功能激光接觸網(wǎng)測(cè)量?jī)x等,對(duì)于高速鐵路接觸網(wǎng)展開無接觸靜態(tài)檢測(cè)。這項(xiàng)技術(shù)不會(huì)影響到接觸網(wǎng),也不會(huì)對(duì)其造成損壞,屬于相對(duì)安全的技術(shù)。在運(yùn)用過程中要結(jié)合接觸網(wǎng)的實(shí)際建造情況,充分做好物理參數(shù)和幾何參數(shù)的檢測(cè)工作。此項(xiàng)技術(shù)安全性、穩(wěn)定性較強(qiáng),通常可用于高速鐵路接觸網(wǎng)的全面檢測(cè),并可做好預(yù)防工作,以免相關(guān)事故的影響擴(kuò)大。
(3)聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測(cè)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以針對(duì)高速鐵路接觸網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè),整體性較強(qiáng)。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組的安全性能檢測(cè)、平穩(wěn)性能檢測(cè)以及運(yùn)作舒適度檢測(cè),此外還能檢查牽引供電系統(tǒng)和接觸網(wǎng)是否具備足夠的穩(wěn)定性。在運(yùn)用這一技術(shù)時(shí),要重點(diǎn)檢測(cè)接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)備選用等是否滿足相關(guān)規(guī)定,并檢查接觸網(wǎng)在路基、橋梁等方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),保障接觸網(wǎng)的安全。這一技術(shù)針對(duì)接觸網(wǎng)全線當(dāng)中的子系統(tǒng),例如運(yùn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和配合子系統(tǒng)等,可以完善好檢測(cè)及調(diào)試的有關(guān)工作,以免接觸網(wǎng)出現(xiàn)問題[3]。
3 結(jié)束語
隨著高速鐵路迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)交通運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)得到了一定完善。要進(jìn)一步提高其安全性和穩(wěn)定性,就要積極對(duì)接觸網(wǎng)的關(guān)鍵檢測(cè)技術(shù)展開研究,以促進(jìn)高速鐵路的繁榮發(fā)展。
作者簡(jiǎn)介:吳帥(1989-),本科,助理工程師。