時間:2022-09-17 06:41:07
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夢想。
高職土木工程類專業包括鐵道工程、公路工程、水利工程、工民建等各類專業,培養出來的學生基本都是面向土建類的施工企業,從事工程施工技術、測量、繪圖、預算等基礎性的工作。大多數工科類高職院校都有培養該類畢業生的專業,畢業生數量也在逐年增加。這些學校的授課體系基本相同,培養的應用能力也基本一致,相互之間形成了強大的競爭力。目前的就業市場前景如何,培養的學生如何適應市場需求以及如何提高就業率,是這類學校的頭等大事。所以,有土木工程類專業畢業生的院校必須深人了解市場,調整教學計劃,加強就業指導,實現“出口”暢通。
國內國際基建市場形勢
鐵路建設2004年1月,國務院通過了《中長期鐵路網規劃》,2006年鐵道部又通過了《鐵路“十一五”規劃》,明確了鐵路發展的主要目標和重點任務。《鐵路“十一五”規劃》提出:“十一五”期間,中國鐵路發展的主要目標是:建設新線1.7萬公里,其中客運專線7000公里;建設既有線復線8ooc)公里;既有線電氣化改造1.5萬公里;到2010年,全國鐵路營業里程達到9萬公里以上,復線、電氣化率均達到45%以上,快速客運網總規模達到2萬公里以上,煤炭通道總能力達到18億噸,西部路網總規模達到3.5萬公里,形成覆蓋全國的集裝箱運輸系統。該《規劃》還確定了鐵路發展的六項重點任務,其中一項是加強人才隊伍建設,實施“人才強路”戰略,以經營管理人才、專業技術人才、技能人才三支隊伍建設為重點。
公路建設2004年底,國務院通過了《國家高速公路網規劃》,該規劃確定未來2030年內,高速公路網將連接起所有省會級城市、計劃單列市、83%具有50萬以上城鎮人口的大城市和74%具有20萬以上城鎮人口的中等城市,總規模約8.5萬公里。目前已建成2.9萬公里,在建1.6萬公里,待建4萬公里,分別占總里程的34% , 19%和47%。待建里程中,東部地區為0.8萬公里,中部地區為1.1萬公里,西部地區為2.1萬公里,建設任務主要集中在中西部地區,特別是西部地區的建設任務相當繁重。建成這個系統大約需要30年。交通部印發的《公路水路交通“十一五”發展規劃》確定的目標是:2010年,全國公路總里程將達到230萬公里,其中高速公路6.5萬公里,二級以上公路45萬公里,縣鄉公路180萬公里。具備通達條件的鄉鎮和建制村100%通公路,95%的鄉鎮、80%的建制村通瀝青(水泥)路。
海外工程日益增多目前,我國承攬的非洲、南亞、東南亞等國的鐵路、公路工程也日益增多,許多單位專門成立了海外公司,其中以中鐵海外工程公司為最大,應該說這些單位的用人需求是比較大的。
城市建設方興未艾目前,我國城市建設的速度不斷加快。現在國內許多城市的道路建設都在向著構建城市快速干道、規劃“XX城市X小時都市交通圈”的方向發展,目前在建或規劃建設地鐵的城市多達數十個,一般具有建設周期長、施工難度大、造價高等特點,這些都是潛在的就業市場。
當前就業市場分析
就業潛力較大近期筆者走訪了中鐵、中鐵建、中建、中交系統等部分單位。根據用人單位的介紹,目前整體來說缺乏人才,現場施工技術人員,包括測量、繪圖、實驗、公路檢測、高速鐵路、地鐵施工等方面的技術人員相當缺乏,尤其缺乏具有較高綜合素質的人才。
新的就業市場逐漸開放目前,鐵路工程、公路工程、房建工程相互滲透、相互交叉,市場全部開放,凡是有資質的企業都可以承攬相應的工程,中鐵系統、中交系統、中建系統、中國水利水電系統以及地方建筑企業不斷進人鐵路、公路、房建等各個領域的建設,所占市場份額也不斷擴大。例如,中建八局承攬了吉林省全部高速鐵路的建設工程,上海四建在上海地鐵項目中也占有一定比例等。這些都是潛在著的新就業市場。各單位招聘人才的數額也逐漸增加,例如中鐵、中建系統所屬的工程局每年計劃招聘人數都在1000人左右,其中工程技術人員所占比例達80%左右的比例。
民營、私營、三資企業力量逐漸擴大目前我國的民營、私營、屯資企業數量逐漸增多,這些新興企業面臨的最大問題就是缺乏人才,尤其是具有一定經驗的技術人員。因此,他們一直不斷地從一些國有單位“挖人”,這一事實從國有施工企業人才流失現象中不難看出。
用人單位的用人政策日趨務實據用人單位介紹,從現場需要看,專科生、高職生比較容易適應現場,而且務實、留得住,有利于施工隊伍的穩定。用人單位沒有盲目地將人才層次定得很高,用人單位的用人觀正在逐漸發生變化,變得更加切合實際。
高職院校就業對策
(一)調整教學計劃,努力適應市場需求
教學計劃的制定原則應該是寬基礎、強技能。同時根據市場的實際需求,不斷修改土木工程類專業的教學計劃,使其培養的學生“型號”更加適應市場需要。例如,現在有些土木類高職院校的教學計劃取消了計算機語言類課程,增加了在實際工作中具有很強實用性的計算機實際操作的有關內容,如辦公軟件以及同工程施工有關的計算軟件等教學內容。
調整專業設置,可以按照工程大類設置專業,分方向制定教學計劃。例如,道橋專業可以設置道橋方向、公路隧道方向、公路與城市道路方向、基礎(路基路面)工程方向、道橋測量技術、道橋維修與養護技術等;鐵道工程專業可以分為鐵道維修與養護、城市輕軌與地下鐵道、高速鐵路、基礎工程等方向,建筑工程可以分為給排水方向、裝飾工程、結構工程等。
(二)加強就業指導,轉變學生的就業觀念
教育學生理性確定就業期望值2006年,北京高校畢業生就業指導中心公布了《2006年北京高校畢業生就業薪酬調查報告》,報告顯示,北京高校2006屆畢業生的平均起點工資為2262.31元,其中,近三分之二畢業生的起點工資在2000元以下,近四分之一畢業生的起點工資在1000元以下。結合近幾年就業市場分析,可看出用人單位的用人政策在不斷調整,有些用人單位不斷提高畢業生的學歷要求。例如,前兩年本科生就可以輕松進人的單位,現在即使研究生畢業也很難進人了;相應地,各單位對本科生、高職生的要求也不斷提高,以前部分單位曾經給予研究生、本科生的就業優惠政策,現在要么降低,要么取消,而與此對應的是,本科以上學歷的畢業生供大于求。面臨以上情況,各院校必須教育學生降低就業期望值,找準自己的位置,適應就業現實。
教育學生樹立正確的就業觀目前對畢業生最有吸引力的還是國有企業,尤其是由原來行業主管劃轉到地方管理的學校的學生,他們的傳統和固有觀念是本校原系統的各單位都是靠得住、效益好的,而對其他國有企業不感興趣,對民營和私企更是不屑一顧。學生產生這種想法的原因,一是學生不了解就業市場,二是許多學校多年來的就業慣性所致。各高職院校都有各自傳統的、固定的“客戶”,而對一些新的領域不認可。因此要幫助學生了解市場行情,教育他們樹立新的就業觀。事實上.現在民營、私企不僅工資待遇不低,而且同樣有保障機制,例如有些單位明確提出代繳三金、保險等費用,與國有企業并無多少差別,相反,有些國有企業卻因地域限制不能解決戶口等問題,限制了用人需求。
加強學生綜合素質的培養目前各單位都建立了淘汰機制,對新招聘的畢業生先行試用一年。因此必須加強學生綜合能力的培養,提高他們吃苦耐勞、適應現場的能力以及學習能力,這樣才能穩得住,干得好,才能夠打好基礎。
加強和用人單位的聯系目前,凡國內的工科院校,幾乎都有土木工程、道橋、測量等專業的畢業生。企業在選擇哪所學校畢業生的問題上具有很大的自主性,這就要求各高職院校一方面加強與用人單位的聯系,建立長期的合作關系,一方面要樹立品牌,取得用人單位的長期認可。
中圖分類號:U45 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
在進行隧道工程中,據筆者多年的施工經驗,在隧道出口處一般而言巖石都風化破碎的厲害,在這種情況下進行對隧道的爆破,將會面臨著比較復雜的力學特征,由于這些巖石的穩定性相對而言比較差,在進行爆破施工過程中,很可能會由于巖石的周圍的應力方向發生的偏轉或者是偏移,在這種情況下,很容易讓爆破不夠準確,難以滿足隧道施工的要求,為了保證工程質量不得不進行重新爆破,這種情形下,很容易造成誤工或者是出現一些安全隱患。伴隨著我國的隧道工程施工規模逐漸擴大,施工環境越發的復雜,在對隧道開挖和爆破的過程中,要嚴格工程的結構設計,科學確定對隧道的爆破相關的參數,如此,可以很大程度的將爆破的振動損害控制在一定的范圍之內。筆者在隧道中有過多年的施工經驗,認為,在進行爆破振動控制過程中,要加強對爆破振動的強度監測,并結合相關的工程實際情況和爆破的振動強度,不斷調整和優化爆破參數,如此,將更有助于加強對爆破振動的技術控制。
二.隧道爆破振動效應監測與分析
1.工程實例概述
在濟南開元寺隧道淺埋段,隧道采用上下導坑方式爆破掘進,上導坑進口段前400 in雖然埋深淺,但上部為山坡林地,局部有基巖,對爆破振動影響并不敏感。只有當隧道進入400 m后,才穿越住宅小區,特別在隧道正上方的別墅建筑群距離洞頂僅20m,對爆破振動特別敏感。該隧道上導坑開挖斷面為半圓形,面積達66 平方米,單循環爆破進尺可在3.5 m左右。根據目前國內常規施工機械裝備條件,國內隧道爆破通常采用手風鉆鉆眼,掌子面設鉆孔裝藥平臺,炮眼直徑為42 mm,炮眼深度4.0~5.0 m,采用楔形掏槽和周邊間隔不耦合裝藥光面爆破技術。
2.隧道爆破振動效應監測與分析
在此工程中,常規的掏槽爆破形式如圖1所示。在這一爆破方案中之所以將楔形掏槽區設置在上導坑的下部,主要原因是考慮盡量減小掏槽爆破對上部地面振動的影響。此外,由于“V”掏槽爆破技術較為成熟,對鉆孔定向精度要求不高,巖渣拋擲較遠,在國內得到普遍應用。但楔形掏槽應盡量使成對的斜眼同時起爆才能獲得較好的掏槽效果,而且楔形掏槽爆破夾制作用大,所以引起的爆破振動較大。
上導坑淺埋段爆破掘進時,采用常規的單級楔形掏槽爆破,測得的地表振動典型波如圖2所示。從圖2分析,該爆破方案的地表爆破振動強度分布特點是:掏槽爆破引起的爆破振動特別強烈,其峰值大大超過了《爆破安全規程》規定的允許范圍,其它部位的爆破(擴槽、周邊、底板等)振動較小都沒超過安全允許范圍。
擴槽、周邊、底板爆破振動較小的原因除了臨空面條件較好外,高段位普通毫秒雷管延期引爆時間誤差大也有影響,從擴槽眼和周邊光爆眼的爆破振動波形和峰值特點分析,8段以上段位的雷管多孔同段爆破時振動波段明顯分散…。段位越高、炮孔越多,其振動波分散越明顯。所以安排高段位雷管多孔同段爆破,有時能適當減小爆破振動峰值。由此看來大楔形掏槽雖然爆破效果和技術經濟指標較好,但因爆破夾制作用太大,引起強烈的爆破振動,必須調整優化楔形掏槽方案才能保證淺埋敏感區段的爆破振動安全。
三.降低爆破振動技術措施分析
雖然爆破施工是整個隧道工程的重要環節,但是其伴隨著的振動也會造成很多的損害,比如造成很多潛在的安全隱患,威脅著整個隧道工程的安全施工。筆者將將結合多年的施工經驗,從以下幾個方面分析降低爆破振動的技術措施。
1.爆破振動跟蹤監測
在加強對降低爆破振動的技術措施中,首先要做到的便是對振動實施科學嚴格的振動監測,要通過嚴密的振動監測尋找出爆破振動所帶來的規律,在此基礎上,結合工程的具體實際情況,合理的調整隧道的爆破方案,并做好數據的記錄,并和原有的爆破方案作出對比,結合監測結果采用有效的爆破振動控制措施
2.減小爆破夾制作用
在進行爆破振動降低過程中,要能夠據不同時段的隧道地質地貌情況,對掏槽的方案進行及時,科學,合理的調整,同時,要優化爆破過程中引爆的順序,最大程度的減少爆破的夾制作用,如此,可以最大程度的降低整個爆破的振動作用。
3.充分利用雷管引爆延時分散性
在進行隧道爆破時候,在遇到隧道斷面實施擴展,且已經擴展到擴槽或者是周邊的眼爆破的情形下,就需要結合工程的實際情況和爆破的目標,安排高段位的雷管并安全引爆,在這種情況下,具有很好的爆破臨空面積,雷管的點火延時分散性很好,在進行爆破設計過程中,可以結合工程情況適當的增加一些爆破炮眼的數量,不僅僅不會讓爆破的振動強度增加,而且有助于讓爆破施工的安全性增加,同時也能夠讓爆破取得更為理想的效果。
4.減小爆破單響藥量
要想減少爆破振動所帶來的損害,可以在爆破設計過程中使用一些高精度,延時性較短的雷管,或者使用電子雷管進行爆破,由于電子雷管可以據不同的工程實際情況設置任何的延時時間,而且不會受到段別數量的限制,在使用過程中,可以達到延時精確,錯峰減震的爆破效果,在降低爆破振動的同時,也可以很大程度的讓爆破的效率提高。
5.其它減振技術措施
在筆者多年的隧道爆破施工經驗中,除卻上面的一些降低爆破振動的技術措施之外,同時,也可以綜合使用以下幾個方面的減振措施。主要而言,主要是指輔助隔振措施,比如在實施爆破施工過程中,周邊開槽,預裂隔振法等技術措施,也可以在保護物的周邊結合工程的實際情況和爆破振動的強度開挖減振溝,通過多種減振方法的共同使用,提高減振的效果。
四.結束語
隧道的爆破施工是整個隧道工程的重要環節,科學的控制爆破帶來的振動損害是整個隧道工程安全施工的客觀要求,也是保證整個工程施工質量的必然舉措,在此過程中,要加強對爆破振動的強度監測,綜合利用多種減少爆破振動的技術措施,在此過程中,要加強對工程施工人員的綜合素質培養,提高其安全施工意識,同時,要加強對爆破振動減振技術研究,不斷引進先進的技術和機械設備,提高施工效率,確保施工的安全進行。
參考文獻:
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[5]何章義 公路小凈距隧道爆破振動控制技術研究 [學位論文]2010 - 西南交通大學:橋梁與隧道工程
Abstract: This paper analyzes the technical requirements of high speed flow when the pantograph on catenary wire fork, combined with Zhengxi high-speed rail, analyzed the pantograph contact net group of cross line turnout design parameters, through the daily operation and repair work specific situation discussed the three groups showed no cross fork, main control points check measurement method, operation and maintenance technology.
Key words: high-speed rail; catenary; no cross crossing design; maintenance;
中圖分類號:TM922.5文獻標識碼:A 文章編號:
1.前言
無交叉線岔可保證機車從正線高速通過,所以它的設計與運營維護是保證接觸網高速運行的重要條件。本論文以徐蘭客運專線鄭西線為例,探討三組無交叉線岔設計與維護過程的關鍵點:
徐蘭客運專線鄭西線是我國一條全線設計時速350Km/h的國產電氣化客運專線。為確保動車組從正線上高速通過道岔時,受電弓在任何情況下均不與側線的接觸線相接觸,動車組從側線進入正線或從正線進入側線時,受電弓能從側線與正線接觸線之間實現平穩過渡,不發生刮弓現象,在鄭西線的站場側線與正線相連的60kg/m鋼軌1/41號高速單開道岔(簡稱41號道岔)采用三支無交叉線岔。經鐵道部網檢車和綜合檢測車現場檢測,三支無交叉線岔符合高鐵設計要求。 研究三支無交叉線岔的運營維護,對掌握高鐵運行安全有著重要意義。
2.高速弓網受流對三支無交叉線岔的技術要求
2.1空間幾何參數
2.1.1線岔的導高
動車組通過三支無交叉線岔時,受電弓始終保持與線岔的兩支接觸,這就對線岔處的三支導線的導高提出一個新的要求,始終要保持兩支導線的平順性,這才能保證列車高速通過時弓網的正常取流。
2.1.2線岔的拉出值
在三支無交叉線岔處,因要考慮到受電弓的有效工作寬度和受電弓在線岔處的水平晃動量等因素,所以對三支無交叉線岔每一點處每一支的拉出值的大小都有一個新的要求,防止受電弓通過線岔時導致因拉出值的不合適引起鉆弓/打弓故障的發生
2.2 弓網動態接觸力
弓網動態接觸力一般按一個跨距為分析單位,分析參數有:最大值、最小值、平均值和標準偏差。各參數評判標準為:
最大值:Fmax=Fm+3ó(N);
最小值:Fmin=20(N);
平均值:Fm≤0.00097V2+70(N);
標準偏差:ó≤0.3*Fm(N)
在雙弓最小間距為160m的運行條件下,修正后的弓網間平均接觸壓力應低于圖1的規定,最小接觸壓力應為正值,最大接觸壓力應低于300N,接觸力標準偏差應不大于0.3Fm。因此線岔處的接觸壓力也要滿足此條件。
圖1 平均接觸壓力與速度關系曲線圖
2.3抬升量
線岔懸掛點處接觸線的抬升應符合EN50119(2001)的規定。正常運行時,最大跨距懸掛點處接觸線計算和驗證的抬升量不大于100mm;懸掛點處定位器自由抬升的設計范圍至少應為計算抬升值的2倍。
綜上所述,高速弓網受流系統對線岔的技術要求特別高,不僅從接觸網的基本技術參數如導高拉出值等方面來評價弓網受流,還從接觸力、抬升量等方面對高速鐵路的線岔的技術提出了更高的要求。
3.鄭西高鐵受電弓與41號道岔結特征
3.1受電弓的基本技術參數
受電弓動態包絡線:直線段左右擺動量250mm、上下晃動量200mm;
受電弓弓頭寬度:1950mm;
受電弓工作寬度:1450mm;
受電弓工作范圍:4950-5500mm;
滑板的最小寬度:1030mm;
滑板數量:2個;
滑板材質:碳;
受電弓靜態接觸壓力:70±10N。
圖2 受電弓機構示意圖
3.2 41號道岔的結構特征
41號道岔用于中間站跨區間無縫線路的連接。 道岔采用43.090m長的60B40鋼軌制造,全長L=140.599m,前端長度a=56.319m,后端長度b =84.280m。為彈性可彎接軌,接軌接端為插接式。
4. 三支無交叉線岔的布置原理
三支無交叉線岔為2條正線間的渡線道岔采用錨段關節式線岔圖的接觸網布置圖。圖3中,渡線電分段采用了四跨絕緣錨段關節形式(3#關節),以避免分段絕緣器產生的硬點影響。1#關節和5#關節為四跨非絕緣錨段關節,2#關節和5#關節為五跨非絕緣錨段關節(相鄰2支懸掛各形成一個錨段關節)。圖中編號②接觸懸掛相對于另一正線而言為側線支接觸懸掛,編號③接觸懸掛相對于另一正線而言所起作用與編號①作用相同,從B柱到C柱的區域為正線和側線的轉換區域(五跨關節的轉換跨)。
圖3 三支無交叉線岔平面布置圖
當動車組在正線上運行時,受電弓不與編號③接觸線接觸,但在1#關節和2#關節處與編號②接觸線存在轉換過渡關系;當列車由正線駛入側線時,受電弓首先在1#關節處由編號①接觸線過渡到編號②接觸線,然后再2#關節處(B柱到C柱之間)由編號②接觸線過渡到編號③接觸線,經過C柱以后完全駛離道岔進入側線運行;當列車由側線駛入正線時,受電弓首先在2#關節處(C柱到B柱之間)由編號③接觸線過渡到編號②接觸線,經過A柱以后在1#關節處再由編號②接觸線過渡到編號①接觸線,進而完全轉入正線運行。
4.1三支無交叉線岔的始觸區。由于三支無交叉線岔的重點是“三點”和始觸區,它采用輔線、渡線及正線三線無交叉布置的方式,所以在始觸區600-1050mm的區域內接觸線不得安裝任何線夾,包括定位線夾、吊弦線夾、電連接線夾等,交叉吊弦安裝在550-600之間,但同時 “三點”的技術參數要滿足要求,動車受電弓才可以平穩的從正線過渡到側線,側線過渡到正線。
4.2三支無交叉線岔“三點”的確定。無交叉線岔有兩個關鍵定位點和一個等高點。平面布置時,應使側線接觸線和正線線路中心的距離大于兩接觸線間的距離。以鄭西線的1/41號高速單開道岔, UIC 608 Annex 4a受電弓為例,如圖3 弓頭總寬度1950mm,弓頭工作區為1450mm,受電弓最外端尺寸的半寬為725mm,水平擺動量為250mm(考慮350km/h速度),升高后的加寬為125mm。所以受電弓在側線側最外端可觸及到的尺寸限界為:725+250+125=1100(mm)。鄭西線三支無交叉線岔考慮到整個渡線及輔線的長度及道岔布置的對稱性,單邊采用兩根道岔定位柱和兩組硬橫梁定位,如圖4其中其中A點定位處正線拉出值50mm, 輔線居中,渡線拉出值350mm;B點為兩內軌間距為800mm屬于等高點,正線相對于側線的拉出值滿足1100mm,側線相對于正線拉出值滿足1100mm C點定位處正線拉出值350mm,輔線居中,渡線拉出值為350mm。,因而動車從正線高速通過岔區時,與區間接觸網一樣正常受流,不會觸及側線接觸線,而與側線接觸懸掛無關。
圖4 三支無交叉線岔“三點”平面示意圖
由上面的分析可知,在受電弓由正線通過時,可以保證側線接觸線與正線線路中心間的距離始終大于受電弓的工作寬度之半加上受電弓的橫向擺動量,因而正線高速行車時,受電弓滑板不可能接觸到側線接觸線,從而保證了正線高速行車時的絕對安全性,并且在道岔處不存在相對硬點。
4.2.1動車由正線進入側線線岔時。當機車從正線進入側線時,在兩軌間距為800mm的等高點處。因側線線路中心相對于正線線路中心拉出值要滿足1100mm受電弓滑板不可能接觸到正線接觸線上,受電弓滑過等高點后,側線接觸線比正線接觸線高度又以4/1000坡度開始降低。因而,受電弓可以順利過渡到側線接觸懸掛上。
4.2.2動車由側線進入正線線岔時。當機車由側線進入正線時, 在兩軌間距為800mm的等高點處。因正線線路中心相對于側線線路中心拉出值要滿足1100mm受電弓滑板不可能接觸到側線接觸線上,受電弓滑過等高點后,受電弓逐漸滑離側線接觸線,同時,側線接觸線高度又以4/1000坡度開始抬高,過等高點后,側線接觸線比正線接觸線要高,所以受電弓能夠順利的過渡到正線接觸線上。這時,受電弓將逐步脫離側線接觸懸掛而平滑地過渡到正線接觸懸掛。
5. 三支無交叉線岔維護調整技術
5.1測量線岔。為掌握線岔技術參數及線岔變化情況,對三支無交叉線岔每季度進行測量一次,根據天氣的變化適當增加測量次數。每次對始觸區、交叉吊弦、“三點”的技術參數進行測量,如有不滿足情況,對此處的導高及拉出值進行調整。
5.2拉出值的調整。如圖4 等高點處的拉出值要滿足1105mm,調整位置在等高點兩側的關鍵點,只要A點定位處正線拉出值50mm, 輔線居中,渡線拉出值350mm;B點處正線相對側線線路中心為1100mm,渡線相對正線線路中心為1100mm;C點定位處正線拉出值350mm,輔線居中,渡線拉出值為350mm。正線拉出值允許偏差±10mm,側線拉出值允許偏差±20mm。
5.3導高的調整。三支無交叉線岔側線導線高度的調整應從等高點按著4/1000的坡度向兩邊順坡。
5.4吊弦的檢調。根據導高的調整預配吊弦的長度,以滿足此處接觸線的高度。
5.5繼續測量線岔。對線岔各點的數據進行測量一遍,看始觸區、交叉吊弦、“三點”的數據是否滿足設計要求,不合適再次進行調整。
6.結論
本文通過高速取流時受電弓對接觸網線岔的技術要求,分析了三支無交叉線岔設計的設計原理和維護的主要方法。在維護的過程中要特別注重對三支無交叉線岔拉出值的調整以及三支無交叉線岔導高平順性調整的方法,對于高鐵日常維護及確保高鐵運行安全有著重要的參考價值。
參考文獻:
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【中圖分類號】TU 【文獻標識碼】A
【文章編號】1007-4309(2013)07-0052-1.5
一、鐵路施工維修計劃管理模式設計
(一)鐵路施工維修計劃管理模式
線路主管單位(部門或公司)對線路設備(資產)、運營成本、線路使用狀態、線路運營安全和線路運營效益全面負責。它向鐵路運輸單位(部門或公司)提供確保乘車舒適、行車安全的線路條件,并通過協議(或者合同)從運營單位得到線路使用費用。這筆費用一部分將用于新線建設費的償還,一部分將用于運營開支(成本),剩下的將是運營效益。為了擴大運營效益,線路主管部門必須在線路維修體系中采用科學的管理制度,以降低運營成本。
(二)管、檢、修分離模式的優越性分析
新的管理體制一管、檢、修分離模式相較于既有管、檢、修合一的管理模式有如下優勢:
1.在管、檢、修分離的管理模式下,根據專業分工,各部門配置先進的大型作業機械,統一分配,完成每個鐵路局管轄范圍內的施工維修作業,各鐵路局不需配置大型作業機械,最優利用全路資源,將大型作業機械的功效發揮到最大。
2.在管、檢、修分離的管理模式下,全路大中修施工力量統一布局,根據設備的維修周期合理制定施工維修計劃,科學的對設備進行維護。既減少了施工數量又高質量的完成了施工維修任務。
3.在管、檢、修分離的管理模式下,各部門根據職責配備專業人員,專業人員集中在一起可發揮最大效用,會使技能提高和有助于專門方法和專門設備的產生,繼而提高施工維修作業專業化水平,減少人工成本、極大地增加生產效率。
二、鐵路施工維修計劃管理組織結構設計
在“管、檢、修分離”管理模式下,管、檢、修三大職能部門可在鐵道部施工維修主管部門的領導下從事專業管理,鐵道部施工維修主管部門是最高領導者,實行主管統一指揮與職能部門參謀、指導相結合的組織形式。參考直線職能制組織結構,設計施工維修組織管理形式。鐵路施工維修作業具體由綜合維修中心負責,各鐵路局維修管理部門及基礎設備檢測中心只對施工維修作業起到業務協助和業務指導的作用。綜合維修中心下設信息所、電子檢測所(電子設備,轉轍機以外的其他電子設備的修理工作)、電務檢修所、大型機械檢修基地、高壓檢修所、綜合檢測所、材料總庫及若干機械化維修段等職能部門,每300500營業公里設的綜合維修段是施工維修作業的具體負責部門由綜合維修中心直接管理,其他職能部門為綜合維修段提供作業指導和技術支持,不需要直接下達命令或進行指揮。綜合維修段下設機修所(工、電、供)、電務作業隊、接觸網作業隊、工務作業隊、橋隧作業隊、區域材料庫等職能部門,施工維修作業的執行部門一綜合維修工區由綜合維修段統一管理,綜合維修工區下設工務班、供電班、電務班等。
三、鐵路施工維修計劃管理組織職能設計
(一)管理部門職責
1.鐵道部維修主管部門
對鐵路綜合維修進行行業管理,制定管理維修技術標準、技術政策,修程、修制,維護、驗收標準;履行政府監管職能;對固定設施管、檢、修各環節進行指導監督;進行行政許可審批。
2.鐵路局維修主管部門
鐵路局是鐵路線資產的主體。鐵路局將與綜合維修有關的設備、設施委托綜合維修中心管理,并以合同形式委托綜合維修中心對固定設施進行日常養護、綜合維修、大修工作。綜合維修中心負責保證合同范圍內固定設施的良好狀態,確保運營安全。鐵路局負責監督合同的執行。
3.綜合維修中心
綜合維修中心受鐵路局委托,對合同范圍內固定設施的技術狀態全面負責;負責鐵路線的檢測、管理、維修;承擔鐵路線設備質量和安全的主體責任,保障列車安全、高速、高密、平穩地運行。綜合維修中心同時承擔干線有等級的設施修理工作。
(二)執行部門職責
1.綜合維修中心
綜合維修中心在鐵道部領導之下,受鐵路局委托,對轄區范圍內固定設施的技術狀態全面負責;負責線路的狀態檢測、技術管理,設施維修;承擔鐵路線設備質量和安全主體責任,保證列車安全、高速、平穩不間斷地運行。綜合維修中心同時承擔既有干線固定設施有等級的修理工作。負責路局內:固定設備設施大修和預防性計劃維修計劃的審批、下達;編制綜合檢測列車、鋼軌探傷車、隧道檢查車等大型檢測車的檢測計劃,并與檢測公司簽訂委外合同和付諸實施;負責固定設備設施的安全管理和監督,主持年度固定設備設施的質量評定,為高速列車提供安全、平穩、舒適運行的基礎條件:配合綜合調度中心和車站調度的指揮,組織綜合維修段、外委的維修公司、救援公司等對突發事故進行緊急救援和修復固定設備設施。
2.綜合維修段
綜合維修段接受綜合維修中心的業務管理,是固定設備設施日常管理單位和基層核算單位。每個綜合維修段管轄范圍可在300500雙線公里左右,無碴軌道區段可適當取寬。綜合維修段內設工務、電務、牽引供電、水電、建筑、防災等業務科(或室)。負責管轄范圍內:工務、電務、牽引供電、水電、建筑等固定設備設施狀態及信息資料的分析管理,編制固定設備設施大修和預防性計劃維修計劃、維修預算并申報;按工電部批準下達的年度大修和預防性計劃維修計劃與相關修理公司簽訂合同,并編制分季度實施計劃付諸實施;負責臨時補修計劃的審批及合同簽訂與實施;為綜合維修工區的相應專業工班的作業提供技術支持;組織綜合維修工區對大修、預防性計劃維修和臨時補修質量進行驗收;在綜合調度中心和車站調度的指揮下,組織綜合維修工區、外委的維修公司、救援公司等對突發事故進行緊急救援和修復固定設備設施。
3.綜合維修工區
綜合維修工區是固定設備設施的基層管理單位,接受上級綜合維修段的業務管理。每個綜合維修工區管轄范圍可在50100雙線公里左右,無碴軌道區段可適當取寬日本新干線保養工區的管轄范圍,無碴軌道地段約為50雙線公里,有碴軌道地段約為25雙線公里。
綜合維修工區負責對管內固定設備設施的定期巡回檢查和靜態檢測:收集并及時向綜合維修段反饋固定設備設施及防災監控系統的有關信息;對綜合檢測列車提供的需要進行臨時補修的地段或處所進行地面復驗,申報臨時補修計劃;配合大修、預防性計劃維修和臨時補修的輔助工作;參與大修、預防性計劃維修和臨時補修的質量驗收;參與突發事故現場的緊急救援和固定設備設施的修復工作。
【參考文獻】
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中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A
引言
巖溶是指水對可溶性巖石作用時,以化學溶蝕為主,水的機械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質作用所產生的一些現象的總稱,也可叫做喀斯特。因為喀斯特作用形成的地貌,叫做喀斯特地貌。目前許多的研究者已經對其展開了多方面的研究,并且在一些領域取得了比較好的成就。但是,隨著我國在巖溶地區建設的工程越來越多,在進行工程勘察時遇到的問題也就越來越多。雖然工程技術人員在勘察的過程中,也不斷的總結了許多經驗,但是巖溶地區的地質地貌繁雜多樣,地質勘察技術還有待進一步的研究。
1巖溶地基的類型
巖溶在發育的過程中,可溶巖的表面常常會出現石芽、溶溝,并且表現的參差不齊,在底下的溶洞又常破壞巖體的完整性,巖溶的覆蓋土層又受到溶水動力的變化而產生開裂、沉陷的現象。這些現象的存在不同的方面對建筑物地基的穩定性造成了威脅。因此,對巖溶地基的類型加以區分,也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對地基穩定性的影響,可將巖溶地基分為以下三種:
1.1埋藏型的地基
在碳酸鹽巖之上覆蓋著的厚度大小不一的非可溶性巖,當其厚度和強度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩定性時,對于下部所發生的巖溶情況可不加以考慮。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有較少的植被和土層覆蓋,碳酸鹽巖大部分在地表的情況。按照具體的情況細分,它又可以分為石芽地基和溶洞地基。
石芽地基:它所形成的的原因是由于大氣降水和地表水沿,碳酸鹽巖,在節理、裂隙溶蝕的擴展作用下形成的。這種石芽主要分布在山嶺的斜坡上、巖溶洼地的邊坡上和河流谷坡,石芽的表面表現的非常陡,而且溶溝和溶槽的深度有超過10米的,且與下部的溶洞裂隙相互連在一起。這就大大的導致了地基的不穩定,加重了施工的困難。
溶洞地基:它主要是由溶洞頂板的穩定性來決定的,而溶洞頂板的穩定性又主要是由巖石的性質、頂板厚度洞內充填情況以及溶洞形態和大小等決定的。
1.3覆蓋型的地基
根據碳酸鹽巖所覆蓋的泥土,如風成黃土、殘坡積紅粘土等的厚度大小,可分為深、淺兩種覆蓋型。這種類型的存在對地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等,要穩定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個方面來進行考慮。
2巖溶工程地質研究的現狀
在進行巖溶地質的研究過程中,由于本身巖溶發育就存在著不確定性和隱蔽性,又常常使用隨著樁基礎,給工程的建設帶來了極大的麻煩。在面對這些麻煩時,不少的方法和經驗在一些學者和專家的總結下得以形成。比如,對于彈性體內存在的孔洞,受雙向均勻應力場作用所形成的應力集中現象,有的學者采取用平面問題的有限單元法進行對溶洞的分析。有的學者和專家通過對覆蓋型巖溶區的樁基礎進行分析,找出適合建筑工程穩定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現,在對于我國進行巖溶地區工程建設地質勘察的問題上有著很大的幫助,在進行對這些資料的統計、分析上,可以總結出相應的合理的勘察方法。
3巖溶地區工程建設地質勘察的方法
巖溶地區的地質地貌情況非常的復雜,在進行勘查工作時,已經不能單憑槽探、坑探等傳統的方法進行,只有在詳細的了解巖溶地區的不同情況下進行才具有現實意義。因此在進行工程建設的的過程中,必須先進行地質的勘察。那么采取合理而有效的方法進行勘察就顯得尤為重要。
3.1采用遙感技術
遙感技術用來探測識別目標物的整個發展過程的一種技術,主要運用電磁輻射的理論,將遠距離的目標物輻射成電磁波信息,經過探測器的接受,傳到地面的接收站,最后由接收站加工成具體的圖像或數據資料。這個過程綜合應用了現代物理學、電子計算機技術、數學和地學規律的相關原理。遙感技術的應用,能夠大范圍的將巖溶地貌形態顯現出來,而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實的將地表特征和地表的現象的關系顯示出來,特別是在對巖溶層組劃分和地質構造等方面特別的適用。
3.2采用地球物理勘探技術
將地球物理勘探技術應用到工程地質的勘察中,能夠有效地提高工作質量,節省成本費用以及加快勘察工作的進度。它主要是對巖溶場地的各種參數進行詳細的地質解釋,因為人工的或天然的物具具有一定的“透視性”。這種方法也可以簡稱為“物探”技術,適用于地面、地下的測量和地下與地面之間的洞穴的測量。
3.3采用靜力觸探技術
靜力觸探技術的應用,可以精確的確定軟土、粘性土以及砂類土的承載力,特別適用于對覆蓋型巖溶工程的勘察。在進行勘察的過程中,這種技術主要是用來查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無、規模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術技術在一定的程度上可以代替物探技術,在探明隱蔽土洞和擾動土層方面具有明顯的成效。
4結論
綜上所述,對巖溶地區工程建設地質進行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區的喀斯特發育狀況是一個非常麻煩的問題,它的不確定性及隱蔽性加重了技術勘察上的難度。因此,在進行巖溶地區工程建設時,我們必須針對具體的工作情況,在現實的地質地貌條件下,結合相應的地質勘察技術,詳細的了解和地巖溶的相關變化情況,從而做出合理的工程建設方案。但是,在具體的勘察過程中,還有很多問題會出現,這些問題有可能是以前我們從來都沒有遇見的,用現有的技術也無法加以解決的。面對這種情況時,只有不斷地加強技術方面的更新以及尋找出新的技術方法,我們才能夠更好的完成巖溶地質條件下的工程建設。
參考文獻:
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1 工程概況
南水北調中線石京段古運河樞紐工程位于石家莊市郊區,本樞紐工程是京石段應急供水工程的起點,位于古運河與太平河匯合口下游約50m,與石太高速公路交叉處。
高速公路暗涵暗挖段(237+442.6 ~237+522.6)長80m,洞身過水斷面為三孔聯拱涵結構,單孔過水斷面為6.6×7.6m(寬×高),中墻厚1.2m、邊墻厚1.4m、拱頂厚1.2m、底板厚1.6m,C30W6F150自防水鋼筋混凝土襯砌結構。上游與明挖暗涵古運河段銜接,下游為樞紐出口檢修閘室段。
本工程橫穿107國道副線和石太高速公路,暗挖段長度80m,隧道最大埋深4.8m。因此,在隧道施工過程中,最大允許地表沉降量僅受上方高速公路和施工方法控制。
1.1 工程地質和水文地質 區段內地形受人工采掘及堆積垃圾影響,起伏差大,古運河河槽呈“U”型,寬度100~150m,漫灘處有人工筑路采掘后形成的深坑。
在勘探深度范圍內巖性為第四系松散層,由地表往下分述如下:
(1)人工填土(rQ):人工筑路素填土,層厚3.78m。(2)黃土狀壤土:層厚5.42m。(3)黃土狀砂壤土:層厚1.71m。(4)細砂:層厚2.6m。(5)粗砂:層厚3.79m。(6)壤土:層厚1.35m。(7)細砂:層厚2.44m。(8)粗砂:層厚0.80m。(9)砂壤土:層厚0.80m。(10)細砂:層厚4.06m。(11)礫石:層厚5.13m。
汛期地下水位為58.5~60.2m,主要受上部河水滲水及上游地下水滲流補給;枯水期地下水埋深在40m以下。地下水對混凝土不具備腐蝕性。
1.2 工程特點與難點 樞紐工程由建筑結構工程、機電設備預埋件安裝工程、金屬結構設備及安裝工程組成。其中建筑結構工程由明渠段、古運河明挖暗渠段、高速公路暗挖暗渠段、進口閘室段、出口閘室段和田莊分水閘室段工程構成。高速公路暗挖暗渠段上連明挖暗渠、下接出口閘室段,區段工程上游地處古運河河灘內,施工作業受明挖暗涵段施工和雨季防洪要求的影響顯著;暗挖段三連拱結構復雜及穿越高速公路施工路面沉降控制要求高,施工分步多、工藝復雜。
2 穿越高速公路段暗涵施工引起的地表沉降預測
隧道開挖施工會影響地層的應力狀態、地下水位,對于軟土地層同樣也會發生固結和次固結現象,因此,在隧道施工過程中,周邊地層發生變位是不可避免的。當隧道埋置深度較淺時洞周地層的變位會影響到地表,從而引起地表變形,產生地表沉降。
2. 1 經驗估算結果 根據經驗,地表沉降規律(橫向)可以采用墨西哥學者Peck和英國學者Reilly提出的符合正態概率曲線的觀點進行分析。橫向沉降Peck曲線近似描述如圖2-1所示。其方程為:
S=Smaxexp(-x2)(2-1)
式中,x――距隧道中心線地距離;
S――距隧道中心線為x的地表沉降量;
Smax――隧道中心線處最大沉降量;
i――沉降槽寬度系數,可由下列經驗公式計算
i=H+R2πtg(45-φ2)(2-2)
其中,H――覆土厚度;
R――隧道水力半徑。
圖2-1中W為沉降槽寬度,Cording(美國)等人根據莫爾-庫侖理論,推導出W與i滿足W=5i的關系。
根據本工程的實際情況,暗涵的水力半徑R為11.12m,地層的加權內摩擦角為24.5°,由式3-2得沉降槽系數i=13.0m,則沉降槽寬度W=65m。由式2-1可知,在隧道開挖過程中,橫向地表沉降規律為:
S=Smaxexp(-x2338)(2-3)
2.2 數值計算結果 為詳細分析暗涵施工過程中上方既有公路路面的沉降分布規律,研究中建立的平面有限元模型,采用有限元程序對施工實際進行了模擬分析。計算結果顯示,當隧道施工結束后,地表的最大沉降為28.2mm,沉降槽影響寬度約80m,沉降槽分布規律如圖2-2所示。
2.3 穿越高速公路段暗涵地表沉降控制標準的建立 根據經驗,距隧道一定距離以外的沉降曲線可以認為是一條直線,其斜率近似等于:
f=2SmaxW(2-4)
如允許的路面沉降坡差為[f],則地表最大允許沉降值可表示為:
[Smax]=W[f]2=2.5i[f](2-5)
如前所述,取路面允許沉降坡差為0.4%,根據經驗和數值模擬計算結果,隧道開挖過程中,路面沉降槽寬度為65~80m。則根據式2-4和式2-5計算得暗涵施工中允許的高速公路路面最大沉降為130~160mm。上述計算結果是在假定施工前高速公路路面完全平順的條件下得出的,如果考慮既有路面原始的工后不均勻沉降的影響,則上述控制指標應做適當折減。研究中根據既有高速公路的修建年限、地層條件以及既有路面的平順程度,暗涵施工中允許的高速公路路面最大沉降取100mm。
3 主要施工方法和沉降控制技術
根據暗挖暗涵三連拱結構的特點,為控制施工對高速公路路基的擾動,保證暗涵結構施工質量,采用大管棚超前支護,雙中洞、多分部、順作襯砌施工方法。為保證管棚施作精度,采用非開挖引孔及精度導向技術,即GBS-30型非開挖鉆機鉆孔、RCG型自動導向儀鉆孔精確導向,鉆孔推進分節絲扣管棚鋼管,管內C15水泥砂漿注漿填充,形成暗挖段大管棚超前預支護。
4 實際監測結果及分析
4.1 實際地表沉降監測結果 施工過程中,對暗涵上方既有路面進行了系統的監控量測,選取的垂直于隧道軸線方向的四條測線在施工結束后地面沉降槽形態如圖4-1~圖4-3所示。
從監測結果可以看出,既有路面最大沉降為109.6mm,發生在既有公路路肩位置,雖然略超過了沉降控制標準,但處于行車道以外,不會影響行車安全。而布置在行車道位置的各測線測試數據均小于100mm,說明暗涵施工過程中既有路面沉降得到了較好的控制。
5 結論與建議
通過對課題的研究,可得出如下結論與建議:
采用經驗分析和數值計算方法確定了隧洞施工地面沉降槽規律,并研究提出了下穿高速公路段暗涵施工所允許的地表沉降值的確定方法,提出本工程100mm為允許地表沉降標準。
根據實際監測結果顯示,施工過程中既有行車路面最大沉降值109.6mm,確保了高速公路的安全運輸,達到工程預期要求。
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)01C-0037-02
列車運行自動控制是高職鐵路院校鐵道信號專業開設的一門專業課,是一門發展迅速、技術含量高,具有網絡化、綜合化、數字化、智能化的現代系統的技術課程。通過該課程的學習,學生將對列車自動控制技術有較深的認識,能對列控車載與地面設備進行常規任務的維護,具備相應的素質與技能,以及完成相應職業崗位工作任務所需的方法能力和社會能力。列車運行自動控制課程對于鐵道通信信號專業學生了解列車控制車載設備與地面設備原理與維護十分重要。本文試結合教學與應用的實際,從培養目標、教學內容、教學方法和教學手段等方面對高職列車運行自動控制課程教學進行思考,以提高教學效果,優化教學質量。具體說來,高職列車運行自動課程教學應從以下方面展開:
一、明確培養目標與教學目的
列車運行自動控制課程主要講授機車信號、LKJ監控記錄裝置車載設備與地面設備、車站電碼化、CTCS-2級與CTCS-3級列控系統設備等內容。本課程的任務是使學生掌握現代化信號系統的基本知識和基本技能,提高廣大信號工作人員的技術水平,以充分發揮現代化信號系統的作用。
要達到良好的教與學的雙贏效果,對于鐵路專職任課教師來說,首先要明確該專業與課程的培養目標及該課程的教學目的,同時,還要尊重課程的教學大綱要求,結合鐵路通信信號的專業特點,選擇適用于本專業特點的教材,有所取舍,合理分配,從而制訂對應的教學計劃。
二、結合鐵路現場需要,優化教學內容
列車運行自動控制課程的特點是內容雖多但針對性強,都是對確保行車安全、提高運營效率的車載設備與地面設備進行學習。由于學生還沒有針對性地對這些設備進行過認識和學習過,因此,完成教學任務的關鍵是如何結合鐵路專業現場需要來優化教學內容。
鐵路信號技術是隨著百年鐵路的發展以及繼電器、半導體、電子信息技術的變化而不斷演進的,列車運行自動控制系統是計算機技術、現代通信技術和自動控制技術等信息技術(簡稱3C技術)與信號技術的一個高水平集成與融合的產物,正在向信息化、網絡化、智能化方向邁進。
對應于鐵路現場的實際情況,大部分鐵路職業院校鐵道通信信號專業一直依照慣例對該課程進行介紹,內容沒有太多更新,即使對新技術有所涉及也并不深入,學生并沒有具體掌握相關知識。而專業教師大多也只是從網絡上的研究報告、學術論文獲取關于鐵路信號新技術,沒有機會真正全面、系統、透徹地掌握鐵道信號新技術。還應看到,近年來我國高速鐵路發展非常迅速,并持續處于建設當中,隨著一條條高速鐵路、客運專線的建成開通,鐵路企業對相關技術人員的要求也將有所提高,鐵路職業院校進行高鐵技術人才培養刻不容緩。因此,專業教師自身要不斷優化教學內容,對教學內容提前設計好,讓學生能夠全面而又詳細地了解該課程的主要內容,增強學生的專業知識。
三、改進教學方法與教學手段
由于列車運行自動控制課程的內容基本上都是介紹設備的功能與組成,對于信號專業的理工科來說,比較枯燥且提不起興趣,因此教學方法與教學手段的運用對教學效果影響將產生很大影響。
(一)借助多媒體教學,提高教學效果
多媒體具有圖、文、聲并茂且有視頻播放的特點,對教學過程來說是特別寶貴的特性與功能。借助多媒體教學不但能夠拓寬學生的專業面,增加教學信息量,而且可以提高學生的學習興趣。對于列車運行自動控制課程,采用傳統教學方法和教學手段已達不到教學要求。通過多媒體技術可以播放幻燈片、視頻、FLASH動畫等,使課堂教學提升活力,在很大程度上引起學生的注意,提高學習興趣。也就是說,學生在這樣的交互式學習環境中有了主動參與的可能,而不是一切都由教師安排好,學生只能被動接受。
對于多媒體交互式教學,教師應設計一些過程和內容,讓學生進行討論,合作解決,以提高多媒體教學的效率。比如,在講解列車追蹤運行時,可以制作相應用動畫來體現列車安全追蹤運行情況。也可制作列車追蹤動畫嵌入到多媒體課件中,更加形象地說明列車追蹤原理,還可以增加暫停按扭,邊演示邊講解,這樣學生易于理解接受。同時,根據所學知識進行分組討論。
此外,在講解CTCS-3列控系統時,由于CTCS3級列控設備組成多、學生在較短的時間里要獲得大量信息,僅靠教師在課堂講解比較抽象,而學生又沒有見過實物,這樣學生理解起來就比較困難。教師在制作課件時,可以插入“CTCS-3級列控”視頻,通過視頻講解,使學生非常直觀地了解整個CTCS-3級列控系統設備組成、工作原理,同時也提高了學習效率。
教學中使用多媒體技術,有利于提高教師的專業水平,有利于教師整合教學資源。多媒體教學技術能彌補傳統教學中的不足,傳統的教學費又時費力,而且不能使學生在輕松的狀態下學習知識,提高不了教學效益。如果充分借助多媒體教學手段,將大大改善教學效果。
(二)利用實物、列控沙盤及現場教學
列車運行自動控制是專業性、理論性很強的課程,必須在了解鐵路列控設備基本構成的基礎上,才能夠深入地理解其工作原理與工作過程。在講解機車信號的結構及工作原理時,可利用現有的機車信號設備實物,既便于教師教學,又提高了學生的興趣。同時,在講解鐵路列控地面設備與車載設備配合工作時可借助自主研發的列控沙盤系統,使學生具備感性認識,提升課堂教學效果。在學習完機車信號與LKJ監控裝置設備后可進行現場教學,帶學生到機務段車載設備工區參觀學習,既實現理論與實際相結合,又達到抽象與具體的轉化,使學生積極性得到很大提高,從而提高了教學質量。
(三)合理利用案例教學
案例教學法又稱實例教學法,就是在教學過程中,任課教師根據教學目標和教學內容的需要,采用真實案例組織學生進行學習。通過案例教學法,把真實又典型的問題展示在學生面前,讓他們自主去思考、分析、討論。例如,在講到列車監控記錄裝置LKJ內容時,學生可以分成小組,分別扮演相應的角色,完成一個出勤到退勤的完整任務。再如,在學習到CTCS-3級列控系統“過分相”功能時,可引入各種與列車運行有關的新聞,提出問題讓大家思考,然后由學生討論并進行說明,最后由教師點評,這樣不僅可以引起學生注意,還可以增加課堂的有趣性,效果顯著。對于激發學生的學習興趣,培養創造能力及分析、解決問題的能力大有幫助。
總之,應以轉變教育思想、更新教育觀念為先導,以優化知識結構、重視能力培養為出發點,順應鐵路發展、滿足企業需求,加快推進鐵道信號專業人才培養進程,培養學生掌握列車控制技術崗位應具備的專業技能,提高技術水平,拓寬發展方向。在教學實踐過程中,抓住學生與課程的特點,合理安排教學內容,采用靈活的教學方法,在教學內容、教學方法和教學手段等方面進行了一定的探索和研究,獲得了一些經驗與體會,在教學效果、學生學習興趣和學習主動性上取得了一定的成績。
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中圖分類號:F253.3 文獻標識碼:A 文章編號:
一、CA砂漿的配制及施工流程
1、CA砂漿的配制
(1)設備:調溫調濕試驗箱(SH-100),微機控制電子萬能試驗機(CMT5504型),溫度計(TES-1310型),水泥膠砂攪拌機(JJ-5型),砂漿攪拌車(I/Ⅱ-s-L/G-600型)。
(2)試驗室試驗:先加水、乳化瀝青、聚合物乳液和消泡劑,慢速攪拌30s;再加入干粉料;干粉料加完后,慢速攪拌30s,再加入引氣劑,高速攪拌3min;再慢速攪拌30s。
(3)現場試驗:按試驗室確定的比例設定原材料數量及攪拌參數,啟動攪拌程序,低速攪拌同時加入乳化瀝青、水、P乳劑、消泡劑,全部加入后進入中速攪拌,加入干粉料、引氣劑、減水劑;持續攪拌10s進入高速攪拌180s,再低速攪拌60s,卸入卸料斗低速攪拌卸入中轉倉低速持續攪拌。
2、CA砂漿施工工藝流程
CA砂漿施工工藝要求特別嚴格,CA砂漿施工工藝主要包括軌道板檢查、驗收、安裝和調整,CA砂漿灌注袋的鋪設,CA砂漿的拌合、性能試驗、灌注、養生和質量檢查等。每個環節對CA砂漿的質量均有很大的影響,任何一個環節不滿足規范要求,均不能進行下一環節的施工。特別是在CA砂漿拌合后的性能試驗時,CA砂漿的溫度、流動度和含氣量等任何一個性能不能滿足要求,均不得進行CA砂漿的灌注;另外在CA砂漿養生后的質量檢驗與驗收時,如不能滿足《高速鐵路軌道工程施工質量驗收標準》(TB10754-2010)時,需重新進行CA砂漿的灌注施工,確定的CA砂漿施工工藝流程見圖1。
圖1 CA砂漿施工工藝流程圖
二、CA砂漿灌注施工質量影響因素
砂漿的灌注施工質量受多種因素的影響,這些因素主要有原材料、配合比、新拌砂漿的性能、灌注工藝、施工環境條件、養護環境條件、相關工序質量控制等。
1、原材料
CA砂漿是由乳化瀝青、干粉料、聚合物乳液、水、引氣劑、消泡劑、減水劑等多種原材料組成,每種原材料的質量都將直接影響砂漿的施工質量。
乳化瀝青是砂漿的核心和基礎,它的性質在很大程度上決定了CA砂漿的性能。CA砂漿的性能指標、揭板檢查的結果都與乳化瀝青的質量有密切的關系。干粉料通常是由水泥、細骨料、外加劑等按照一定比例經機械攪拌制得的均勻粉體材料。在拋開干粉料生產、運輸過程中造成的離析影響外,干粉料對CA砂漿性能的影響實際上就是干粉料的各組分對砂漿性能的影響。水泥的質量直接影響砂漿強度、可工作時間、材料分離度和泛漿率指標,進而影響到揭板檢查中充填層飽滿度、充填層斷面勻質性與密實性。細骨料的細度模數、顆粒級配直接影響到CA砂漿的材料分離度、泛漿率指標,進而影響到揭板檢查中充填層表面有無瀝青皮層、充填層斷面勻質性與密實性。
細骨料的含泥量直接影響到砂漿的可工作時間、含氣量指標,也對砂漿的可工作性、穩定有重大影響,進而影響到揭板檢查中充填層飽滿度、充填層表面有無瀝青皮層、充填層斷面勻質性與密實性。
外加劑的質量直接影響到砂漿的含氣量、抗壓強度、膨脹率、抗凍性和耐候性指標,進而影響到揭板檢查中充填層飽滿度。聚合物乳液的質量直接影響到砂漿的可工作性能、抗壓強度、抗凍性和耐候性指標,進而影響到揭板檢查中充填層飽滿度。
引氣劑和消泡劑的質量對氣泡直徑、氣泡穩定性有重要影響。直接影響到CA砂漿的含氣量、抗壓強度、抗凍性和耐候性,進而影響到揭板檢查中充填層飽滿度、有無毫米級的大氣孔積聚區或孔徑>0.2 mm的
氣泡聚集層。原材料的溫度直接決定了砂漿溫度,在各種原材料溫度相差不是很大的情況下,砂漿溫度≈乳化瀝青溫度±2℃。砂漿溫度又直接影響砂漿的含氣量、可工作時間,進而影響到揭板檢查中充填層飽滿度,以及砂漿的長期耐久性能。
2、配合比
砂漿配合比有理論配合比、初始配合比、基本配合比和施工配合比。砂漿施工過程中采用的施工配合比,它是在基本配合比的基礎上,適當調整水、引氣劑、消泡劑用量,通過試拌合、檢測拌合物性能確定。水的用量直接影響到砂漿的流動度、抗壓強度、泛漿率指標,進而影響到揭板檢查中充填層飽滿度。因為如果外加水量較大,灌注后泌水量必然較大,整個砂漿漿體體積損失就較大,容易造成充填層飽滿度不滿足要求(見表1)。
表1加水量與初始流動度關系
引氣劑和消泡劑的用量對氣泡直徑、氣泡穩定性有重要影響。在一定范圍內增加引氣劑用量可以起到提高含氣量的效果,但是當引氣劑用量增加到一定程度后,其對含氣量增大的貢獻就不明顯了,而且還會影響砂漿的早期強度,并造成沉砂、泌水等病害;減少消泡劑用量可以明顯地起到提高含氣量的效果,但是當消泡劑減少到一定程度后,砂漿中會有大量有害的大氣泡不能被消除掉,其對揭板檢查效果和抗凍性都有不利影響(見表2,表3)。
表2引氣劑對砂漿含氣量的影響
表3消泡劑對砂漿含氣量的影響
3、攪拌工藝
砂漿攪拌工藝為:先低速攪拌加入乳化瀝青、聚合物乳液、水、消泡劑,然后調到中速加入干料、引氣劑,再調到高速攪拌規定的時間,最后調到低速攪拌規定的時間。中速攪拌的速度如果過低,將會使干粉料不能及時分散開,造成干粉料在砂漿內形成聚集的結塊,影響砂漿揭板的斷面效果。高速攪拌的速度如果過低或是高速攪拌的時間過短,將影響砂漿的勻質性、含氣量,進而影響砂漿揭板檢查的勻質性;高速攪拌的速度如果過高或是高速攪拌的時間過長,容易使砂漿的含氣量超標,并容易引入較大的有害氣泡,并且可能造成乳化瀝青的破乳現象,進而影響揭板檢查的勻質性,見表4。
表4攪拌時間與含氣量關系
4、灌注工藝
(1)灌注速度
灌注速度對砂漿揭板檢查斷面的勻質性有重要影響。如果灌注速度過慢,容易使充填層表面出現瀝青皮層;如果灌注速度過快,灌注袋內的氣體來不及排出,容易使砂漿內夾雜≥10 mm大氣泡。一般情況下,灌注直線段“4962”板,時間控制在4~5 min,灌注曲線段“4962”板,時間控制在5~6 rain。整個灌注過程,遵循勻速灌注的原則,在灌注過程中保證砂漿的流速恒定,以保證整個砂漿層的均勻性。
灌注壓力
灌注壓力直接影響充填層飽滿度。如果壓力不夠,將造成充填層四角不飽滿,如果壓力過大,短時間內將引起砂漿泌水量大,造成充填層飽滿度不滿足要求,在灌注過程中,要保證灌注漏斗中砂漿液面的高度恒定,以此來保證灌注壓力恒定。
(3)施工工況
灌注后泌水現象可能導致出現的砂漿不飽滿,四角下塌。所以灌注后,灌注袋進出漿口要預留長度約30cm砂漿,傾斜放置于三角木楔上,頂面略高于軌道板頂面(見圖2),保證灌注結束后,灌注袋內砂漿具有一定的壓力,以此來保證砂漿的飽滿度。
圖2 進出漿口
三、施工質量控制措施
1、灌注前做好砂漿拌合物的檢測試驗,保證溫度、含氣量、流動度等指標達到設計要求。
2、充填層厚度較小時,砂漿在軌道板與底座板間隙或灌注袋內流動的阻力較大,當砂漿的流動度較大時,容易導致充填層的兩頭和四個角充填不飽滿。當充填層厚度較薄時,應選擇流動度較小的砂漿灌注。
3、新拌砂漿的勻質性不好,則灌注的砂漿充填層不均勻,新拌砂漿的勻質性是保證砂漿充填層勻質性必要條件。新拌砂漿的穩定性不良,即砂漿灌入充填層后直到凝結硬化的這段時間內不能保持其勻質性,也不能保證砂漿充填層的勻質性。解決措施為保證砂漿的穩定性是使其能夠快速并且勻質的充滿砂漿袋。
4、新拌砂漿的含氣量過大,尤其是孔徑較大的氣泡較多時,這些大氣泡容易上浮在砂漿充填層的表面或在中間層積聚,形成氣泡夾層或表層,或形成氣泡積聚區,造成充填層勻質性不良。解決措施為嚴格控制新拌砂漿的含氣量和氣泡孔徑。
5、灌注施工作業時,砂漿由中轉倉流入灌注袋的流動過程中,砂漿輸送管道的接口應密封,中轉倉管道出口應埋入灌注漏斗砂漿液面以下,避免空氣夾入。
參考文獻
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2010)010-085-02
1、引 言
軌枕埋入式無砟軌道結構是將預制好的整體或雙塊式軌枕,在現場通過澆筑混凝土或其他材料,將軌枕埋入或“振入”到道床板中,使軌枕與道床板成為一個整體的無砟軌道結構形式。這種軌道結構以預制軌枕與現澆道床板的高度整體性為主要目標,與軌枕支承式、軌枕嵌入式結構相比很大程度上避免了軌枕塊的橫向傾斜和轉動,基本上消除了因鋼軌外翻而造成的安全隱患,能保證高速條件下列車運行的平穩性和安全性。國外應用范圍最廣的軌枕埋入式無砟軌道結構是Rheda型和Zublin型,二者結構相似度極高。
在國外無砟軌道結構迅速發展的同時,我國結合本國實際,近幾年先后在新建線上鋪設了適用于我們國家鐵路情況的I型、II型雙塊式軌道結構,獲得了滿意的效果,兩者最大的區別在于施工方法的不同,建模分析可作相同考慮。圖1為土質路基上雙塊式無砟軌道的斷面示意。
2、計算模型
由于道床板和支承層厚度遠小于其長度和寬度,因此,在不研究內部受力的情況下,為方便分析計算,可將其視為板結構,經驗表明,梁板模型在軌道結構研究分析中是一種比較理想的結構。此外,對于CRTS-I型雙塊式無砟軌道,其道床板鋼筋布置完畢之后,排布軌枕,之后整體澆注,因此,在縱橫方向的受力,道床板整體結構內部的鋼筋混凝土結構可以承受,其結構可認為是連續的;下層的混凝土支承層則為了應對縱向傳遞的力,必須在每隔5m的位置從上表面往下切割出深度約為支承層厚度1/3的縫,由于此處主要研究垂向受力,因此也可以將其視為連續。混凝土支承層攤鋪成型后,采用拉毛刮在支承層縱橫方向上拉出溝槽,以使得支承層與道床板結合良好。因此,在建模時,通常將道床板和支承層作為整體來考慮。
鋼軌采用beam4單元模擬,道床板與支承層整體用shell63彈性殼單元模擬,該合成層的彈性模量E按照線性原理來計算取值。扣件、地基均采用combinl4單元進行模擬,所有單元均由節點生成。模型建立如圖2(為求視圖效果,板單元小網格劃分未完全顯示):
3、參 數
土質路基I型雙塊式無砟軌道結構參數選取如下:
(1)鋼軌
CHN60型
鋼軌截面積:A=7.745x10-3m2;鋼軌慣性矩:I=3.217x10-5m4;鋼軌高度:h=0.176m:彈性模量:E=2.06x105Mpa;泊松比μ=1.3;鋼軌容重:p=7.85x104N/m3。
(2)扣件
間距:0.650m;剛度:60kN/mm。區
(3)道床板
尺寸:長15.500m,寬2.800m,厚0.200m:彈性模量:3.40×104MPa:泊松比:O.2;道床板容重:p=25000N/m3。
(4)支承層
尺寸:厚0.300m,寬3.400m:彈性模量:1.50x104MPa;泊松比:0.2;支承層容重:p=24000N/m3。
(5)地基彈性系數
K=1.50x102 MN/m3
4、計算與分析
(1)本文只考慮垂向作用,運用瞬態動力分析法,在所選軌枕埋入式無砟軌道結構上,分別研究120km/h、160km/h、200km/h、250km/h、300km/h、350km/h六種行車速度下軌道結構的垂向位移及受力狀況。輪載軸重150kN,取一組輪對,將其簡化成為在鋼軌上不斷移動的荷載,計算輪重由動力系數法得出,動力系數一般小于2,考慮到一定的安全系數,動力系數取2進行分析。
建模計算可得在移動荷載作用下結構任意點處的垂向變形數據,用大型有限元軟件ansys可以生成其直觀圖,如在120km/h的輪對前進速度下,所取鋼軌段中部節點node946的,撓度隨時間變化情況表示如圖3,其撓度最大值為1.334mm,方向向下(沿y軸負向)。不同荷載移動速度下軌道機構垂向響應值統計結果見表1
可見對于本文所研究的I型雙塊式無砟軌道結構,荷載移動速度從120km/h增加到250km/h,鋼軌Y向撓度和z轉角位移的峰值里增加的趨勢,但是從250km/h增加至350 km/h時,該值有所減小,原因是荷載移動速度過快,鋼軌尚未來得及變形列車已經通過作用點,可見,250km/h左右的行車速度對軌道結構垂向性能要求較高;隨著行車速度的增加,道床板和支承層的撓度變形逐漸增加,對道床板和支承層的性能要求逐漸提高,地基面承受的壓應力逐漸增加,速度超過200km/h后,該值增長緩慢。
(2)在300km/h的輪對移動速度下,扣件選取不同的剛度,即20kN/mm,40kN/mm,60kN/mm,80kN/mm,100kN/mm,其他參數不變,運用瞬態動力分析法,研究不同扣件剛度對結構整體垂向性能的影響。
扣件剛度取60kN/mm時,所選鋼軌段中部節點node946,的撓度隨時間變化情況見圖4,其最大值為1.29mm,方向向下(沿y軸負向)。扣件不同剛度值下軌道結構垂向響應歸類統計見表2。
表中數值可知,隨著扣件剛度的增加,鋼軌的最大垂向位移和轉動位移逐漸減小,道床板和支承層的垂向位移和轉角位移漸增大,但是后者增幅緩慢,同時地基應力逐漸增加。這是因為構件剛度增加之后,能夠較好的將力直接傳遞至下部結構。因此,在滿足地基應力的前提下,為了平衡鋼軌和下部結構的位移,軌道結構設計中應該選擇合適的扣件剛度;地基面壓應力隨著扣件剛度增加逐漸增大,20kN/mm到60kN/mm之間增幅較大,60kN/mm到100kN/mm之間增加緩慢。
5、結 論
(1)列車運行速度對軌枕埋入式軌道結構垂向位移的影響,在120km/h到350km/h之間,以250km/h左右時最為不利,因此,軌道結構設計中,垂向受力研究要著重考慮該速度區間。
(2)隨著扣件剛度的增加,地基面所承受的壓應力逐漸增加,從20kN/mm到40kN/mm變化時,壓應力增加最為明顯,之后漸趨緩和。
(3)扣件剛度大小對軌枕埋入式軌道結構垂向受力影響非常明顯,尤其在低于60 kN/mm的時候,且扣件剛度對鋼軌和道床板的影響相反。因此,在軌道結構設計中要慎重選擇扣件類型,合理確定扣件剛度。
參考文獻:
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