4月7日,商合杭(háng)(商丘-合肥-杭(háng)州)高鐵合肥-湖州段開始聯(lián)調(diào)聯試,其中裕溪河特大橋主跨324米,通過速度為時速350公(gōng)裏,其橋麵軌道運(yùn)營監測首次采用“軌道健(jiàn)康監測與評估”創新(xīn)成果,這是國內首個在特大(dà)跨度無(wú)砟軌道橋上安裝精度最高的“千裏眼”,首次實現對軌道敏感區域的非接觸式測量。
裕溪河特大橋
“裕溪河特大橋(qiáo)橋(qiáo)麵鋪設CRTS Ⅲ型板式無砟軌道,具有高平順、高(gāo)穩(wěn)定(dìng)、高耐久性、以及少維修(xiū)等優點。”中鐵第(dì)四勘察設計(jì)院(yuàn)(鐵四院)軌道所所長王(wáng)森榮說,商合杭高鐵全線軌道類型統一,高鐵通過裕溪河特(tè)大橋(qiáo)時無需降速(sù),可(kě)以350公裏時速通過,不(bú)僅提高乘坐舒(shū)適度,也(yě)大大降低了運維成本。
動車高速(sù)平穩運行,無砟軌道保持“±1毫米”精度是重中之(zhī)重。“橋梁因受(shòu)風力、梁體自身結構及(jí)時實監測水平低等因素影響(xiǎng),受力均衡難掌控。”王(wáng)森榮說,此前(qián)國內外運行的高鐵,大橋(qiáo)跨度多在(zài)200米以內(nèi),通(tōng)過時須降速行駛,最高通過時速200公裏左右。
高速(sù)通過大跨度橋梁,最關鍵的是軌道(dào)受力監測。什麽是軌道敏感區域?裕溪河特大(dà)橋如何(hé)進行高速平順監測?用了什麽技術?最高精度達(dá)到多少?
安裝“千裏眼”
“高速鐵路橋梁(liáng)的跨(kuà)度超過(guò)一定長度時,為調節軌線的脹縮(suō),需在梁端兩側設(shè)伸縮調(diào)節器(qì),被稱為軌道結構的薄弱環(huán)節和敏感區域。”鐵四院軌道健康監(jiān)測係統的(de)技術(shù)負責人林超說(shuō),為提高高鐵行車舒適性和安全性,對伸縮(suō)調節器的測(cè)試已成為日常(cháng)作業。
據介紹(shào),傳統的高鐵軌道(dào)監測主要以人工巡查為主,盡管輔之以相應的(de)檢測設備(bèi),但很難做到(dào)對軌道特別是重點軌道區段實時、全天候的監控,而大跨橋要實現350公(gōng)裏時速安全通過(guò),軌道平順度必須時時(shí)保持在“±1毫米”精度內。
為(wéi)及時掌握軌道服(fú)役狀態的變(biàn)化規(guī)律,根據鐵路(lù)運(yùn)營部門的養護維修需(xū)求,鐵四院於近年開始立(lì)項“軌道健康監測與評估(gū)”,在全國範圍內各種類型軌道結構(gòu)重點區(qū)段開展監測,建立了涵蓋中國高鐵所有軌道類型的服役狀態演變數據(jù)庫,包含無砟軌道、鋼軌伸縮調節器、道岔和小半徑曲線共4個服役狀(zhuàng)態數據集。於2019年建(jiàn)立起(qǐ)基於(yú)光纖傳(chuán)感技術和視(shì)覺測量技術的軌道綜合監測(cè)係統,實現了高鐵(tiě)軌道毫米級變形識別和多源數據(jù)全天候采集傳輸。
資料顯示,“軌道健康監測與評估”研製的多種麵向高速(sù)鐵路軌(guǐ)道結構監測的高精度光纖光柵傳感器,可利用光纖材料的光敏性進行軌道結構位移、應(yīng)變、溫度等數據采集,測量(liàng)精度可達0.05毫米;首(shǒu)次應用於高(gāo)速鐵路軌(guǐ)道(dào)特殊部件(鋼軌伸縮調節器)的視覺測量(liàng)技術(shù),相比接觸式傳感器更安全、可靠,主要(yào)針對軌道結構敏感部位變形的監測,測量精(jīng)度可達1毫米。
2019 年 5 月26日,以中國工程院(yuàn)院士何華武、中國科(kē)學院院士翟(zhái)婉明(míng)為組長的(de)專家組(zǔ),對“軌道健康監測與評(píng)估”作出評(píng)價,認為(wéi)“本成果(guǒ)為保障高速鐵路軌道結構正常服役提供了技術支撐(chēng),研(yán)究成果總體達到國際先進水(shuǐ)平”。
據悉,繼裕溪河特大橋後,“軌道健康監測與評估”創新成果目前正推廣應用至其他高鐵軌道監測中。
商合杭高鐵是“八縱八橫”高鐵網京港(gǎng)(台)通道和京滬通道的重要組成部分,設計時速350公裏(lǐ),全長689公裏,計劃於6月通(tōng)車運營,並與即有杭州-黃山高鐵連接。