板式无砟轨道施工技术及设备技术

板式无砟轨道施工技术及设备技术

时速 350km 高速铁路 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道 施工技术及关键设备 CRTSⅡ 型板结构 工程简要介绍 施工工艺及设备介绍 汇报的主要内容 路基上 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道系统结构 2021/2/13 3 CRTSⅡ 型板结构 结构设计概况 纵向连接锚固钢筋 预设断裂位置 轨道扣件 横向预应力筋 灌浆孔 高性能沥青水泥砂浆调整层 水硬性支承层（底座） 防冻层 无缝长钢轨 桥梁上 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道系统结构 2021/2/13 4 CRTSⅡ 型板结构 结构设计概况 两布一膜 沥青水泥砂浆 C 型挡块 D 型挡块 （ 1 ）施工工艺新 CRTSⅡ 型板式无砟轨道系统运用于长达数十公里的特大桥，这在国内外均属首次，为解决通长布置的钢筋混凝土底座由于温度、收缩等给桥梁带来的强制力问题，需采用多项新技术、新工艺，如 CRTSⅡ 型板式无砟轨道系统底座施工技术；为解决长桥运板、铺板的问题，需要采用桥上 CRTSⅡ 型轨道板运铺施工技术等。 2021/2/13 5 工程简要介绍 工程特点 （ 2 ）技术标准高 京津城际轨道交通工程采用 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道系统，设计时速 350km/h ，其对施工质量、施工检测工作提出了较普通铁路更高的标准要求。 ①路基上水硬性支承层采用强度等级 C15 的素混凝土其弹性模量与土基弹性模量的匹配；桥梁上底座混凝土强度等级 C30 ，需满足弹性模量 E=26700 ～ 31500MPa 、抗折强度≥ 2.6 MPa 的要求。 ②全线施工测量控制网需要满足精度 1/100000 的等级要求，全站仪测角精度 1 ″ 、测距精度 1mm ＋ 1ppm ，电子水准仪精度每公里往返测量闭合差＜ 0.9mm 。 ③轨道板铺设底座混凝土满足表面高程 ± 5mm 、平整度 7mm/4m 的精度要求。 2021/2/13 6 工程简要介绍 工程特点 ④轨道板精调满足高程 ±0.3 mm 、平面 ±0.3 mm 的精度要求。 ⑤高性能沥青水泥砂浆垫层材料采用阴离子乳化沥青，材料性能满足博格公司要求，且满足 5 ～ 35 ℃条件下灌注的要求。 ⑥钢轨焊接接头轨顶面及轨头内侧工作面平整度满足 0 ～ +0.2mm 的精度要求。 ⑦无砟轨道完工后，轨道铺设精度满足 10m 弦长高低、轨向、水平、轨距幅值 2 、 2 、 1 、 ± 1mm 的要求。 ⑧无砟道岔铺设精度满足 2.6 m 弦长高低、轨向、水平变化率≤ 0.7mm ；轨距幅值 1mm ；道岔内部形位满足 0.5mm 的精度要求。 2021/2/13 7 工程简要介绍 工程特点 （ 3 ）施工专用机械设备选型配套要求高。 针对 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道系统的特点，必须进行施工专用成套机械设备的国产化研制，确保快速、高效、优质完成轨道板和长钢轨的安装、焊接、运输、铺设、调整等一系列连续的施工环节。京津城际铁路采用 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道系统，设计时速 350km/h ，其对施工质量、施工检测工作提出了较普通铁路更高的标准要求。 2021/2/13 8 工程简要介绍 工程特点 （ 1 ） CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道底座混凝土（水硬性支承层）施工技术： 两布一膜施工质量控制； 底座混凝土（高强度低弹模混凝土）原材料选择及施工配合比设计； 底座混凝土可调节模板设计； 混凝土搅拌、运输及摊铺质量控制； 混凝土钢筋绝缘措施设置及检测； 后浇带施工及临时端刺施工工艺及质量控制； 为确保每个作业面 200m/d 进度指标所需要的资源配置及物流组织方案、措施。 2021/2/13 9 工程简要介绍 施工技术难点 （ 2 ）长桥上 CRTS Ⅱ 型轨道板运、铺综合施工技术： CRTS Ⅱ 型轨道板施工工序及物流方案的设计与实施； CRTS Ⅱ 型轨道板运、铺设备。 2021/2/13 10 工程简要介绍 施工技术难点 （ 3 ） CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术： 高精度 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位与调整系统的研制； 轨道板高精度测量定位的理论计算及数据处理； 高精度测量网的布置、测量及复核； 高精度 CRTS Ⅱ 型轨道板精调定位系统的使用。 2021/2/13 11 工程简要介绍 施工技术难点 （ 4 ）高性能沥青水泥砂浆综合施工技术： 高性能沥青水泥砂浆原材料的国产化选择及配合比设计； 高性能沥青水泥砂浆试验设备配置及砂浆制备工艺、标准的选择； 高性能沥青水泥砂浆移动搅拌车及配套设备的开发；高性能沥青水泥砂浆生产、灌筑及相应的及施工物流组织； 高性能沥青水泥砂浆施工工艺及质量检测技术的研究。 2021/2/13 12 工程简要介绍 施工技术难点 （ 5 ） 500m 长钢轨焊接、运输、铺设及无缝线路锁定施工技术： 500m 长钢轨厂焊设备及移动焊设备的选型配置； 500m 长钢轨的物流方案设计及铺轨列车选型； 无缝线路铺轨工艺、焊轨工艺及锁定工艺的研究； 无缝线路轨道的检测。 2021/2/13 13 工程简要介绍 施工技术难点 国外同类技术研究现状 大号码道岔的物流方案设计及运输设备选型； 大号码道岔施工方案研究； 大号码道岔调节支架的研发； 大号码道岔精调设备研发； 大号码道岔混凝土施工工艺研究； 大号码道岔焊接与锁定工艺研究。 2021/2/13 14 工程简要介绍 国内外同类技术研究现状 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座“分段施工、整体连接”施工技术 2021/2/13 15 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 针对长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座结构设计的特点，采取了 “临时端刺” 技术，实现了长桥上多工作面平行施工； 临时端刺固定端 临时端刺固定连接留空 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座“分段施工、整体连接”施工技术 2021/2/13 16 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 由于长桥上底座混凝土浇注后会产生很大的温度应力，采用 “底座和桥面间铺设两布一膜滑动层、梁跨中部设置后浇连接带、梁跨端部设剪力齿槽钉” 技术，有效避免底座过大的温度强制力传入桥墩。 梁面涂胶 铺底层土工布 铺聚乙烯薄膜 铺好的两布一膜 浇注后浇带 剪力齿槽钉 底座钢筋绝缘施工技术 2021/2/13 17 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 由于 ZPW-2000 轨道电路以钢轨为传输通道，当通过钢轨传送信号电流时，无砟轨道内构成闭合回路的钢筋网（特别是与钢轨相平行的钢筋网格）由于距离钢轨很近，无砟轨道内的网格钢筋与轨道电路耦合产生感应电流，在轨道电路和钢筋间形成变压器效应，对轨道电路形成干扰，影响谐振式轨道电路的传输特性，使轨道电路的传输长度缩短，从而增加轨道电路的设备，使系统的可靠性降低，增加养护维修工作量和费用。 底座钢筋绝缘施工技术 2021/2/13 18 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 针对无砟轨道电路的特殊要求，与专业厂家联合研制了底座钢筋间连接的高强度绝缘塑料卡，形成了底座钢筋绝缘施工技术：底座板钢筋之间采用高强度绝缘塑料卡相互绝缘，纵横向钢筋交叉点处用异向塑料绝缘卡上下两个互相垂直方向的卡口分别卡住纵、横向钢筋，钢筋的纵向连接采用同向绝缘夹，两个平行卡口分别卡住主筋和连接筋；为加强钢筋笼网片稳定性，对部分钢筋交叉点采用强度高、耐久性好的有机合成材料绑扎。最终达到每一个钢筋交叉点的绝缘电阻值大于 10 10 ～ 10 12 欧姆的要求 。 2021/2/13 19 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 高强度绝缘塑料卡 安装完成的钢筋 测试钢筋绝缘 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座混凝土模筑法施工技术及关键设备 2021/2/13 20 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 按国外施工经验，混凝土底座板一般选用滑模摊铺机等大型摊铺机械进行施工，该方法比较适应于路基上混凝土底座施工；但我国高速铁路受客观因素制约，较多地采用长大桥梁的技术方案，再加上桥上底座板钢筋密集和我国轨道电路系统的特殊要求，滑模摊铺施工方案很难满足长桥上底座板施工工艺要求。 经深入地方案研究，确定了底座混凝土模筑法施工技术方案。该方案不仅适应长大桥梁上底座混凝土施工，而且可多工作面平行施工，有利于加快工程进度。围绕模筑法施工方案，对其施工技术和关键设备进行了系统地研究： 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座混凝土模筑法施工技术及关键设备 2021/2/13 21 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 研制了特制钢模及左右两线钢模整体安装、支撑系统 ( 申请专利名称：一种模板固定装置，专利申请号： 200720082778.7) ，利用防撞墙、可调丝杆加固和调节模板，解决了钻孔植筋加固模板造成桥面防水层破坏的问题： 特制钢模及支撑系统 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座混凝土模筑法施工技术及关键设备 2021/2/13 22 施工工艺及设备介绍 长桥上 CRTS Ⅱ 型板底座施工技术及关键设备 研制了专用摊铺整平机和研究了低弹模、高泵送性能的底座混凝土制备及现场灌注施工技术 ，解决了大超高段 ( 最大超高为 165mm) 底座板成型困难的难点技术。形成了长桥上底座混凝土模筑法快速施工工法 ( 申请专利名称：无砟轨道底座板施工方法，专利申请号： 200710051045.1 ) ，实现了 7mm/4m 的高精度控制目标。 摊铺机摊铺成型 施工完成钢筋混凝土底座 长桥上轨道板运输施工技术及关键设备 2021/2/13 23 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 由于京津城际铁路全线桥梁占线路总长的 89 ％，再加上跨越河流或其他原因造成桥下便道无法贯通，因此，轨道板纵向运输必须采用桥面运输方案。课题组针对长桥结构设计的特点，对长桥上轨道板桥上运输技术进行了研究，制定了“轮胎式平板运输车负责将轨道板从板厂运至桥下施工地点、 50t 汽车吊在桥下将轨道板吊至桥上、 YLC30 双向轮胎式轨道板运输车负责桥上纵向运输”的技术方案； 联合中铁科工研制了具有车体自动调平的 YLC30 轮胎式双向运板车。 该设备具有先进的技术性能：一是具有适应 4% 大纵坡的爬坡能力；二是整车调平能力适应了超高地段重心的偏移影响；三是转弯半径 12m 可以实现在吊装轨道板时的微小移动；四是重载运行速度达到 9.2km/h ，可提高在特殊情况下长距离运输轨道板的功效；五是采用轮胎走行，避免了铺设桥上临时轨道引起的系列问题；六是双向走行功能，避免了桥上调头，更加安全快捷。 长桥上轨道板运输施工技术及关键设备 2021/2/13 24 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 轨道板吊装上桥 轨道板吊装上桥 长桥上轨道板铺设施工技术及关键设备 2021/2/13 25 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 长桥上轨道板铺设按底座板施工方向双线平行施工。为适应不同设计时速线路联络和曲线地段引起的线间距变化，便于从轨道板运输车上吊装轨道板粗铺，联合中铁科工研制了 MEBL 轮胎式可变跨龙门吊 。该设备具有如下技术特点：一是通过采用 轮胎式走行、可变跨 ( 跨度可在 8.65m ～ 9.45m 之间调整 ) 技术 ，龙门吊充分利用底座板与防撞墙之间的狭窄空间作为走行道路，构思巧妙，适应了全线铺装需要；二是前后轮可实现角度 -20 ℃～ +20℃及±90℃转向，可随时根据走行空间的大小调整轮胎角度实现无障碍走行，也可用于一般场地搬运使用， 设备具有广泛的适应性 ；三是龙门吊具有 16t 起重重量和 4% 的爬坡能力 ，抗冲击性和稳定性能高，适应恶劣气候下的施工作业；四是吊架采用四吊起点形成 3 点平衡方案，吊装过程中吊点采用人工挂钩和机械锁闭，用液压油缸进行对位微调，可以实现倾斜起吊， 满足了超高及纵坡地段倾斜起吊、平行底座放板的特殊要求 ；五是设备各运行机构设置警报警示器，大车走行设置走行跑偏报警装置，施工操作安全可靠。 长桥上轨道板铺设施工技术及关键设备 2021/2/13 26 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 MEBL 轮胎式可变跨龙门吊铺轨道板 MEBL 轮胎式可变跨龙门吊铺轨道板 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 27 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位是利用精密测量控制网和先进的精调测量仪器通过不断地实时测量每一块轨道板的空间坐标，并通过电脑系统与理论空间座标进行实时比对，给出实时偏差，再配合精确调整装置，将轨道板精确定设在理论设计的空间位置，且满足高程和、平面 ±0.3 mm 的精度要求。为实现轨道板的高精度控制，需解决的关键技术问题有：一是建立高精度的测量控制网系统；二是根据轨道几何项目数据、轨道板布设和打磨数据，经过补偿匹配得出的轨道板精确预制模块；三是根据轨道几何项目数据、轨道板放样数据、测量控制网数据和既有梁跨表面数据，经过测量平差得出轨道板精确布设模块；四是研制了高精度的轨道板精确定位硬件和软件系统。 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 28 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 通过认真学习国内外建立高精度测量控制网系统的相关成果，掌握了轨道设标点 CP Ⅲ 和轨道基准点 CP Ⅳ 的布网技术，在借鉴博格板制板模块和施工模块组成的布板设计软件的基础上，联合南方测绘开发了高精度的轨道板精确定位软、硬件系统，形成了 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术成果： CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 29 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 建立了 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位控制网。为实现轨道板的精确定位，建立了以 CP Ⅲ 控制网为基础精确定位控制网：采用高精度全站仪和专用棱镜进行轨道基标 GRP 点测设，该控制网达到了平面 ± 0.2mm 、高程 ± 0.1mm 的高精度。 桥上设标网 CPⅢ 点及专用棱镜 路基上设标网 CPⅢ 点 高精度全站仪 高精度电子水准仪 GRP 点测量标 轨道基标 GRP 点测设 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 30 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 研制了具有自主知识产权的 CRTS Ⅱ 型轨道板快速精确定位系统。 CRTS- Ⅱ 型轨道板精确定位系统由测量标架、测量三角架、精调控制系统含配套的精调软件、徕卡 TCA2003 全站仪组成，其中精调控制系统硬件包括带触摸屏的工业控制电脑、显示器、数传电台、温度传感器、倾斜传感器、电源等部分。 测量标架与棱镜 专用测量三角架 精调控制系统电脑主机 软件工作界面 数据显示器 数据传输电台 温度传感器 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 31 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 精确定位系统具有如下优点和创新点： (1) 软件系统按照国内现行标准进行设计开发。 软件系统是在分析博格公司原有的软件系统并参照国内现行标准进行设计开发，并采用 Windows 操作系统，全中文界面，同时实现了与 CRTS- Ⅱ 型板布板软件和精调结果分析软件的数据对接，改变了博格公司采用 DOS 操作系统操作繁琐的缺点，使软件操作变得更加方便。 (2) 软件系统具有判错报警功能。 定位后的测量数据不在允许误差范围内时，系统软件不予存盘，不能进入下一块轨道板的精调定位测量工作。 (3) 软件系统精度达到博格公司的精度指标。 该系统稳定性优于博格公司原有系统的技术标准。 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 32 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 (4) 硬件系统具有良好的复杂环境适应能力。 该系统电脑采用高亮度低功耗触摸屏工业控制机，抗干扰能力强、适合野外及恶劣天气下工作；工控机更加集成，减少了外部的接线总盒，硬件结构上更加清晰；数据传输电台设计为多频段可调，防止多套系统同时工作造成干扰；金属件均经过电镀或阳极氧化处理，具有耐磨和抗腐蚀的优点；所有接插件满足防潮防水的要求。 (5) 自主研制了满足无砟轨道精调技术指标的测量标架、棱镜及特殊装置。 除全站仪外，其他组件，均实现国产化，便于维修、降低成本。 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 33 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 基于该系统的创新技术，博格公司专家对其进行了高度评价，认为“该系统软件系统包括所有接口及感应器能够完全结合国产化的硬件，所有的部件和软件模数之间配合完善，在测试期间毫无缺陷，各部件加工质量很高” 。利用该系统实现单块轨道板上前、中、后三对承轨台和相邻两块轨道板两对承轨台的高程及平面位置调整达到 ± 0.3mm 和 ± 0.4mm 的高精度控制。 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 34 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 博格公司确认书摘要 轨道板线性评估结果 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位施工技术及关键设备 2021/2/13 35 施工工艺及设备介绍 CRTS Ⅱ 型轨道板运输、铺设和精确定位施工技术及关键设备 建立了 CRTS Ⅱ 型轨道板精确定位控制网。为实现轨道板的精确定位，建立了以 CP Ⅲ 控制网为基础精确定位控制网：采用高精度全站仪和专用棱镜进行轨道基标 GRP 点测设，该控制网达到了平面 ± 0.2mm 、高程 ± 0.1mm 的高精度。 轨道板线性评估结果 2021/2/13 36 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 高性能沥青水泥砂浆作为轨道板与混凝土支承层间的调整层材料，是一种由水泥、砂、乳化沥青和外加剂组成的特殊材料。京津城际无砟轨道系统调整层采用的阴离子沥青水泥砂浆，是在我国高速铁路上首次规模使用。课题组总结分析了国内外沥青水泥砂浆的现有成果和经验教训，在原材料国产化、施工工艺标准化以及关键施工设备研制等方面做了大量的工作，取得了如下创新成果： 2021/2/13 37 施工工艺及设备介绍 在研究引进德国有关高性能沥青水泥砂浆的检测与试验方法后，课题组建立了专门试验室，改进了国内试验仪器具，采用 OKAMURA 法进行了水泥需水量试验，采用 PUNTKE 法进行了骨料需水量试验，采用 OKAMURAB ǒ RO 法进行了干料扩散度试验，最终形成了从原材料到成品性能检测和试验及高性能沥青水泥砂浆配合比设计的一系列标准和方法，掌握了影响高性能沥青水泥砂浆性能的诸多因素。在此基础上，课题组通过配合比设计、优化试验、工艺试验和技术经济对比分析，成功利用唐山盾石干料和株洲时代沥青乳液配制出具备自主知识产权的高性能阴离子沥青水泥砂浆。该沥青水泥砂浆性能稳定，具有良好的工作特性（流动度、扩散度等），凝固后具有早强、微膨胀、耐久、粘结、密实等特性，抗折抗压强度、弹性模量、抗冻融性和抗腐蚀性均达到标准。采用本技术配制的高性能沥青水泥砂浆材料满足 5 ～ 40 ℃条件下施工需要。 研制了具有自主知识产权的高性能沥青水泥砂浆 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 2021/2/13 38 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 为实现高性能沥青水泥砂浆从试验室制备到批量生产的过渡，研发了具有自主知识产权的沥青水泥砂浆车。 沥青水泥砂浆车采用机电液一体化技术，于 2006 年 12 月 16 日一次性通过德国技术专家的严密的检测，各项性能指标均达到了高速铁路施工的要求，具有计量精确、搅拌能力大、调平范围宽、生产速度快、操作便捷、安全环保等优点，填补了国内空白，达到国际先进水平，其价格只有进口产品的三分之一。与国内外同类沥青水泥砂浆车相比， 沥青水泥砂浆车取得了大量的创新成果： 研制了具有自主知识产权的高效率沥青水泥砂浆拌制设备 2021/2/13 39 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 (1) 高生产效率和搅拌能力。一次搅拌最大砂浆量为 700L ，一个批次就可以满足一块板的灌注需求，每次生产从计量、搅拌到排放总耗时小于 260S 。砂浆车内的材料储备可制成约 6 ～ 7m ³ 的沥青水泥砂浆，能用于 8 ～ 10 块轨道板调整层的灌浆。 (2) 完美流畅的生产工艺。计量、搅拌、施工同时进行，互不影响，使得灌注工艺完美流畅，缩短了施工等待时间。 (3) 高精度的抗震计量系统。沥青和干料计量精度达到 1% ，水计量精度达到 1% ，外加剂计量克服了以前砂浆车计量装置抗震性能差、易受温度影响的缺陷，解决了小剂量精度不达标的问题，完全满足了外加剂的高精度计量要求。 (4) 车辆的自动快速调平。主控计算机自动检测信号，控制机架姿态控制系统，实现上装的自动调平，进而保证计量系统和整机功能的稳定。 研制了具有自主知识产权的高效率沥青水泥砂浆拌制设备 2021/2/13 40 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 ( 5) 微泡搅拌技术。采用专用沥青砂浆立式搅拌主机，配有专门的搅拌臂和搅拌叶片，使干粉、沥青、水及减水剂在最短的时间内搅拌均匀，避免了湍流和气泡的大量产生。并能随时检测原料及搅拌主机里内砂浆的温度，便于搅拌控制。 (6) 智能的电气控制系统。采用“工业计算机” + “触摸屏” + “ PLC” 配制，总线控制模式；动态显示整个生产过程，自动检测故障与报警功能；完善的生产数据报表系统，能对实时生产数据详细记录，统计查询。 (7) 操作简单，安全舒适。通过无线遥控技术实现成品料斗的升降搅拌及进出料等功能，操作方便；配置空调系统，保证了原料和操作工作环境所需的温度；安全系统完善，底盘采用空气悬挂，对设备保护效果佳，确保作业安全；除尘系统提高了计量精度和避免了粉尘污染。 研制了具有自主知识产权的高效率沥青水泥砂浆拌制设备 2021/2/13 41 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 研制了具有自主知识产权的高效率沥青水泥砂浆拌制设备 沥青水泥砂浆搅拌车 博格公司验收报告 成品砂浆效果 轨道板揭板试验砂浆效果 2021/2/13 42 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 高性能沥青水泥砂浆现场灌注施工是解决如何将生产出来的砂浆充填到轨道板与底座板间的关键工序。由于该工序作业环境复杂，受影响因素多，课题组从灌注工艺流程、人员和施工机具配备、施工操作要点以及安全、质量、环境保护措施等方面进行了深入地研究，并通过一系列工艺性试验，形成了高性能沥青水泥砂浆现场灌注施工工法。取得如下成果： 高性能沥青水泥砂浆现场灌注施工技术 2021/2/13 43 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 (1) 高性能沥青水泥砂浆中转技术 。对于长大桥梁上轨道板沥青水泥砂浆现场灌注施工，必须进行中转作业；为保证砂浆质量在中转过程中不受影响，课题组专门研制了带有搅拌装置的砂浆中转仓。 高性能沥青水泥砂浆现场灌注施工技术 砂浆中转仓 2021/2/13 44 施工工艺及设备介绍 高性能沥青水泥砂浆制备、现场灌注施工技术及关键设备 (2) 轨道板位移控制技术 。通过起吊设备中转仓吊到高架桥上，再通过手动蝶阀控制砂浆流量进行重力式灌浆；为防止高性能沥青水泥砂浆灌注过程中发生轨道板位移现象，研制了适应轨道板两端和两侧的压紧装置，确保了轨道板位置准确。 高性能沥青水泥砂浆现场灌注施工技术 一字型临时固定架 一字型临时固定架 2021/2/13 45 施工工艺及设备介绍 大号长枕埋入式无砟道岔施工技术 京津城际铁路工程采用了 24 组大号长枕埋入式无砟道岔，其中的 39 号道岔分为 4 段 7 节，最长节段 54.6 米、重达 42 吨，是国内同类结构之最。针对大号长枕埋入式无砟道岔结构设计的特点，在国内首次采用 “工厂预组装、大节段运输、分节组装和纵移就位、高精度定位和线性控制、现场灌注道床混凝土”的创新技术，形成了大号长枕埋入式无砟道岔施工工法 。取得如下成果： 2021/2/13 46 施工工艺及设备介绍 大号长枕埋入式无砟道岔施工技术 (1) 道岔大节段吊装技术 。研制了用于 道岔节段吊装的专用吊具 ，解决了道岔组件长度大和柔韧性大不易吊装的问题，减少了现场组装工作量，提高了工效。 道岔节段吊装专用吊具 2021/2/13 47 施工工艺及设备介绍 大号长枕埋入式无砟道岔施工技术 (2) 大号道岔“分节组装、纵移就位”施工技术 。为实现大号道岔的分节组装、纵移就位，研制了具有自主知识产权的 道岔平移台车 道岔移动台车 2021/2/13 48 施工工艺及设备介绍 大号长枕埋入式无砟道岔施工技术 (3) 自主研制了道岔精调的支架系统 。为确保道岔的调整精度，在引进高精度测量设备的基础上，自主研制道岔精调的支架系统，确保了轨道线形和高程。 道岔精调的支架系统 2021/2/13 49 施工工艺及设备介绍 板式无砟道岔施工技术 京津城际铁路工程的 18 号板式无砟道岔，为世界上首次运用于高速铁路工程。针对其结构设计的特点，创新性地采用了“道岔板工厂预制、大型平板汽车运输、大吨位汽吊配专用吊具吊装、道岔板现场精确安装定位、道岔组件板上组装调整”的施工技术 。 取得如下成果： 2021/2/13 50 施工工艺及设备介绍 板式无砟道岔施工技术 (1) 板式道岔板精确定位技术 。成功改装轨道板精调系统为道岔板精调系统，实现非标准型无砟道岔板的精确定位；设计了道岔板精调器和牛腿，使道岔板得以精确调整，并在精调后保持正确的位置。 道岔板多向精调器 2021/2/13 51 施工工艺及设备介绍 板式无砟道岔施工技术 (1) 板式道岔板精确定位技术 。成功改装轨道板精调系统为道岔板精调系统，实现非标准型无砟道岔板的精确定位；设计了道岔板精调器和牛腿，使道岔板得以精确调整，并在精调后保持正确的位置。 道岔板多向精调器 2021/2/13 52 施工工艺及设备介绍 板式无砟道岔施工技术 (2) 高性能 C40 自流平混凝土施工技术 。研制了高性能 C40 自流平混凝土施工技术，采用“纵向分块、横向全断面一次成型”技术，保证了道岔的道床板混凝土施工质量。 灌注高性能 C40 自流平混凝土 2021/2/13 53 施工工艺及设备介绍 一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工技术及关键设备 京津城际铁路一次性铺设跨区间无缝线路 233 公里，是我国铁路首次在大区段无砟轨道上采用 500m 厂焊长轨一次性铺设跨区间无缝线路。为适应高速铁路的高标准、严要求，采用了“ 500 米长钢轨基地焊接、长轨列车运输、现场拖拉铺轨”施工技术，形成了 “一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工工法” 。取得如下技术创新成果： 2021/2/13 54 施工工艺及设备介绍 一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工技术及关键设备 根据德国拖拉法铺设 120m 长轨和国内有砟轨道无缝线路施工的经验，经对推送法和拖拉法进行深入研究，确定了采用拖拉法铺设 500m 长钢轨的技术方案，形成了无砟轨道 500m 长钢轨拖拉法铺设施工工法。在有碴轨道长轨运输列车的基础上，研制拖拉法铺轨的关键设备，实现 500m 长轨的拖拉法铺设。取得如下技术创新成果： 无砟轨道 500m 长钢轨运输、铺设施工技术及关键设备 2021/2/13 55 施工工艺及设备介绍 一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工技术及关键设备 (1) 500m 长轨运输列车技术改造 。通过对有砟轨道长轨运输列车的改造，实现了一次可运输 28 根 500m 长轨的目标。 无砟轨道 500m 长钢轨运输、铺设施工技术及关键设备 500m 长轨运输列车 2021/2/13 56 施工工艺及设备介绍 一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工技术及关键设备 (2) 自主研制了 WZ500 型长轨拖拉设备 。自主研制了世界上首台“可在空间受限的无砟轨道板上行走、 PLC 自动导向、智能避让侧向挡块、一次拖拉两根 500m 长轨”的 WZ500 型 500m 长轨无砟轨道铺轨机组。其先进的技术性能主要表现在：一是选择轨道板边缘走行技术，不仅解决了牵引机走行道路问题，而且使牵引机有足够的轮距，从而保证设备的稳定性；二是配置了足够的牵引动力，实现了一次拖拉两根 500m 长轨，避免了轨道板表面摩擦系数减小引起的打滑；三是增设了小型起吊装置，方便了小型机具工装的安装；四是采用了智能避让侧向挡块技术，解决了轨道板侧向挡块的干扰问题，实现了牵引车的智能化避让；五是采用了 PLC 自动导向技术，解决了牵引车的导向问题，确保了牵引车在曲线地段的安全行驶。 无砟轨道 500m 长钢轨运输、铺设施工技术及关键设备 2021/2/13 57 施工工艺及设备介绍 一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工技术及关键设备 无砟轨道 500m 长钢轨运输、铺设施工技术及关键设备 WZ500 无砟轨道长钢轨铺轨牵引机 2021/2/13 58 施工工艺及设备介绍 一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工技术及关键设备 (3) 500m 长钢轨落轨技术 。自主研制了钢轨分轨器，确保了长轨在牵引状态下顺利从长轨运输车下滑至轨道板承轨槽。 无砟轨道 500m 长钢轨运输、铺设施工技术及关键设备 无砟轨道长钢轨落轨设备 2021/2/13 59 施工工艺及设备介绍 一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路施工技术及关键设备 针对工程特殊的低温环境和工期要求，研究了无砟轨道跨区间无缝线路低温锁定施工技术，采用拉伸法锁定长轨和加热法锁定短轨，补偿实际轨温低于锁定温度时的钢轨应力，可满足轨温 -15 ℃以上条件下锁定无缝线路施工的需要，突破了冬季不能施工无缝线路的禁区，开创了长大无砟轨道跨区间无缝线路低温锁定施工的先河。 跨区间无砟轨道无缝线路“低温锁定”施工技术 低温补偿拉伸后焊轨 CRTSⅠ 、 Ⅲ 型板式无砟轨道施工技术及关键设备 CRTSⅠ 、 Ⅲ 型板结构 施工工艺及设备介绍 CRTSⅠ 型板结构 CRTSⅠ 型板式无砟轨道系统是一种预制板式无砟轨道，采用低弹模水泥沥青砂浆垫层为轨道提供竖向支承以及适当的弹性。武广客运专线武汉综合试验段所采用的 CRTSⅠ 型板式无砟轨道结构型式主要有平板和框架板两种。其中，路基上 CRTSⅠ 型板式无砟轨道系统其层次构成自下而上依次为：级配碎石层、 300mm 厚钢筋混凝土底座、 40 ～ 60mm 厚水泥沥青砂浆垫层（板下设橡胶垫层时，其设计厚度为 40mm ）、 190mm 厚轨道板、扣件系统和无缝长钢轨，其结构简图如图 1-2 所示；桥梁上 CRTSⅠ 型板式无砟轨道系统其层次构成自下而上依次为：桥面混凝土、 200mm 厚钢筋混凝土底座、 50mm 厚水泥沥青砂浆垫层、 190mm 厚轨道板、扣件系统和无缝长钢轨，其结构简图如图所示。 CRTSⅠ 型板结构 CRTSⅠ 型板结构 CRTSⅠ 型板结构 CRTSⅢ 型板结构 CRTSⅢ 型板式无砟轨道系统也是一种预制板式无砟轨道，采用高弹模水泥沥青砂浆垫层为轨道提供竖向支承、部分纵横向的剪切力以及适当的轨道弹性。路基上 CRTSⅢ 型板式无砟轨道系统构成自下而上依次为：级配碎石防冻层、 300mm 厚水硬性支承层（在距纵连板式轨道的起终点 7150mm 范围内，混凝土支承层为钢筋混凝土结构）、 30mm 厚水泥沥青砂浆垫层、 200mm 厚纵连轨道板，其结构如图所示。 CRTSⅢ 型板结构 CRTSⅢ 型板结构 施工工艺及设备介绍 CRTSⅠ 型板式无砟轨道系统底座及凸形挡台概述 底座板是 CRTSⅠ 型板式无砟轨道轨道板的支承基础，通过底座板可以作出轨道超高设置。在桥上，底座板与梁体通过预埋在桥梁固定支座上方设置的剪力齿槽和预埋螺纹钢筋实现连接。 施工前应根据线路平、纵断面资料，板式轨道铺设范围，确定凸型挡台位置、底座标高，应注意消除和调整因线路纵坡及平面曲线引起的误差，必要时可通过微调板缝宽度进行调整。 凸型挡台上安装调板基准器，作为调板的基准，与三角规配合使用，进行轨道板的调整。 施工工艺及设备介绍 基准器采用微调式装置，通过固定装置定位螺栓固定在凸形挡台凹槽内。基准器精调时，根据测量数据由横向及竖向两个方向调整基准器芯棒，达到基准器点位连线与轨道板中心线重合且点位与钢轨顶面高差一致的要求 施工工艺及设备介绍 CRTSⅠ 轨道板精确定位关键设备 CRTSⅠ 型轨道板精确定位关键设备为基准器、三角规，此设备在日本“新干线”单元板无砟轨道施工过程中得到大量的应用，具有结构简单，使用方便等特点，我国在武广综合试验段 CRTSⅠ 板的铺设也普遍采用进口的日本三角规。联合南方测绘通过对其结构及功能的研究，对其进行改进，在保证原有三角规功能的基础上，研制成更适应我国 CRTSⅠ 型轨道板精调的三角规。此设备增加倾斜传感器，取代原有的水准气泡，使轨道板在曲线地段的调整，更为精确与便捷。 但目前铁道部工管中心认为三角规技术落后，调板为定性调整，且与 CP3 不相配。推荐 CRTSⅠ 型轨道板使用速调标架调板。 施工工艺及设备介绍 施工工艺及设备介绍 轨道板精调 轨道板精调应以基准器精调数据为基准，并使用三角规控制轨道板扣件安装中心线，采用专用油压千斤顶、支撑螺栓、螺纹丝杆顶托等，调整轨道板的高低、方向，实现轨道板横向及竖向的调整。精调示意如图所示 ： 施工工艺及设备介绍 CRTSⅢ 轨道板精确定位关键设备 CRTSⅢ 轨道板其在结构设计上明显区别于 CRTSⅠ 、 CRTSⅡ 型轨道板，轨道板之间不设置凸型挡台，轨道板顶面取消了承轨槽。联合南方测绘研制的 CRTSⅢ 型轨道板的定位基准选择的是线性度很好的螺栓孔。全站仪直接通过 CPⅢ 控制网设站，通过测量安置于轨道板上的测量标架上的棱镜，来实现对轨道板的精调。 该方案硬件系统包含：螺栓孔速调标架、全站仪、工控机、电台、温度传感器、显示器以及与该系统配套使用的测量调板软件。 施工工艺及设备介绍 施工工艺及设备介绍 施工工艺及设备介绍 速调标架每次设站测量 6 块板，调整 5 块板，以消除错台误差。调板机具上的操作人员，可以通过显示器，可以看到待调的轨道板的偏差，进而进行调整如图。调整完成之后，全站仪进行复测，直到轨道板达到板内相对误差高程 1mm ，横向 1mm ，纵向 3mm 的精度；板间误差高程 1mm ，横向 2mm 的要求，转入下块板调整。 施工工艺及设备介绍 施工工艺及设备介绍 施工工艺及设备介绍 轨道板精调成果评估 施工工艺及设备介绍 CRTSⅠ 型轨道板水泥沥青砂浆搅拌设备 为满足 CRTSⅠ 板式无砟轨道施工工艺，在 CRTSⅡ 型板式无砟轨道高弹模砂浆车的基础上，联合研发出符合 CRTSⅠ 板式无砟轨道 SY9300TSJ500 低弹模砂浆车 ，如图所示。该车充分吸收 CRTSⅡ 型板式无砟轨道高弹模砂浆车的精华，同时增加 P 乳剂计量系统（ B 课题不含此系统）、高转速的搅拌主机、更高精度的外加剂计量系统（ B 课题不含此系统）等额外功能，。该车通过将铁道部 A 、 B 课题研究的中国新型低弹模水泥沥青砂浆在该砂浆车上所进行实验室（或工厂）试验及工地放大试验，并通过了铁道部科技司组织的技术评审。 施工工艺及设备介绍 砂浆车要求达到以下技术要求： 满足铁道部 A 课题研究的中国新型低弹模水泥沥青砂浆搅拌（按铁科院配方需要外加剂计量和 P 乳剂计量）； 满足铁道部 B 课题研究的中国新型低弹模水泥沥青砂浆搅拌（按中南大学配方不需要外加剂计量和 P 乳剂计量）； 满足 CRTSⅡ 板式无砟轨道施工工艺的高弹模水泥沥青砂浆搅拌（已在京津城际高速铁路工程中应用）； 能够适应现场施工的恶劣环境，机动灵活、满足公路运输条件、适应多工点同时施工的工况； 优化设计的材料仓储量合理，满足一定时间内的连续施工要求； 自备动力，在移动中对各种计量装置提供了良好的防护； 在生产之前，快速将整车迅速调平，确保计量装置的精度； 附带水泥沥青砂浆的辅助灌浆机构，通过将成品料斗举升一定的高度，利用砂浆自身的重力实现灌注； 具备各种安全保护和故障报警装置，能够保证生产的安全进行； 控制系统操作简便、可靠，能够将生产的数据进行记录和处理。 施工工艺及设备介绍 施工工艺及设备介绍 板式无砟轨道关键设备配备表 CRTSⅠ 型板式无砟轨道关键设备： 运板车及铺板龙门吊； 轨道板调板用三角规及基准器（或速调标架）； 低弹模水泥沥青砂浆车及灌注装置； 铺轨机 轨检小车 板式无砟轨道关键设备配备表 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道关键设备： 轨道板磨床及其它装置 运板车及铺板龙门吊； 轨道板调板用精调框； 高弹模水泥沥青砂浆车及灌注装置； 铺轨机 板式无砟轨道关键设备配备表 CRTS Ⅲ 型板式无砟轨道关键设备： 运板车及铺板龙门吊； 轨道板调板用速调标架； 高弹模水泥沥青砂浆车及灌注装置； 铺轨机 轨检小车 2021/2/13 87 谢谢各位！