• 新建30噸軸重重載鐵路線橋隧關鍵技術研究及應用

    發布時間:2020-08-03 【字體:

      

           重載運輸可大幅度提高鐵路運輸能力,顯著降低運輸成本,大大提高勞動生產率和經濟效益,是世界鐵路主要發展方向之一。本項目針對我國重載鐵路運量大、密度高、地形地質復雜等難題,以發展大軸重為主攻方向,結合我國首條30噸軸重重載鐵路——瓦日鐵路工程建設,系統開展了新建重載鐵路線橋隧基礎設施關鍵技術及應用研究,取得了系列創新成果。項目建立了30噸軸重重載鐵路線橋隧設計理論和設計方法,提出了線橋隧關鍵技術參數與指標,為我國重載鐵路建設奠定了理論基礎和技術支撐;研發了適用于30噸軸重的線橋隧新結構與關鍵部件,制訂了一系列技術標準,建立了新建30噸軸重重載鐵路線橋隧技術體系。項目研究成果已在瓦日鐵路成功應用,并于20147~20151月開展了30噸軸重重載列車綜合試驗,系統驗證了重載鐵路線橋隧關鍵技術的可靠性和適用性。瓦日鐵路四年多的應用表明,線橋隧使用狀態良好,經濟和社會效益顯著。主要創新成果如下:

      1)系統開展了重載鐵路輪軌關系、車線橋耦合動力學理論和試驗研究,揭示了重載列車對線橋隧的作用機理,建立了大軸重重載鐵路線橋隧設計理論和方法,制訂了一系列技術標準,形成了完善的30噸軸重重載鐵路線橋隧技術體系。

      2)建立了30噸軸重重載鐵路軌道荷載譜,提出了重載鐵路軌道結構設計方法及關鍵技術參數,研發了重載75N新廓形鋼軌、重載軌枕與配套扣件、隧道內無砟軌道及配套扣件等軌道關鍵部件。

      3)發明了面陣動態應力傳感測試技術,實現了路基應力空間分布的三維立體云圖測量,揭示了重載鐵路路基基床的應力三維傳遞和衰減規律;建立了基于三向應力和土體應變強化狀態控制的重載鐵路路基基床設計方法,研發了適用于30噸軸重的重載鐵路基床結構型式。

      4)提出了30噸軸重重載鐵路橋梁結構設計荷載等關鍵技術參數;揭示了長大重載列車作用下線路與橋梁的縱向相互作用規律和小跨度橋涵的疲勞特征;研發了重載鐵路多片式T梁和球型支座。

      5)揭示了大軸重荷載與環境因素耦合作用下隧底圍巖與結構的劣化機理,建立了30噸軸重重載鐵路隧道基底設計理論和方法;提出了重載鐵路隧道設計關鍵控制參數,研發了重載鐵路隧道結構型式及新型防排水體系。

       本項目獲發明專利7項,授權的其他知識產權21項,編制標準及技術條件22項,發表論文41篇。項目構建了新建重載鐵路線橋隧技術體系,成果已納入《重載鐵路設計規范》,為重載鐵路設計和建設提供了重要的技術支撐。研究成果總體達到國際先進水平,在30噸軸重重載鐵路無砟軌道技術、路基基床設計方法、隧道基底設計方法等方面達到國際領先水平。研究成果在蒙華、張唐等重載鐵路推廣應用,近三年獲得經濟效益1.23億元,經濟和社會效益顯著。

      本項目獲2019年度中國鐵道學會科學技術獎特等獎。

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