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项目年度编号
1500520444
中图分类号
U446.3 U448.13
成果公布年份
2015
成果简介
近年来，中国重载铁路技术发展迅速，但货车轴重与国际先进水平差距较大，提高轴重是既有铁路重载化改造、提升运能的主要途径。朔黄重载铁路具有曲线多半径小、桥梁比例高、地质条件复杂、牵引质量和行车密度大等特点，随着运量逐年增长、轴重不断提升，桥梁和线路荷载作用频次增加、动力效应显著增大，钢轨磨耗剧增。针对重载铁路桥梁和线路服役安全面临的严重挑战，依托国家“863”计划和铁道部科研项目，开展了重载铁路桥梁和线路检测评估与强化技术研究，解决了既有重载铁路桥梁和路基快速连续检测、准确评估及强化和钢轨疲劳伤损等重大技术难题。主要创新成果如下：创建了钢轨和轨枕对路基探地雷达检测干扰的剔除算法，研制了既有重载铁路快速、大深度、高精度的路基连续检测装备，研发了路基状态评估与强化技术，突破了路基检测高效、准确的技术难题。研制了首套检测速度80km/h、检测深度6米以上的车载探地雷达连续检测装备和检测深度15米的轨下弹性波精细探测装备，形成了重载铁路路基快速连续检测成套技术。建立了路基状态评估及变形预测系统，实现了重载铁路路基结构状态评佔的信息化和智能化。发明了重载铁路路旁斜向水泥土桩加固新技术，提出了相应的加固设计方法和关键施工工艺，编制了技术指南。建立了基于高阶矩理论的桥梁时变可靠度计算方法，发明了重载铁路桥梁耐久性全自动实时监测技术，研发了桥梁状态评估与寿命预测系统及强化技术，解决了桥梁耐久性实时监测与智能化评估技术难题，发明了用于固体环境的参比、氯离子选择等5种传感器和无线同步采样技术，开发了混凝土结构耐久性自动监测系统，实现了关键耐久性指标实时全自动监测。建立了基于高阶矩理论的重载铁路桥梁结构时变可靠度评估与寿命预测方法，研发了重载铁路桥梁状态评估与寿命预测系统，实现了服役状态评估智能化。发明了4种重载运输条件下桥梁强化技术，提出了相应的强化设计方法，编制了技术指南。发展了重载铁路轮轨关系理论，提出了小半径曲线钢轨非对称型面设计方法与维护技术，解决了曲线钢轨磨耗和疲劳伤损难题。在国内首次建立了小半径曲线钢轨非对称型面设计方法，优化了轮轨动力性能；提出了重载铁路轨道结构配置与曲线设置参数优化方法。揭示了钢轨裂纹萌生、扩展、磨耗产生机理与发展规律，提出了钢轨打磨策略和相应的技术指标。研制了车载式智能钢轨润滑装置，实现了曲线钢轨润滑的自动化管理。形成了延长小半径曲线钢轨使用寿命的综合技术措施，有效延长曲线钢轨使用寿命50%以上。该项目获发明专利18项、实用新型专利24项、软件著作权4项，编制指南及专著5本，发表论文50多篇，部分成果已纳入《重载铁路设计规范》（报批稿)》研究成果达到“国际领先水平”，已在朔黄重载铁路全线扩能改造中应用，使年运能从1.7亿吨提升至3.5亿吨以上，并在神朔、邯长、邯济等既有铁路扩能改造中推广应用，近三年获得经济效益47.006亿元，社会效益显著。
完成人
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