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 轨道工程事业部简介 |
| 简
介 轨道工程事业部前身为1950年在唐山成立的铁道部铁道技术研究所土木研究组和1953年成立的线路研究组，1958年改称线路上部建筑研究室，1972年改为线路研究室。 该室原有线路强度、钢轨、道岔、扣件、无缝线路等5个专题组，1972年增设轨道检测养护专题组，1981年又将混凝土研究室轨下基础专题组划归线路室。1957年建有钢轨疲劳试验室，1976年增建线路试验室，1985年增建东郊环形试验基地轨道力学综合试验室，1988年经调整改称轨道结构研究室，1998年由轨道结构研究室、东郊动力学试验室、选线研究室合并成立线路研究室，2001年10月随院体制改革成立轨道工程事业部。 轨道工程事业部从事轨道结构及其部件：钢轨、轨枕、扣件、道岔、无缝线路、轨下基础、道碴道床的研究设计、选线研究设计，以及承担各种铁路轨道设备试验、检测。 50年来，轨道工程事业部在重载铁路、高速铁路、客运专线、提速线路、城市轨道交通的设计理论、轨道力学、轮轨关系、轨道结构及其部件、脱轨安全等方面进行了长期的理论试验研究，取得了大量科研成果，轨道工程事业部的研究成果代表了中国铁路轨道的现代化水平，已成为全国铁路和城市轨道交通轨道结构领域的权威研究、试验、设计和咨询中心。 人员构成 拥有一批轨道结构领域的专家和研究人员。现有在职人员21人，其中技术人员17人，副研究员(高级工程师)以上8人。另外反聘高级技术人员10人。 技术装备 目前轨道工程事业部拥有线路试验室、道碴试验室、东郊动力学试验室、钢轨冲击疲劳试验室共四个试验室以及大量的现场检测和动态监测成套试验设备。 轨道工程事业部主要技术： 一、城市轨道交通无缝线路成套技术 1、设计技术
小阻力弹性扣件是解决城市轨道交通高架桥铺设无缝线路关键轨道部件之一，其功用是可按设计要求减小桥梁与无缝线路的相互作用力。我院结合上海市轨道交通明珠线一期工程的研究设计，研制成功了高架桥无碴轨道无缝线路WJ-2型小阻力扣件。并于2000年8月通过铁道部成果鉴定，并获得国家发明专利。小阻力弹性扣件具备以下性能指标：（1）扣件阻力无级可调；（2）具有较大的调整钢轨高低和轨距能力；（3）不采用松紧搭配方式布置，使扣件均匀受力；（4）扣压钢轨弹性好；（5）使用寿命长，养护维修工作量小，并且使用安全可靠。此项技术现已应用在上海市轨道交通明珠线、莘闵线、共和新路高架工程以及武汉市轨道交通一期工程、大连轻轨、北京快速轨道交通等城市轨道高架线路上。 4、城市轨道交通无缝线路一次铺设施工工艺 与传统的铺设方法不同，无缝线路一次铺设是不采用短轨分期过渡的形式，而在承轨台建成后，将200～300m长轨条运输就位，并现场焊接，一次形成无缝线路。城市轨道交通无缝线路一次铺设施工工艺不仅节省了大量周转轨，而每节约1公里周转轨，将节约投资60万元，省去了多次施工带来的对城市生活的干扰，节约了投资，避免了短轨试运营阶段噪声对环境的影响，施工周期短，各工序相互干扰少，提高整体道床的施工质量，经济和社会效益显著。 二、减振降噪型整体轨道结构技术 1、浮置板式减振降噪型整体轨道结构 浮置板轨道结构可用于有特殊减振要求的0类地区，如心脏病医院、文教类区域。该种轨道结构是降低传振和传声的有效方法，在共振频率下的放大倍数很低，减振降噪效果非常显著。该系统含三层水平垫板（钢轨下橡胶垫板、铁垫板下橡胶垫板、板下橡胶垫板）和一层侧向垫板。道岔处经验算横向刚度后也可采用上述措施。浮置板式轨道结构包括两种基本类型：（1）连续现浇浮置板；（2）轨枕板式预制浮置板。 2 弹性支承块式减振降噪型整体轨道结构 弹性支承块式整体轨道结构是一种低振动（LVT）轨道结构，可用于有一般减振要求的1类地区，如居民区、商业区域。该轨道结构使轮轨动力在钢轨上经过分配后传到轨下胶垫得到第一次减振，再经过支承块传到块下胶垫进行第二次减振，这样，振动的高频成分及其幅值在得到了相当的衰减后转递给基础。 3、D型可更换式减振降噪型整体轨道结构 D型可更换式弹性轨枕直接连接轨道可用于有特殊减振要求的0类地区和有一般减振要求的1类地区，如医院、学校、居民区、商业区域等。这种轨道结构列车的荷载传递路径为：钢轨-轨下胶垫-PC轨枕-枕下胶垫-道床。其特点是：可以不破坏周边混凝土方便地进行枕下胶垫的更换及高低调整，可以根据用途来选择各胶垫的弹性。 三、无碴轨道无级调高技术 采用高分子材料合成，在常温下对无碴轨道的轨下支承系统进行无级调高，可在现场钢轨铺设就位同时施工或在日常养护维修中调整钢轨高低使用。本项技术的应用是解决无碴轨道曲线地段以及桥梁徐变、地基沉降或轨下空吊的最有效途径。 四、扣件技术 扣件是保持线路稳定、保证列车安全运营、降低振动和减小躁声的关键部件。多年来在城市轨道交通工程中开发了具备各种特性的一系列扣件-QG-1型、QG-2型、WJ-1、WJ-2、WJ-3、WJ-4、WJ-5、WJ-6、WJ-7型扣件，满足城市轨道交通的不同工程需要。新近开发的KYC-2型扣压力测试仪可现场监测无螺栓弹条的扣压力状态，锚固螺栓、预埋绝缘套管抗拔力测试仪、橡胶垫板静刚度测试机等测试仪器可有效地控制工程产品质量。 采用TFX-3型防锈剂的新型机械镀锌工艺可防止金属部件锈蚀，减小养护维修工作量、延长线路设备使用寿命。 五、道岔技术 道岔是城市轨道交通系统中的重要设备。我所目前正在研制城市轨道交通无缝道岔。采用该道岔有以下优点：（1）道岔主要部件强度高，使用寿命长，结构稳定性好；（2）道岔限位器和辙叉承受纵向力大；（3）减少建设投资，减少养护维修工作量和运营成本；（4）提高旅客乘车舒适度，降低运营时的噪声和振动环境污染。 六、护轨技术 护轨是确保城市轨道交通安全运营的关键线路设备。60WZ-1型防脱护轨使在所铺设地段车轮正常运行时不导向，当有脱轨趋势时能迅速阻止一侧车轮爬上钢轨，防止列车掉道；在小半径曲线地段能防止或减少外侧钢轨侧面磨耗，延长使用寿命。 主要研究方向和技术实力 轨道是铁路的主要技术装备之一，是行车的基础。加强轨道结构，提高轨道质量，保证列车安全、平稳和不间断运行是轨道结构事业部技术发展的主要方向。新型轨道结构研究与施工、无缝线路铺设、钢轨、扣件及联接零件、轨枕、道碴、道岔的新结构、新工艺、新材料是轨道工程事业部研究的主要内容。 ● 钢轨研究方面 参与制订了我国钢轨的技术标准。从43、50kg／m到60、75k如钢轨都凝聚了我部技术人员的心血。铁路运量的增长和山区铁路的修建，进一步推动了钢轨材质的研究。为减少钢轨磨耗、疲劳伤损和延长钢轨寿命，开展了大量研究工作，取得了一系列成果。 ● 轨枕研究方面 为适应不同运量、速度等运营条件，对预应力混凝土轨枕的强度和断面形式不断加以研究改进，先后研制了Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型预应力混凝土轨枕。Ⅲ型枕是我国铁路最重型的轨枕，己应用于重载、高速、提速等主要干线。Ⅰ型枕用于次要线路和专用线路等，Ⅱ型枕应用于其余大部分线路。此外，还研制了适用于有碴桥上的混凝土桥枕和道岔区的混凝土岔枕并大面积推广应用。 ● 扣件研究方面 1959年开始采用研究螺栓的硫磺锚固方法并很快获得成功，1964年开始至今己在全路普遍使用。研制了70型扣板式扣件曾大量使用，迄今仍在次要线路上使用。研制成功弹条Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型扣件，目前这三种扣件成为我国的主型扣件，在全路普遍采用。为适应隧道、地铁整体道床轨道的需要，1975年研制了TF-Y型弹条扣件，在隧道整体道床推广应用。近年来，为适应桥上铺设无缝线路的要求，相继研制成功WJ-1、WJ-2、WJ-6型无碴轨道小阻力扣件，在九江长江大桥、上海、武汉、大连、天津等城市轨道交通中采用。研制的石龙桥有碴轨道小阻力扣件先后在广深线石龙大桥、南京长江大桥、济南黄河大桥等桥上应用。小阻力扣件减少了焊接长钢轨与桥梁间的相互力，解决了桥上铺设无缝线路问题，成为轨道结构的新技术。 ● 道岔研究方面 50年代中期开始进行道岔研究设计，初步确定了道岔技术条件(包括道岔号数统一、辙叉区主要间隔尺寸、道岔轨型和相应的结构标准)；60年代开始对道岔结构进行改型，取得的成果有：高锰钢整铸辙叉、50AT和60AT钢轨、AT轨跟端成型加工及热处理；70年代初研制了H型护轨，同时开发了可动心轨辙叉结构、刚性可调式轨撑和扣件，道岔可动部件的转换参数的研究。80年代研究设计了50、60、75kg／m钢轨9号、12号和18号道岔，在全路普遍采用。90年代初，结合广深准高速铁路的建设，60-12号高锰钢整铸翼轨可动心轨道岔研制成功，试验最高速度己达到220km／h。1992年-1995年，国家"八五"攻关课题"侧向160km／h的41号高速道岔"和"直向高速18号道岔"的研究取得成功。从1995年开始，伴随着我国铁路提速的要求，研制了提速系列道岔(9号、12号、18号和30号)，主要有Ⅰ型(可动心轨型辙叉)、Ⅱ型和Ⅲ型道岔(固定型辙叉)，为中国铁路的提速起到了决定性的作用。最近研制成功秦沈客运专线18号和38号道岔，并进行了现场实车试验，38号侧向速度达到147Km／h，这是我国铁路道岔的最高侧向通过速度，其技术水平达到国外同类道岔的先进水平。 ● 道碴道床研究方面 80年代，结合大秦线重载线路的建设，研究制订了符合中国国情的铁路碎石道碴 标准并于1990年开始全面实施。与此同时开始对道床结构和道床状态进行定量化研究。道床断面逐步改进，重载轨道和提速线路道床适当加厚，必要时设置碴肩堆高，较小半径曲线地段道床外侧加宽，这些措施强化了轨道结构。经大量研究，提出了表征道床状态的道床密度、纵横向阻力、支承刚度四个参数，完善了相应的测试方法。使得我国道碴道床的研究、铺设、使用和养护在国际上已处于领先地位。 ● 无碴轨道研究方面 早在50年代末开始研究无碴轨道的技术及其应用。最初研究由各种沥青材料组成的沥青整体道床，到80年代末，在近20处铺设了总计长度约10余公里。研究了由预制的钢筋混凝土支承块置于混凝土道床中组成的支承块式整体道床轨道，在成昆、京原、沙通、南疆等铁路线上百余座隧道内铺设了近300km。近年来新型无碴轨道成为主要研究方向，取得了一系列科研成果，己研究成功的主要结构型式有：弹性支承块式无碴轨道、长枕埋入式无碴轨道和板式轨道。弹性支承块式无碴轨道在西康线我国最长的铁路隧道-秦岭隧道内(18.4km)铺设，己于2001年初开通运营。长枕埋入式无碴轨道首次铺设在设计时速200km的秦沈客运专线的沙河特大桥上。板式轨道首次铺设在秦沈客运专线的狗河特大桥与双何特大桥上。目前正在开展高速铁路桥上减振型无碴轨道结构型式及性能试验研究，以适应我国高速铁路发展的需要。 ● 无缝线路研究方面 1957年铁道科学研究院主持在我国京门支线和真西支线首次试铺无缝线路，至2001 年底铺设无缝线路总数28754KM占正线35％，与国外铁路铺设无缝线路数量相比居世界第三位。在长期研究和总结实践经验基础上建立了无缝线路稳定性、桥上无缝线路纵向力、无缝道岔纵向力计算方法、无缝线路质量状态评定等一系列无缝线路设计方法，形成我国无缝线路独立理论体系。研制成功了具有中国知识产权的曲线型单向和双向钢轨伸缩调节器、钢轨胶接绝缘接头、铝热焊工艺和焊剂、移动式气压焊机。桥上无缝线路分析设计技术代表了无缝线路的最先进水平，该技术已应用于九江长江大桥、南京长江大桥、武汉长江二桥、济南黄河大桥等20余座大桥的无缝线路设计，在城市轨道交通中也己普遍采用。 ● 高速铁路研究方面 近年来相继承担国家"八五"、"九五"计划及铁道部有关高速铁路重要课题十余项，在高速铁路有碴轨道、无碴轨道、大号码道岔、跨区间无缝线路等方面有了突破性进展，取得了一系列科研成果，在秦沈客运专线己初步应用。 ● 重载铁路研究方面 针对大秦线重载铁路，进行了25吨轴重下轨道结构的系列研究，在钢轨、道碴道床、轨枕等研究方面取得重要成果，研制成功75kg／m钢轨12号道岔，形成了重载铁路轨道成套技术。 ● 脱轨安全研究方面 承担了铁道部脱轨机理分析研究课题，参加了数次脱轨试验研究，研制成功防脱护轨，在脱轨分析、保证运营安全方面取得重要成果。 ● 城市轨道交通领域 积极开展新型轨道结构研究，近年来以我国第一条高架轨道交通-上海轨道交通明珠线无缝线路及扣件设计为龙头相继参与了上海轨道交通宰闽线、地铁二号线东延伸段、共和新路双层高架，武汉轨道交通一号线以及北京、大连、广州、深圳、天津等城市轨道交通的轨道结构设计与研究。主要技术成果体现在整体道床、减振轨道、小阻力扣件、桥上无缝线路、道岔、防脱护轨等几方面。目前正进行轨道结构减振降噪成套技术研究总结。 ● 轨道工程施工监理 近年来承担了秦沈客运专线铺轨监理和北京西直门至东直门城市快速轨道交通轨道工程施工监理任务。 主要业务范围 □ 轨道结构及其部件：钢轨、轨枕、扣件、道岔、无缝线路、整体道床、道碴道床新结构、新工艺、新材料的研究设计。 钢轨材质、钢轨磨耗、疲劳伤损和钢轨寿命及钢轨接头的研究咨询及测试 新型轨枕、桥枕、岔枕及特殊轨枕研究、设计、咨询和性能测试 新型扣件系统及轨道减振器研制、设计、生产、咨询和性能测试 新型道岔研制、设计、生产、咨询和性能测试 道碴道床研究设计、咨询和性能测试，道碴检验 无碴轨道及弹性轨道研究、设计、咨询和性能测试 跨区间无缝线路、桥上无缝线路研究设计 绝缘接头、钢轨伸缩调节器的研制、设计、生产、咨询和性能测试 防脱护轨的研制、设计、生产和咨询 选线研究设计 □ 城市轨道交通新型轨道结构研究、轨道结构减振降噪成套技术以及整体道床、减振轨道、小阻力扣件、桥上无缝线路、道岔、防脱护轨的研究设计。 □ 重载铁路轨道成套技术。 □ 高速铁路、客运专线、提速线路的设计理论、轨道力学、轮轨关系、轨道结构及其部件、脱轨安全等方面理论及试验研究。 □ 各种铁路轨道设备试验、检测及现场检测和动态监测。 □ 轨道工程施工监理。
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