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關(guān)于“新建30t軸重及長大列車重載鐵路線路平縱參數(shù)設(shè)計技術(shù)研究”申報2017年度鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎基本情況的公示

點擊量:36574   2017-08-02   【 】   【 打印 】   【 關(guān)閉

 根據(jù)《中國鐵道學(xué)會關(guān)于2017年度“中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎”推薦工作的通知》(學(xué)秘(2017)18號)的有關(guān)要求,擬推薦“新建30t軸重及長大列車重載鐵路線路平縱參數(shù)設(shè)計技術(shù)研究”項目申報中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎,現(xiàn)對項目基本情況進(jìn)行公示,公示期為:2017年7月27日至2017年7月31日。

意見反饋部門:中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司科技處

聯(lián)系人:許 偉

辦公地點:中鐵咨詢大廈1112

電話:010-51831987

公 示 內(nèi) 容

一、項目基本情況

1、項目名稱:新建30t軸重及長大列車重載鐵路線路平縱參數(shù)設(shè)計技術(shù)研究

2、學(xué)科分類:土木工程設(shè)計

3、成果評價文號:中鐵股份技評字〔2016〕第165號

4、成果評價單位:中國中鐵股份有限公司

二、項目簡介

“新建30t軸重及長大列車重載鐵路線路平縱參數(shù)設(shè)計技術(shù)研究”任務(wù)來源于中國中鐵股份有限公司科研項目,編號2014-重點-55。

研究成果主要應(yīng)用于鐵道工程領(lǐng)域,綜合運(yùn)用現(xiàn)場測試技術(shù)、車線動力學(xué)理論開展研究工作。

完成了合同預(yù)訂任務(wù),主要達(dá)到指標(biāo)包括:(1)結(jié)合山西中南部鐵路通道長子南至平順重載綜合試驗段,開展大軸重列車現(xiàn)場測試,分析曲線參數(shù)與動力學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)系。(2)建立30t軸重貨車-線路相互作用模型,分析30t軸重重載鐵路線路平縱斷面核心參數(shù)的合理取值及匹配原則。

本課題依托山西中南部鐵路通道工程,針對客貨共線貨運(yùn)為主(30t軸重)鐵路開展了現(xiàn)場測試與理論分析研究,提出了線路平面和縱斷面參數(shù)選取原則,具體如下:

1.提出了客貨共線(30t軸重)平面曲線半徑與超高的關(guān)系。以質(zhì)點運(yùn)動分析理論為基礎(chǔ),綜合行車安全性、輪軌磨耗及欠過超高要求,研究了客貨共線貨運(yùn)為主(30t軸重)鐵路,平面曲線半徑與超高的匹配關(guān)系和取值,提出超高設(shè)置應(yīng)以首先滿足貨運(yùn)列車過超高要求,適當(dāng)考慮欠超高來設(shè)計。推薦過超高容許值取30mm,欠超高容許值取90mm。綜合行車安全性、輪軌磨耗及欠過超高要求,120/80km/h、120/90km/h、120/100km/h三種速度匹配條件下,不限速最小曲線半徑推薦值為800m。

2.開展了客貨共線(30t軸重)鐵路曲線地段動力性能現(xiàn)場測試。結(jié)合山西中南部鐵路通道30t軸重重載綜合試驗,首次完成了不同曲線半徑(800m、1200m)不同線路結(jié)構(gòu)(橋梁、路基)地段30t軸重列車實車運(yùn)行測試,得到了鋼軌、軌枕垂橫向位移、軌枕縱向位移、鋼軌橫向輪軌力的變化規(guī)律,重點研究了曲線參數(shù)、線路結(jié)構(gòu)形式與動力學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)系。

3.客貨共線(30t軸重)列車與線路動力相互作用理論。在充分考慮客貨共線貨運(yùn)為主(30t軸重)鐵路特點的基礎(chǔ)上,建立了車輛與線路相互作用分析模型,研究平縱斷面參數(shù)對運(yùn)行安全性和輪軌磨耗的影響關(guān)系,提出了適用于30t軸重重載鐵路的線路平縱斷面核心參數(shù)(最小曲線半徑、緩和曲線長度、夾直線長度、坡度代數(shù)差、最小坡段長度等)推薦取值。①以最小曲線半徑800m為例,并按照中南部通道實際參數(shù)匹配進(jìn)行動力學(xué)檢算表明:貨車及客車運(yùn)行時其脫軌系數(shù)、輪重減載率等安全性指標(biāo)均滿足《鐵道車輛動力學(xué)性能評定和試驗鑒定規(guī)范》(GB5599-85)規(guī)定要求。②在常用曲線半徑條件下,緩和曲線長度要小于規(guī)范推薦值10~20m,有利于山區(qū)線位布置,降低投資。③反向曲線間夾直線長度大于40m就能滿足運(yùn)行安全性和線路穩(wěn)定性,建議橋上夾直線設(shè)置保持和規(guī)范一致。④根據(jù)本文最不利工況檢算,坡度代數(shù)差達(dá)到21‰時仍能滿足車鉤安全性要求。建議規(guī)范放寬坡度代數(shù)差要求,以增加選線靈活性。

所提出的重載鐵路線路設(shè)計參數(shù)已應(yīng)用于我國多條大軸重重載鐵路工程設(shè)計,并對今后重載鐵路設(shè)計規(guī)范制定和同類工程設(shè)計具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

三、主要科技創(chuàng)新

本項目所屬領(lǐng)域為交通運(yùn)輸工程、土木建筑工程。

我國現(xiàn)行《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》(GB 50090--2006)難以適應(yīng)30t軸重重載鐵路線路設(shè)計的實際需求。本研究依托山西中南部鐵路通道線路設(shè)計及運(yùn)營實際需求,采用現(xiàn)場測試和理論研究相結(jié)合的手段,研究了30t軸重重載鐵路關(guān)鍵線路參數(shù)與行車安全、結(jié)構(gòu)服役性能之間的關(guān)系,取得的主要技術(shù)創(chuàng)新如下:

1.首次開展了客貨共線(30t軸重)鐵路曲線地段動力性能現(xiàn)場測試

依托我國第一條30t軸重重載鐵路——山西中南部鐵路通道長子南至平順重載綜合試驗段,首次完成了不同曲線半徑(800m、1200m)不同線路結(jié)構(gòu)(橋梁、路基)地段30t軸重列車實車運(yùn)行測試,得到了鋼軌、軌枕垂橫向位移、軌枕縱向位移、鋼軌橫向輪軌力的變化規(guī)律,重點研究了曲線參數(shù)、線路結(jié)構(gòu)形式與動力學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)系。與800m曲線半徑地段相比,曲線半徑采用1200m時,軌道結(jié)構(gòu)垂向剛度、橫向穩(wěn)定性、縱向穩(wěn)定性及輪軌橫向力顯著得到提高;且相同曲線半徑條件下,橋梁段軌道結(jié)構(gòu)垂向剛度、橫向穩(wěn)定性、縱向穩(wěn)定性及輪軌橫向力要優(yōu)于路基段。

2.客貨共線(30t軸重)列車與線路動力相互作用理論

在充分考慮客貨共線貨運(yùn)為主(30t軸重)鐵路特點的基礎(chǔ)上,建立了車輛與線路相互作用分析模型,研究平縱斷面參數(shù)對運(yùn)行安全性和輪軌磨耗的影響關(guān)系,提出了適用于30t軸重重載鐵路的線路平縱斷面核心參數(shù)(最小曲線半徑、緩和曲線長度、夾直線長度、坡度代數(shù)差、最小坡段長度等)推薦取值。①以最小曲線半徑800m為例,并按照中南部通道實際參數(shù)匹配進(jìn)行動力學(xué)檢算表明:貨車及客車運(yùn)行時其脫軌系數(shù)、輪重減載率等安全性指標(biāo)均滿足《鐵道車輛動力學(xué)性能評定和試驗鑒定規(guī)范》(GB5599-85)規(guī)定要求。②在常用曲線半徑條件下,緩和曲線長度要小于規(guī)范推薦值10~20m,有利于山區(qū)線位布置,降低投資。③反向曲線間夾直線長度大于40m就能滿足運(yùn)行安全性和線路穩(wěn)定性,建議橋上夾直線設(shè)置保持和規(guī)范一致。④根據(jù)本文最不利工況檢算,坡度代數(shù)差達(dá)到21‰時仍能滿足車鉤安全性要求。建議規(guī)范放寬坡度代數(shù)差要求,以增加選線靈活性。

以上研究對重載鐵路關(guān)鍵線路參數(shù)(如最小曲線半徑、限值坡度、橋上反向夾直線等)的合理取值。同時利用車輛與線路相互作用分析模型對部分區(qū)段線路設(shè)計方案進(jìn)行了優(yōu)化,大大降低了施工難度,節(jié)省了工程造價。經(jīng)山西中南部通道后期運(yùn)營實踐表明,線路困難條件下橋梁、路基地段車輛運(yùn)行指標(biāo)、結(jié)構(gòu)動力性能均能很好滿足30t軸重重載列車運(yùn)營要求,且運(yùn)營后線路線形保持良好,養(yǎng)護(hù)維系工作量少,經(jīng)濟(jì)效益明顯。

四、主要完成人

 

1

謝衛(wèi)民

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

線站院副主任

 

13466401277

2

葉偉

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

線站院院長助理

 

18601199368

3

 

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

集團(tuán)副總經(jīng)理

 

18500371060

4

 

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

 

13581854292

5

孫國偉

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

工程師

18611185296

6

楊文東

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

線站院副總工程師

 

18901195735

7

 

北京交通大學(xué)

 

13811469751

8

王英杰

北京交通大學(xué)

副教授

13811137139

9

 

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

工程師

15901545351

10

李偉豐

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

 

18610049001

11

黃成名

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

 

18600118738

12

  遠(yuǎn)

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

 

18600368758

13

彭建鎖

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

 

13810811678

14

 

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

 

18612690769

15

 

中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司

員工

 

13810150273