高速铁路路桥过渡段动力学特性分析及工程试验研究

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suibianyidianyaoshi
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  摘要:在高速铁路的施工阶段,路桥的过渡段是非常重要的环节,怎样结合地质进行构建,选择怎样的建筑材料等方面都是非常重要的,这些程序都是决定道桥过渡段建设的成败。然而对已经建设好的过渡桥段进行试验也是非常重要的,要用不同的方法进行试验,保证过渡段的牢固性。本文就高速铁路路桥过渡段的动力学特性进行了分析,并对怎样试验进行了研究。
  关键词:高速铁路;路桥过渡;动力学特性;试验研究
  中图分类号: U416 文献标识码: A
  随着经济的发展,技术的不断进步,使得人们对出行工具要求更高。在这样的背景下,我国改进了高速铁路的过渡段的建设,由于路线的原因,在过渡的地方容易产生不平的状况。下面我们就根据高速铁路路桥的过渡段的特征进行分析。
  高速铁路路桥过渡段进行力学特性分析及工程试验研究的重要性
  高速铁路在运行的时候,必须遵循安全、可靠的原则,这样才能够保证铁路系统和乘客的安全。尤其是保证高速铁路的平顺性,高速铁路是由不同的组成部分构成的,它们之间相互作用,互相补充,这样才形成了一条平顺的道路,但是由于构成的要素的材料还有抗压度等等方面都是不同的,这样一定会引起高速铁路的轨道变形。为了能够保证高速铁路安全平稳的运行,一定要把铁路的建设做好。尤其是在路基与桥梁的交界处,由于路面的抗压度和桥面的抗压度是不同的,这样就会导致变形,而且还会使路基和桥面的沉降度不一样,这样就会产生高低的差别,从而导致列车与线路互相作用的时候,使线路不够稳定,而且有时可能发生危险。在路基与桥面的交界处,建设一段长的过渡面,在很大程度上能够降低路基与桥梁的沉降差,这样就能够减轻列车在行使的过程中出现震动,降低在结构上的变形,保证列车能够在安全、稳定的条件下运行。
  目前我国高速铁路路桥过渡段的研究
  现在我国的高速铁路主要是由上、下两部分构成,即上部的轨道和下面的路基还有桥梁等构成的。而上部的轨道主要由不同的力学特征的材料构成的,它们具有弹性好。而且抗压力较大的特点,它们的结构比较松散。当我国轨道发生变形的时候,一般通过起拔道捣固就能够进行校正,这样就导致我国一直都不重视高速铁路路桥过渡的处理工作。对于过渡段的设计太简单,技术标准也不明确,处于经验不足的阶段。尤其是在施工的过程中,由于在过渡段的路面比较狭窄而且位置也比较特殊,常常使得地面的压实得不到预期的效果,在竣工之后,就会发现沉降度较大。
  另外,在施工过程中,施工组的安排也给过渡段的建设提供了很大的难度,而且一般桥面的建筑都会被放在前面,路基就被认为难度不大,放在了后面,并且路基和桥面的过渡是在最后突击完成的,也就是说没有足够的时间将其进行压实。这样就导致在运营的时候,产生的沉降变形较大,形成潜在的危害,许多工人通过不断的维护才能保证路线的平顺性。
  据相关调查,我国的高速铁路现在的路桥过渡段的潜在危险较多,轨道容易产生变形,严重时会发生脱轨的状况,导致行车事故多发。为了能够保证过渡段的铁路能够稳定运行,需要在平时的维修和保养工作上下功夫,这样就使得这段的维修时间大于其他部分的维修时间。通常的一些维修工作会使得一些路线的几面深度达到3~4m,纵向的延伸达到了15~35m,这样就会造成路桥的过渡段不平顺。我国有些文献对这方面进行了分析,并且做了相应的检测。根据检测数据表明,我国的无论大小过渡段都存在着相应的变形。有部分过渡段的在运营的初期就已经产生了很大的变形,并且车体的震动明显,这样对旅客的舒适度和安全就产生了很大的影响。
  高速铁路路桥过渡段动力学特性分析
  为了能全面的分析和评价路桥的过渡段的動力学特征,我们应该主要从这几个方面着手,轨面的弯折度还有行车速度、车辆在行驶时的方向等等因素对其的影响。
  (一)我们可以从已经公布的相关数据看出,轨道的刚差对过渡段动力学的特性影响其实并不大,这样我们就可以了解到,如果是在轨面平顺的情况下,路基与桥面之间的结构上的刚差,对高速铁路上的行车并没有显著的影响,也就是说这不能成为控制条件。然而,通过平时工作人员对轨道的维修中,当他们使用起拨道捣固这种方法进行维修的时候,也能够使轨道能够保持平顺,同时轨检车也能够顺利的运行。
  (二)那么行车速度对过渡段的力学特性有哪些影响呢?根据有关的数据表明。
  1.当轨面处于平顺的运行状态下时,行车速度一点点提高的话,如从60-180-280,那么对于轨面的影响是非常小的。
  2.当轨面不都平稳的时候,例如产生了2.3‰的折角的时候,那么车速再由60-180-280的话,那么对轨面的影响就会增加22%、40%和70%。
  3.当轨面产生了5.2‰的折角时,行车速度如上增加的话,那么对轨面的影响就会变为12%、72%和120%。
  4.当行驶的速度为60Km/h的话,轨面的弯折度由原来的2.3‰增加到5.2‰的时候,那么对轨面的影响分别就增加了13%和25%。
  通过以上的数据我们可以看出,轮轨向力会随着弯折角的增加而增大,而且会与行车速度成正比。如果在轨面的弯折度一定的情况下,那么轮轨垂向力会随着形成速度的增加也会呈增长的趋势,而且也会与轨面的弯折度成正比。
  (三)车体垂向对路桥过段面的影响。
  1.在轨面平顺的状态下,如果行车速度提高的时候,车体垂向对路桥过渡面的影响不大。
  2.但是当轨面的折度增加到2.3%的时候,行车速度如果由60Km/h增加到180Km/h的话,那么车体垂向对道桥过渡面的影响就会随着增加。
  3.当轨面的折度增加到5.2%的时候,行车速度由180Km/h增加到280Km/h的话,那么车体垂向对道桥的过渡面的影响会越来越大。
  4.当行车速度一定的情况下,车体的垂向会随着弯折角度的增大而增大,并且和弯折角度成正比。
  5.当弯折角度一定的情况下,车体的垂向会随着速度的增加而增加,并且与行车速度成正比。
  四、高速铁路路桥过渡段工程试验研究(工程试验研究的目的、试验方法的选用、不需要详细列出试验步骤、列出具体试验方法的名称、通过试验检测出的数据如何判断出过渡段填筑的情况)
  为了能够研究土工格栅加筋砾石土的变形特性,应该对其进行模拟试验。了解其能承受
  的压力,并且根据相应的比例运用到实际的建设中。我们可以进行七组试验,改变土工格栅
  铺设间距和砾石土压实密度的三向加载大比例模型试验,测试土工格栅加筋砾石土在不同的
  压力情况下的变形情况,这样就可以为高速铁路的建设提供相应的参数。
   通过试验我们可以看出,道桥过渡阶段可以承受的最大压力,这样我们就可以根据试验所得出的数据,进行详细的分析。找到适合的办法。同时我们也可以知道,用粗粒级材料再加上筋土这种方法处理道桥的过渡段是非常有效的,同时操作起来也是非常简单的,所需要的费用也较低,对控制变形的效果也是非常显著,同时其对周围环境的影响也是较小的,可以说,其是非常理想的处理方法,如果将这种方法推广到道桥过渡面的建设中的话,那么将会得到满意的效果。当然我们也要结合当地的实际情况进行研究,全面的考察当地的土质等等情况。确立出一套可行的方案。
  结束语:
   综上所述,现在我国对道桥过渡段的建设,可以说任重而道远,需要相关的人员通过不断的进行对高速铁路道桥过段段的力学特性进行分析,和通过不断的试验,总结出怎样的建筑方法适合高速铁路路桥过渡段的建设。解决目前在高速铁路道桥建设中存在的问题。建设出更平顺,更加安全的铁路。
  参考文献:
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