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1.項目概況及主要技術標準
本項目全線位于西烏珠穆沁旗境內,本線東起巴新線的巴彥烏拉站,西至巴珠一期的白音郭勒站,是一條以貨運為主,兼顧客運的客貨共線鐵路,是巴珠線一、二、三期的延伸,是連接錫烏線和巴新線的重要組成部分。
1.1項目建設的必要性
內蒙古錫林郭勒盟境內擁有豐富的畜牧業資源、礦產資源,尤其是蘊藏著豐富的煤炭資源。煤田具有煤炭埋藏淺、煤層厚、賦存穩定、地質結構簡單等特點,開采條件好,適合大規模開采。東、西烏珠穆旗目前不通鐵路,煤炭開發后依靠現有公路等其他運輸方式難以承擔大宗煤炭運輸。要將這些資源合理的利用,亟需一條大能力、低能耗、低運輸成本、全天候的鐵路運輸通道,構建起交通運輸網絡,架起資源運輸的橋梁。本項目的修建,將極大改善錫林郭勒盟境內的交通條件和經濟發展環境,實現錫盟的資源優勢逐步轉化為經濟優勢,是實施西部開發戰略,促進當地經濟發展的需要。區段內貨流密度和客流密度見表1和表2。
1.2本線主要技術標準
(1)鐵路等級:國鐵Ⅰ級;
(2)正線數目:單線,預留雙線條件;
(3)限制坡度:6‰;
(4)最小曲線半徑:一般1200米,困難800m;
(5)牽引種類:內燃(預留電化條件);
(6)牽引質量:近期4000t,遠期5000t;
(7)機車類型: DF4D;
(8)到發線有效長度:1050米;
(9)閉塞類型:半自動。
2.影響線路走向的重要因素
本線的定位是以貨運為主、適當兼顧客運,白音郭勒站、巴彥烏拉站及沿線礦區是影響線路走向方案的重要因素。
2.1白音郭勒站和巴彥烏拉站
2.1.1巴彥烏拉站
巴彥烏拉站為巴新線的終點站,吉林郭勒煤田的礦區集運站,也是巴珠線與巴新線的接軌站。
巴新線設計的本站規模為,到發線4條(含正線),有效長度850m。其中1條兼機走線。調車線4條,有效長度850m。牽出線1條,有效長度450m。邊修線1條,軌道車庫線1條,并設有機務段。巴彥烏拉站設300m×5.0m×0.3m行車指揮站臺一座。
2.1.2白音郭勒站
白音郭勒站為在建伊珠線上中間站,五間房煤田的礦區集運站之一。結合白音郭勒地區的貨流走向,白音郭勒站改建為巴珠線貫通,原扎布其爾方向正線改建為聯絡線,并預留扎布其爾方向下行聯絡線引入條件。同時考慮路網靈活性,預留白音郭勒至烏蘭浩特方向聯絡線單線引入條件。
巴彥烏拉站和白音郭勒站的位置決定了本項目的起點和終點,以及線位大致走向。
2.2礦區
線路沿線分布著多個金礦、煤礦和多金屬礦,這也是控制線路走向的重要因素,對占壓礦區應慎重選擇,因礦區所屬企業可能不同意占壓,即使同意占壓,手續會非常復雜,可能賠償費用過高,難以控制投資。
3.線路方案研究
考慮沿線礦區分布及村鎮位置情況,研究了繞避礦區及穿越礦區、經吉仁郭勒的兩個方案,方案費用比較見表3,方案優缺點分析見表4,方案分述如下:
3.1繞避礦區方案
線路自巴珠線的白音郭勒站接軌,出站后上跨在建錫烏鐵路,沿伊和吉林河向東經巴爾塔蓋,設杰林牧場站之后向東南方向上跨307省道、繞避阿拉塔圖金多金屬礦普查區,繼續向東,于吉林格勒煤田北側通過,到達本線終點巴彥烏拉站與巴新鐵路連接。線路長75.352km。該方案特大橋、大橋及中橋6.120km/13座,橋梁占線路全長的8.12%。
比較段落CK11+000~CK58+900,線路長度48.10km。工程投資72906.2萬元。
該方案特大橋、大橋及中橋3.32km/10座,橋梁占線路全長的6.9%。
3.2經吉仁郭勒方案
考慮吉仁郭勒鎮是本線經過的唯一經濟點,研究了經過吉仁郭勒鎮、穿越胡格吉勒圖北金礦、阿拉塔圖金多金屬礦普查區及浩沁煤田預測區的局部方案。
線路自繞避礦區方案CK54+704向東穿過胡格吉勒圖北金礦,穿阿拉塔圖金多金屬礦普查區、于吉仁郭勒鎮北側、浩沁煤田預測區南側通過,向東南上跨307省道,于CK11+000與繞避礦區方案相接。線路長度43.70km。工程投資66071.5萬元。
該方案特大橋、大橋及中橋2.80km/8座,橋梁占線路全長的6.2%。
2. 工程投資節省6834.7萬元。
方案缺點 線路較經吉林格勒方案展長了4.40km,工程投資增加6834.7萬元。 存在嚴重壓礦問題,目前沒有征得礦區所屬企業同意。即使同意壓覆礦區,賠償費用也會非常高昂,辦理壓覆礦產手續周期長,耗費大量人力物力。
4.結論
繞避礦區方案的優點是繞避了所有礦區,避免了壓礦問題。雖然工程投資較經吉林格勒方案增加66071.5萬元,但在礦區所屬企業沒有回復是否同意壓礦意見、壓礦賠償沒有明確意見,即使礦區所屬企業同意壓覆,賠償費用也會非常高昂。由于鐵路壓覆區域地下礦產資源永久不能開采,也給國家造成了嚴重的資源浪費。綜合分析以上各種控制因素,建議推薦采用繞避礦區方案。
參考文獻
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中圖分類號:U213文獻標識碼: A
1概述
近年來隨著城市化進程加快,我國形成了以北京、上海和廣州為中心的三大都市圈。在這些都市圈內部,城市之間的客運交通需求非常大,現有的城際交通運輸能力有限,無法滿足整個地區經濟增長的需求。城際軌道交通介于鐵路和城市軌道交通之間,為一個地區多個城市之間的交通提供了一個比較好的解決形式,對引導省內城鎮群合理布局的形成,推動由公路交通向以城際軌道交通為主的公共交通轉變,促進區域集約化發展有著重要的意義。[1]
《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要(2008—2020)》中提出,軌道交通網要成為加快完善珠江三角洲區域交通出行的“三大網絡”之一。以建設出省鐵路通道和珠三角城際軌道交通為重點,構建“三縱
二橫”鐵路干線骨架,基本實現全省地級以上城市通鐵路。《珠江三角洲地區城際軌道交通同城化規劃(修編)》的珠江三角洲地區城際軌道交通網絡呈“三環八射”的基本框架。形成以廣州、深圳、珠海為中心,覆蓋珠江三角洲地區主要城市,并與港澳及廣東省其它地區緊密聯系的軌道交通網絡;實現珠江三角洲地區 “內圈成網、外圈通連、覆蓋全區、通達四鄰”;最終形成內圈層內主要城市間1 h互通,以廣州為中心主要城市間l h互通,三大都市區內部1 h互通,形成“三環八射”的軌道交通網絡的規劃目標。[2]本文以廣州新塘至白云機場城際軌道交通工程為例,通過分析比較線路方案,得出技術經濟合理,社會綜合效益最佳的推薦方案。
2方案概況
新塘至白云機場城際軌道交通工程位于廣州市的東北部,起自穗莞深城際新塘站,經增城開發區、鎮龍、中新知識城、竹料,在竹料站與廣佛環線接軌,共線引入白云機場,之后經花山至廣州北站,線路運營長度77.697km。
沿線經過新新大道等多條重要城市交通通道,穿越增城經濟開發區、永和經濟開發區、中新知識城、健康產業園、空港經濟區等重要產業園區。所經地區主要為丘陵及平原區,流溪河以東為丘陵,丘陵斜坡較緩,頂部多呈渾圓狀,海拔最高約320m,植被茂密,丘間洼地房屋密集,人員稠密,省道、國道在丘陵區穿插延伸,交通便利。本文主要研究新塘至白云機場城際軌道交通工程新新大道段線路方案。
3沿新新大道方案研究
新新大道路寬38m-46m不等,單側行車道寬13.5-15.5m。《增城市新塘鎮總體規劃2010-2020》中將新新大道作為其城市快速化道路網規劃的“一環四放射”的一部分,建筑紅線寬度為90m,雙向8車道,中央綠化帶寬度為5-8m。新新大道段線路若采用地下敷設方案,則造價非常高,且隧道進出口的敞開段會產生新的道路分割,對現狀和規劃影響較大。新新大道具備城際鐵路沿路中綠化帶布置的條件,故本次不再研究地下敷設方式。增城開發區段和荔湖城段情況不同,以下分兩段進行研究。
圖1新新大道橫斷面
3.1開發區段方案
新新大道兩側建筑物密集,東側的既有住宅小區、廠房較西側分布多,且西側部分規劃的給水、燃氣、污水管道尚未實施,地下管線影響較小。因此,在線路具體布置中,以不動右側行車道為原則,當中央分隔帶足夠容納橋墩時,線路布置在中央分隔帶內,可不擴建既有公路;當中央分隔帶寬度不足時,中央分隔帶寬度不足部分向左側拓寬,相應左側行車道也向左側拓寬。局部公路左側有高壓線、水渠等比較難以拆改重要建筑物時,經技術經濟比較后,可考慮線路右移,拓寬右側行車道。故新新大道開發區段僅研究沿路西側方案和沿路中方案。
(1)沿路西側方案
線路并行新新大道西側向北行進,全線長度8.532km,橋梁長度8.28km,路基長度0.252km。
(2)沿路中方案
線路自新塘站北咽喉引出向北,沿新新大道路中前行,全線長度8.515km,橋梁長度8.515km。
本次可研在1:2000地形圖及現場實測公路斷面基礎上對以上兩方案進行深入論證比選,技術經濟指標對比和優缺點情況見表1-1、表1-2。
表1-1開發區段方案技術經濟比較表
表1-2開發區段方案綜合比較分析表
綜合分析,雖然沿路中方案在工程實施時對新新大道會產生一定的干擾,但是通過交通疏導可以保證道路每側2個車道的通行條件,同時對沿線既有建筑物的振動及噪音污染小,結合道路擴寬改造工程減少拆遷21.6×104m2,減少征地210畝,節省工程投資約8.6億元,可實施性強,且符合增城開發區的總體規劃,優勢明顯,故推薦沿路中方案。
3.2荔湖城段方案
路西側方案:線路自CK8+800跨出路中至道路西側,在路西側設荔湖城站后并行余家莊水庫橋跨越余家莊水庫至比較終點。全線長度5.189km,橋梁長度5.189km,預估算總額為72715.6萬元。
路中方案:線路在路中設荔湖城站后跨越余家莊水庫橋至比較終點。其中,城際鐵路沿道路的布設原則同上述。線路長度5.2km,橋梁長度5.2km,預估算總額為58817.9萬元。
路東側方案:線路自CK8+800跨出路中至道路東側,并行余家莊水庫橋跨越余家莊水庫至比較終點。全線長度5.213km,橋梁長度5.213km,預估算總額為82100.3萬元。各方案優缺點綜合分析見表2-1。
表2-1 荔湖城段方案優缺點分析表
沿路中方案 沿路西側方案 沿路東側方案
優點 滿足地方規劃要求,線路布設在道路路中,沒有對用地形成新的分割,對兩側環境影響最小,拆遷量最小。 不需要改移既有公路;荔湖城站沿路西側布置。 拆遷量小,不需要改移既有公路。
缺點 線路跨越水庫需要采用大跨梁,占壓了既有道路路面,需要結合規劃斷面對既有公路橋進行同步拓寬改造,增加了工程協調工作。 1.線路穿過水庫景觀帶,切割部分地塊,對規劃有一定影響。
2.對西側居住用地形成新的分割,對環境影響大,拆遷量最大。 1.線路路東側設站,距離廣外附校距離較近,侵占綠道,對東側環境影響大;
2.線路侵入荔湖高爾夫球場用地,同時線路需兩跨新新大道,均需采用框架墩,對規劃有一定影響。
綜上所述,路中方案雖然需要對公路進行局部拓寬改造,且需要遷改大量的地下管線,但是考慮與公路拓寬工程同時實施能夠實現道路規劃要求,對兩側小區、周邊環境景觀以及規劃地塊的影響小,投資比沿路西側方案節省約16034萬元、比沿路東側方案節省約27037萬元,符合增城市規劃要求,故推薦沿路中方案。
4結論
本文結合廣州新塘至白云機場城際軌道交通項目,從工程造價、城市規劃、環境保護、土地利用以及施工過渡等方面對新新大道段線路方案進行技術經濟比較,得到了最優方案。城際軌道交通線路方案應根據其特點,緊緊圍繞本線的功能定位,最大程度方便乘客出行,車站設置應方便客流乘降,更好的解決中等距離城市間大量客流出行問題。由于城際軌道交通通常穿行于人口稠密地區,研究線路方案時必須以人為本,最大限度減小鐵路對居民和環境的影響。作為城市重要的基礎設施,線路走向要滿足城市規劃要求,能更好的帶動城市經濟發展。此外,還要綜合考慮鐵路沿線的土地性質和分布,采取必要的工程措施節約用地,避免浪費寶貴的土地資源。
參考文獻
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[2] 李程壘.廣州至清遠城際軌道交通技術方案研究[J].鐵道工程學報,2010(3):114-115.
隨著我國整體邁入工業化中期階段,電氣自動化工業在我國得到了深入的發展,電氣自動化技術及其設備日益成為諸多核心領域的關鍵支撐,如電氣化鐵路依賴的牽引系統和供電變電所搭建等。然而在這些自動電氣化設備中存在著單相電力牽引負荷變化和非線性因素干擾等問題,這些問題常常導致大規模的出現整流非線性負荷,生成高次諧波,促使電網波形質量發生畸變,引發電網電壓嚴重偏移和波動等,倘不加以解決,將嚴重影響到供電系統和電力系統的安全運行。
基于以上問題,研究無功、諧波和負序的綜合補償方法成了技術突破口,對此國內外工程界已對以上問題進行了廣泛的研究,如IEEE std519[2]、ERG5/3 和ERG5/4、IEC:1996等。近年來,隨著我國自動化工業尤其是電氣化鐵路的大量鋪設,對電氣自動化技術的研究和應用也取得了一些成果,通過對采用無功補償技術很好第解決了電氣供電系統和電力系統安全運行難題,支撐了鐵路交通和國民經濟的高速發展。鑒于無功補償技術在電氣化鐵路自動化控制應用上的典型性,本文提出了基于電氣化鐵路中諧波注入式并聯混合有源濾波器的無功補償技術應用方法,具有一定的可形成。
1、無功補償技術介紹
1.1當前無功補償技術的研究現狀
隨著電氣化程度的加深和一些先進技術的采用,為了提高功率因數,降低負序并構成有效的濾波通路,濾除或抵消指定諧波,近幾年在結合國外的先進技術的前提下,我國在此方面也相繼制定類似標準,并在電氣化鐵道變電所無功補償與諧波綜合治理方面提出了多種無功補償方案。這些方案都聚焦于基波下補償牽引負荷的感性無功功率,從而達到增高電氣功率因素、降低負荷以及構成有效的濾波通路、濾除或抵消指定諧波。
1.2 電氣自動化中無功補償技術應用
無功補償技術對提高,對于提高電氣的功率因數,降低負荷以及構成有效的濾波通路,濾除或抵消指定諧波有著重要作用,但是這些無功補償技術在實際應用上存有不同,各有各的特點:
1.2.1 固定濾波器和晶閘管調節電抗器。反并聯晶閘管與電抗器串聯,使其與并聯濾波器中多余的容性無功補償電流相抵消,最終達到平衡,以滿足其對功率因數的要求。該技術特點是固定濾波器可以長期投入使用,而所需要的晶閘管數量卻比較少,響應的速度也較快,其缺點是會產生諧波現象。
1.2.2 真空斷路器投切電容器。簡單且投資少是該裝置的優點,但缺點亦明顯,電容器上產生很高的過電壓容易致使設備損壞。除此,由于開關壽命的限制,不能對其進行頻繁的投切,以防最終影響到動態補償的效果。
1.2.3 固定濾波器和晶閘管調節電抗器。并聯晶閘管與電抗器串聯,使其與并聯濾波器中多余的容性無功補償電流相抵消,最終達到平衡,以滿足其對功率因數的要求。優點是固定濾波器投入時期長,需要的晶閘管數量少且響應速度快,但劣勢是同樣會伴有諧波。
1.2.4 固定濾波器加可控飽和電抗器調壓。調節飽和電抗器磁飽和程度來改變流入回路的感性電流,使其與并聯濾波器中多余的容性無功功率得以平衡。優點是固定并聯濾波支路長期投入,有源濾波器使用電力電子裝置產生與負荷中諧波電流負序電流相位相反的電流,使其相互抵消來滿足電源的總諧波[3]。這種方案補償靈活、調節速度快、不會與系統發生諧振。缺點是電力電子設備價格昂貴。
1.2.5 APF(無源濾波器)加LC(有源濾波器)。這一技術原理是利用APF生成的和負荷中存在的濾波電流相反特點,使二者相互抵消,最終達到電源對總諧波電流的要求。該技術充分利用了APF容量大和LC靈活可控的優點。
2、基于諧波注入式并聯混合有源濾波器的無功補償技術方案
因電力牽引負荷變化和非線性因素波動導致有源電力濾波器補償容量偏大是此方案需要解決的問題,而APF(有源濾波器)與LC(無源濾波器)混合是諧波注入式無功補償方案的思路。考慮到牽引負荷為非線性負荷,故參考反無功控制較好的LAMSC型低壓智能投切電容器無功補償裝置能夠將電容轉為動態補償形式,由此得出補償裝置拓撲結構。在該結構中,CPU控制下的開關用于實現對負荷無功功率的動態補償,有源濾波在CPU操控下向牽引供電系統注入與負荷諧波同等但相位逆反的反向諧波,從而達到濾波的效果。
3、討論
3.1 在受電端安裝無功補償裝置可減少負荷的無功功率損耗,提高功率因數,降低線損耗是節能降損最直接最經濟的手段。在現實中,對負荷較大的公用變壓器要全面考慮在配變低壓側加裝電容器組進行補償。
3.2 目前,為提高電氣的功率因數,降低負荷,搭建有效的濾波通路,濾除或抵消指定的諧波,我國一些重要的電氣化鐵路的變電站針對無功補償技術及諧波治理的呢過方面提出了符合我國實際的無功補償應用方案。
3.3基于諧波注入式并聯混合有源濾波器的無功補償技術方案將APF容量大優點和LC靈活可控的長處予以綜合應用,實踐證明該方案是可行的,能夠明顯降低功率負荷,提高功率因素,并形成有效的濾波通路。
參考文獻
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一、我國旅游交通類型研究成果
旅游交通的研究并不是我國旅游研究領域的熱點,從1994年以來,我國的旅游交通研究逐漸升溫,到2013年,發表了具有一定成果的論文有20篇,但大部分作者把目光放在了旅游交通的基礎理論研究和規劃研究上而在一些領域比如說旅游交通類型(旅游交通產品)的研究上明顯不足,有人從理論上專門論述旅游交通類型,旅游交通類型的研究成果主要體現在2個方面。
(1)對某一旅游交通類型進行分析論述,周公寧(1994)對風景區內的旅游交通設施的配置布局進行了研究。張建春、陸林 (2002)采用相關分析的方法研究了過去20年我國鐵路、公路和航空運輸業的發展與旅游業發展的相關性。蔣寧(2000)研究了景區索道的建設,吳彥等(2003)研究了旅游公路的建設要求,崔鳳軍等人(1997)在研究交通方式時,通過論證旅游交通規劃建設理論研究表明火車通達性可以作為判斷一個旅游區交通區位優越與否的首要判別因子。薛佳(2001)研究了旅游交通發展的方法措施,對交通工具的選用、基礎設施(道路、站點)的建設提出了相關建議。關宏志等(2001)在對國內外旅游交通規劃的研究進行總結分析的基礎上結合我國的特點,提出我國旅游交通規劃的目標體系,并對在此目標下旅游交通規劃的基本理論及方法進行了探討。
還有部分學者進行了理論和實證相結合的研究,對旅游交通項目建設和組織管理提出合理的建議,例如李云清等(1999)對上海周邊旅游交通項目的研究,孫睦優(2003)對杭州灣跨海大橋的研究等。在旅游交通工具的研究方面,孫尚志(2003)對長江上游地區的交通運輸網絡進行了研究,從水、陸、空三方面入手深入分析長江上游地區各種交通方式發展的潛力,并形成基本構想。殷成志等(2004)通過研究旅游交通在區域旅游發展中的地位和作用,提出了長江三峽區域旅游交通的建設目標和規劃方案。同時也有學者對城市旅游交通的道路建設進行了富有意義的研究。林哲(1999)對風景旅游城市的道路規劃設計進行了研究,認為除了滿足道路交通功能與技術要求之外還必須從城市的自然、人文等環境條件出發,對道路進行精心規劃與設計。
(2)專門的旅游交通類型理論研究相對較少。方百壽、張芳芳、張偉(2007)認為旅游交通可以成為旅游吸引物,在這一理念上把旅游交通進行分門別類,把每個類別的優點和缺點及代表工具進行詳細論述,可以這樣認為,這篇文章是國內研究旅游交通類型最為全面和最為詳盡的。趙現紅、方相林、陳佩佩(2007)詳細論述了河南旅游交通主要的幾種類型及其存在的問題,并提出了如何改善的建議。于行行(2005)將旅游交通分為公路旅游交通、鐵路旅游交通、水路旅游交通、航空旅游交通和索道旅游交通等幾種方式并分別敘述。張秀卿(2000)提出在內蒙古的牧區景點可發展利用馬匹、駱駝、轎子、勒勒車等特種旅游交通工具這樣,既可方便老弱病殘旅游者,又可使游客體味具有民族特色的娛樂、體育和民俗風情豐富旅游內容,滿足不同游客的游樂需求。周新年、林炎(2004)主要分析了我國主要的五種旅游交通方式,季令等(1999)認為旅游交通是旅游產品的主要組成部分之一,它的合理規劃、組織、管理、服務對于促進旅游業的發展起著重要作用。同時提出鐵路在旅游交通系統中的地位,依賴鐵路所提供的產品是否能滿足人們對旅游的需要。以及保障其順利實現的措施。陳小君(2011)以海南島為例,提出海島旅游交通的設計理念,提出適合海南島資源特征的近岸島交通模式。張芳芳(2013)分析特種旅游交通吸引物競爭力內涵和提升器競爭力途徑。
二、研究的薄弱環節
在研究內容上,大部分作者把目光放在了單個旅游交通方式的研究上,而從理論上研究旅游交通類型或把旅游交通方式的進行詳盡的分類這些方面研究明顯不足。在研究的方法上大部分學者采用的還是定性分析、現狀描述的方法而在定量分析、模型預測等方面卻很少有所發展,即使少部分學者運用了量化分析的方法也大多是其他領域模型的生搬硬套不能很好的適用于旅游交通的研究。
三、今后的研究方向
(一)完善研究內容
關于特種旅游交通的研究還不夠,這應該成為以后這一研究領域的重點。特種旅游交通具有一定的吸引力,應該和旅游產品的開發一起來做,甚至當做一種旅游產品來開發。其次,要對旅游交通工具進行專項研究,為旅游車船的研發提供一定的參考依據。另外,把握信息時代旅游交通信息化建設的發展趨勢,同時加強智能交通體系研究,和各種旅游交通工具有效結合。
(二)加強量化研究
在對基礎理論進行定性分析描述的同時還要加強量化研究尤其是實證方面的量化研究。主要加強對旅游交通方式的量化模型、旅游車船研發的量化模型以及特種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類量化模型,而不僅是對其他領域數量模型的修改為旅游交通的量化研究。
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中圖分類號:TN91 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)15-0120-01
1 RFID的定義
射頻識別技術RFID(Radio Frequency Identification)是一種無線射頻識別技術,俗稱電子標簽。是一種通過接收射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據的非接觸式的自動識別技術,該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。
RFID主要由標簽、閱讀器和天線三部分組成。
2 RFID技術的工作原理
射頻識別系統的工作原理是:將標簽安裝在被識別對象上,當其進入閱讀器的讀取范圍時,標簽接收閱讀器發出的射頻信號并利用獲得的能量將自身存儲的信息發送出去,或者是標簽主動發送自身存儲的信息,閱讀器接收信息并解碼后,傳送至后臺計算機進行處理,從而完成整個信息處理過程。
3 RFID技術的優點
RFID相對于其他自動設備識別技術(AEI技術)具有多方面優點。
4 RFID的應用
目前RFID在我國應用廣泛,主要集中在航空包裹、車輛管理、倉儲管理、動物識別、門禁管理、票務管理等方面。其在交通領域的應用主要有以下幾方面。
1)車輛交通管理。采用RFID技術的車輛交通管理主要是指車輛的電子注冊管理,它可以解決目前存在的假牌照、收費、安全等問題。這種技術給每輛車配發一個不可拆卸、不可修改的RFID標簽,實現“一車一卡”,實現車輛的動態監管。
在新加坡,每輛汽車內都有一個可插入智能卡(內置RFID芯片)的裝置,并在城市道路上設置了可以讀取智能卡信息的電子收費站(新加坡稱之為ERP),當汽車行駛過該收費站時便會自動扣去相應的費用。
在深圳大運會首次使用了運用RFID技術的電子車證系統,用于活動期間對進入大運村的車輛的管理。在車輛進入場館時,該系統可以對車輛進行自動識別檢驗,使合法車輛能夠順利、快速通過,保證了道路交通的通暢和大運會場館和周邊區域的安全。
2)鐵路運輸跟蹤系統。RFID技術也被使用在了中國鐵路車號自動識別系統(ATIS),該系統采用國際領先的UHF頻段技術,可實時、準確地采集機車、車輛運行狀態數據,實時追蹤機車車輛,大大提高了列車調度管理的信息化水平。
3)不停車收費系統。不停車收費系統(又稱電子收費系統Electronic Toll Collection System,簡稱ETC系統)是目前世界上最先進的路橋收費方式,它通過安裝在車窗上的已預存費用的感應卡與收費站ETC車道上的微波天線之間的專用短程通訊進行車輛自動識別和收費數據的交換,利用計算機網絡與銀行進行收費結算,從而實現車輛通過路橋收費站不需要停車換卡就能自動繳費的全電子收費系統。陜西省高速公路“三秦通”、長三角ETC系統和京津冀魯晉五省市區域聯網ETC系統均應用了RFID技術。
4)公交調度。RFID技術可以為公共交通車輛調度管理系統采集豐富的信息,實現城市公交的合理調度。如在西安世園會期間,通過車載終端盒、電子站牌實現公交車輛的智能調度。
5)海關碼頭電子車牌系統(EVI)。港口碼頭及海關往來的車輛眾多,采用RFID技術的海關碼頭電子車牌管理系統能夠有效的對往來的眾多車輛進行車輛識別、調度和統計。
EVI系統中使用的智能電子車牌由普通電子車牌和RFID電子標簽兩部分組合而成,在RFID電子標簽內關聯了普通車牌號碼,通過RFID電子標簽與閱讀器就可以讀取每輛車包括普通電子車牌在內的各種信息。
5 RFID技術在交通領域的發展前景
1)RFID電子車牌。將RFID技術應用于電子車牌,可以在電子車牌內記錄詳細的車輛信息,各路面探測系統通過對電子車牌進行遠距離讀取,實現車輛識別監控管理等功能。
2)智能信號燈控制。通過安裝在路口的RFID閱讀器可以探測并計算出某兩個紅綠燈區間的車輛數目,從而智能地計算紅燈或綠燈的分配時間。如果一個道路走向上的車輛足夠多,該走向上的交通信號燈將自動變味綠燈,而另一個道路走向上將變為紅燈。RFID技術運用于智能信號燈控制可以有效的緩解城市的交通擁堵。
3)進入控制。通過裝在路口的RFID閱讀器,并輔以其他自動控制系統,可以不讓特定類型的車輛、或有違章記錄的車輛進入某區域或某路段,達到進入控制的目的。
4)智能停車場管理。不僅可以對停車場、小區車輛門禁自動收費監控管理,還具有停車場、小區泊位查詢管理功能。
5)特殊車輛的監控。對危險車輛、校車、公車、出租車、公共自行車進行統一管理。如將RFID技術運用于危貨運輸車輛的監管,時刻查詢車輛行駛路線,避免車輛進入人流車流密度大,交通事故多發路段,對車輛技術狀態實時監控。
6)配合無線傳感器網絡形成車聯網。RFID配合無線傳感器網絡(WSN)可以克服RFID抗干擾能力差、搜集數據依靠閱讀器的缺點,形成WSID網絡,實現車車、車路通信和定位等功能。
前言
無碴軌道結構因具有穩定性好、軌道幾何尺寸保持持久、維修工作量少、耐久性好,橋梁二期恒載小,降低隧道凈空、減少開挖面積,綜合經濟效益高等優點,在國外客運專線上獲得了越來越廣泛的應用,其鋪設范圍已從橋梁、隧道發展到土質路基和道岔區。無碴軌道結構的大量鋪設已成為世界各國高速鐵路的發展趨勢。
1. 無碴軌道測量技術要求
無碴軌道是以鋼筋混凝土或者瀝青混凝土道床取代了有碴軌道的散粒體道碴床的整體軌式結構。為與目前的高速鐵路建設相適應,提高高速行車時的平順性和舒適性,高速鐵路軌道對精度的控制必須嚴格,甚至達到毫米級別。同時因為無碴軌道施工后的不能調整性,高速鐵路軌道控制網測量必須具備更嚴格的控制和提高測量精度。
2.無碴軌道工程測量的特點
高速鐵路精密工程測量是相對于傳統的鐵路工程測量而言,為了保證鐵路非常高的平順性,軌道測量精度要達到毫米級。其測量方法、測量精度與傳統的鐵路工程測量完全不同。
2.1確定了平面控制測量分三級布網的布設原則
第一級:基礎平面控制網(CPⅠ),為勘測、施工、運營維護提供坐標基準;第二級:線路控制網(CPⅡ),為勘測和施工提供控制基準;
第三級:基樁控制網/施工加密網(CPⅢ),為線下工程、無碴軌道施工和運營維護提供控制基準。
2.2確定了“三網合一”的測量體系
鐵路測量平面高程控制按照施工目的、時間以及作用不同可分為施工控制網、運營維護控制網以及勘測控制網,合稱為三網。精密工程測量體系的構建實現了三網坐標高程系統的統一,統一了三網的起算基準以及測量的精度。
2.3確定了絕對定位以及相對定位相結合的鋪軌測量模式
采用相對定位的方法可以有效的解決軌道短波不平順的問題,但卻不適用于長波的不平順性。高速鐵路其軌道曲線彎道較長,半徑較大,僅采用相對定位,而不運用坐標進行絕對控制則很難使軌道線型達到設計要求。例如以一半徑為2800m的彎道為例,曲線外矢距F=C?/8R,式中C為弦長,R為半徑。鋪軌時若按10m弦長3mm的軌向偏差(即用20m弦長的外矢距偏差)的軌向偏差來控制曲線,則:當軌向偏差為0時,R=2800m;當軌向偏差為+3mm時,R=2397m;當軌向偏差為-3mm時,R=3365m。
2.4提出了平面測量獨立坐標系
高速鐵路無碴軌道在施工過程中必須首先滿足尺度的統一,坐標反算的邊長值要與現場的實測值相同。但是由于地球是橢球曲面,當曲面幾何圖形投影到平面上時,則其形狀必然會發生一定變形。如果運用3°帶投影的坐標系統,當邊長投影的變形量超過340mm/km,,其測量精度遠超過全站儀的精度,會嚴重影響無碴軌道的施工。因此,高速鐵路測量網必須采用獨立工程坐標系,使邊長投影的變形量控制在10mm/km以內。
3.無碴軌道控制測量中需注意的問題
3.1基礎平面控制網(CPI)
3.1.1CPI點位的選取要求
(1)點位應便于安置GPS接收機。點位周圍視野開闊,在地面高度角15°內不應有成片的障礙物,便于GPS衛星信號的接收;
(2)離大功率無線電發射源(如電視臺、電臺、微波站等)的距離不小于400m,離高壓輸電線距離不得小于200m;
(3)附近不應有強烈干擾衛星信號接收的物體(如金屬廣告牌等),盡量避開大面積水域;
(4)點位應選在穩定、牢固、不易破壞且容易尋找、交通方便、利于安全碴業的地方。
3.1.2基礎平面控制點(CPI)施測
(1)儀器:采用雙頻GPS接收機;
(2)CPI應與沿線不低于國家二等三角點或GPS點聯測,每50km左右聯測一個國家三角點。全線聯測國家三角點的總數不得少于3個。
3.1.3GPS網平差及坐標轉換
數據后處理采用通用的商業軟件或隨機數據處理軟件進行平差計算:
(1)采用GPS基線的雙差固定解進行GPS基線網平差;
(2)在WGS-84坐標系中進行三維無約束平差,并把WGS-84的三維坐標轉換為工程獨立平面坐標;
(3)采用一個已知點和一個己知方向進行坐標轉換,并引入相應的平面坐標系;
(4)為保證GPS測量的高精度性,坐標轉換前,檢查聯測三角點的精度,確認至少滿足C級控制點精度后方可采用。
3.2線路控制網(CPII)
CPII在基礎平面控制網(CPI)上沿線路附近布設,為勘測、施工階段的線路平面控制和無碴軌道施I階段基樁控制網起閉的基準。
CPII網在CPI網的基礎上采用四等導線或C級GPS網施測,點間距800~1000m,離線路50m~100m左右,CPII控制點位盡可能選在鐵路用地界內、不易被破壞的范圍內;當與水準點共用時,應選在土質堅實、安全僻靜、觀測方便和利于長期保存的地方,并按規定埋石。所有CPII控制點均在現場填寫點位說明,必要時丈量至明顯地物的距離,繪制點位示意圖,碴好點之記。
在線路勘測設計起、終點及不同單位測量銜接地段,聯測2個以上CPII控制點碴為共用點,并在測量成果中反映出相互關系。CPII控制點應有良好的對空通視條件,相鄰點之間應通視,特別困難地區至少有一個通視點,以滿足放線或施I測量的需要。
3.3基樁控制網(CPIII)
CPIII為沿線路布設的三維控制網,起閉于基礎平面控制網(CPI)或線路控制網(CPII),一般在線下工程施工完成后施測,為鋪設無碴軌道和運營維護提供控制基準。CPIII測量應按導線測量或后方交會法施測,控制點的布設應兼顧施工及運營維護要求,埋點應設置在穩固、可靠、不易破壞和便于測量的地方,并應防凍、防沉降和抗移動,控制點標識清晰、齊全、便于準確識別和使用。
3.4高程控制測量
勘測高程控制測量應與高一級的國家水準點聯測。四等水準測量一般30km聯測一次,困難條件下不應大于80km;二等水準測量一般150km聯測一次,困難條件下不應大于400km并形成附合水準路線。高速鐵路無碴軌道與另一鐵路連接時,應確定兩鐵路高程系統的關系。水準路線應沿線路敷設。
4.總結語
高速鐵路無碴軌道測量控制網的建立,克服了我國傳統鐵路測量方法采用定測中線控制樁碴為聯系鐵路勘測設計與施工維護所帶來的測量精度低、坐標系統不統一的缺點,使得我國鐵路測量工作更加規范化和系統化。精密測量貫穿高速鐵路無碴軌道鐵路勘測設計、施工和運營維護的全過程,對保證軌道的高平順性、高精度起著非常重要的作用。
【關鍵詞】鐵路通信技術 客運專線 應用探討
隨著鐵路通信技術逐漸在客運專線的不斷引用,為鐵路客運帶來了新的發展。雖然當前我國的鐵路通信技術已經取得了質的發展,但是相對于國外來說,仍然有非常大的差距,通信技術的發展還不夠成熟、穩定,還需要進一步的發展。本文重點對鐵路通信技術的應用措施進行探討分析。
1 案例介紹
某客運站為我國鐵路客運網和城際交通網的主要構成部分,此條線路位于三角經濟區的核心區域,和各大知名城市相互連通。是當前經濟最為發展、最有活力的地區。該地區的發展規模、經濟實力、城市化發展水平都處于我國前列,對運輸的要求高。此外,此地區的土地矛盾和人均矛盾比較突出,環境壓力高。在這種情況下急需要建設鐵路這種速度快、容量大、環境友好、節省土地的運輸方式。
2 客運專線通信技術的介紹
當前,使用的數據通信網技術主要有純IP技術、IP/ATM over SDH技術、純ATM技術等。
(1)純ATM技術。純ATM技術主要是以光纖為核心建立的ATM數據網,具有多業務承載、QOS保障、技術成熟等方面的優點,但是由于協議比較復雜,承載IP存在傳輸效率不高、設備貴、擴展性差等缺點。
(2)純IP技術。純IP技術主要是以前兆以太網路由器構建的純IP數據網,具有大容量端口實現方便、IP輸送效率高、協議簡單等方面的優點,但是無法提供嚴格的QoS,一些協議還不夠成熟,安全性和可管理性比較差。
(3)IP/ATM over SDH技術。IP/ATM over SDH技術是一種基于MSTP平臺的技術,使用光纖連接成一個傳輸平臺,并提供出IP/ATM接口,將IP/ATM設備互相連接成數據網。并將其作為基礎的傳送平臺,這項技術是當前最為成熟、先進的技術。具有良好的快速性和靈活性,管理能力比較完善、標準比較統一,并且具有良好的保護機制。
3 客運專線通信技術的應用方案
3.1 傳輸網的架構
傳輸組網主要分成三個結構進行建設,分別為匯聚傳輸層、骨干傳輸層、接入傳輸層構成。其中骨干層是網絡的核心,主要由傳輸核心節點構成。主要負責多業務處理、大顆粒業務調度,對安全性、可靠性的要求比較高。本工程使用10Gb/s的網絡進行傳輸;傳輸設備主要由核心節點和匯聚節點的網絡構成,主要負責對區域中的業務進行疏導和匯聚。匯聚節點的主要作用是將所有接入層的網絡匯聚到一起,為匯聚去和轉接區中的接入節點提供通路。匯聚層對匯聚能力和業務交叉能力要求比較高,要求具有良好的可擴展性。使用622Mb/s的設備進行傳輸。接入層主要由幾個業務節點構成,可以使用多種技術接入,完成各種業務的傳送和接入。在接入層要配置豐富的業務接口。例如10/100M、2M等。具有穩定性高、施工速度快、施工質量高、成本低等優點。考慮到將來網絡傳輸業務會由語音傳輸轉入到數據傳輸,所以,要根據數據業務的實際需求,考慮全局后優化網絡結構。要按照業務的流向和流量對網絡進行組織。提升網絡的傳輸效率。此外,還要提高大顆粒組織管理的比例,盡可能在較高速率下對通道進行轉接。使用多光口的SDH設備安裝在跨環業務多、調度頻繁的節點。
3.2 匯聚層的組網設計
匯聚層主要由匯聚節點構成,負責對區域中的業務進行梳打和匯聚,業務調度能力高,匯聚層可以防止接入點直接進到核心層引發主干光纖消耗、接入網跨度大的問題。在進行匯聚層組網時主要使用波分技術、RPR、MSTP技術。通過在匯聚層使用MSTP技術,可以更好的支持TDM業務,對數據業務的傳送進行優化,提升寬帶的使用效率。使用MSTP的匯聚功能和交換功能,可以節約匯聚節點的的業務端口,節省網絡成本。考慮到TDM業務是未來鐵路業務的主要承載網絡,當以TDM業務為主時,可以使用MSTP技術來建設傳輸網絡。對于IP數據業務,可以使用RPR技術進行組網,由于RPR技術可以對數據業務的傳輸能力進行優化,可以提供幾個級別的業務類型,可以有效滿足用戶的各種業務需求。根據本鐵路客運站的業務需求,在各個站點均設置了一套622Mb/s的傳輸設備,建立了九個STM-4 1+1的自愈性傳輸系統。傳輸系統主要利用Optix OSN 3500智能光傳輸設備,
匯聚層傳輸系統主要由華為OptiX OSN 3500設備組建,OptiX OSN 3500智能光傳輸設備,融合了PDH、SDH、ATM、SAN、WDM、ASON、DDN等技術,可以在同一個平臺上進行高效率的數據傳送和語音傳送。通過將此傳輸設備組成鏈形網、環形網來構成各種網絡拓撲結構,和其他的OSN設備進行混合組網,達到智能化連接骨干層、接入層、匯聚層的目的。
3.3 骨干層的組網設計
骨干層網絡主要是由核心節點構成的,主要用來聯通鐵路樞紐地區和核心節點大容量中繼電路,對業務的穩定性、結構的可靠性以及安全性的要求都比較高。一般使用MSTP、波分等技術進行骨干層的組網。當業務量不是很大的時候,可以使用MSTP技術進行傳輸網骨干層的組網。如果核心設備的節點較少,骨干層的收斂程度比較高,可以使用40G設備或者10G大顆粒業務進行傳輸。考慮到SDH設備經歷了長時間的發展,以SDH為基礎構建的MSTP系統的成本比較低,可以提供較高的網絡帶寬和成熟的網絡保護。承載POS端口、IP端口和傳統的SDH端口。
而對于業務量比較大的地區,可以使用波分技術進行骨干層的構建。利用波分技術可以將傳輸網的骨干層和單獨組網IP寬帶統一到波分物理平臺上,并利用這個平臺提供的波長資源對MSTP業務、SDH業務、IP寬帶業務進行承載。不僅便于網絡的統一管理,并且可以對波長資源進行靈活調度。迅速達到迅速增長的寬帶要求,提升網絡資源的使用率。此外。波分可以提供帶有保護功能的波長通道,使用QOS來保證數據業務的傳輸,提高IP網絡的穩定性和安全性。此外,波分技術還可以為日后職能網絡技術的發展提供演進物理平臺,杜絕因分離組網構成的網絡融合困難和擴展困難的問題。骨干層網絡結構使用分布式控制機構,利用OXC技術進行組網。考慮到此業務還不成熟,還需要進一步開拓業務。根據本客運站的實際情況,此客運站的業務量并不是很大,所以,本客運站骨干層使用以SDH為基礎的MSTP技術。分別在A、B、C三個區域各設置一套10G傳輸設備,共同構成兩個STM-64 1+1自愈性鏈性傳輸系統。如圖1所示。
骨干層的傳輸系統主要由OPtix OSN 7500設備進行構建,具有MSTP技術的所有優點,可以兼容傳統的MSTP、SDH網絡,為當前SDH智能設備提供了解決方案。
3.4 接入層的組網設計
接入層主要使用OPTIX OSN 2000傳輸設備來進行構建,此設備是一種能夠新興的傳輸設備,具有無噪音、無風扇、功耗低、綠色環保等優點。為PDH、SDH、Ethernet提供了業務支持,該設備可以提供5Gbit/s的低階交叉能力、10Gbit/s的高階交叉能力以及4Gbit/s(26*26VC-4)的接入能力。在本客運系統的牽引變電所、通信基站、AT所、分區所、信號中繼站等節點均設置了一套622Mb/s的傳輸設備,夠成了十八個STM-4環形傳輸系統,并在每一個信號中繼站和站間奇數基站建立了一個STM-4復用段保護環,在牽引變電所、AT所、分區所和偶數基站之間建立了STM-4復用段保護環。
4 結論
總而言之,分析鐵路客運專線通信技術的作用,可以促進鐵路客運專線通信服務系統的建立,提高鐵路客運通信技術的發展,達到鐵路運營管理和通信服務的基本要求,推進我國鐵路行業的發展進步。
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關鍵詞:橋墩托盤鋼筋吊裝入模 施工工藝
中圖分類號:U443.22文獻標識碼:A 文章編號:
1、工程概況
本工程德惠特大橋起點里程樁號:DK752+095.75,終點里程樁DK771+699.23,中心里程DK761+897,全長19603.48m,上部結構為599-32m預應力砼雙線簡支箱梁,基礎為鉆孔灌注樁(群樁)基礎,主要工程數量為:橋臺2座,橋墩設計為連續梁雙線圓端形橋墩,墩身高度在2~14米不等,其中,空心墩8個,實心墩590個,承臺600個,頂帽托盤尺寸:長*寬*高=6.8m*3.5(3.3) m*2.4m。
2、雙線圓端形實心橋墩頂帽托盤鋼筋整體吊裝入模法施工工藝
2.1施工準備工作
(1)、墩身及頂帽托盤模板的制作
選擇合適的模板生產廠家,依據設計圖紙制作出合格的墩身及頂帽托盤模板,加工過程中要嚴格控制每塊模板的加工質量,尤其要控制好模板銜接處的縫隙和錯臺。
(2)、墩身及頂帽托盤模板試拼裝
對制作成型的模板進行試拼裝,試拼裝的目的有二:一、找出模板的最佳拼裝順序,并進行標記;二、找出模板銜接處不吻合、接縫或錯臺較大的位置,并進行標記,然后進行校正修復。
(3)、墩身及頂帽托盤模板校正修復
對試拼裝過程中發現的模板銜接處不吻合、接縫或錯臺較大的位置進行校正修復。
(4)、墩身及頂帽托盤模板清潔
施工前必須對墩身及頂帽托盤模板上的雜物和鐵銹進行清潔和打磨。
(5)、測量放養
用測量儀器對墩身進行十字放樣,放出墩身的中心十字點和模板四周的中心十字點。
(6)、頂帽托盤鋼筋加工場地硬化及處理
首先,要選擇一處合適的加工場地,場地的選用要求是便于頂帽托盤鋼筋骨架吊裝上車和運輸設備進出,對選定的制作場地進行10cm砼硬化處理,并在場地上依據立體投影的原理將頂帽托盤鋼筋的每一編號的鋼筋投影在硬化場地上,并進行編號標記,這樣有助于加快鋼筋綁扎成型的速度,節約施工時間。
(7)、頂帽托盤鋼筋運輸工具制作
運輸設備采用拖拉機和自制四輪板車組合成形,自制板車車架采用30cm工字鋼加工而成,板車尺寸要和頂帽托盤鋼筋骨架的尺寸相稱,并要每邊寬出10cm,并要設置固定頂帽托盤鋼筋的裝置。
(8)、頂帽托盤鋼筋吊裝輔助工具制作
吊裝輔助工具主要作用是在吊裝設備和頂帽托盤鋼筋之間形成一個安全穩定連接固定點,每個托盤鋼筋骨架配備4套,每套由1個吊環和2塊墊板組成,吊環尾部進行套絲,并配螺母,墊板穿于吊環上并用螺母鎖緊,墊板做好由工字型鋼制作。
2.2 墩身鋼筋的預埋
橋墩鋼筋一般是在承臺施工時進行預埋,預埋要求:墩身高度小于或等于3米的墩身鋼筋預埋宜采用一次性預埋到位方法;墩身高度大于3米的墩身鋼筋宜采用部分預埋二次接長的方法,且相鄰兩根鋼筋宜錯位預埋,鋼筋焊接接頭錯位長度必須滿足規范及驗標要求(35d,d—鋼筋直徑)。
2.3 墩身及頂帽托盤模板的組裝
按照試拼裝標出的最佳組裝順序和承臺上放好的十字中心點的位置將墩身及頂帽托盤模板進行依序組裝成型,并對墩身及頂帽托盤模板的橫縱坐標位置進行調整,須滿足圖紙及規范要求。
2.4 頂帽托盤鋼筋做作
2.4.1制作各種編號的鋼筋
將各類不同型號的鋼筋依據圖紙要求制作成相應編號的鋼筋部件。
2.4.2頂帽托盤鋼筋骨架預制成型
將各類編號的鋼筋部件進行照圖排列綁扎成型,但必須遵循先下后上、先中心后兩邊綁扎順序。
2.4.3頂帽托盤鋼筋骨架加固
綁扎成型后的頂帽托盤鋼筋骨架必須在各吊裝受力點的部位進行點焊加固,避免燒傷主筋。
2.5 頂帽托盤鋼筋骨架場地內吊裝上車
選擇好吊點位置后,將吊裝輔助工具牢固地安裝在成型的頂帽托盤鋼筋骨架上,然后用吊車將成型的頂帽托盤鋼筋骨架吊裝至自制運輸板車,將頂帽托盤鋼筋骨架牢固固定于運輸板車上。
2.6 頂帽托盤鋼筋運輸
用專用板車將頂帽托盤鋼筋骨架運輸至施工墩位,板車行駛速度一定要慢、運輸要平穩,以防鋼筋骨架變形及傾覆。
2.7 頂帽托盤鋼筋吊裝入模
將頂帽托盤骨架鋼筋骨架吊裝入模,并應派專人進行指揮吊裝,防止發生安全事故,鋼筋骨架入模后保護層厚度須滿足施工規范及圖紙要求。
2.8 預埋件安裝
依據圖紙設計位置將所有預埋件安裝到位。
2.9 墩身及頂帽托盤砼澆筑方案選擇
墩身及頂帽托盤澆注一般有二種施工方法:一、一次澆注到頂施工法:該法適用于墩身高度≤6米實心橋墩,優點:澆注速度快、施工時間短、墩身實體接縫和錯臺少、墩身色澤較一致,缺點:澆注的墩身不能太高,主要原因是防止砼由于自重太大而造成模板漲裂現象發生;二、分節澆注施工法:該法適用于墩身高度>6米以上的實橋墩,優點:砼澆注不受墩身高度限制,不容易出現漲模現象,缺點:澆注速度較慢、時間長、在澆注接茬處易形成接縫和錯臺現象,墩身砼會有明顯色差。
2.10 墩身及頂帽托盤砼澆注
依據墩身高度選擇最佳的砼澆注方案,然后使用泵車進行砼澆筑,澆注過程中一定要控制好砼坍落度和泵車的泵送速度。
3、施工質量及效果分析總結
通過對頂帽托盤鋼筋整體吊裝入模法在新建鐵路哈爾濱至大連鐵路客運專線第四經理部二分部德惠特大橋連續梁雙線圓端形實心橋墩實際施工中的應用,發現頂帽托盤鋼筋整體吊裝入模法施工具有施工簡單、進度快、施工成品質量好、節約施工工場地、減少人工和機械投入等優勢,并且可以在集中場地進行預制生產頂帽托盤鋼筋骨架,便于統一協調管理,對今后類似工程施工提供了參考。
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在我國的鐵路工程施工的過程中,由于施工的難易程度不同,復雜性也不同,因此在施工材料的選擇上也有一定的區別。我國的鐵路工程在施工材料的選擇上種類非常繁多。因此在我國鐵路施工的過程中對于施工材料的選擇有一定的選擇原則。通常我們在鐵路工程施工的過程中選擇的施工材料有六種,首先是鐵路施工中使用的鋼材;其次是鐵路施工中使用的水泥;第三是鐵路施工中使用的骨料;第四是鐵路施工中使用的石材,再次是鐵路施工中的使用的土;最后是鐵路施工中使用的土工合成材料。上述六種材料在鐵路工程施工的過程中非常關鍵,直接關系到鐵路工程的施工質量,因此在上述六種施工材料的選擇問題上要顯得格外慎重。鐵路施工材料的質量優劣直接關系到鐵路工程的施工質量和施工進度。因此保障施工材料的性能質量非常必要。一般情況下,鐵路工程施工的物質基礎就是鐵路施工中使用的材料,因此我們在選擇以及購買施工材料的過程中要對施工材料的性能優劣進行一定的檢測和檢查。目前我國的鐵路工程在施工材料進場之前都會進行一系列相應的質量檢測,通過性能檢測來對地鐵工程的施工材料進行質量優劣判斷。我們在施工材料檢測的過程中,需要根據我國相關部門頒布的相關法律法規以及相應的技術要求來進行檢測,只有這樣才能夠有效的保障鐵路工程施工材料的性能和質量,杜絕不合格的施工材料應用到鐵路工程的施工過程中,這樣能夠在施工材料環節保障鐵路施工的最終施工質量。
簡要敘述我國鐵路工程施工材料檢測過程中使用的主要檢測方法。
1 簡述鐵路工程施工材料檢測中的鋼材檢測
1.1 鋼材檢測過程中的拉伸試驗分析
在鐵路工程施工材料檢測的過程中,鋼材的檢測非常的重要,因鐵路工程的主要受力主要在鋼材中。在鋼材的拉伸試驗的過程中,通常在10攝氏度到35攝氏度之間的溫度環境下開展。鋼材的拉伸試驗最佳的檢測溫度為23攝氏度左右。在鋼材檢測的過程中使用的檢測設備有很多種,并且都能夠取得較好的效果。檢測誤差必須控制在相關的規范和標準之內。拉伸檢測的規定基本有三點。首先是檢測機必要要有調速裝置,能夠有效的對速度進行指示;其次是試驗機在試驗時要具有記錄數據以及顯示數據的裝置;最后是試驗機在試驗的過程中要定期的對設備進行計量試驗,保障試驗機的準確性。
1.2 鋼材檢測過程中的彎曲試驗分析
鋼材的彎曲試驗最重要的一個部分就是要在實驗前有效的掌握和了解彎曲剛進試驗,同時要對彎心的直徑進行相應的規定。同時我們還要對鋼材彎曲試驗的彎曲部分進行檢查,看其表面是否存在斷裂或者裂縫。彎曲試驗的溫度最好控制在18攝氏度至28攝氏度。我們正在選擇試驗機支輥的過程中。要將長度大于鋼材直徑的支輥應用在試驗的過程中。
1.3 鋼材檢測過程中的屈服強度檢測分析
在鐵路工程中屈服強度的檢測主要是針對具有明顯屈服現象的材料。我們通常將屈服材料的強度分為三種,首先是上屈服強度;其次是下屈服強度;最后一種是介于兩者之間的屈服強度。如果在屈服試驗過程中沒有明確的對屈服強度進行闡述和規定,我們通話倉只對下屈服強度進行檢測。
2 簡述鐵路工程施工材料檢測中的水泥檢測
2.1 水泥檢測過程中的密度檢測分析
水泥的密度檢測必須在恒溫的前提下進行。通常情況下我們將水泥的 體積有效的轉化為煤油的體積來進行密度檢測,通過李氏瓶的刻度進行檢測數據顯示和測量。這種密度檢測方法的優點在于具有較強的經濟競爭力,但是在檢測時間上較為緩慢和麻煩。
2.2 水泥檢測過程中的表面積檢測分析
水泥檢測過程中的表面積檢測主要的檢測方法是將空氣在水泥層的通過時間來對水泥的表面積進行檢測,通過相應的比值來進行表面積的檢測。
2.3 水泥檢測過程中的細度檢測分析
在進行水泥檢測過程中的細度檢測,目前主要的檢測方法有三種,首先是手工篩析法;其次是水篩法;最后是負壓篩析法。上述的三種細度檢測方法,各有各的優點和缺點,但是在實際的應用過程中負壓篩析法在用時間上以及精準度的提升上都有非常大的優勢,因此負壓篩析法在實際的應用過程中最為廣泛。
2.4 水泥檢測過程中的顆粒組成檢測分析
水泥的顆粒檢測方法目前主要有兩種方法,首先是沉降法,其次是激光衍射法。目前激光衍射法的應用較為廣泛,但是激光眼設法在成本上較為昂貴。
2.5 水泥檢測過程中的稠度檢測分析
水泥的稠度檢測方法主要有兩種,首先是維卡標準法;其次是試錘法。上述的兩種方法在實際的應用過程中都較為廣泛,取得的實驗檢測效果也基本相似。
3 簡述鐵路工程施工材料檢測中的土體檢測
改良土的主要檢測項目有含水率測定、重型擊實試驗、無側限抗壓強度、水泥或石灰的劑量測定(EDTA測定法)。檢驗批次的要求為同一取土場,同一批次每五千方作為一個檢驗批,不足批次的按一個批次檢驗。
4 簡述鐵路工程施工材料檢測中的土工合成材料檢測
4.1 土工合成材料檢測過程中的物理性能以及力學性能分析
物理指標為土工織物的重量和厚度。力學指標內容較多,單向受力有條帶拉伸、握持拉伸和撕裂3種試驗;周向受力試驗有圓球頂破、脹破、CBR頂破、刺破及落錐等5種試驗。這10項指標測定均可遵循紡織系統頒布的國家標準進行試驗。
4.2 土工合成材料檢測過程中的水力學性能分析
土工織物的水力特性在巖土工程應用中十分重要,在20世紀80年代由巖土工程師們研究和制定了測定土工織物滲透系數和孔徑兩項試驗。不久ISO國際標準通過了滲透系數和孔徑試驗標準。
4.3 土工合成材料檢測過程中的界面摩擦性能分析
其試驗設備大多采用土工試驗直剪儀和土工試驗箱。利用直剪儀作界面直剪摩擦試驗,將土工織物固定在上盒底部或下盒頂部,盒內填土進行直剪試驗。利用土工試驗箱進行拉拔摩擦試驗,箱內填土,土工合成材料埋在土中,進行拉拔。這種試驗制樣較困難,一般常規試驗僅用小尺寸直剪儀進行砂土一土工織物的直剪摩擦試驗。
參考文獻
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中圖分類號:U238 文獻標識碼:A 文章編號:
1前言
近年來,隨著我國鐵路建設的日益發展,高速鐵路成為未來鐵路發展的必然趨勢。傳統的有砟軌道具有鋪設方便、造價低、容易維修等優點,但隨著列車速度的提高,石砟道床的變形,道砟飛濺,軌道的各種不平順,影響高速列車的舒適性和安全性,也給軌道的維修造成困難。無砟軌道擁有高平順性、高穩定性和少維修等特點,在鐵路運營中逐漸取得了明顯的優勢。實踐表明,兩種軌道結構均可保證高速列車的安全運營。但由于兩類軌道結構在技術經濟性方面的差異,因此應根據自己的國情、鐵路的特點合理選用,以取得最佳的技術經濟效益。
本文主要從無砟軌道和有砟軌道兩種軌道結構的特點、存在的病害及各自的優缺點進行了對比分析。
2兩種軌道結構特點和發展情況
2.1有砟軌道結構特點
有砟軌道結構具有建設費用低、噪聲傳播范圍小、建設周期短、破壞修復時間短、自動化及機械化維修效率高、軌道超高和幾何狀態調整簡單等優點,但隨著鐵路運營速度的不斷提高,對有砟軌道適應性問題,特別是有砟軌道臨界速度、橋上道床穩定性、維修工作量、道砟飛散以及道砟資源等問題需作進一步技術經濟分析、比較。
2.2 有砟軌道結構發展
高速鐵路有砟軌道出現的問題主要是不規則沉降、軌道幾何狀態惡化以及道砟破碎與粉化,特別是在鋼軌傷損處、焊縫處、膠結絕緣接頭處及橋隧過渡段處問題更為突出,從而大大增加了維修工作量,降低了軌道使用壽命。為此,對有砟軌道結構提出以下完善措施:增大枕底有效支撐面積;增大軌枕底部縱向支撐的連續性;增加軌道彈性。
2.3無砟軌道結構特點
無砟軌道結構是用耐久性好、塑性變形小的材料代替道砟材料的一種軌道結構形式。由于取消了碎石道砟道床,軌道保持幾何狀態的能力提高,軌道穩定性相應增強,維修工作量減少,成為高速鐵路軌道結構的發展方向。
2.4 無砟軌道發展情況
我國無砟軌道的研究起于20世紀60年代,先后推廣應用的有支承塊式整體道床、瀝青混凝土整體道床、無砟無枕結構等。進入90年代以來,無砟軌道的研制工作進入了一個新階段,選擇了板式、長枕埋入式和彈性支承塊式無砟軌道等,先后在秦沈、贛龍線、渝懷線、西康線、蘭新線進行了試鋪,取得了一些成功的經驗。此后,通過遂渝線無砟軌道試驗段、武漢無砟軌道綜合試驗段試驗研究以及京津、滬寧、滬杭、武廣、鄭西、京滬等高速鐵路的建設,我國高速鐵路無砟軌道進入了快速發展的時期。目前,我國高速鐵路采用的無砟軌道結構型式主要有:板式無砟軌道、雙塊式無砟軌道和岔區軌枕埋入式無砟軌道。
3兩種軌道結構的病害
3.1 無砟軌道的主要病害
(1)整體道床結構病害
常見的病害有:混凝土下沉破損;混凝土道床上鼓破損;道床混凝土受地下水腐蝕而破壞;拉應力作用下的開裂失效和混凝土結構面處開裂失效。
(2)板式軌道病害
主要傷損形式有軌道板裂紋、填充層破損和凸形擋接構件破損。
(3)軌枕埋入式軌道病害
由于軌枕均為預先預制好的構件,在施工過程中通過現澆混凝土將軌枕埋入到道床中,這樣就容易出現新老混凝土結合不良,新混凝土澆筑不實,粘結面鑿毛處理引起原混凝土受到擾動,新老混凝土硬化收縮應力不同導致粘結層出現微裂縫,影響新老混凝土的粘結強度,造成粘結破壞等。
3.2有砟軌道的主要病害
(1)軌道不平順
碎石道床在列車的不穩定重復荷載下軌道會出現垂向、橫向的動態彈性變形和殘余積累變形。這些變形不僅影響列車的平穩運行而且這種變形累計到一定限度時威脅行車安全。軌道不平順的種類有高低不平順、水平不平順、鋼軌出現三角坑、方向不平順等。
(2)道床病害
軌道變形的主要原因是道床的變形,道床的不均勻沉降將引起一系列的病害,直接危及行車安全。道床病害的種類有道床臟污、道床沉陷、道床翻漿。
(3)混凝土軌枕常見病害
混凝土軌枕傷損的主要形態有軌下截面出現過大的橫向裂縫、軌下截面壓潰、軌枕縱向裂縫、軌枕的龜裂、軌枕擋肩破損、軌枕底邊掉塊。
(4)道岔的病害
道岔病害有道岔與前后線路銜接不良,線路方向和高低超限、軌距超限、軌向不良、高低超限、尖軌和基本軌離縫、心軌和翼軌磨耗低塌等。
4無砟軌道與有砟軌道優劣點比較
4.1無砟軌道結構相對于有砟軌道結構的優點
(1)軌道穩定性好,幾何形位能持久保持,線路養護維修工作量顯著減少;
(2)長波不平順性好,軌道彈性均衡穩定,可提高乘坐舒適度;
(3)耐久性好,軌道使用壽命長;
(4)橫向阻力提高,可獲得高運營安全性;
(5)運營速度高;
(6)結構高度低,自重輕,可降低隧道凈空,減少橋梁二期恒載;
(7)壽命周期成本低;
(8)通過少維修,提高線路使用率,減少對運輸的干擾,從而減少事故隱患;
(9)道床整潔美觀,無道砟飛散帶來的一系列問題。
4.2無砟軌道結構相對于有砟軌道結構存在的主要問題:
(1)初期投資和綜合效益問題
初期投資大一直是影響無砟軌道推廣應用的重要問題。但是,投資分析本身就是一個比較復雜的問題。目前綜合分析無砟軌道結構的經濟效益還比較困難。
(2)噪聲問題
在高速鐵路上,相對于有砟軌道來說,無砟軌道噪聲水平要高5dB,傳播范圍比較大。
(3)軌道彈性問題
無砟軌道的彈性主要由扣件提供,從而對扣件結構設計、材料選用和技術標準上提出了更高的要求。
(4)與信號系統匹配問題
如果采用諧振式軌道電路,道床泄漏電阻以及無砟軌道鋼筋網與軌道電路間的電磁作用對信號系統影響比較大,需要采取措施增大扣件絕緣電阻,減少鋼筋網與軌道電路感應阻抗。
(5)修理與修復問題
無砟軌道作為剛性結構,在后期運營階段僅允許進行少量的改善,如調整軌道幾何狀態,一般只能靠扣件來實現,當發生較大的變化時,調整不僅十分困難,而且要付出高昂的代價。特別是采用混凝土承載層的無砟軌道,達到承載強度極限時將產生斷裂,軌道幾何尺寸將發生急劇和難以預見的惡化。
另外,到目前為止,對基礎沉降過大等原因造成的無砟軌道嚴重損壞還沒有提出特別有效的修復措施,一些修復手段不僅還在概念階段,代價也比較大。混凝土承載層無砟軌道由于混凝土的養生和硬化需要很長時間,修復時需要關閉線路時間比較長,對運輸影響比較大。
5結束語
通過高速鐵路的建設實踐,無砟軌道與有砟軌道兩種軌道結構均可保證高速列車的安全運營,都有其各自的優缺點。但由于兩類軌道結構在技術經濟性方面的差異,對于我國的軌道結構選型需根據自己的國情、鐵路的特點合理選用,以取得最佳的技術經濟效益。總之,要做好不同軌道結構型式的經驗總結,不斷修正和完善軌道結構形式,加大對不同軌道結構型式的對比分析,從工程成本、工程進度、施工工藝和方法、運營效果等方面進行比較,研究最適合我國高速鐵路建設的軌道結構型式。
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