高速铁路轨道平顺性保持技术
完成单位:西南交通大学

产生时间:2016年

支撑项目(平台):高速铁路线路工程教育部重点实验室

参与单位:西南交通大学

所属学科:交通运输工程

主要贡献者:王平,朱颖,刘成龙,陶捷,苏谦,陈嵘

成就简介:发明了高速铁路轨道几何精密测量与快速精调技术、特殊区段轨道基础变形监测与调控技术、轨道动态平顺检测与低动力保持技术,突破了我国高铁轨道平顺性长期保持技术瓶颈,推动了高铁工程技术的发展和行业技术进步。

轨道平顺性的要求随运营速度呈几何指数增长,因而具有持久稳定的高平顺性轨道结构是高速铁路区别于一般铁路的主要标志。我国目前已拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网,跨越着不同地貌单元、不同气候带、不同地质条件,轨道结构高平顺性的实现和保持面临着其他高速铁路发达国家不曾遇到的技术难题。为满足我国高速铁路大规模建设与运营安全保障的重大需求,团队历经10 余年技术研发,形成了形态测控由线及点、变形调控自下而上、平顺诊控静动结合的高速铁路轨道平顺状态诊断及高平顺性长期保持的技术体系。【一】发明了高速铁路轨道几何精密测量与快速精调技术针对传统铁路轨道几何测控误差大、效率低的难题,提出了高铁轨道几何测量控制网建立原则、误差控制与精调标准制定的理论依据,发明了单点形式轨道控制CPⅢ网建网、无砟轨道标准框精密标定、基于轨迹偏差的轨道快速精调等技术,获得发明专利3 项,实现了高铁轨道几何形态的亚毫米级精度控制及其劣化速率的大幅降低,形成了《高速铁路工程测量规范》。【二】发明了特殊区段轨道基础变形的监测与调控技术针对无砟轨道与基础层间变形差异显著的难题,揭示了高铁轨道特殊区段基础不均匀变形与轨面不平顺间的映射关系,提出了路基及过渡段、桥梁墩台工后沉降与差异沉降的限值,开发了基础不均匀变形的检测与监测技术,发明了梁端伸挠装置、桩板及桩网路基新型结构,获得发明专利4 项,实现了轨下基础均匀连续变形和层间变形映射隔阻,保障了轨道结构持久稳定与多层协调。【三】发明了轨道动态平顺检测与低动力保持技术针对轨道结构动力冲击过大的难题,揭示了轨道结构在环境和高速列车荷载耦合作用下的动态变形特性,提出了无缝线路、无砟轨道、高速道岔结构的低动力优化方法,开发了轨道动刚度宽频测试装置,发明了钢轨新型减振护套、整体道床无砟轨道、桥上无缝线路加强结构、轮载过渡前移及缩短的高速道岔,获发明专利4 项,实现了轨道结构低动力承载和缓变形,显著提升了高速铁路轨道高平顺性的长期保持能力。相关成果获2016年国家技术发明奖1项。获授权发明专利11 项、实用新型专利5 项、软件著作权4 项,出版论著3 部、发表论文97 篇(SCI/EI 收录53 篇)。成果在沪昆等10 余条高铁线路上成功应用,节省工程直接投资和人力成本逾2 亿元,应用该项目成果的新型轨道产品销售利润逾3 亿元,保障了高速铁路的安全舒适运营。

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