遂渝线无砟轨道综和技术研究PPT课件

1 遂渝线无砟轨道综合施工技术研究 中铁八局集团有限公司2007年12月 2 目录 一 工程概况二 科研项目概况三 项目研究主要内容及创新点 一 无砟轨道路基综合施工技术研究 二 无砟轨道现浇整孔箱梁施工技术研究 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 四 大跨桥上纵连板式无砟轨道综合施工技术研究 五 100m长定尺钢轨铺设施工技术研究四 社会效益和经济效益 3 一 工程概况 遂渝线无砟轨道综合试验段位于重庆市北碚区 是遂渝线引入重庆枢纽工程的重要组成部分 试验段起于桐子林隧道出口 止于蒋家大桥 即DK125 676 DK138 893 全长13 217正线千米 与襄渝线引入工程并修地段5 48千米 折合单线18 697千米 站场有碴轨道1 95单线千米 4 一 工程概况 路基总长5 38km 区间路基3 89km 站场路基1 49km 各种路基过渡段23处其中路堤累积长度2 46km 路堤最大边坡高度17m 路堑累积长度2 92km 路堑最大边坡高度40m 5 一 工程概况 桥梁3座 711 42延长米嘉陵江特大桥总长450 7m 连续刚构 95 168 85 简支T梁三孔 32 2 24 张家院子中桥简支箱梁24 32 2 长101 2m 纸厂沟大桥简支箱梁24 6 长159 52m 6 一 工程概况 隧道4座6990延长米龙凤隧道5217m 湾里头隧道217m 二岩隧道987m 木鱼山隧道569m 7 一 工程概况 蔡家会让站1座 4股道8组道岔 8 一 工程概况 综合试验段全部核心技术具有完全自主知识产权 试验段有板式 双块式和轨枕埋入式三种无砟轨道结构型式 板式轨道和双块式轨道在隧道 桥梁 路基上均有铺设 轨枕埋入式无砟轨道则应用于道岔区 9 一 工程概况 板式轨道包括CRTS 型 共16个规格品种 1761块 铺设7947延米 轨道板的类型有双向预应力平板 预应力框架板 普通平板 普通框架板 减振板 绝缘板与非绝缘板 过渡板 凸台板 纵连板等 长度有4930 4856 3920 分别铺设在路基 隧道 桥梁等不同结构物上 所有轨道板都是由中铁八局在工地预制场生产的 10 一 工程概况 不同地段板式无砟轨道 隧道内CRTS 型纵连板 桥上CRTS 型纵连板 路基上CRTS 型平板 桥上CRTS 型框架板 11 一 工程概况 双块式轨道为CRTS 型 共有TB TB TB 三种类型的轨枕 均为无挡肩双块式 在遂渝线累计铺设双块式轨枕12000余根 8481延米 分别铺设在路基 隧道 桥梁等不同结构物上 轨枕由铁科院设计 中铁八局桥梁公司生产 12 一 工程概况 路基上 桥上 隧道内 桩板结构 不同地段双块式无砟轨道 13 一 工程概况 道岔区采用长枕埋入式无砟轨道 共铺设岔枕1200余根 736延米 岔枕由铁二院与中铁八局联合设计 中铁八局预制生产 这是国内首次研发的无砟岔枕 8组可动心轨无砟道岔 2组18号客专道岔 2组18号客混道岔 4组12号客混道岔 均为铁道部科技创新产品 由中铁八局在现场铺设 这也是国内首次铺设无砟道岔 14 一 工程概况 无砟岔枕 12 客混无砟道岔 18号客专无砟道岔 预组装道岔 15 二 科研项目概况 2004年9月 铁道部决定在遂渝线建设无砟轨道综合试验段 以系统地研究解决不同类型的无砟轨道结构 不同路基 不同路基过渡段的结构以及桥梁和路基变形对无砟轨道的影响 系统地研究无砟轨道对信号系统的适应性等关键技术 为在我国客运专线建设中研究 推广具有自主创新的无砟轨道技术积累经验 16 二 科研项目概况 综合试验段科研工作由铁道部科技司组织 中铁八局作为工程项目的责任主体 承担了遂渝线无砟轨道综合试验段的部分线下工程和全部无砟轨道工程的施工任务 2005年与铁道部科技司签定了两项部级重大科研项目合同 遂渝线无砟轨道施工技术及配套装备的研究 合同号 2005K004 F G 遂渝线100m长定尺钢轨铺设及施工技术研究 合同号 2005K004 G G 按照合同要求 结合试验段的施工 课题组对 无砟轨道综合施工技术 进行了一系列的细化研究 划分了多个子课题 17 二 科研项目概况 2006年12月试验段顺利建成 目前除路基沉降长期观测以外 科研工作已经全部结束 2007年1月由铁科院牵头进行了综合实车试验 动车组 货物列车试验最高时速分别达到了232和141千米 结果表明综合试验段的各项性能指标均达到或超过了设计要求 动车视频 动车组试验 货物列车试验 18 二 科研项目概况 2007年3月铁科院在北京召开专门会议 讨论通过了 遂渝线无砟轨道试验段综合试验总报告 其结论如下 通过运用综合施工技术 使无砟轨道一次施工成型并达到高精度要求 轨道状态具有高平顺性 高稳定性 2007年1月5日 10日 在成都铁路局的组织实施下 铁科院组织了铁二院 中南大学 中铁西南院 西南交大 通号设计院等单位进行了 遂渝线无砟轨道试验段综合试验 综合试验证明 在土质路基首次铺设的无砟轨道 工后沉降控制措施有效 在结构主跨168m的大跨连续刚构及简支T形梁桥上铺设的全桥纵连板式无砟轨道 突破了大跨度桥上铺设无砟轨道的限制 无砟轨道扣件系统绝缘性能良好 各项性能指标满足技术要求 19 二 科研项目概况 12号和18号无砟轨道可动心轨道岔及配套的转换设备 满足技术要求 无砟轨道条件下采用的综合接地系统技术 效果明显 我国铁路自主研发的铺设在不同基础上的普通板式 框架型板式 纵连板式 双块式和岔区轨枕埋入式等无砟轨道结构的动力性能能够满足客 货列车运行的安全性 平稳性要求 遂渝线无砟轨道试验段的工程建设和综合试验的成功 表明了我国铁路无砟轨道技术已取得了较系统的研究成果和多项创新 对今后无砟轨道技术的研究 发展 再创新和客运专线建设具有重要意义 铁道部领导 专家以及两院院士考察团 2006年4月15日9位院士考察了试验段工程 对试验段的建设给予了高度评价 中国首条无砟轨道设计和建造技术达到世界先进水平 试验段的成功建设 实现了中国高速铁路工程建造技术的重大突破 为中国开展高速铁路建设提供了强有力的技术支撑 在中国铁路建设史上树起了一座里程碑 20 三 项目研究主要内容和创新点 本研究项目分为五个子课题 1 无砟轨道路基综合施工技术研究2 无砟轨道现浇整孔箱梁施工技术研究3 无砟轨道道床综合施工技术研究4 大跨桥上纵连板式无砟轨道综合施工技术研究5 100米长定尺钢轨铺设施工技术研究 21 三 项目研究主要内容和创新点 本项目主要创新点 1 首次在国内突破路基上铺设无砟轨道难题 2 首次突破大跨桥上铺设无砟轨道限制 3 首次铺设无砟轨道道岔 4 首次掌握无砟轨道采用谐振式轨道电路传输技术 5 首次在无砟轨道上采用100米长定尺钢轨铺设跨区间无缝线路 6 首次成区段建成无砟轨道铁路 22 三 项目研究主要内容和创新点 一 无砟轨道路基综合施工技术研究土质路基上成区段铺设无砟轨道在我国尚无先例 强化基底设计 控制路基工后沉降是路基施工技术研究的重点 主要内容包括 软土地基施工技术 过渡段施工技术 A B组填料生产及施工技术 红层泥岩改良施工技术 路基压实及检测施工技术 路基沉降观测技术 23 三 项目研究主要内容和创新点 1 无砟轨道软土地基施工技术采用五种路基结构形式控制路基沉降 桩板 桩网 CFG桩 强夯 红层泥岩改良换填 其中桩板结构为创新技术 一 无砟轨道路基综合施工技术研究 旋挖钻挖孔 CFG桩 强夯 24 三 项目研究主要内容和创新点 一 无砟轨道路基综合施工技术研究 桩板路基 桩网路基 25 三 项目研究主要内容和创新点 2 无砟轨道过渡段的处理及施工技术 过渡段主要形式有路遂 路桥 路涵过渡段以及路堤与路堑过渡段 有砟与无砟过度段等 主要考虑不同路段的刚度匹配 对无砟轨道行车舒适度有较大影响 一 无砟轨道路基综合施工技术研究 路隧过渡段 路涵过渡段 路桥过渡段 26 三 项目研究主要内容和创新点 一 无砟轨道路基综合施工技术研究 3 无砟轨道A B组填料的技术标准与生产工艺技术标准由课题组研究制定 设计院批准执行 4 红层泥岩改良生产工艺与施工技术添加石灰改良红层泥岩土质 红层泥岩改良换填技术的成功 在西南地区有较高的应用推广价值 A B组填料 红层泥岩填筑 27 三 项目研究主要内容和创新点 一 无砟轨道路基综合施工技术研究 5 无砟轨道路基压实施工工艺 采用了振动碾压和冲击碾压工艺 6 无砟轨道路基检测技术 K30 Ev2 Evd空隙率n 冲击碾压 K30检测 EV2检测 28 三 项目研究主要内容和创新点 一 无砟轨道路基综合施工技术研究 7 路基沉降观测技术 根据 无碴轨道铺设条件评估技术指南 的规定 路基 桥 涵工后沉降值不大于15mm 过渡段不同结构物间的差异沉降不大于5mm 沉降引起沿线路方向的折角不大于1 1000 现场采用埋设沉降板和剖面管的方法进行观测 课题组自行开发了观测软件 使用方便 预测准确 2006年10月铁道部组织专家在现场一次通过了评估路基验收 至07年8月线路正式运营4个月之后 路基工后沉降 不均匀沉降和差异沉降的最大值分别为 8mm 3mm 20m 1mm 且06年12月以来沉降趋于稳定 沉降板 剖面管 29 三 项目研究主要内容和创新点 二 无砟轨道现浇整孔箱梁施工技术研究 遂渝线无砟轨道综合试验段张家院子中桥 1 24m 2 32m 简支箱梁 纸厂沟大桥 6 24m 简支箱梁 是首次实施无砟轨道大吨位现浇简支箱梁施工 对于探索今后无砟轨道现浇桥梁施工方法有积极意义 主要技术包括 高强耐久性混凝土配合比研究 箱梁变形控制及支撑体系研究 高位落梁施工技术研究 无级调高盆式橡胶支座使用安装技术研究 30 三 项目研究主要内容和创新点 二 无砟轨道现浇整孔箱梁综合施工技术研究 1 本技术适用于箱梁不便预制架设 不宜采用移动模架施工的地段 2 箱梁变形控制及支撑体系研究 无砟轨道对箱梁变形有严格的要求 3 4 10000 现浇梁的线形控制支撑体系变形及其基础沉降控制均为毫米级 设计 施工难度大 31 三 项目研究主要内容和创新点 二 无砟轨道现浇整孔箱梁综合施工技术研究 3 高位落梁施工技术研究 按照设计要求 为控制梁体自身扭力 采用三点平面落梁法 技术要求高 4 无级调高盆式橡胶支座使用安装技术研究 该支座是我国自主创新产品 当桥墩沉降后可向支座内充填聚胺脂橡胶 将梁体自动顶起 无需拆除支座 国内在遂渝线是首次使用 32 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 无砟轨道道床是无砟轨道的重要组成部分 其综合施工技术主要研究内容包括 板式道床 双块式道床和无砟道岔施工技术 无砟岔枕开发技术 适用于ZPW 2000电路传输性能要求的道床绝缘处理技术等 这些技术在我国均是自主创新技术 33 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 无砟轨道施工测量技术 课题组在遂渝线无砟轨道施工测量中进行了有益的探索 不仅满足了工程施工的需要 且参与了 客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定 2006年10月颁布实施 的编写 提供了现场第一手资料 工作具有创新性 1 板式无砟轨道道床施工技术 34 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 底座及凸形挡台施工技术 轨道板铺设 调整技术 调板技术事关轨道的铺设精度 课题组研究制定了一套测量工艺 开发了配套软件 开发了三向千斤顶和调板设备 底座 凸台 三项千斤顶 35 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 乳化沥青生产技术 实现了规模化生产 满足了施工需求 CA砂浆配制 灌注技术 乳化沥青和CA砂浆的质量是板式无砟轨道成败的关键 遂渝线的CA砂浆由课题组结合当地砂石材料自主研制 各项性能指标均满足国家标准 乳化沥青生产设备 CA砂浆灌注车 36 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 水硬性混凝土支承层施工技术 课题组自主研制出了低弹模水硬性混凝土 采用滑模摊铺机施工 效率高 质量好 桥上混凝土底座 隔离层施工技术 2 双块式无砟轨道道床施工技术 滑模摊铺机 桥上双块底座 37 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 轨排组装技术 采用了原位组装和预组装相结合的施工方案 积累了施工经验 轨排调整技术 轨排精确调整决定了轨道线形精度 使用了专用轨道精调检测小车 保证了施工质量 精调小车 轨排粗调 38 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 双块式道床板混凝土施工技术 双块式道床施工的关键是控制道床板裂纹的产生 课题组在优选原材料 优化混凝土配合比 改进施工工艺 涂刷界面剂等四个方面 采取了多项措施 使混凝土道床裂纹逐步得到了有效的控制 39 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 遂渝线在国内首次铺设了18号客专 客混道岔和12号客混道岔 共8组 道岔施工技术包括以下内容 道岔装载运输 加固 吊装施工技术 要保证心轨 尖轨不变形不损伤 道岔原位组装铺设法施工技术 将组装平台直接放在道床上 进行道岔的组装 测量 调整 加固 灌注混凝土 道岔预组装移位铺设法施工技术 先将道岔预组装调试好 再分段移位运输 放在道床上进行测量 调整 加固 灌注混凝土 3 无砟道岔施工技术 道岔心轨 道岔原位组装 40 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 道岔组装 调试技术 无砟道岔设计速度高 安装精度要求高 需要工电联调 施工难度很大 课题组研究施工工艺 开发了工装 编写的 客运专线无砟道岔施工技术指南 已通过了铁道部的专家评审 2007年9月铁科院有关专家对遂渝无砟道岔运行状况进行了技术性回访 检测结果 道岔运行状态良好 技术参数符合要求 41 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 道岔区混凝土施工技术 灌注混凝土要在规定的气温和轨温情况下进行 道岔精调和灌注混凝土间隔控制在2小时以内 边灌注边监测 保证道岔的位置精度 要采取措施控制道床混凝土裂纹的产生 42 三 项目研究主要内容和创新点 三 无砟轨道道床综合施工技术研究 4 满足ZPW 2000电路传输性能要求的道床绝缘处理技术 采用涂层钢筋或绝缘绑扎措施 对轨道板 轨枕 道床钢筋进行绝缘处理 满足了电路传输性能要求 43 三 项目研究主要内容和创新点 四 大跨桥上纵连板式无砟轨道综合施工技术 新北碚嘉陵江特大桥为跨度168m的连续刚构 全桥铺设了纵连板式无砟轨道 首次突破了高速铁路在大跨桥上铺设无砟轨道限制 创造了时速200千米以上铁路无砟轨道的世界记录 同时对简支T梁上铺设无砟轨道也进行了有益尝试 主要创新技术有 1 新材料研究 大跨桥上两布一膜滑动层材料和梁端挤塑硬质发泡塑料板的试验研究 这三种新材料由课题组主持研制 达到了标准要求 是国内首次开发应用 两布一膜 发泡塑料板 44 三 项目研究主要内容和创新点 四 大跨桥上纵连板式无砟轨道综合施工技术 2 高弹模CA砂浆研制技术 铺设纵连板所需要的高弹模CA砂浆 由课题组自行研制 是国内首次应用 为今后大规模的纵连板施工进行了有益的探索 积累了经验 CA砂浆试验 45 三 项目研究主要内容和创新点 四 大跨桥上纵连板式无砟轨道综合施工技术 3 大跨桥上纵连板施工技术 包括桥端限位台座施工技术 轨道底座施工技术 板梁固结技术 两布一模滑动层铺设技术 轨道板安装 砂浆灌注技术 轨道板纵连技术 以上技术在国内均为首次采用 轨道底座 限位台座 46 三 项目研究主要内容和创新点 五 100m长定尺钢轨铺设施工技术研究 100m长定尺钢轨铺设无砟轨道跨区间无缝线路 在国内为首次尝试 铁道部科技司与中铁八局签定了专项科研合同 其主要技术有 1 100m长定尺钢轨的装卸 运输 存放技术 接头打磨 接触焊 100m钢轨 47 三 项目研究主要内容和创新点 五 100m长定尺钢轨铺设施工技术研究 2 无砟轨道上100m长定尺钢轨现场接触焊 正火及精磨施工技术 3 无砟轨道上一次铺设跨区间无缝线路及应力放