高速铁路技术论文

2022-05-12

今天小编为大家精心挑选了关于《高速铁路技术论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。摘要:近些年,随着人们生活水平的提高,对道路要求逐渐提高。现阶段,主桥箱梁为单箱双室变梁高断面,钢管拱主拱为变高度桁架式断面,副拱为等高哑铃形断面,每跨两榀拱肋间设横撑。主桥按先梁后拱法施工,梁体采用挂篮对称悬浇,合龙顺序先边跨后次中跨再中跨;钢管拱在工厂制造,运至现场后采用支架法对称拼装。

第一篇:高速铁路技术论文

高速铁路通信系统技术浅谈

摘要:随着社会的技术飞跃和高速发展,人们对高速铁路通信的要求越来越高,构建一个先进的高速铁道通信系统已成为大众日期夜盼的事项。目前,我国对高速铁路通信系统的存在较高需求,而目前高速铁路通信系统仍存在较多问题,需要改进和提升。因此,本文通过对高速铁路系统的现状进行分析,提出了系统仍存在的问题及目前可以应用的解决方法,并对高速铁路通信系统所采用的高新技术进行阐述,把通信技术、计算机及网络技术有效地结合在一起,构成满足大众需求的综合性的通信系统。

关键词:高速铁路 通信系统 技术

1 高速铁路通信需求分析

随着我国交通技术的进步和发展,高速铁路的出现和普及大大方便和便捷了大众的交通出行,成为可我国交通运输体系中的重要组成部分,有效地调整了我国交通运输体系的结构方式。而出行的旅客享受了高速铁路带来的快捷与舒适后对在旅途过程中的通信系统的要求也水涨船高。旅途是单调的,也是劳累的,旅客需要在列车上与他人进行语音、数据、图像、视频等信息交流,而互联网的普及也使更多的乘客需要在列车上接入互联网,享受数字化和智能化的通信服务。因此,为了满足乘客的通信需求,构建一个稳定、先进的高速铁路通信系统迫在眉睫。另外,为了实现有效的人机控制,同时保障列车的行车安全,提高运输效率,铁路通信网的建立也需要先进的科学技术支持,使其功能更加完善,安全更有保障。

2 我国高速铁路通信系统现存的问题

目前,我国高速铁路通信系统仍然存在较多问题。与普通的有线通信或无线通信相比,甚至与一般的公共移动通信系统相比,高速铁路通信仍存在较大区别。无论是在系统组成还是使用环境,对高速铁路通信系统的技术和设备需求均较高。一般而言,我国高速铁路通信系统主要存在三方面的问题。一是多普勒频移。多普勒频移是指接收器的移动引发的信号频移现象。一般的列车多普勒频移现象不太明显,而高速列车由于在高速运动中,列车与基站之间的距离会频繁改变,多普勒频移现象非常严重。多普勒频移过大会导致高速移动通信的通话质量下降,同时高速列车在高速移动时产生的高频次深度快衰落现象对正常通信也有很大程度的影响,这将导致通信系统的解调性能大幅下降。第二是小区尺寸问题。一般而言,在高速列车上使用WiFi、WiMAX等通信机制时,将通信的小区尺寸进行缩小至直径100m以内,就能为列车上实现有效的宽带连接服务。而随着列车的速度越来越快,导致小区尺寸出现过小、引发小区切换过于频繁的问题,加上信号的快速衰落现象存在,高速铁路通信系统对用户的小区切换以及功率控制提出了更高要求。三是隧道通信问题。由于隧道在铁路的组成中占据非常重要的地位,隧道通信问题严重影响铁路通信覆盖问题,不同隧道方式对通信系统的覆盖方式和信号源的选取要求均不相同,造成铁路通信系统的整体兼容性较差的局面。因此,如何对高速铁路通信系统进行改进,寻找出科学合理的系统方案成为现今铁路通信部门亟待解决的难题。

3 高速铁路通信系统技术分析

根据高速铁路对通信系统的要求以及我国高速铁路通信系统现存的问题,作者对多种通信系统技术进行了阐述和分析,以期建立一个高效先进的高速铁路通信系统,满足大众对通信系统的需求。

3.1 通信传输及线路

现代高速铁路通信传输系统由骨干层传输和接入层传输两部分组成。骨干层传输主要为链型MSTP 1+1复用段骨干层多业务传输系统,它是通过利用铁路正线线路两侧不同物理径路的两条光缆中的各两芯光纤,开通10G骨干光同步数字传输系统,利用两条光缆中的各四芯组成环状光纤局域网,传送列控信息。接入层传输系统的主要由车站汇聚设备、站内接入设备、站间接入设备等构成。通常情况在车站汇聚节点设MSTP STM-16 ADM的汇聚设备,而站间接入层节点采用STM-4 ADM或者STM-16 ADM设备,以完成各基站、信号、牵引及供电等節点的业务接入。也可利用铁路两侧光纤组成环实现对各接入层站点的保护。

3.2 综合业务接入系统

高速铁路的传输系统需要将各个旅客服务业务系统纳入其中,为高速车站旅客服务、电话接入等系统提供专用的音频、监视图像等接口。在沿线区间中设立信息采集点,接入传输设备,构成区间信息接入系统,将信息在区间、车站和综合调度中心之间传播。另外还可在站内及沿线区间信息接入点等地设置光网络单元和局端OLT等设备,构成一体化的综合业务接入网络,以满足高速铁路站内及区间多种用户的综合业务需求。

3.3 综合无线通信GSM-R系统

GSM-R是为满足铁路应用而开发的数字无线通信系统,作为铁路无线通信平台已成为趋势。高速铁路GSM-R系统包括交换子系统(SSS)、基站子系统(BSS)、通用分组无线业务系统(GPRS)、移动智能网系统(IN)、运行与维护子系统(OMC)、移动终端子系统等6个子系统,可提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能。对铁路沿线进行GSM-R组网及信号覆盖,可以满足现代铁路构建地面调度中心与移动体之间的信息交换与传输通道的需求。

3.4 专用调度通信系统

专用调度通信系统是全线专用通信网和承载综合调度信息系统的组成部分,是供高速铁路调度、车站运营部门及维修单位进行行车指挥和业务联系的专用通信系统,可对全线进行高可靠、高安全的行车控制及统一的调度指挥,性能可靠、功能先进,具有话音功能数据和图像等多媒体通信功能,综合造价较经济,是高速铁路现代化通信的重要保证。

3.5 数据通信系统

数据通信系统可提供数字数据服务、电台广播、电视网等模拟数据。高速数据通信网设立独立的OSPF 自治域,在整个骨干承载网上使用独立的路由设备,路由器间形成部分网状连接,兼顾路由冗余与合理利用传输带宽,管理区直接接入核心路由器。

4 结束语

为了满足现时人们对高速铁路通信系统的需求,我们需要正视高速铁路通信系统存在的问题及解决方案,提高其科学技术水平,建设一个为高速铁路运输服务的专用通信网络,推动高速铁路快速发展。

参考文献:

[1]徐淑鹏.高速铁路专用通信系统技术介绍[J].铁路通信信号工程技术,2010(01).

[2]张昊.高铁车地通信系统级仿真平台设计与多基站协作技术的研究[D].西南交通大学,2013.

[3]陈晨,李长乐.高速铁路通信系统方案研究综述[J].计算机工程与应用,2010(34).

作者:薛雨霏

第二篇:高速铁路桥梁跨既有营业铁路施工技术

摘要:近些年,随着人们生活水平的提高,对道路要求逐渐提高。现阶段,主桥箱梁为单箱双室变梁高断面,钢管拱主拱为变高度桁架式断面,副拱为等高哑铃形断面,每跨两榀拱肋间设横撑。主桥按先梁后拱法施工,梁体采用挂篮对称悬浇,合龙顺序先边跨后次中跨再中跨;钢管拱在工厂制造,运至现场后采用支架法对称拼装。跨成渝铁路施工难度较大,通过合理的施工设计、严格的施工控制和周全的专项防护措施,既确保了施工安全,又保证了铁路正常营运。

关键词:高速铁路桥梁;跨线桥;施工技术;营业线;施工防护

引言

近年来在中国铁路逐渐走向国际化的情况下,尤其是在国外一些复杂地形和地势环境中进行铁路工程建设时,需要进行大跨度桥梁工程的建设。而其中应用比较广泛的就是挂篮悬臂浇筑施工技术,这也是大跨铁路桥梁施工中的难点之一。本文以国外Aroley五号大桥梁建设项目为例,针对其具有地形起伏大和坡度陡峭等复杂特点,重点研究其挂篮悬臂浇筑施工技术以及为了确保施工质量和安全而采取的监测监控措施。

一、施工安全关键因素分析

上跨既有高速铁路桥梁的施工和高铁运营相互影响,距高铁较近的桥梁基础施工可能影响到既有高铁的基础,施工过程中使用的机械设备可能会侵占既有线路的限界。本工程上跨运营中的高铁高架桥,施工方案的制定需要重点考虑桩基和墩身施工的安全防护。

由于受铁路建筑限界的限制,结合本工程的结构特点和施工经济性,对比梁体施工常用的转体法、顶推法、悬臂浇筑法和支架现浇法的优缺点。本工程在设计方案中,上跨连续梁的施工采用支架现浇法施工。现浇施工支架的设计对防止连续梁上部结构施工过程的坠落物或流体威胁列车安全,降低高速列车通过时的气动力,减小对施工人员人身安全的威胁至关重要。同时,施工完成后后,支架的安全拆除也是降低对高铁运营安全影响的关键因素。

二、跨营业线施工

1.棚架安拆

为防止施工影响铁路营运,跨营业线范围需搭设防护棚架图1。棚架搭设和拆除采取要点施工,在封锁营业线、接触网停电后实施。1)棚架搭设。棚架跨度为(12+18)m,垂直于铁路布置,长度每侧超出桥宽3.0m,外立柱置于接触网立柱外侧,棚底高于接触网立柱顶2.5m。搭设范围内接触网上回流线作绝缘处理。分段支护人工开挖80cm×80cm通长基础基坑,浇筑混凝土,顶面预埋钢板;混凝土强度达到80%后,汽车吊吊装?400mm钢管立柱,并与预埋钢板焊接;相邻立柱焊接槽钢横联和斜联。场外将每侧2根I32a工字钢主纵梁焊成整体后吊装,并与立柱焊接。然后场外将2根2m工字钢主横梁与0.8m槽钢分配梁组成排架,铺好竹胶板和白铁皮后整片吊装,接触网线对应部位挂防电板。最后将主横梁与主纵梁用U形螺栓固定,排架拼缝用白铁皮钉好。每片排架施工应在一个要点内完成。棚架两侧拉缆风绳加强稳定性。

2.墩柱施工技术

由于现场施工环境的影响,进而使得墩柱施工所需的钢筋大都是在铁路线外部加工制成,这样一来就需要通过吊运的方式来完成对其的绑扎。在对墩柱施工的时候,为安全起见通常都会在其区域四周搭设脚手架等辅助施工的设备,从而确保相关操作的稳定高效。通常对于墩柱的施工来说,其模板的选择应使用定型的刚模板,并且其质量不得超过1t。另外还要切实注意模板的加固操作,以避免出现失稳或垮塌的情况。

3.现浇支架的设计

连续梁现浇支架兼作高铁的防护结构,考虑列车风速对防护支架的影响,经计算分析,速度超过300km/h的列车经过时,必须保证结构物与列车侧壁的距离在4.1m以上。结合工程特点,以经济性和安全性为原则,考虑斜交线路走向,连续梁支架设计荷载考虑了箱梁自重、模板及施工荷载、支架结构自重、风力作用等。最终确定采用贝雷梁作为连续梁现浇施工的承重梁,置于H型钢组合梁上。用外径1000mm和720mm的钢管柱支承,柱间距6m,并对连续梁梁体不居中处予以加强,加强区域柱间距5m,见图2。基础采用直径1.25m的钢筋混凝土钻孔桩,桩基长度按照桩底弱风化层并嵌岩1m控制。钢管立柱竖直方向分上下2节,用法兰盘连接,纵横向之间设连接系;钢管顶面与H型钢组合梁之间设砂箱,用于拆模时落支架。

三、营运专项措施

1.防侵入

①现场防护员须按“一人一机”制度做好设备防护。车站驻站员应及时通报列车来车情况。②现场设置醒目的限界桩、限界绳等标志,防止设备调头、转体时侵限或人车误入。③梁体施工物料运输均从梁面运抵作业点。④桥上设工具箱,小型机具均放于箱内。施工料具堆码整齐,捆绑牢固。⑤当天施工结束后,应反复查验现场机料具是否侵限,梁面堆放物有无坠落可能。⑥吊装时先将物品吊离地面20~50cm,确认吊机稳定性和刹车可靠性、物品平衡性和绑扎牢固性后方可继续起吊,若物品易晃动则应拉缆风绳。遇突发故障时,应采取措施备降至安全区域,关闭发动机、切断电源后进行检修。⑦营业线上方高空作业人员须随时系好安全带。

2.规范化施工

通常情况下,标准化的技术施工都是在各个细节的高效部署条件下稳步推进,其中涉及到的混凝土的生产以及运输和浇筑等施工务必严格遵照相关的技术规范,从而为工程的最终质量效果提供基础保障。与此同时还要格外注意外部施工环境的影响,尤其是天气状况在其中的主导作用,并确保现场施工管理的科学合理,以避免出现混乱和无序的情况。另外针对混合材料和外加剂的使用,务必要确保其达到设定的标准,从而在技术保障上做到万无一失。

四、结语

主桥连续梁已于2019年3月顺利合龙,施工期间未发生施工安全和影响营业线营运事故。可见,邻近、跨越营业线施工方案及专项措施很好地指导了现场作业,可为类似结构形式和建设条件下桥梁的施工组织、现场管理提供借鉴。

参考文献

[1]洪清庄.大跨度连续梁上跨铁路营业线施工安全防護技术[J].世界桥梁,2015,43(6):20-24.

[2]刘东.跨越既有高速铁路桥梁施工方案及防护设计研究[J].桥梁建设,2010,40(6):70-76.

[3]丘建华.跨公路铁路桥梁施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(9):3217-3217.

[4]张宏宇.试述铁路工程大跨径桥梁工程施工技术[J].工业B,2015,(049):74.

作者:张涛

第三篇:高速铁路隧道防排水施工技术

摘 要:在铁路隧道中,防排水施工的质量是综合评定隧道的重要指标。对隧道的质量及使用寿命有着重要意义,笔者对当前的铁路隧道结构防排水的措施进行分析,对施工中常见的技术性问题进行探讨。

关键词:铁路隧道;防排水;技术;探讨

随着时代的发展,铁路隧道已成为了交通的重要组成部分,能够有效的缩短人们出行的行程。方便人们的生活与工作,然而当前我国的铁路隧道的建设仍存在一些不足之处,本文着重对铁路隧道中防排水施工技术进行了的探讨。

1 我国铁路隧道防排水的现状

我国的铁路隧道建设可以追朔到20世纪70年代,当时的铁路隧道主要通过传统的矿山法进行施工,使用整体式的衬砌,由于当时技术条件有限,缺少完善的防水措施,以致隧道建成后大多数隧道都出现了严重的漏水现象。在20世纪末,我国引进了新奥法对隧道进行施工,在很大程度上改善了过去隧道渗漏的问题。随着时代的发展我国建设了更多的大型隧道,也对隧道整体的防排水提出了更高的要求。目前防排水施工通常采取中标承包商内部组织施工的形式,采取简易铺挂台架及机具手等进行作业,机械化程度较低,防排水作业的施工质量与施工人员的综合素质有着直接联系,在进行质检时,往往凭借经验及肉眼观察的形式对防排水设施进行检验,可靠性较低。

2 防排水施工分析

2 . 1 防水層的施工

首先应做好相关基面准备工作,在防水层进行铺设前,应及时对隧道初期支护喷射混凝土表层进行处理,并对防水板的质量进行检测。将锚杆头及钢筋露头进行处理,并有细石混凝土覆盖抹平,通常凹坑的宽深比应在6:1之内;若宽深比大于6:1应利用细石混凝土及时填平,凹坑过大则需使用补喷混凝土抹平,进而保证喷射混凝土没有尖锐棱角。随后需加强对防水板的质量进行检查,对各种施工设备进行调试,在地面进行防水板的试焊及充气密闭试验时,相关操作人员应进行岗前培训。

进行土工布的铺设时,应通过简易作业台车将无纺布固定到规定位置,再使用热熔衬垫与射钉将其与喷射混凝土进行结合固定。将热熔衬垫与射钉根据梅花形进行布设,拱部的间距应控制在0.5至0.7米之间,边墙控制在1米左右。无纺布副间的搭接宽度应不小于10厘米,铺设无纺布应松紧适当,使其紧贴在喷射混凝土表面,不会应过紧而被撕裂,也不会应过松而产生褶皱进而形成人行蓄水点。

调制防水灰浆及涂刷防水层时,应将防水材料与干净的水按照一定的比例进行调和,混合时采用搅拌棒进行搅合,制成水泥浆黏稠状。通常一次调和的调料应在20分钟内使用完,使用时多次进行拌合,以防在使用中涂料开始凝固。调制完成后,使用特制的刷子在预湿的混凝土表面涂刷两次,第二次可在前次涂料未风干时进行涂刷。

防水层的养护工作。涂层在初凝后应定期使用喷雾进行养护,以防涂层遭到破坏。涂层应持续的进行三天的养护,杜绝应暴晒及风霜等对涂层造成侵蚀。

挡头板、沉降缝及施工缝的防水措施。

挡头板应使用6厘米厚的木板材料,并使用角钢U形卡及短木进行固定,进而适应挡头板的不规则尺寸。在立挡头板时,应特别注意沉降缝及施工缝的处理。止水带及止水条应根据下列说明进行使用。止水带:使用橡胶止水带,安置于衬砌中间。使用搭接热接式,对止水带下部靠近隧道内壁处及上部止水带靠近围岩处进行压茬。应将止水带的搭接表面进行清刷并使用锉刀打毛,接头长度应控制在10厘米左右并满焊。

使用Φ8钢筋卡及定位钢筋将橡胶止水带固定在设置完成的挡头板上,并严格保证橡胶止水带的质量,应保证不出现扎孔、居中安置、定位准确等。止水条:止水条主要设置在两个循环衬砌间所产生的施工缝隙。施工时在上循环浇筑混凝土时预先留好止水条槽,在下循环混凝土浇筑前使用粘合剂进行止水条的粘合,搭接长度应大于10厘米。止水带及止水条的保护与固定:加强施工缝、变形缝的防水工作,其基本条件是提高止水带及止水条的 保护,止水条应在施工前禁止遇水及施工中不得脱落。

施工缝的防水主要是对止水带进行妥善的固定安置及施工振捣保护。

2 . 2 排水工艺分析

防排水施工主要包括防水板堵水、透水盲管引流、排水沟排水等部分,并结合超前预注浆堵水、混凝土锚喷及衬砌混凝土致密等为辅。在进行铁路隧道防排水的设计时,应使用防、排、堵、截相结合,因地制宜等原则;若隧道需穿过岩溶及断裂破碎带等,则地下水含量较大,主要采取排的形式进行防水;若防排水施工可能影响周边生态环境时,应结合实际情况采取以堵为主,控制排放的原则。施工单位在对某一地段的隧道进行防水施工时,也应适当的加入排水的方法,综合进行施工。当前,主要的方法是在混凝土浇筑时在施工缝紧靠隧道内侧预留一条凹槽,进而形成一个排水通道,在靠近隧道内侧制定半圆形的排水管道,之后使用嵌缝膏或者快凝水泥进行封堵,以防水进入隧道内,有效的将施工缝渗漏水引至水沟内,结合排水的实际情况对封堵材料进行合理的更换,进而使排水通道具有良好的可维持性。

铁路隧道的防排水施工有以下三类要求,一是铁路正常运营的要求;二是周边环境的要求;三是防水结构耐久性的要求。通常铁路运营及防水结构耐久的要求是相当固定的,而隧道通过的环境却是多种多样。

目前多数的隧道全程采取同一防水类型,缺少对周边环境的考虑,因此在设计时应将对环境的影响考虑到隧道防水设计中。

3 防排水施工的注意事项

选用科学的排水盲管尺寸,合理设计透水孔的规格及间距,对地下水较大的地段适当考虑加密措施。将排水盲管与渗水岩壁紧密安置,降低围岩进入排水盲管对地下水造成的阻力。纵向集水盲管及相关排水管道应使用变径三通进行连接,形成完善的排水系统。排水盲管应采用有效的保护措施,保证固定,防止管道堵塞。泄水管应具有合适的坡度。

铺设防水板时,应将混凝土衬砌表面的外露锚杆、钢筋等硬物进行割除,不平整的部位应及时喷平;防水板在凹凸较大的基面上安置时应预留一定的松散系数,留有适当余地,且在断面处增加悬挂点,进而使缓冲面与混凝土表面紧密贴合;有效的进行防水板与泄水孔的紧密连接;衬砌混凝土进行浇筑前应对防水板质量进行检查,保证相关材料的质量;防水板与粘胶属于易燃物品应合理摆放,做好消防措施,进行焊接工作时应使用挡板进行防护。

4 结束语

综上所述,铁路隧道中的防排水工作,对铁路的运营有着重要的意义。在进行铁路隧道的防排水施工时,应加强施工控制,规范管理模式,将防水作为施工前提,致力于水分的导排。制度科学的操作及控制规程,使每道工序都在严格的管理下进行,并结合上文所述观点将铁路隧道中防排水工作有效的进行施工。

参考文献

[1] 黄孕来.有关铁路隧道防排水施工技术分析[J].民营科技,2012.

[2] 房杏军.铁路隧道防排水施工技术探讨[J].科技资讯,2011.

[3] 周念楠.铁路隧道防排水施工技术控制要点[A].中国煤炭学会煤矿建设与岩土工程专业委员会.2012.

作者:姚波

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