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1.项目概况及主要技术标准
本项目全线位于西乌珠穆沁旗境内,本线东起巴新线的巴彦乌拉站,西至巴珠一期的白音郭勒站,是一条以货运为主,兼顾客运的客货共线铁路,是巴珠线一、二、三期的延伸,是连接锡乌线和巴新线的重要组成部分。
1.1项目建设的必要性
内蒙古锡林郭勒盟境内拥有丰富的畜牧业资源、矿产资源,尤其是蕴藏着丰富的煤炭资源。煤田具有煤炭埋藏浅、煤层厚、赋存稳定、地质结构简单等特点,开采条件好,适合大规模开采。东、西乌珠穆旗目前不通铁路,煤炭开发后依靠现有公路等其他运输方式难以承担大宗煤炭运输。要将这些资源合理的利用,亟需一条大能力、低能耗、低运输成本、全天候的铁路运输通道,构建起交通运输网络,架起资源运输的桥梁。本项目的修建,将极大改善锡林郭勒盟境内的交通条件和经济发展环境,实现锡盟的资源优势逐步转化为经济优势,是实施西部开发战略,促进当地经济发展的需要。区段内货流密度和客流密度见表1和表2。
1.2本线主要技术标准
(1)铁路等级:国铁Ⅰ级;
(2)正线数目:单线,预留双线条件;
(3)限制坡度:6‰;
(4)最小曲线半径:一般1200米,困难800m;
(5)牵引种类:内燃(预留电化条件);
(6)牵引质量:近期4000t,远期5000t;
(7)机车类型: DF4D;
(8)到发线有效长度:1050米;
(9)闭塞类型:半自动。
2.影响线路走向的重要因素
本线的定位是以货运为主、适当兼顾客运,白音郭勒站、巴彦乌拉站及沿线矿区是影响线路走向方案的重要因素。
2.1白音郭勒站和巴彦乌拉站
2.1.1巴彦乌拉站
巴彦乌拉站为巴新线的终点站,吉林郭勒煤田的矿区集运站,也是巴珠线与巴新线的接轨站。
巴新线设计的本站规模为,到发线4条(含正线),有效长度850m。其中1条兼机走线。调车线4条,有效长度850m。牵出线1条,有效长度450m。边修线1条,轨道车库线1条,并设有机务段。巴彦乌拉站设300m×5.0m×0.3m行车指挥站台一座。
2.1.2白音郭勒站
白音郭勒站为在建伊珠线上中间站,五间房煤田的矿区集运站之一。结合白音郭勒地区的货流走向,白音郭勒站改建为巴珠线贯通,原扎布其尔方向正线改建为联络线,并预留扎布其尔方向下行联络线引入条件。同时考虑路网灵活性,预留白音郭勒至乌兰浩特方向联络线单线引入条件。
巴彦乌拉站和白音郭勒站的位置决定了本项目的起点和终点,以及线位大致走向。
2.2矿区
线路沿线分布着多个金矿、煤矿和多金属矿,这也是控制线路走向的重要因素,对占压矿区应慎重选择,因矿区所属企业可能不同意占压,即使同意占压,手续会非常复杂,可能赔偿费用过高,难以控制投资。
3.线路方案研究
考虑沿线矿区分布及村镇位置情况,研究了绕避矿区及穿越矿区、经吉仁郭勒的两个方案,方案费用比较见表3,方案优缺点分析见表4,方案分述如下:
3.1绕避矿区方案
线路自巴珠线的白音郭勒站接轨,出站后上跨在建锡乌铁路,沿伊和吉林河向东经巴尔塔盖,设杰林牧场站之后向东南方向上跨307省道、绕避阿拉塔图金多金属矿普查区,继续向东,于吉林格勒煤田北侧通过,到达本线终点巴彦乌拉站与巴新铁路连接。线路长75.352km。该方案特大桥、大桥及中桥6.120km/13座,桥梁占线路全长的8.12%。
比较段落CK11+000~CK58+900,线路长度48.10km。工程投资72906.2万元。
该方案特大桥、大桥及中桥3.32km/10座,桥梁占线路全长的6.9%。
3.2经吉仁郭勒方案
考虑吉仁郭勒镇是本线经过的唯一经济点,研究了经过吉仁郭勒镇、穿越胡格吉勒图北金矿、阿拉塔图金多金属矿普查区及浩沁煤田预测区的局部方案。
线路自绕避矿区方案CK54+704向东穿过胡格吉勒图北金矿,穿阿拉塔图金多金属矿普查区、于吉仁郭勒镇北侧、浩沁煤田预测区南侧通过,向东南上跨307省道,于CK11+000与绕避矿区方案相接。线路长度43.70km。工程投资66071.5万元。
该方案特大桥、大桥及中桥2.80km/8座,桥梁占线路全长的6.2%。
2. 工程投资节省6834.7万元。
方案缺点 线路较经吉林格勒方案展长了4.40km,工程投资增加6834.7万元。 存在严重压矿问题,目前没有征得矿区所属企业同意。即使同意压覆矿区,赔偿费用也会非常高昂,办理压覆矿产手续周期长,耗费大量人力物力。
4.结论
绕避矿区方案的优点是绕避了所有矿区,避免了压矿问题。虽然工程投资较经吉林格勒方案增加66071.5万元,但在矿区所属企业没有回复是否同意压矿意见、压矿赔偿没有明确意见,即使矿区所属企业同意压覆,赔偿费用也会非常高昂。由于铁路压覆区域地下矿产资源永久不能开采,也给国家造成了严重的资源浪费。综合分析以上各种控制因素,建议推荐采用绕避矿区方案。
参考文献
[1]GB50090-2006,铁路线路设计规范[S].
[2]GB50090-2006,铁路车站及枢纽设计规范[S].
[3]铁道第三勘察设计院集团有限公司.新建巴珠线巴彦乌拉至白音郭勒段预可行性研究[R].天津:铁道第三勘察设计院集团有限公司,2012.
[4]刘春明.铁路选线应综合考虑的主要问题[J].北京:铁道勘察,2007,(2):69-72.
中图分类号:U213文献标识码: A
1概述
近年来随着城市化进程加快,我国形成了以北京、上海和广州为中心的三大都市圈。在这些都市圈内部,城市之间的客运交通需求非常大,现有的城际交通运输能力有限,无法满足整个地区经济增长的需求。城际轨道交通介于铁路和城市轨道交通之间,为一个地区多个城市之间的交通提供了一个比较好的解决形式,对引导省内城镇群合理布局的形成,推动由公路交通向以城际轨道交通为主的公共交通转变,促进区域集约化发展有着重要的意义。[1]
《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008—2020)》中提出,轨道交通网要成为加快完善珠江三角洲区域交通出行的“三大网络”之一。以建设出省铁路通道和珠三角城际轨道交通为重点,构建“三纵
二横”铁路干线骨架,基本实现全省地级以上城市通铁路。《珠江三角洲地区城际轨道交通同城化规划(修编)》的珠江三角洲地区城际轨道交通网络呈“三环八射”的基本框架。形成以广州、深圳、珠海为中心,覆盖珠江三角洲地区主要城市,并与港澳及广东省其它地区紧密联系的轨道交通网络;实现珠江三角洲地区 “内圈成网、外圈通连、覆盖全区、通达四邻”;最终形成内圈层内主要城市间1 h互通,以广州为中心主要城市间l h互通,三大都市区内部1 h互通,形成“三环八射”的轨道交通网络的规划目标。[2]本文以广州新塘至白云机场城际轨道交通工程为例,通过分析比较线路方案,得出技术经济合理,社会综合效益最佳的推荐方案。
2方案概况
新塘至白云机场城际轨道交通工程位于广州市的东北部,起自穗莞深城际新塘站,经增城开发区、镇龙、中新知识城、竹料,在竹料站与广佛环线接轨,共线引入白云机场,之后经花山至广州北站,线路运营长度77.697km。
沿线经过新新大道等多条重要城市交通通道,穿越增城经济开发区、永和经济开发区、中新知识城、健康产业园、空港经济区等重要产业园区。所经地区主要为丘陵及平原区,流溪河以东为丘陵,丘陵斜坡较缓,顶部多呈浑圆状,海拔最高约320m,植被茂密,丘间洼地房屋密集,人员稠密,省道、国道在丘陵区穿插延伸,交通便利。本文主要研究新塘至白云机场城际轨道交通工程新新大道段线路方案。
3沿新新大道方案研究
新新大道路宽38m-46m不等,单侧行车道宽13.5-15.5m。《增城市新塘镇总体规划2010-2020》中将新新大道作为其城市快速化道路网规划的“一环四放射”的一部分,建筑红线宽度为90m,双向8车道,中央绿化带宽度为5-8m。新新大道段线路若采用地下敷设方案,则造价非常高,且隧道进出口的敞开段会产生新的道路分割,对现状和规划影响较大。新新大道具备城际铁路沿路中绿化带布置的条件,故本次不再研究地下敷设方式。增城开发区段和荔湖城段情况不同,以下分两段进行研究。
图1新新大道横断面
3.1开发区段方案
新新大道两侧建筑物密集,东侧的既有住宅小区、厂房较西侧分布多,且西侧部分规划的给水、燃气、污水管道尚未实施,地下管线影响较小。因此,在线路具体布置中,以不动右侧行车道为原则,当中央分隔带足够容纳桥墩时,线路布置在中央分隔带内,可不扩建既有公路;当中央分隔带宽度不足时,中央分隔带宽度不足部分向左侧拓宽,相应左侧行车道也向左侧拓宽。局部公路左侧有高压线、水渠等比较难以拆改重要建筑物时,经技术经济比较后,可考虑线路右移,拓宽右侧行车道。故新新大道开发区段仅研究沿路西侧方案和沿路中方案。
(1)沿路西侧方案
线路并行新新大道西侧向北行进,全线长度8.532km,桥梁长度8.28km,路基长度0.252km。
(2)沿路中方案
线路自新塘站北咽喉引出向北,沿新新大道路中前行,全线长度8.515km,桥梁长度8.515km。
本次可研在1:2000地形图及现场实测公路断面基础上对以上两方案进行深入论证比选,技术经济指标对比和优缺点情况见表1-1、表1-2。
表1-1开发区段方案技术经济比较表
表1-2开发区段方案综合比较分析表
综合分析,虽然沿路中方案在工程实施时对新新大道会产生一定的干扰,但是通过交通疏导可以保证道路每侧2个车道的通行条件,同时对沿线既有建筑物的振动及噪音污染小,结合道路扩宽改造工程减少拆迁21.6×104m2,减少征地210亩,节省工程投资约8.6亿元,可实施性强,且符合增城开发区的总体规划,优势明显,故推荐沿路中方案。
3.2荔湖城段方案
路西侧方案:线路自CK8+800跨出路中至道路西侧,在路西侧设荔湖城站后并行余家庄水库桥跨越余家庄水库至比较终点。全线长度5.189km,桥梁长度5.189km,预估算总额为72715.6万元。
路中方案:线路在路中设荔湖城站后跨越余家庄水库桥至比较终点。其中,城际铁路沿道路的布设原则同上述。线路长度5.2km,桥梁长度5.2km,预估算总额为58817.9万元。
路东侧方案:线路自CK8+800跨出路中至道路东侧,并行余家庄水库桥跨越余家庄水库至比较终点。全线长度5.213km,桥梁长度5.213km,预估算总额为82100.3万元。各方案优缺点综合分析见表2-1。
表2-1 荔湖城段方案优缺点分析表
沿路中方案 沿路西侧方案 沿路东侧方案
优点 满足地方规划要求,线路布设在道路路中,没有对用地形成新的分割,对两侧环境影响最小,拆迁量最小。 不需要改移既有公路;荔湖城站沿路西侧布置。 拆迁量小,不需要改移既有公路。
缺点 线路跨越水库需要采用大跨梁,占压了既有道路路面,需要结合规划断面对既有公路桥进行同步拓宽改造,增加了工程协调工作。 1.线路穿过水库景观带,切割部分地块,对规划有一定影响。
2.对西侧居住用地形成新的分割,对环境影响大,拆迁量最大。 1.线路路东侧设站,距离广外附校距离较近,侵占绿道,对东侧环境影响大;
2.线路侵入荔湖高尔夫球场用地,同时线路需两跨新新大道,均需采用框架墩,对规划有一定影响。
综上所述,路中方案虽然需要对公路进行局部拓宽改造,且需要迁改大量的地下管线,但是考虑与公路拓宽工程同时实施能够实现道路规划要求,对两侧小区、周边环境景观以及规划地块的影响小,投资比沿路西侧方案节省约16034万元、比沿路东侧方案节省约27037万元,符合增城市规划要求,故推荐沿路中方案。
4结论
本文结合广州新塘至白云机场城际轨道交通项目,从工程造价、城市规划、环境保护、土地利用以及施工过渡等方面对新新大道段线路方案进行技术经济比较,得到了最优方案。城际轨道交通线路方案应根据其特点,紧紧围绕本线的功能定位,最大程度方便乘客出行,车站设置应方便客流乘降,更好的解决中等距离城市间大量客流出行问题。由于城际轨道交通通常穿行于人口稠密地区,研究线路方案时必须以人为本,最大限度减小铁路对居民和环境的影响。作为城市重要的基础设施,线路走向要满足城市规划要求,能更好的带动城市经济发展。此外,还要综合考虑铁路沿线的土地性质和分布,采取必要的工程措施节约用地,避免浪费宝贵的土地资源。
参考文献
[1] 姬霖.城际轨道交通广佛线线路方案研究[J].都市快轨交通,2004(2):27-29.
[2] 李程垒.广州至清远城际轨道交通技术方案研究[J].铁道工程学报,2010(3):114-115.
随着我国整体迈入工业化中期阶段,电气自动化工业在我国得到了深入的发展,电气自动化技术及其设备日益成为诸多核心领域的关键支撑,如电气化铁路依赖的牵引系统和供电变电所搭建等。然而在这些自动电气化设备中存在着单相电力牵引负荷变化和非线性因素干扰等问题,这些问题常常导致大规模的出现整流非线性负荷,生成高次谐波,促使电网波形质量发生畸变,引发电网电压严重偏移和波动等,倘不加以解决,将严重影响到供电系统和电力系统的安全运行。
基于以上问题,研究无功、谐波和负序的综合补偿方法成了技术突破口,对此国内外工程界已对以上问题进行了广泛的研究,如IEEE std519[2]、ERG5/3 和ERG5/4、IEC:1996等。近年来,随着我国自动化工业尤其是电气化铁路的大量铺设,对电气自动化技术的研究和应用也取得了一些成果,通过对采用无功补偿技术很好第解决了电气供电系统和电力系统安全运行难题,支撑了铁路交通和国民经济的高速发展。鉴于无功补偿技术在电气化铁路自动化控制应用上的典型性,本文提出了基于电气化铁路中谐波注入式并联混合有源滤波器的无功补偿技术应用方法,具有一定的可形成。
1、无功补偿技术介绍
1.1当前无功补偿技术的研究现状
随着电气化程度的加深和一些先进技术的采用,为了提高功率因数,降低负序并构成有效的滤波通路,滤除或抵消指定谐波,近几年在结合国外的先进技术的前提下,我国在此方面也相继制定类似标准,并在电气化铁道变电所无功补偿与谐波综合治理方面提出了多种无功补偿方案。这些方案都聚焦于基波下补偿牵引负荷的感性无功功率,从而达到增高电气功率因素、降低负荷以及构成有效的滤波通路、滤除或抵消指定谐波。
1.2 电气自动化中无功补偿技术应用
无功补偿技术对提高,对于提高电气的功率因数,降低负荷以及构成有效的滤波通路,滤除或抵消指定谐波有着重要作用,但是这些无功补偿技术在实际应用上存有不同,各有各的特点:
1.2.1 固定滤波器和晶闸管调节电抗器。反并联晶闸管与电抗器串联,使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流相抵消,最终达到平衡,以满足其对功率因数的要求。该技术特点是固定滤波器可以长期投入使用,而所需要的晶闸管数量却比较少,响应的速度也较快,其缺点是会产生谐波现象。
1.2.2 真空断路器投切电容器。简单且投资少是该装置的优点,但缺点亦明显,电容器上产生很高的过电压容易致使设备损坏。除此,由于开关寿命的限制,不能对其进行频繁的投切,以防最终影响到动态补偿的效果。
1.2.3 固定滤波器和晶闸管调节电抗器。并联晶闸管与电抗器串联,使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流相抵消,最终达到平衡,以满足其对功率因数的要求。优点是固定滤波器投入时期长,需要的晶闸管数量少且响应速度快,但劣势是同样会伴有谐波。
1.2.4 固定滤波器加可控饱和电抗器调压。调节饱和电抗器磁饱和程度来改变流入回路的感性电流,使其与并联滤波器中多余的容性无功功率得以平衡。优点是固定并联滤波支路长期投入,有源滤波器使用电力电子装置产生与负荷中谐波电流负序电流相位相反的电流,使其相互抵消来满足电源的总谐波[3]。这种方案补偿灵活、调节速度快、不会与系统发生谐振。缺点是电力电子设备价格昂贵。
1.2.5 APF(无源滤波器)加LC(有源滤波器)。这一技术原理是利用APF生成的和负荷中存在的滤波电流相反特点,使二者相互抵消,最终达到电源对总谐波电流的要求。该技术充分利用了APF容量大和LC灵活可控的优点。
2、基于谐波注入式并联混合有源滤波器的无功补偿技术方案
因电力牵引负荷变化和非线性因素波动导致有源电力滤波器补偿容量偏大是此方案需要解决的问题,而APF(有源滤波器)与LC(无源滤波器)混合是谐波注入式无功补偿方案的思路。考虑到牵引负荷为非线性负荷,故参考反无功控制较好的LAMSC型低压智能投切电容器无功补偿装置能够将电容转为动态补偿形式,由此得出补偿装置拓扑结构。在该结构中,CPU控制下的开关用于实现对负荷无功功率的动态补偿,有源滤波在CPU操控下向牵引供电系统注入与负荷谐波同等但相位逆反的反向谐波,从而达到滤波的效果。
3、讨论
3.1 在受电端安装无功补偿装置可减少负荷的无功功率损耗,提高功率因数,降低线损耗是节能降损最直接最经济的手段。在现实中,对负荷较大的公用变压器要全面考虑在配变低压侧加装电容器组进行补偿。
3.2 目前,为提高电气的功率因数,降低负荷,搭建有效的滤波通路,滤除或抵消指定的谐波,我国一些重要的电气化铁路的变电站针对无功补偿技术及谐波治理的呢过方面提出了符合我国实际的无功补偿应用方案。
3.3基于谐波注入式并联混合有源滤波器的无功补偿技术方案将APF容量大优点和LC灵活可控的长处予以综合应用,实践证明该方案是可行的,能够明显降低功率负荷,提高功率因素,并形成有效的滤波通路。
参考文献
[1]王朝.电气自动化的无功补偿技术分析[J].广西轻工业机械与电气,2008(5)
一、我国旅游交通类型研究成果
旅游交通的研究并不是我国旅游研究领域的热点,从1994年以来,我国的旅游交通研究逐渐升温,到2013年,发表了具有一定成果的论文有20篇,但大部分作者把目光放在了旅游交通的基础理论研究和规划研究上而在一些领域比如说旅游交通类型(旅游交通产品)的研究上明显不足,有人从理论上专门论述旅游交通类型,旅游交通类型的研究成果主要体现在2个方面。
(1)对某一旅游交通类型进行分析论述,周公宁(1994)对风景区内的旅游交通设施的配置布局进行了研究。张建春、陆林 (2002)采用相关分析的方法研究了过去20年我国铁路、公路和航空运输业的发展与旅游业发展的相关性。蒋宁(2000)研究了景区索道的建设,吴彦等(2003)研究了旅游公路的建设要求,崔凤军等人(1997)在研究交通方式时,通过论证旅游交通规划建设理论研究表明火车通达性可以作为判断一个旅游区交通区位优越与否的首要判别因子。薛佳(2001)研究了旅游交通发展的方法措施,对交通工具的选用、基础设施(道路、站点)的建设提出了相关建议。关宏志等(2001)在对国内外旅游交通规划的研究进行总结分析的基础上结合我国的特点,提出我国旅游交通规划的目标体系,并对在此目标下旅游交通规划的基本理论及方法进行了探讨。
还有部分学者进行了理论和实证相结合的研究,对旅游交通项目建设和组织管理提出合理的建议,例如李云清等(1999)对上海周边旅游交通项目的研究,孙睦优(2003)对杭州湾跨海大桥的研究等。在旅游交通工具的研究方面,孙尚志(2003)对长江上游地区的交通运输网络进行了研究,从水、陆、空三方面入手深入分析长江上游地区各种交通方式发展的潜力,并形成基本构想。殷成志等(2004)通过研究旅游交通在区域旅游发展中的地位和作用,提出了长江三峡区域旅游交通的建设目标和规划方案。同时也有学者对城市旅游交通的道路建设进行了富有意义的研究。林哲(1999)对风景旅游城市的道路规划设计进行了研究,认为除了满足道路交通功能与技术要求之外还必须从城市的自然、人文等环境条件出发,对道路进行精心规划与设计。
(2)专门的旅游交通类型理论研究相对较少。方百寿、张芳芳、张伟(2007)认为旅游交通可以成为旅游吸引物,在这一理念上把旅游交通进行分门别类,把每个类别的优点和缺点及代表工具进行详细论述,可以这样认为,这篇文章是国内研究旅游交通类型最为全面和最为详尽的。赵现红、方相林、陈佩佩(2007)详细论述了河南旅游交通主要的几种类型及其存在的问题,并提出了如何改善的建议。于行行(2005)将旅游交通分为公路旅游交通、铁路旅游交通、水路旅游交通、航空旅游交通和索道旅游交通等几种方式并分别叙述。张秀卿(2000)提出在内蒙古的牧区景点可发展利用马匹、骆驼、轿子、勒勒车等特种旅游交通工具这样,既可方便老弱病残旅游者,又可使游客体味具有民族特色的娱乐、体育和民俗风情丰富旅游内容,满足不同游客的游乐需求。周新年、林炎(2004)主要分析了我国主要的五种旅游交通方式,季令等(1999)认为旅游交通是旅游产品的主要组成部分之一,它的合理规划、组织、管理、服务对于促进旅游业的发展起着重要作用。同时提出铁路在旅游交通系统中的地位,依赖铁路所提供的产品是否能满足人们对旅游的需要。以及保障其顺利实现的措施。陈小君(2011)以海南岛为例,提出海岛旅游交通的设计理念,提出适合海南岛资源特征的近岸岛交通模式。张芳芳(2013)分析特种旅游交通吸引物竞争力内涵和提升器竞争力途径。
二、研究的薄弱环节
在研究内容上,大部分作者把目光放在了单个旅游交通方式的研究上,而从理论上研究旅游交通类型或把旅游交通方式的进行详尽的分类这些方面研究明显不足。在研究的方法上大部分学者采用的还是定性分析、现状描述的方法而在定量分析、模型预测等方面却很少有所发展,即使少部分学者运用了量化分析的方法也大多是其他领域模型的生搬硬套不能很好的适用于旅游交通的研究。
三、今后的研究方向
(一)完善研究内容
关于特种旅游交通的研究还不够,这应该成为以后这一研究领域的重点。特种旅游交通具有一定的吸引力,应该和旅游产品的开发一起来做,甚至当做一种旅游产品来开发。其次,要对旅游交通工具进行专项研究,为旅游车船的研发提供一定的参考依据。另外,把握信息时代旅游交通信息化建设的发展趋势,同时加强智能交通体系研究,和各种旅游交通工具有效结合。
(二)加强量化研究
在对基础理论进行定性分析描述的同时还要加强量化研究尤其是实证方面的量化研究。主要加强对旅游交通方式的量化模型、旅游车船研发的量化模型以及特种旅游交通工具的吸引力量化模型。要建立真正是基于旅游的各类量化模型,而不仅是对其他领域数量模型的修改为旅游交通的量化研究。
参考文献:
[1]周公宁.我国风景名胜区内旅游设施功能布局初探[J].中国园林,1994,(39).
[2]关宏志等.旅游交通规划的基础框架[J].北京规划建设,2001,(6).
[3]季令,李云清.上海铁路局旅游交通营销对策[J].上海铁道科技,1999,(3).
[4]林哲.浅论风景旅游城市道路规划设计[J].规划师,1999,(2).
[5]张秀卿.内蒙古旅游交通的现状及发展途径[J].内蒙古电大学刊,2000,(5).
[6]赵现红,方相林,陈佩佩.河南旅游交通发展战略研究[J].安阳师范学院学报,2007.
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)15-0120-01
1 RFID的定义
射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是一种无线射频识别技术,俗称电子标签。是一种通过接收射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的非接触式的自动识别技术,该系统用于控制、检测和跟踪物体。
RFID主要由标签、阅读器和天线三部分组成。
2 RFID技术的工作原理
射频识别系统的工作原理是:将标签安装在被识别对象上,当其进入阅读器的读取范围时,标签接收阅读器发出的射频信号并利用获得的能量将自身存储的信息发送出去,或者是标签主动发送自身存储的信息,阅读器接收信息并解码后,传送至后台计算机进行处理,从而完成整个信息处理过程。
3 RFID技术的优点
RFID相对于其他自动设备识别技术(AEI技术)具有多方面优点。
4 RFID的应用
目前RFID在我国应用广泛,主要集中在航空包裹、车辆管理、仓储管理、动物识别、门禁管理、票务管理等方面。其在交通领域的应用主要有以下几方面。
1)车辆交通管理。采用RFID技术的车辆交通管理主要是指车辆的电子注册管理,它可以解决目前存在的假牌照、收费、安全等问题。这种技术给每辆车配发一个不可拆卸、不可修改的RFID标签,实现“一车一卡”,实现车辆的动态监管。
在新加坡,每辆汽车内都有一个可插入智能卡(内置RFID芯片)的装置,并在城市道路上设置了可以读取智能卡信息的电子收费站(新加坡称之为ERP),当汽车行驶过该收费站时便会自动扣去相应的费用。
在深圳大运会首次使用了运用RFID技术的电子车证系统,用于活动期间对进入大运村的车辆的管理。在车辆进入场馆时,该系统可以对车辆进行自动识别检验,使合法车辆能够顺利、快速通过,保证了道路交通的通畅和大运会场馆和周边区域的安全。
2)铁路运输跟踪系统。RFID技术也被使用在了中国铁路车号自动识别系统(ATIS),该系统采用国际领先的UHF频段技术,可实时、准确地采集机车、车辆运行状态数据,实时追踪机车车辆,大大提高了列车调度管理的信息化水平。
3)不停车收费系统。不停车收费系统(又称电子收费系统Electronic Toll Collection System,简称ETC系统)是目前世界上最先进的路桥收费方式,它通过安装在车窗上的已预存费用的感应卡与收费站ETC车道上的微波天线之间的专用短程通讯进行车辆自动识别和收费数据的交换,利用计算机网络与银行进行收费结算,从而实现车辆通过路桥收费站不需要停车换卡就能自动缴费的全电子收费系统。陕西省高速公路“三秦通”、长三角ETC系统和京津冀鲁晋五省市区域联网ETC系统均应用了RFID技术。
4)公交调度。RFID技术可以为公共交通车辆调度管理系统采集丰富的信息,实现城市公交的合理调度。如在西安世园会期间,通过车载终端盒、电子站牌实现公交车辆的智能调度。
5)海关码头电子车牌系统(EVI)。港口码头及海关往来的车辆众多,采用RFID技术的海关码头电子车牌管理系统能够有效的对往来的众多车辆进行车辆识别、调度和统计。
EVI系统中使用的智能电子车牌由普通电子车牌和RFID电子标签两部分组合而成,在RFID电子标签内关联了普通车牌号码,通过RFID电子标签与阅读器就可以读取每辆车包括普通电子车牌在内的各种信息。
5 RFID技术在交通领域的发展前景
1)RFID电子车牌。将RFID技术应用于电子车牌,可以在电子车牌内记录详细的车辆信息,各路面探测系统通过对电子车牌进行远距离读取,实现车辆识别监控管理等功能。
2)智能信号灯控制。通过安装在路口的RFID阅读器可以探测并计算出某两个红绿灯区间的车辆数目,从而智能地计算红灯或绿灯的分配时间。如果一个道路走向上的车辆足够多,该走向上的交通信号灯将自动变味绿灯,而另一个道路走向上将变为红灯。RFID技术运用于智能信号灯控制可以有效的缓解城市的交通拥堵。
3)进入控制。通过装在路口的RFID阅读器,并辅以其他自动控制系统,可以不让特定类型的车辆、或有违章记录的车辆进入某区域或某路段,达到进入控制的目的。
4)智能停车场管理。不仅可以对停车场、小区车辆门禁自动收费监控管理,还具有停车场、小区泊位查询管理功能。
5)特殊车辆的监控。对危险车辆、校车、公车、出租车、公共自行车进行统一管理。如将RFID技术运用于危货运输车辆的监管,时刻查询车辆行驶路线,避免车辆进入人流车流密度大,交通事故多发路段,对车辆技术状态实时监控。
6)配合无线传感器网络形成车联网。RFID配合无线传感器网络(WSN)可以克服RFID抗干扰能力差、搜集数据依靠阅读器的缺点,形成WSID网络,实现车车、车路通信和定位等功能。
前言
无碴轨道结构因具有稳定性好、轨道几何尺寸保持持久、维修工作量少、耐久性好,桥梁二期恒载小,降低隧道净空、减少开挖面积,综合经济效益高等优点,在国外客运专线上获得了越来越广泛的应用,其铺设范围已从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区。无碴轨道结构的大量铺设已成为世界各国高速铁路的发展趋势。
1. 无碴轨道测量技术要求
无碴轨道是以钢筋混凝土或者沥青混凝土道床取代了有碴轨道的散粒体道碴床的整体轨式结构。为与目前的高速铁路建设相适应,提高高速行车时的平顺性和舒适性,高速铁路轨道对精度的控制必须严格,甚至达到毫米级别。同时因为无碴轨道施工后的不能调整性,高速铁路轨道控制网测量必须具备更严格的控制和提高测量精度。
2.无碴轨道工程测量的特点
高速铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言,为了保证铁路非常高的平顺性,轨道测量精度要达到毫米级。其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。
2.1确定了平面控制测量分三级布网的布设原则
第一级:基础平面控制网(CPⅠ),为勘测、施工、运营维护提供坐标基准;第二级:线路控制网(CPⅡ),为勘测和施工提供控制基准;
第三级:基桩控制网/施工加密网(CPⅢ),为线下工程、无碴轨道施工和运营维护提供控制基准。
2.2确定了“三网合一”的测量体系
铁路测量平面高程控制按照施工目的、时间以及作用不同可分为施工控制网、运营维护控制网以及勘测控制网,合称为三网。精密工程测量体系的构建实现了三网坐标高程系统的统一,统一了三网的起算基准以及测量的精度。
2.3确定了绝对定位以及相对定位相结合的铺轨测量模式
采用相对定位的方法可以有效的解决轨道短波不平顺的问题,但却不适用于长波的不平顺性。高速铁路其轨道曲线弯道较长,半径较大,仅采用相对定位,而不运用坐标进行绝对控制则很难使轨道线型达到设计要求。例如以一半径为2800m的弯道为例,曲线外矢距F=C?/8R,式中C为弦长,R为半径。铺轨时若按10m弦长3mm的轨向偏差(即用20m弦长的外矢距偏差)的轨向偏差来控制曲线,则:当轨向偏差为0时,R=2800m;当轨向偏差为+3mm时,R=2397m;当轨向偏差为-3mm时,R=3365m。
2.4提出了平面测量独立坐标系
高速铁路无碴轨道在施工过程中必须首先满足尺度的统一,坐标反算的边长值要与现场的实测值相同。但是由于地球是椭球曲面,当曲面几何图形投影到平面上时,则其形状必然会发生一定变形。如果运用3°带投影的坐标系统,当边长投影的变形量超过340mm/km,,其测量精度远超过全站仪的精度,会严重影响无碴轨道的施工。因此,高速铁路测量网必须采用独立工程坐标系,使边长投影的变形量控制在10mm/km以内。
3.无碴轨道控制测量中需注意的问题
3.1基础平面控制网(CPI)
3.1.1CPI点位的选取要求
(1)点位应便于安置GPS接收机。点位周围视野开阔,在地面高度角15°内不应有成片的障碍物,便于GPS卫星信号的接收;
(2)离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等)的距离不小于400m,离高压输电线距离不得小于200m;
(3)附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体(如金属广告牌等),尽量避开大面积水域;
(4)点位应选在稳定、牢固、不易破坏且容易寻找、交通方便、利于安全碴业的地方。
3.1.2基础平面控制点(CPI)施测
(1)仪器:采用双频GPS接收机;
(2)CPI应与沿线不低于国家二等三角点或GPS点联测,每50km左右联测一个国家三角点。全线联测国家三角点的总数不得少于3个。
3.1.3GPS网平差及坐标转换
数据后处理采用通用的商业软件或随机数据处理软件进行平差计算:
(1)采用GPS基线的双差固定解进行GPS基线网平差;
(2)在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差,并把WGS-84的三维坐标转换为工程独立平面坐标;
(3)采用一个已知点和一个己知方向进行坐标转换,并引入相应的平面坐标系;
(4)为保证GPS测量的高精度性,坐标转换前,检查联测三角点的精度,确认至少满足C级控制点精度后方可采用。
3.2线路控制网(CPII)
CPII在基础平面控制网(CPI)上沿线路附近布设,为勘测、施工阶段的线路平面控制和无碴轨道施I阶段基桩控制网起闭的基准。
CPII网在CPI网的基础上采用四等导线或C级GPS网施测,点间距800~1000m,离线路50m~100m左右,CPII控制点位尽可能选在铁路用地界内、不易被破坏的范围内;当与水准点共用时,应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和利于长期保存的地方,并按规定埋石。所有CPII控制点均在现场填写点位说明,必要时丈量至明显地物的距离,绘制点位示意图,碴好点之记。
在线路勘测设计起、终点及不同单位测量衔接地段,联测2个以上CPII控制点碴为共用点,并在测量成果中反映出相互关系。CPII控制点应有良好的对空通视条件,相邻点之间应通视,特别困难地区至少有一个通视点,以满足放线或施I测量的需要。
3.3基桩控制网(CPIII)
CPIII为沿线路布设的三维控制网,起闭于基础平面控制网(CPI)或线路控制网(CPII),一般在线下工程施工完成后施测,为铺设无碴轨道和运营维护提供控制基准。CPIII测量应按导线测量或后方交会法施测,控制点的布设应兼顾施工及运营维护要求,埋点应设置在稳固、可靠、不易破坏和便于测量的地方,并应防冻、防沉降和抗移动,控制点标识清晰、齐全、便于准确识别和使用。
3.4高程控制测量
勘测高程控制测量应与高一级的国家水准点联测。四等水准测量一般30km联测一次,困难条件下不应大于80km;二等水准测量一般150km联测一次,困难条件下不应大于400km并形成附合水准路线。高速铁路无碴轨道与另一铁路连接时,应确定两铁路高程系统的关系。水准路线应沿线路敷设。
4.总结语
高速铁路无碴轨道测量控制网的建立,克服了我国传统铁路测量方法采用定测中线控制桩碴为联系铁路勘测设计与施工维护所带来的测量精度低、坐标系统不统一的缺点,使得我国铁路测量工作更加规范化和系统化。精密测量贯穿高速铁路无碴轨道铁路勘测设计、施工和运营维护的全过程,对保证轨道的高平顺性、高精度起着非常重要的作用。
【关键词】铁路通信技术 客运专线 应用探讨
随着铁路通信技术逐渐在客运专线的不断引用,为铁路客运带来了新的发展。虽然当前我国的铁路通信技术已经取得了质的发展,但是相对于国外来说,仍然有非常大的差距,通信技术的发展还不够成熟、稳定,还需要进一步的发展。本文重点对铁路通信技术的应用措施进行探讨分析。
1 案例介绍
某客运站为我国铁路客运网和城际交通网的主要构成部分,此条线路位于三角经济区的核心区域,和各大知名城市相互连通。是当前经济最为发展、最有活力的地区。该地区的发展规模、经济实力、城市化发展水平都处于我国前列,对运输的要求高。此外,此地区的土地矛盾和人均矛盾比较突出,环境压力高。在这种情况下急需要建设铁路这种速度快、容量大、环境友好、节省土地的运输方式。
2 客运专线通信技术的介绍
当前,使用的数据通信网技术主要有纯IP技术、IP/ATM over SDH技术、纯ATM技术等。
(1)纯ATM技术。纯ATM技术主要是以光纤为核心建立的ATM数据网,具有多业务承载、QOS保障、技术成熟等方面的优点,但是由于协议比较复杂,承载IP存在传输效率不高、设备贵、扩展性差等缺点。
(2)纯IP技术。纯IP技术主要是以前兆以太网路由器构建的纯IP数据网,具有大容量端口实现方便、IP输送效率高、协议简单等方面的优点,但是无法提供严格的QoS,一些协议还不够成熟,安全性和可管理性比较差。
(3)IP/ATM over SDH技术。IP/ATM over SDH技术是一种基于MSTP平台的技术,使用光纤连接成一个传输平台,并提供出IP/ATM接口,将IP/ATM设备互相连接成数据网。并将其作为基础的传送平台,这项技术是当前最为成熟、先进的技术。具有良好的快速性和灵活性,管理能力比较完善、标准比较统一,并且具有良好的保护机制。
3 客运专线通信技术的应用方案
3.1 传输网的架构
传输组网主要分成三个结构进行建设,分别为汇聚传输层、骨干传输层、接入传输层构成。其中骨干层是网络的核心,主要由传输核心节点构成。主要负责多业务处理、大颗粒业务调度,对安全性、可靠性的要求比较高。本工程使用10Gb/s的网络进行传输;传输设备主要由核心节点和汇聚节点的网络构成,主要负责对区域中的业务进行疏导和汇聚。汇聚节点的主要作用是将所有接入层的网络汇聚到一起,为汇聚去和转接区中的接入节点提供通路。汇聚层对汇聚能力和业务交叉能力要求比较高,要求具有良好的可扩展性。使用622Mb/s的设备进行传输。接入层主要由几个业务节点构成,可以使用多种技术接入,完成各种业务的传送和接入。在接入层要配置丰富的业务接口。例如10/100M、2M等。具有稳定性高、施工速度快、施工质量高、成本低等优点。考虑到将来网络传输业务会由语音传输转入到数据传输,所以,要根据数据业务的实际需求,考虑全局后优化网络结构。要按照业务的流向和流量对网络进行组织。提升网络的传输效率。此外,还要提高大颗粒组织管理的比例,尽可能在较高速率下对通道进行转接。使用多光口的SDH设备安装在跨环业务多、调度频繁的节点。
3.2 汇聚层的组网设计
汇聚层主要由汇聚节点构成,负责对区域中的业务进行梳打和汇聚,业务调度能力高,汇聚层可以防止接入点直接进到核心层引发主干光纤消耗、接入网跨度大的问题。在进行汇聚层组网时主要使用波分技术、RPR、MSTP技术。通过在汇聚层使用MSTP技术,可以更好的支持TDM业务,对数据业务的传送进行优化,提升宽带的使用效率。使用MSTP的汇聚功能和交换功能,可以节约汇聚节点的的业务端口,节省网络成本。考虑到TDM业务是未来铁路业务的主要承载网络,当以TDM业务为主时,可以使用MSTP技术来建设传输网络。对于IP数据业务,可以使用RPR技术进行组网,由于RPR技术可以对数据业务的传输能力进行优化,可以提供几个级别的业务类型,可以有效满足用户的各种业务需求。根据本铁路客运站的业务需求,在各个站点均设置了一套622Mb/s的传输设备,建立了九个STM-4 1+1的自愈性传输系统。传输系统主要利用Optix OSN 3500智能光传输设备,
汇聚层传输系统主要由华为OptiX OSN 3500设备组建,OptiX OSN 3500智能光传输设备,融合了PDH、SDH、ATM、SAN、WDM、ASON、DDN等技术,可以在同一个平台上进行高效率的数据传送和语音传送。通过将此传输设备组成链形网、环形网来构成各种网络拓扑结构,和其他的OSN设备进行混合组网,达到智能化连接骨干层、接入层、汇聚层的目的。
3.3 骨干层的组网设计
骨干层网络主要是由核心节点构成的,主要用来联通铁路枢纽地区和核心节点大容量中继电路,对业务的稳定性、结构的可靠性以及安全性的要求都比较高。一般使用MSTP、波分等技术进行骨干层的组网。当业务量不是很大的时候,可以使用MSTP技术进行传输网骨干层的组网。如果核心设备的节点较少,骨干层的收敛程度比较高,可以使用40G设备或者10G大颗粒业务进行传输。考虑到SDH设备经历了长时间的发展,以SDH为基础构建的MSTP系统的成本比较低,可以提供较高的网络带宽和成熟的网络保护。承载POS端口、IP端口和传统的SDH端口。
而对于业务量比较大的地区,可以使用波分技术进行骨干层的构建。利用波分技术可以将传输网的骨干层和单独组网IP宽带统一到波分物理平台上,并利用这个平台提供的波长资源对MSTP业务、SDH业务、IP宽带业务进行承载。不仅便于网络的统一管理,并且可以对波长资源进行灵活调度。迅速达到迅速增长的宽带要求,提升网络资源的使用率。此外。波分可以提供带有保护功能的波长通道,使用QOS来保证数据业务的传输,提高IP网络的稳定性和安全性。此外,波分技术还可以为日后职能网络技术的发展提供演进物理平台,杜绝因分离组网构成的网络融合困难和扩展困难的问题。骨干层网络结构使用分布式控制机构,利用OXC技术进行组网。考虑到此业务还不成熟,还需要进一步开拓业务。根据本客运站的实际情况,此客运站的业务量并不是很大,所以,本客运站骨干层使用以SDH为基础的MSTP技术。分别在A、B、C三个区域各设置一套10G传输设备,共同构成两个STM-64 1+1自愈性链性传输系统。如图1所示。
骨干层的传输系统主要由OPtix OSN 7500设备进行构建,具有MSTP技术的所有优点,可以兼容传统的MSTP、SDH网络,为当前SDH智能设备提供了解决方案。
3.4 接入层的组网设计
接入层主要使用OPTIX OSN 2000传输设备来进行构建,此设备是一种能够新兴的传输设备,具有无噪音、无风扇、功耗低、绿色环保等优点。为PDH、SDH、Ethernet提供了业务支持,该设备可以提供5Gbit/s的低阶交叉能力、10Gbit/s的高阶交叉能力以及4Gbit/s(26*26VC-4)的接入能力。在本客运系统的牵引变电所、通信基站、AT所、分区所、信号中继站等节点均设置了一套622Mb/s的传输设备,够成了十八个STM-4环形传输系统,并在每一个信号中继站和站间奇数基站建立了一个STM-4复用段保护环,在牵引变电所、AT所、分区所和偶数基站之间建立了STM-4复用段保护环。
4 结论
总而言之,分析铁路客运专线通信技术的作用,可以促进铁路客运专线通信服务系统的建立,提高铁路客运通信技术的发展,达到铁路运营管理和通信服务的基本要求,推进我国铁路行业的发展进步。
参考文献
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关键词:桥墩托盘钢筋吊装入模 施工工艺
中图分类号:U443.22文献标识码:A 文章编号:
1、工程概况
本工程德惠特大桥起点里程桩号:DK752+095.75,终点里程桩DK771+699.23,中心里程DK761+897,全长19603.48m,上部结构为599-32m预应力砼双线简支箱梁,基础为钻孔灌注桩(群桩)基础,主要工程数量为:桥台2座,桥墩设计为连续梁双线圆端形桥墩,墩身高度在2~14米不等,其中,空心墩8个,实心墩590个,承台600个,顶帽托盘尺寸:长*宽*高=6.8m*3.5(3.3) m*2.4m。
2、双线圆端形实心桥墩顶帽托盘钢筋整体吊装入模法施工工艺
2.1施工准备工作
(1)、墩身及顶帽托盘模板的制作
选择合适的模板生产厂家,依据设计图纸制作出合格的墩身及顶帽托盘模板,加工过程中要严格控制每块模板的加工质量,尤其要控制好模板衔接处的缝隙和错台。
(2)、墩身及顶帽托盘模板试拼装
对制作成型的模板进行试拼装,试拼装的目的有二:一、找出模板的最佳拼装顺序,并进行标记;二、找出模板衔接处不吻合、接缝或错台较大的位置,并进行标记,然后进行校正修复。
(3)、墩身及顶帽托盘模板校正修复
对试拼装过程中发现的模板衔接处不吻合、接缝或错台较大的位置进行校正修复。
(4)、墩身及顶帽托盘模板清洁
施工前必须对墩身及顶帽托盘模板上的杂物和铁锈进行清洁和打磨。
(5)、测量放养
用测量仪器对墩身进行十字放样,放出墩身的中心十字点和模板四周的中心十字点。
(6)、顶帽托盘钢筋加工场地硬化及处理
首先,要选择一处合适的加工场地,场地的选用要求是便于顶帽托盘钢筋骨架吊装上车和运输设备进出,对选定的制作场地进行10cm砼硬化处理,并在场地上依据立体投影的原理将顶帽托盘钢筋的每一编号的钢筋投影在硬化场地上,并进行编号标记,这样有助于加快钢筋绑扎成型的速度,节约施工时间。
(7)、顶帽托盘钢筋运输工具制作
运输设备采用拖拉机和自制四轮板车组合成形,自制板车车架采用30cm工字钢加工而成,板车尺寸要和顶帽托盘钢筋骨架的尺寸相称,并要每边宽出10cm,并要设置固定顶帽托盘钢筋的装置。
(8)、顶帽托盘钢筋吊装辅助工具制作
吊装辅助工具主要作用是在吊装设备和顶帽托盘钢筋之间形成一个安全稳定连接固定点,每个托盘钢筋骨架配备4套,每套由1个吊环和2块垫板组成,吊环尾部进行套丝,并配螺母,垫板穿于吊环上并用螺母锁紧,垫板做好由工字型钢制作。
2.2 墩身钢筋的预埋
桥墩钢筋一般是在承台施工时进行预埋,预埋要求:墩身高度小于或等于3米的墩身钢筋预埋宜采用一次性预埋到位方法;墩身高度大于3米的墩身钢筋宜采用部分预埋二次接长的方法,且相邻两根钢筋宜错位预埋,钢筋焊接接头错位长度必须满足规范及验标要求(35d,d—钢筋直径)。
2.3 墩身及顶帽托盘模板的组装
按照试拼装标出的最佳组装顺序和承台上放好的十字中心点的位置将墩身及顶帽托盘模板进行依序组装成型,并对墩身及顶帽托盘模板的横纵坐标位置进行调整,须满足图纸及规范要求。
2.4 顶帽托盘钢筋做作
2.4.1制作各种编号的钢筋
将各类不同型号的钢筋依据图纸要求制作成相应编号的钢筋部件。
2.4.2顶帽托盘钢筋骨架预制成型
将各类编号的钢筋部件进行照图排列绑扎成型,但必须遵循先下后上、先中心后两边绑扎顺序。
2.4.3顶帽托盘钢筋骨架加固
绑扎成型后的顶帽托盘钢筋骨架必须在各吊装受力点的部位进行点焊加固,避免烧伤主筋。
2.5 顶帽托盘钢筋骨架场地内吊装上车
选择好吊点位置后,将吊装辅助工具牢固地安装在成型的顶帽托盘钢筋骨架上,然后用吊车将成型的顶帽托盘钢筋骨架吊装至自制运输板车,将顶帽托盘钢筋骨架牢固固定于运输板车上。
2.6 顶帽托盘钢筋运输
用专用板车将顶帽托盘钢筋骨架运输至施工墩位,板车行驶速度一定要慢、运输要平稳,以防钢筋骨架变形及倾覆。
2.7 顶帽托盘钢筋吊装入模
将顶帽托盘骨架钢筋骨架吊装入模,并应派专人进行指挥吊装,防止发生安全事故,钢筋骨架入模后保护层厚度须满足施工规范及图纸要求。
2.8 预埋件安装
依据图纸设计位置将所有预埋件安装到位。
2.9 墩身及顶帽托盘砼浇筑方案选择
墩身及顶帽托盘浇注一般有二种施工方法:一、一次浇注到顶施工法:该法适用于墩身高度≤6米实心桥墩,优点:浇注速度快、施工时间短、墩身实体接缝和错台少、墩身色泽较一致,缺点:浇注的墩身不能太高,主要原因是防止砼由于自重太大而造成模板涨裂现象发生;二、分节浇注施工法:该法适用于墩身高度>6米以上的实桥墩,优点:砼浇注不受墩身高度限制,不容易出现涨模现象,缺点:浇注速度较慢、时间长、在浇注接茬处易形成接缝和错台现象,墩身砼会有明显色差。
2.10 墩身及顶帽托盘砼浇注
依据墩身高度选择最佳的砼浇注方案,然后使用泵车进行砼浇筑,浇注过程中一定要控制好砼坍落度和泵车的泵送速度。
3、施工质量及效果分析总结
通过对顶帽托盘钢筋整体吊装入模法在新建铁路哈尔滨至大连铁路客运专线第四经理部二分部德惠特大桥连续梁双线圆端形实心桥墩实际施工中的应用,发现顶帽托盘钢筋整体吊装入模法施工具有施工简单、进度快、施工成品质量好、节约施工工场地、减少人工和机械投入等优势,并且可以在集中场地进行预制生产顶帽托盘钢筋骨架,便于统一协调管理,对今后类似工程施工提供了参考。
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在我国的铁路工程施工的过程中,由于施工的难易程度不同,复杂性也不同,因此在施工材料的选择上也有一定的区别。我国的铁路工程在施工材料的选择上种类非常繁多。因此在我国铁路施工的过程中对于施工材料的选择有一定的选择原则。通常我们在铁路工程施工的过程中选择的施工材料有六种,首先是铁路施工中使用的钢材;其次是铁路施工中使用的水泥;第三是铁路施工中使用的骨料;第四是铁路施工中使用的石材,再次是铁路施工中的使用的土;最后是铁路施工中使用的土工合成材料。上述六种材料在铁路工程施工的过程中非常关键,直接关系到铁路工程的施工质量,因此在上述六种施工材料的选择问题上要显得格外慎重。铁路施工材料的质量优劣直接关系到铁路工程的施工质量和施工进度。因此保障施工材料的性能质量非常必要。一般情况下,铁路工程施工的物质基础就是铁路施工中使用的材料,因此我们在选择以及购买施工材料的过程中要对施工材料的性能优劣进行一定的检测和检查。目前我国的铁路工程在施工材料进场之前都会进行一系列相应的质量检测,通过性能检测来对地铁工程的施工材料进行质量优劣判断。我们在施工材料检测的过程中,需要根据我国相关部门颁布的相关法律法规以及相应的技术要求来进行检测,只有这样才能够有效的保障铁路工程施工材料的性能和质量,杜绝不合格的施工材料应用到铁路工程的施工过程中,这样能够在施工材料环节保障铁路施工的最终施工质量。
简要叙述我国铁路工程施工材料检测过程中使用的主要检测方法。
1 简述铁路工程施工材料检测中的钢材检测
1.1 钢材检测过程中的拉伸试验分析
在铁路工程施工材料检测的过程中,钢材的检测非常的重要,因铁路工程的主要受力主要在钢材中。在钢材的拉伸试验的过程中,通常在10摄氏度到35摄氏度之间的温度环境下开展。钢材的拉伸试验最佳的检测温度为23摄氏度左右。在钢材检测的过程中使用的检测设备有很多种,并且都能够取得较好的效果。检测误差必须控制在相关的规范和标准之内。拉伸检测的规定基本有三点。首先是检测机必要要有调速装置,能够有效的对速度进行指示;其次是试验机在试验时要具有记录数据以及显示数据的装置;最后是试验机在试验的过程中要定期的对设备进行计量试验,保障试验机的准确性。
1.2 钢材检测过程中的弯曲试验分析
钢材的弯曲试验最重要的一个部分就是要在实验前有效的掌握和了解弯曲刚进试验,同时要对弯心的直径进行相应的规定。同时我们还要对钢材弯曲试验的弯曲部分进行检查,看其表面是否存在断裂或者裂缝。弯曲试验的温度最好控制在18摄氏度至28摄氏度。我们正在选择试验机支辊的过程中。要将长度大于钢材直径的支辊应用在试验的过程中。
1.3 钢材检测过程中的屈服强度检测分析
在铁路工程中屈服强度的检测主要是针对具有明显屈服现象的材料。我们通常将屈服材料的强度分为三种,首先是上屈服强度;其次是下屈服强度;最后一种是介于两者之间的屈服强度。如果在屈服试验过程中没有明确的对屈服强度进行阐述和规定,我们通话仓只对下屈服强度进行检测。
2 简述铁路工程施工材料检测中的水泥检测
2.1 水泥检测过程中的密度检测分析
水泥的密度检测必须在恒温的前提下进行。通常情况下我们将水泥的 体积有效的转化为煤油的体积来进行密度检测,通过李氏瓶的刻度进行检测数据显示和测量。这种密度检测方法的优点在于具有较强的经济竞争力,但是在检测时间上较为缓慢和麻烦。
2.2 水泥检测过程中的表面积检测分析
水泥检测过程中的表面积检测主要的检测方法是将空气在水泥层的通过时间来对水泥的表面积进行检测,通过相应的比值来进行表面积的检测。
2.3 水泥检测过程中的细度检测分析
在进行水泥检测过程中的细度检测,目前主要的检测方法有三种,首先是手工筛析法;其次是水筛法;最后是负压筛析法。上述的三种细度检测方法,各有各的优点和缺点,但是在实际的应用过程中负压筛析法在用时间上以及精准度的提升上都有非常大的优势,因此负压筛析法在实际的应用过程中最为广泛。
2.4 水泥检测过程中的颗粒组成检测分析
水泥的颗粒检测方法目前主要有两种方法,首先是沉降法,其次是激光衍射法。目前激光衍射法的应用较为广泛,但是激光眼设法在成本上较为昂贵。
2.5 水泥检测过程中的稠度检测分析
水泥的稠度检测方法主要有两种,首先是维卡标准法;其次是试锤法。上述的两种方法在实际的应用过程中都较为广泛,取得的实验检测效果也基本相似。
3 简述铁路工程施工材料检测中的土体检测
改良土的主要检测项目有含水率测定、重型击实试验、无侧限抗压强度、水泥或石灰的剂量测定(EDTA测定法)。检验批次的要求为同一取土场,同一批次每五千方作为一个检验批,不足批次的按一个批次检验。
4 简述铁路工程施工材料检测中的土工合成材料检测
4.1 土工合成材料检测过程中的物理性能以及力学性能分析
物理指标为土工织物的重量和厚度。力学指标内容较多,单向受力有条带拉伸、握持拉伸和撕裂3种试验;周向受力试验有圆球顶破、胀破、CBR顶破、刺破及落锥等5种试验。这10项指标测定均可遵循纺织系统颁布的国家标准进行试验。
4.2 土工合成材料检测过程中的水力学性能分析
土工织物的水力特性在岩土工程应用中十分重要,在20世纪80年代由岩土工程师们研究和制定了测定土工织物渗透系数和孔径两项试验。不久ISO国际标准通过了渗透系数和孔径试验标准。
4.3 土工合成材料检测过程中的界面摩擦性能分析
其试验设备大多采用土工试验直剪仪和土工试验箱。利用直剪仪作界面直剪摩擦试验,将土工织物固定在上盒底部或下盒顶部,盒内填土进行直剪试验。利用土工试验箱进行拉拔摩擦试验,箱内填土,土工合成材料埋在土中,进行拉拔。这种试验制样较困难,一般常规试验仅用小尺寸直剪仪进行砂土一土工织物的直剪摩擦试验。
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中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:
1前言
近年来,随着我国铁路建设的日益发展,高速铁路成为未来铁路发展的必然趋势。传统的有砟轨道具有铺设方便、造价低、容易维修等优点,但随着列车速度的提高,石砟道床的变形,道砟飞溅,轨道的各种不平顺,影响高速列车的舒适性和安全性,也给轨道的维修造成困难。无砟轨道拥有高平顺性、高稳定性和少维修等特点,在铁路运营中逐渐取得了明显的优势。实践表明,两种轨道结构均可保证高速列车的安全运营。但由于两类轨道结构在技术经济性方面的差异,因此应根据自己的国情、铁路的特点合理选用,以取得最佳的技术经济效益。
本文主要从无砟轨道和有砟轨道两种轨道结构的特点、存在的病害及各自的优缺点进行了对比分析。
2两种轨道结构特点和发展情况
2.1有砟轨道结构特点
有砟轨道结构具有建设费用低、噪声传播范围小、建设周期短、破坏修复时间短、自动化及机械化维修效率高、轨道超高和几何状态调整简单等优点,但随着铁路运营速度的不断提高,对有砟轨道适应性问题,特别是有砟轨道临界速度、桥上道床稳定性、维修工作量、道砟飞散以及道砟资源等问题需作进一步技术经济分析、比较。
2.2 有砟轨道结构发展
高速铁路有砟轨道出现的问题主要是不规则沉降、轨道几何状态恶化以及道砟破碎与粉化,特别是在钢轨伤损处、焊缝处、胶结绝缘接头处及桥隧过渡段处问题更为突出,从而大大增加了维修工作量,降低了轨道使用寿命。为此,对有砟轨道结构提出以下完善措施:增大枕底有效支撑面积;增大轨枕底部纵向支撑的连续性;增加轨道弹性。
2.3无砟轨道结构特点
无砟轨道结构是用耐久性好、塑性变形小的材料代替道砟材料的一种轨道结构形式。由于取消了碎石道砟道床,轨道保持几何状态的能力提高,轨道稳定性相应增强,维修工作量减少,成为高速铁路轨道结构的发展方向。
2.4 无砟轨道发展情况
我国无砟轨道的研究起于20世纪60年代,先后推广应用的有支承块式整体道床、沥青混凝土整体道床、无砟无枕结构等。进入90年代以来,无砟轨道的研制工作进入了一个新阶段,选择了板式、长枕埋入式和弹性支承块式无砟轨道等,先后在秦沈、赣龙线、渝怀线、西康线、兰新线进行了试铺,取得了一些成功的经验。此后,通过遂渝线无砟轨道试验段、武汉无砟轨道综合试验段试验研究以及京津、沪宁、沪杭、武广、郑西、京沪等高速铁路的建设,我国高速铁路无砟轨道进入了快速发展的时期。目前,我国高速铁路采用的无砟轨道结构型式主要有:板式无砟轨道、双块式无砟轨道和岔区轨枕埋入式无砟轨道。
3两种轨道结构的病害
3.1 无砟轨道的主要病害
(1)整体道床结构病害
常见的病害有:混凝土下沉破损;混凝土道床上鼓破损;道床混凝土受地下水腐蚀而破坏;拉应力作用下的开裂失效和混凝土结构面处开裂失效。
(2)板式轨道病害
主要伤损形式有轨道板裂纹、填充层破损和凸形挡接构件破损。
(3)轨枕埋入式轨道病害
由于轨枕均为预先预制好的构件,在施工过程中通过现浇混凝土将轨枕埋入到道床中,这样就容易出现新老混凝土结合不良,新混凝土浇筑不实,粘结面凿毛处理引起原混凝土受到扰动,新老混凝土硬化收缩应力不同导致粘结层出现微裂缝,影响新老混凝土的粘结强度,造成粘结破坏等。
3.2有砟轨道的主要病害
(1)轨道不平顺
碎石道床在列车的不稳定重复荷载下轨道会出现垂向、横向的动态弹性变形和残余积累变形。这些变形不仅影响列车的平稳运行而且这种变形累计到一定限度时威胁行车安全。轨道不平顺的种类有高低不平顺、水平不平顺、钢轨出现三角坑、方向不平顺等。
(2)道床病害
轨道变形的主要原因是道床的变形,道床的不均匀沉降将引起一系列的病害,直接危及行车安全。道床病害的种类有道床脏污、道床沉陷、道床翻浆。
(3)混凝土轨枕常见病害
混凝土轨枕伤损的主要形态有轨下截面出现过大的横向裂缝、轨下截面压溃、轨枕纵向裂缝、轨枕的龟裂、轨枕挡肩破损、轨枕底边掉块。
(4)道岔的病害
道岔病害有道岔与前后线路衔接不良,线路方向和高低超限、轨距超限、轨向不良、高低超限、尖轨和基本轨离缝、心轨和翼轨磨耗低塌等。
4无砟轨道与有砟轨道优劣点比较
4.1无砟轨道结构相对于有砟轨道结构的优点
(1)轨道稳定性好,几何形位能持久保持,线路养护维修工作量显著减少;
(2)长波不平顺性好,轨道弹性均衡稳定,可提高乘坐舒适度;
(3)耐久性好,轨道使用寿命长;
(4)横向阻力提高,可获得高运营安全性;
(5)运营速度高;
(6)结构高度低,自重轻,可降低隧道净空,减少桥梁二期恒载;
(7)寿命周期成本低;
(8)通过少维修,提高线路使用率,减少对运输的干扰,从而减少事故隐患;
(9)道床整洁美观,无道砟飞散带来的一系列问题。
4.2无砟轨道结构相对于有砟轨道结构存在的主要问题:
(1)初期投资和综合效益问题
初期投资大一直是影响无砟轨道推广应用的重要问题。但是,投资分析本身就是一个比较复杂的问题。目前综合分析无砟轨道结构的经济效益还比较困难。
(2)噪声问题
在高速铁路上,相对于有砟轨道来说,无砟轨道噪声水平要高5dB,传播范围比较大。
(3)轨道弹性问题
无砟轨道的弹性主要由扣件提供,从而对扣件结构设计、材料选用和技术标准上提出了更高的要求。
(4)与信号系统匹配问题
如果采用谐振式轨道电路,道床泄漏电阻以及无砟轨道钢筋网与轨道电路间的电磁作用对信号系统影响比较大,需要采取措施增大扣件绝缘电阻,减少钢筋网与轨道电路感应阻抗。
(5)修理与修复问题
无砟轨道作为刚性结构,在后期运营阶段仅允许进行少量的改善,如调整轨道几何状态,一般只能靠扣件来实现,当发生较大的变化时,调整不仅十分困难,而且要付出高昂的代价。特别是采用混凝土承载层的无砟轨道,达到承载强度极限时将产生断裂,轨道几何尺寸将发生急剧和难以预见的恶化。
另外,到目前为止,对基础沉降过大等原因造成的无砟轨道严重损坏还没有提出特别有效的修复措施,一些修复手段不仅还在概念阶段,代价也比较大。混凝土承载层无砟轨道由于混凝土的养生和硬化需要很长时间,修复时需要关闭线路时间比较长,对运输影响比较大。
5结束语
通过高速铁路的建设实践,无砟轨道与有砟轨道两种轨道结构均可保证高速列车的安全运营,都有其各自的优缺点。但由于两类轨道结构在技术经济性方面的差异,对于我国的轨道结构选型需根据自己的国情、铁路的特点合理选用,以取得最佳的技术经济效益。总之,要做好不同轨道结构型式的经验总结,不断修正和完善轨道结构形式,加大对不同轨道结构型式的对比分析,从工程成本、工程进度、施工工艺和方法、运营效果等方面进行比较,研究最适合我国高速铁路建设的轨道结构型式。
参考文献
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