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2003~2013年间,朱玮担任济南铁路局科协办公室(科委办公室)主任。这10年,对于他,工作充实且踏实。
任重道远为科普
在济南铁路局长期从事科技管理、科研开发和科普宣传工作期间,朱玮先后组织制定了《济南铁路局科学技术管理办法》、《济南铁路局科研计划管理实施细则》、《济南铁路局科技成果鉴定管理实施细则》、《济南铁路局科学技术奖励办法》、《济南铁路局“十二五”科技发展规划》等一系列制度规划,建立和完善了铁路局科技创新体系。
在这些文件的制定过程中,他常常写到深夜,倾注了很多心血,并多次以各种形式征求各方面意见,认真思考推敲,反复精心修改,确保制定的政策措施能够符合实际、切实可行、见到成效。
朱玮积极普及科学技术知识,传播科学思想、科学方法。由他组织开展的各年度“科普日”、“科技活动周”活动,是以宣传铁路科技为主线,结合各年度活动宣传主题,精心组织设计活动方案,在车站货场等地展示设计制作的铁路科技图片展板,利用铁路办公网举办网上科普知识竞赛问答,邀请知名专家举办高速铁路技术、TRIZ创新理论与应用原理等科技讲座,选购数千册优秀科技图书、期刊及编辑制作各年度济南铁路局科技成果汇编(光盘)赠发给全局各单位、部门学习参考。由于活动开展的有声有色,受到了领导的肯定和广大职工的好评。
专心致志搞课题
为保障铁路安全生产、提高设备质量、促进运输经营,朱玮做了很多工作,提供了强有力的科技支撑。他组织编制了10个年度的铁路局科研计划,累计安排科研课题及示范推广项目561项,涉及经费4815万元;组织申报了铁道部科研计划课题,累计承担铁道部科研计划课题23项,涉及经费983万元;组织开展铁路科技成果鉴定(评审),累计通过省部科技成果鉴定14项,通过铁路局科技成果鉴定137项;组织申报省部级科学技术奖,累计获省部级奖27项,获铁路局奖169项。
在科研管理过程中,朱玮组织审查筛选科研课题,了解现场需求,明确课题目标,组织审查课题组起草的研究方案;组织了审查修改课题组起草的研究报告、技术报告等结题鉴定技术资料,组织召开科技成果鉴定(评审)会议;组织科技成果申报省部级科技奖的评审推荐和铁路局科技奖的评审表彰工作。
在科技工作中,朱玮坚持科学真理、尊重科学规律,保持崇尚严谨求实的学风。他积极参与科研开发,技术创新取得了较好成绩。作为主要研究人员,他先后参与完成15项铁道部、铁路局科研课题,在研课题10余项。获得5项省部级科技进步奖、5项济南铁路局科技进步奖。结合科研主笔撰写论文《既有线临时限速预警控制技术研究与试验》,发表在《中国铁道科学》2013年第三期上,获济南铁路局优秀科技论文一等奖。
此外,2006年组织参与完成铁道部重大试验《CRH2等型动车组型式试验》和《列控综合试验》;2011年组织参与完成京沪高铁先导段第二阶段综合试验,受到了铁道部的好评,为高速、提速铁路发展做出了贡献。他还牵头组织济南铁路局专项重点技术工作论证,先后组织完成了“胶济客运专线自动售检票系统”等8个项目技术论证,为铁路局领导决策提供了参考建议。
积极探索求创新
以济南铁路局办公网络为依托,朱玮组织筹建了网上济南铁路局科技图书馆,于2007年12月18日举行了隆重的开馆启用仪式,至今每月组织维护更新图书期刊内容,确保图书馆运行正常。馆内精心挑选收藏了有关铁路科技各专业技术领域和相关基础技术领域的电子图书6万余册、期刊论文518万余篇、技术标准近2千项,供全局10余万职工上网免费登录查阅,为广大职工学习铁路科技知识、查阅专业技术资料和增强科技创新能力提供了很大帮助。
在科技图书馆的建设运行维护管理过程中,朱玮组织了科技图书馆网络设备的选型、安装,网站页面等软件的设计制作,图书期刊的挑选、订购、导入,期刊、标准的更新,不断丰富图书馆网页内容,精心维护管理,确保运行正常。
由商务部和铁道部批准、中国铁道科学研究院主办的第五届至第十一届中国国际现代化铁路技术装备展览会,是朱玮先后组织参加的一项重要展会。他利用灯箱图片、文字、电视片、展册、实物等多种形式,充分展示了济南铁路局铁路建设成果、先进技术装备、铁路客货运输服务、科技创新成果及科技新产品。展览内容主题鲜明,重点突出,整体设计简洁大方,版面设计制作精良,提升了济南铁路局形象,得到了领导和参观嘉宾的好评。
关键词 无缝线路;焊缝探伤,Ⅱ区
中图分类号U21 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)102-0076-02
0 引言
无缝线路是与高速重载铁路相适应的轨道结构,我国目前的高铁及动车组行驶的轨道结构都属于无缝线路,在经济和社会高速发展的今天,人们对于行车条件的要求越来越高,所以无缝线路基本代表了铁路轨道的发展方向。无缝线路不仅有利于改善行车条件,同时还可以比普通线路减少很多钢轨接头的打击力,但是无缝线路铝热焊缝的屈服强度只有母材的70%,由于铝热焊焊缝受多种条件的影响,小部分焊缝质量不达标,因此加强对铝热焊焊缝检查的重要性不言而喻。
1 焊缝探伤概述
目前钢轨焊接方式主要有接触焊、气压焊和铝热焊,其中接触焊又分为工厂焊和现场焊两种。这些焊接方式在无缝线路中各占比例不同,以接触焊最多,铝热焊其次,移动气压焊随着现场接触焊技术成熟,占有比例会越来越少。因焊接设备、焊接材料、气温条件和操作工艺等因素都会影响焊接质量,因此焊接后必须对焊缝全部进行探伤验收,并且在日常的工作中加强对焊缝的检查力度。目前《铁路线路修理规则》规定,每年必须用专用仪器对焊缝检查两遍(焊缝专指现场焊),而山区铁路小半径曲线过多,铝热焊和厂焊断轨概率相差不大,如何在完成现场焊两遍的情况下,对厂焊焊缝进行检查,是我们研究的重点和难点。
2 SZT-8型钢轨探伤仪对焊缝轨底横向裂纹的探伤研究
1) 焊缝轨底横向裂纹是钢轨伤损中一种常见的缺陷,一般呈“月牙型”扩展,且与轨底面垂直,在应力集中,养护不良,温差变化等因素的作用下,极易发生钢轨横向断裂,严重危及行车安全。铝热焊接头轨底焊筋边沿或热影响区,接触焊热影响区钳口部位电击伤处容易产生轨底横向裂纹,裂纹与轨底面构成端角反射面,在探伤中前、后37°探头会各出现一次回波和前后两声报警(A型显示)。若是前后37°探头都同时发现则(B型显示)会在轨底线处出现规则的倒V型图形;
2) 经过反复试验,现场论证,以下所述定位定性方法可以提高工作效率,提高焊缝轨底Ⅱ区部位伤损的定性定位的精确度。SZT-8型钢轨探伤仪在探测焊缝时,为了准确地分辨出轨底焊筋轮廓反射波,排除焊筋轮廓波对轨底判伤的影响,必须对前后37 °探头入射点进行标记(带保护膜时),入射点测试标记在CSK-1A试块R100曲面上进行,在R100曲面反射最高点即为探头的入射点。当焊缝轨底部位出现伤损图形后立刻进行A、B显界面的切换,获得A显轨底波形,然后保持仪器固定不动,根据前后37 °探头标注的入射点通过调节仪器上,下键到相应的出波通道获得出波的水平距离参数,通过探头入射点测量水平距离测量出波的位置,因焊缝的轨底构造,前37 °探头发射的超声波可与对侧焊筋形成端角反射从而可以获得对侧轨底焊筋的反射回波,而本侧轨底焊筋因与前37 °探头发射的超声波没有反射面所以不能获得本侧轨底焊筋反射回波。通过波形定位看是否处于对侧焊筋边缘,是否是正常的焊筋轮廓反射波,一般情况下前37 °探头不能发现本侧的轨底焊筋反射回波,只能发现对侧的轨底焊筋轮廓反射波。若测量发现出波位置在焊筋中间或者本侧焊筋边缘,则是伤损的可能性非常大,如果出波位置测量后在对侧焊筋边缘位置但此时的反射回波位移长的,也特别要注意分析判断,这时可通过后37 °探头通过同样地方法来定位定性;
3) 班组在现场作业时(特别是大站场,老杂轨地段)一定按标准调试前后37 °探伤灵敏度,不能为了轨底锈蚀,坑洼出波而人为的去降低前后37 °探伤灵敏度,应尽可能适当地提高前后37 °探伤灵敏度,正线一般以出现轨底焊筋轮廓波,站线老杂轨地段轨底出现锈蚀坑洼波为宜,并随时根据轨面状态调整前后37 °探伤灵敏度;
4) 37?探头能探测轨腰投影范围内的焊缝轨底Ⅱ区部位横向裂纹,凡在这个区域与轨底垂直的裂纹且深度超过3mm时,前后37?探头都有良好的缺陷回波和B超图形显示,均可采用此方法定位定性。
3 焊缝探伤的组织方式
1) 除了日常路轨探伤仪对焊缝进行初步检查外,我们还专门安排SDW-900探伤仪器对焊缝进行精确检查。目前全国站段焊缝探伤人员普遍偏少,如何在完成现场焊一年两遍的精确探伤的情况下,在对重点线路进行探伤,是值得一个研究的问题;
2) 我们成都铁路局重庆工务段采用的是全面完成现场焊焊缝探伤,在中间的空余时间内完成重点线路的厂焊探伤。由于厂焊焊缝焊接质量较好,我们采用的是大直段、大半径曲线不进行精确检查,在现场焊两遍的中间时间内,对小半径曲线进行精确检查。同时由于路轨探伤仪器能检查厂焊焊缝的1区和Ⅱ区,而且显示良好,我们对厂焊焊缝只检查Ⅲ区,这样大大的节约了作业时间加快进度,极大的减少了断轨的风险。
4 结论
通过论文的分析可以看出焊缝探伤工作的难点和重点,对于工作人员的技能水平的要求都比较高,对决策者的管理水平有一定的要求,相关部门要加强对人才的重视程度,并定期对相关工作人员进行培训。最后,希望论文的研究为相关部门的工作及决策提供一定参考。
参考文献
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[4]李锦,牟国义,马铁雷.钢轨探伤漏检螺孔裂纹的原因分析和应对措施[J].铁道建筑,2010(11).
[5]史宏章,任远,张友鹏,田铭兴.国内外断轨检测技术发展的现状与研究[J].铁道运营技术,2010(4).
Abstract: The ballastless track is a new direction for high-speed railway. With the rapid development of passenger dedicated line in China, it is necessary to study the maintenance of new ballastless tracks. In this paper, the property of the ballastless track and testing equipment is introduced and the technique of maintenance of new ballastless tracks is discussed.
关键词: 高速铁路;无碴轨道;维修;检测设备
Key words: high-speed railway;ballastless tracks;maintenance;testing equipment
中图分类号:U238 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)02-0061-02
0引言
高速铁路是国家现代化的重要标志,是一个具有时代性和国际性的概念。高速铁路车速高,传统有碴轨道结构由于碎石道床在列车荷载长期高速冲击作用下,易发生变形甚至出现道碴的磨损和粉化,使轨道结构的稳定性和平顺性相对较差,因而无碴轨道结构形式在我国高速铁路中被大量采用。无碴轨道结构因其具有轨道整体性强,平顺性好,横向、纵向稳定性好,结构高度低,几何状态持久,以及低维修量,社会经济效益显著等优点,在国内越来越受到重视。目前我国尚无大范围的高速铁路无碴轨道维修与养护的实践经验,为了实现高速铁路轨道“少维修”的愿望而言,应对无碴轨道采取“常检测”,“多保养”的策略[1~3]。
1无碴轨道的结构及特点
无碴轨道结构与有碴轨道结构的根本区别在于采用耐久性良好、塑性变形小的沥青或混凝土材料取代了有碴轨道结构中容易破碎、粉化的道碴材料,增强了轨道结构的平顺性和稳定性,使列车运行更舒适、快速和安全,同时也减少了轨道使用中的维修工作量。
无碴轨道由上部和下部结构组成,上部结构由钢轨、沥青和混凝土道床板、扣件、支承层和底座组成,也称之为轨道结构;下部结构包括隧道、桥梁和路基,即通常说的基础工程。无碴轨道结构类型较多,其主要区别在于:支撑扣件方式是有轨枕还是无轨枕;支承轨枕方式是埋入到道床板中、支承在道床板上还是嵌入到道床板中;道床板制作方式是预制还是现浇。根据以上区别,无碴轨道可分为以下5种主要结构形式:
1.1 轨枕支承无碴轨道特点为:①克服了有碴轨道道碴的离散性问题,特别是道碴飞散问题;②能够较好的抵抗磨损,从而可以抵抗变形,保持轨道稳定;③对减振降噪效果较好;④沥青基础施工完成后即可进行轨枕铺装,施工效率;⑤轨枕损坏时,更换维修方便[4]。
1.2 轨枕嵌入式无碴轨道由于轨下有弹性垫层以及橡胶套靴等,因而其具有良好的减振降噪效果,但由于在露天环境时,套靴防水效果与耐久性较差,因而其适用范围较小,一般只适用隧道内。由于轨枕块和套靴相互分离,因而在列车高速行驶过程中将影响轨道的平稳性。
1.3 板式无碴轨道板式无碴轨道是将预制好的轨道板直接“放置”在混凝土底座上,通过轨道板与底座间充填沥青混凝土材料调整轨道板,确保铺设精度。日本的新干线采用这种板式无碴轨道。由于其直接在工厂预制,因而具有施工快捷、效率高的特点,但因轨道板长度相对轨枕来说比较大,在曲线、道岔区以及钢轨伸缩调节器区组合使用时,要进行特苏设计,施工难度较大。
1.4 轨枕埋入式无碴轨道轨枕埋入式无碴轨道是将预制好的整体或双块式轨枕,在现场用过浇筑混凝土将轨枕埋入到混凝土道床板中或将轨枕“振入”到混凝土道床板中,使轨枕与混凝土道床板成为一个整体的无碴轨道结构形式,常见的有Rheda型、Zublin型。武广客运专线III标段采用Rheda型无碴轨道。Rheda型无碴轨道取消了原结构中的槽形板,使与现场灌筑混凝土的新、老界面减至最少,这有利于改善施工性,提高施工质量和结构的整体性。
2检测设备
传统的轨道检测一般分为静态检测与动态检测两个部分,这两个部分一般分开进行检测,而对于高速铁路的轨道检测,需要综合考虑列车在运行过程中的总体情况,应而提倡“综合检测”。与有碴轨道相比,虽然无碴轨道变形量少,结果强度高,线路的调整作业范围小、频率低,但无碴轨道的检测仍应包含静态检测和动态检测两个部分,并根据高速铁路的特点,应加强无碴轨道的动态检测,配置高效、高速、综合性强的检测车组,并配备专业检测车辆,与此同时还应提高静态检测设备配备的水平,将静态检测设备配备到基层。
2.1 综合检测车综合检测车综合了各专业检测车辆的优点,使得数据可以共享,并可进行综合分析,成为分析和检测设备技术状态的主要依据。建议在满足轨道、通信信号各专业、接触网通用检测周期的基础上开行综合检测车。
2.2 振动检测因为无碴轨道板和桥面板采用刚性连接,在列车高速下运行下,列车的蛇行运动会对轨道和桥梁造成不可忽视的振动问题,且在无碴轨道沿线,桥梁数量较从,因而有必要发列车上安装振动检测仪,用于监测列车的竖向震动和横向震动。
2.3 钢轨探伤车探伤检测应在维修天窗时间内进行。由于无碴轨道必须加强检测以防断轨现象的发生,因而钢轨探伤检测周期应比有碴轨道短,目前国内一般每月一次[5]。
3无碴轨道的养护与维修
无碴轨道因其高可靠性、高平顺性而得到广泛应用。无碴轨道另一个突出的特点是“少维修”或“免维修”,这个特点对高速铁路来讲尤为重要。但另一方面,由于完全不同于有碴轨道的结构特点,无碴轨道一旦产生不平顺,其整治将是非常困难的。我国基于日本板式无碴轨道养护维修方法,确定客运专线无碴轨道养护维修方法如下:当轨道变形较小时,可用钢轨扣件进行调整;轨道变形较大、仅利用扣件难以调整时,可在轨道板与砂浆垫层之间灌注充填材料进行调整;轨道变形很大、利用灌注充填材料都难以调整时,则可能是由于路基沉降量过大而引起,需要进行彻底整治。有关具体方法如下:
3.1 无碴轨道部件整修①混凝土结构裂纹。轨道板、长枕、支承块等五碴轨道部件都是混凝土结构,在运用过程中可能产生裂纹,这些裂纹分为结构裂纹和受力裂纹。在这些裂纹中,凡是影响结构部件承载能力的,都必须进行更换;而不影响承载能力的微细裂纹,则可采用涂抹树脂的方法进行补修。②预制件与封闭层之间的裂纹。当CA砂浆垫层平整度不好时,在列车动力作用下,轨道板、长枕或支承块等预制件与封闭层之间可能产生裂纹。由于封闭层是现场浇注,因含水量过大和施工质量问题也都可能产生裂纹。这些裂纹部位进水后将会造成封闭层的进一步破坏,因此,一旦产生裂纹,要及时用水泥砂浆封缝。③混凝土凸形挡台破损。当发现凸形挡台损伤时,要凿掉凸形挡台的混凝土,重新配筋、立模,喷射混凝土和树脂,对凸形挡台进行修复、补强。
3.2 无碴轨道整正作业无碴轨道铺设的高精度可以保证高速铁路高平顺性的要求,因此轨道几何形态应该是长期稳定的,即使在运营条件下出现轨道几何尺寸的偏差,也应该数量不多、幅值不大,进行微调就可以了。①轨向。无碴轨道的轨向整正作业与有碴轨道类似,其调整的方法是改变轨距挡板号码。②水平及高低。如果在混凝土基床和CA砂浆垫层之间、CA砂浆垫层和轨道板之间出现空隙时,则需要对轨面相对高程进行调整:当空隙较小时,可用调整垫板或可调衬垫整正轨面高低;当用调整垫板或可调衬垫难以整正轨道高低变形时,可采取把轨道板抬到绝对标准上再用注入树脂的方法来修补。
4无碴轨道维修的几点思考
国内外研究成果及经验表明,列车的速度的提升的制约因素为轨道的平顺状态,也就是说,只有保证良好的轨道平顺状态,才有可能较大幅度地提高列车运行速度。要保持良好的轨道平顺状态,必须考虑3个方面的因素:一是采用新的技术措施和施工工艺,如:钢轨铺设后用打磨列车打磨钢轨表面,消除钢轨焊接接头初始短波不平顺以及钢轨表面由于施工中造成的钢轨表面微小缺陷和钢轨的原始表面微小裂纹;分层压实路基,完工后的基床表面不得有任何缺陷;一次铺成无缝线路,不用短轨过渡;二是采用高标准的轨道、线路、桥隧、土工等设计标准;三是建立科学的轨道养护维修体制,制定严格的轨道不平顺管理标准,保障列车安全、快速、舒适地运行。很显然,前2项措施是与设计、施工有关的,在客运专线建设之前、之中设计院、工程局就应充分考虑;而第三项措施则与铁路工务部门有直接关系,其担负着客运专线在长期运营过程中保持轨道平顺状态的艰巨任务。因此,在快速客运专线大量建设、运营的时期,如何采用科学的管理手段和方法来保持轨道的平顺状态是铁路工务部门面对的一个新课题和挑战。轨道养护维修体制包括养护维修、检测方法和手段、维修基地和检测基地的设置及天窗设置等内容,而轨道不平顺管理标准则分为若干等级,包括:作业验收目标值、舒适度目标值、预防性计划维修管理值、紧急补修管理值、慢行管理值等,目的在于对轨道不平顺在不同阶段、不同层次上进行控制,保证行车的安全性、舒适性。
由此可见,轨道管理与控制涉及的内容很多,但最终的表现形式是:采用检测手段定期对轨道实际状态进行检测,然后用各级轨道不平顺管理标准进行评估,对超限地段制定维修计划,用各种维修机具对轨道进行维修,再检测,再维修,直到满足标准为止。这个过程中,有效的检测手段、高效的维修机具对修理、维护轨道,保持其平顺性具有重要的作用。
5结语
综合考虑国外高速铁路养护维修技术的经验和国内的实际情况,客运专线应采用以下线路养护维修技术:以轨检车检测数据为依据,以大型养路机械为主、小型养路机械为辅,利用“维修天窗”进行线路设备检查、维修和保养,并严格执行检查验收制度。
参考文献:
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[4]何华武.我国客运专线应大力发展无碴轨道.中国铁路,2005,(1):11-15.
【关键词】路基;沉降;仿真;origin
1.前言
随着社会的不断进步和科技的不断发展,应用于数据处理、绘制图形、解析、拟合分析的软件是层出不穷,在这些软件之中,有些功能比较全面,且非常强大,能处理大量的数据,而有些软件则具有针对性,能应用于某些特殊领域,且效果也是非常可观。经过大量的生产实践与研究证明,由美国公司开发的origin软件是一种非常理想的数据处理与绘图软件,它是当今世界上最著名的绘制图形和数据处理软件之一。origin软件的优点是,操作方便,界面明了,初学者容易掌握,能够绘制不同的图形,如散点图、直方图及3d图形,线性与非线性拟合更是它强大的功能,提供了约250多个的拟合函数。这样可以尽可能的减少和避免研究者在绘制图形过程中由手工操作造成的失误和误差。origin软件在科学和工程界已经得到了很普遍的运用,是全世界公认的快捷、灵活、易学,友好的的工程数据处理与绘图软件。
2.问题的提出
确定路基沉降稳定性控制指标和沉降的准确预测是路基工程信息化施工的重要内容,利用沉降预测理论去推算后期沉降以及根据预测数据进而实现施工控制有着重要的意义,目前国内和国外用来路基沉降预测和计算的方法很多,例如有:曲线拟合法,分层总和法,经验公式法,应力路径法,图解法,反分析法,线性回归方法,灰色系统,人工神经网络等,国内外许多专家在这方面都做出了突出的贡献,铁路路基在动荷载和静荷载的作用下,沉降将随时间的发展而变化,通过现场采集数据,分析后发现沉降量与时间之间存在着一定的线性关系,如果用比较传统的方法,工作量将会是非常的繁重,会浪费不必要的财力和物力,基于这些原因,本文将着重探讨运用先进的origin软件进行路基沉降曲线的拟合和仿真。
3.工程概况
新建兰新二线是我国铁路“八纵八横” 中长期规划中主通道高速铁路的重要组成部分。此线路跨越新疆维吾尔自治区、青海省、甘肃省,全长约1768km,其中,大部
分线路穿越戈壁土地区,新疆境内就有长约713.4km的戈壁土铁路穿越区,沿线地理环境、气候条件、及工程地质特性差异较大,为确保铁路路基建设的质量和指导施工,沉降观测组于2011年1月24日进入现场勘查、对一些比较典型的地段进行了长期的沉降与观测,先期确定了路基沉降观测方案和观测点的埋设位置,重点选取k1042+960断面进行沉降观测,并真实的记录了沉降数据。
4.试验方案
试验段计划工期2天,2010年8月27日开工,2010年8月28日完成。
(1)埋设四电接口,精平基床底层;(2)在已验收的基床底层顶面上由测量班二次放样,用白灰线洒出作业区域及路基中线;(3)该段填筑采用模板支挡进行施工,模板支立一次成型,填筑宽度为12.26m(含加宽10cm)。(4)填筑表层级配碎石采用分层、分区填筑,每区段填筑长度为150m左右。(5)路基两侧打入钢钎、搭设钢丝线,摊铺机就位调试熨平板、钢丝高度、水平传感器立柱高度。(6)填筑时,采用3台摊铺机共同作业,两侧两台摊铺机对3.5m范围内摊铺作业、中间5.5m一台摊铺机作业,两作业面工作间距拟定20m,最佳距离在实验过程中不断总结。(7)摊铺机作业时,由dk1081+671.4开始向大里程稳定作业。根据现场机械跟踪调查,摊铺机最大摊铺厚度≤30cm,拟两层填筑基床表层碎石。填筑时通过钢钎搭设钢丝绳控制摊铺机摊铺高度,摊铺机摊铺时,第一层以5.5%坡度进行摊铺,第二层以8.2%坡度进行摊铺后,再用重型压路机碾压至验收标准。(8)铁路基床表层级配碎石铺筑完之后,需要确定位置埋设观测桩,在同一断面处埋设3处,两侧对称埋设,据线路中心线约5.5m处埋设,中心观测桩埋设于线路中心线处。埋设时,要将基床表层的级配碎石切割成12cm*12cm*35cm的方坑,之后浇筑混凝土,在其上埋设观测桩,并进行加固处理。
5.一元线性回归模型
一元线性回归的理论模型, 其中是自变量,它是已知值,在这里表示观测时间。是因变量,是由自变量所引起的变量,是未知值,在这里表示沉降量。如果要确定沉降量和时间的线性关系,那么
先要确定a,b,c这三个待定参数。
6.曲线拟合和仿真
强大的origin软件提供了很多线性和非线性拟合工具,可以在“analyse”菜单栏中找到,而其中的多项式拟合工具对于许多不规则的数据有着比较好的拟合效果。该观测点于2010年9月30日开始观测,2011年7月15日观测完毕,根据所得到的观测数据,描写散点图,如图1所示,再应用origin软件进行曲线拟合,得到时间和沉降的关系曲线,其拟合曲线如图2所示。
图1 k1042+960断面的沉降散点数据图 图2 k1042+960断面的沉降曲线拟合图
图1中黑方点为根据沉降量所描出的数据点,而图2中的黑曲线为运用多项式拟合所得到的曲线,该断面在第278天时实测的沉降量为3.05cm,而根据拟合曲线预测的沉降量为3.12cm,此断面在175-300天时,曲线变得平缓,说明沉降已经趋于稳定,k1042+960断面处的沉降实测值与预测值列于表1。
表1
天数 实测 预测 误差 天数 实测 预测 误差 天数 实测 预测 误差
0 0 0 0 160 1.99 2.03 2% 239 2.96 2.84 4%
50 0.45 0.42 6% 1745 2.62 2.56 2.3% 252 3.03 2.97 1.9%
105 1.25 1.32 5.6% 194 2.76 2.48 10.1% 265 3.05 3.08 1%
135 1.55 1.58 1.9% 215 2.83 2.76 2.4% 278 3.08 3.12 1.2%
注:实测沉降量和预测沉降量的单位都以cm计。
7.结论
(1)由表1可知,预测值与观测值的误差较小,充分说明了origin软件在路基沉降中进行曲线拟合和仿真的必要性。(2)运用origin软件,对沉降量和时间关系进行曲线拟合,可以很直观的显示沉降规律。(3)根据拟合方程,可以用天数推算沉降量,再与实测量进行比较,能避免人工操作造成的的失误和不足。(4)能够正确、快速的对观测数据进行分析和处理,操作方便、简洁明了,能满足数据处理和图形绘制的要求。(5)origin提供了多种非线性曲线拟合和线性拟合的方式,可应用于工程领域的很多方向,这有待进一步的研究。
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[8]铁道第一勘察设计院.铁路工程设计手册·路基[m].北京:中国铁道出版社,1995,2.
关键词:铁路线路;平面设计;纵断面
1外业勘测
在铁路线路大修中,外业勘测的目的是在实施铁路大修前,详细了解大修地段线路的平面和纵面的损耗状况、轨道的设备情况,以及在维修中各项分界点的内容。在铁路线路大修设计中,外业勘测的范围主要包括里程测量、平面测量、纵断面的高程测量等。首先,在数据测量时要注意确保测量数据的准确性和精确度,防止出现数据偏差和人为疏漏而对工程的设计产生误导,甚至给工程带来巨大的经济损失[1]。其次,还需要在管理中制定相关的制度来确保测量结果的可靠性和精确性。例如,制定数据责任制制度,对发现错误或者不准确的数据严格追究测量数据当事人的责任,确保测量人员在工作中秉持严谨负责的工作态度。最后,测量人员在测量过程中要对测量出的异常数据秉持科学的态度,追究其原因并进行合理性分析,切不可为了尽快完成工作随意篡改数据,从而给过程的设计带来巨大的隐患。在铁路大修的前期勘测中,还需要对铁路线路的相关运行设备进行全面的分析,特别是要对有砟桥桥面石砟厚度、轨道的厚度及高度等进行全面的测量和记录。随着测量技术水平的不断提高,在进行曲线测量时可以利用全站仪在轨道的任一点置镜从而完成测量,这样不但可大幅度提高数据测量的效率,而且可确保测量人员在工作中的安全性[2]。
2整正平面设计
我国的铁路线路在长期的运营后,铁路轨道线路通常会发生不规则的变形。在铁路线路大修中,平面维修的设计是维修中很重要的内容,特别是线路的曲线部分,需根据铁路线路原有的设计参数,采用曲线整正的方式,选取合适的半径、缓和曲线长度等,并保证全曲线范围内拨距为最小的同时对轨道线路的平面位置进行调整,从而使线路以标准的铁路曲线线型最大限度地准确反映既有铁路平面现状,在这个过程中可以根据情况优化桥梁的偏心及工程超限的情况。在如今铁路的发展形势下,传统方法已无法满足现代铁路大修的标准和要求。以坐标测量理论为基础的坐标法曲线整正的设计方法,测量和计算的精度较高、操作比较便捷,同时在全站仪的不断广泛使用情况下,随着计算机编程技术的不断发展,在设计中既确保了计算数据的精度,还能不断提高工作效率[3]。在曲线整正的过程中,圆曲线长度及曲线半径应满足规范要求。在进行直线和圆曲线连接时,要采用缓和的曲线进行连接,长度应为10m的整数倍,而且不能小于原线路技术标准的要求。反向曲线之间的直线是这两条曲线的公切线,在实施曲线整正时前后切线的方向和位置不能改变,在改建设计中需要平移或旋转公切线,从而优化曲线和夹直线。
3纵断面设计
在进行铁路线路大修中,为了改善铁路线路上出现的变形和线路中设备的技术条件,需要对纵断面进行不断的优化设计[4]。在设计中通常采用绘制放大纵断面的方式,借助拉坡设计,调整和优化纵断面的现状,使其符合工程的技术标准,满足规范要求,同时还要避免增加较大工程量,放大纵断面示意图如图1所示。
3.1坡段的长度和坡度大小
纵断面宜设计为较长的坡段,线路坡度长度越长,列车行驶得越平稳,舒适度越好,如果坡度太长,工程施工难度和工程量会越大[5]。因此,在进行设计时需要充分结合既有线轨面标高,同时根据道床的厚度和控制点相关的测量结果进行坡段长度和坡度的设计。坡段的坡度大小应根据线路的技术标准满足其限制坡度要求,当采用最大坡度时,应考虑平面曲线阻力引起的坡度减缓、小半径曲线黏降引起的坡度减缓及隧道坡度折减[6]。
3.2坡段的连接设计
在工程设计中,相邻坡段的连接宜采用较小的坡度差,当坡度差大于要求的数值时,应采用抛物线形或圆曲线形竖曲线进行连接,当采用圆形竖曲线时,竖曲线半径应满足相应技术标准的规范要求值。竖曲线不应与缓和曲线重叠、竖曲线重叠,不得侵入道岔、调节器及明桥面。
3.3抬、落道
既有线长期运营导致线路纵断面出现不规则变形,在既有线大修纵断面设计中,在对既有线坡度进行调整的过程中,抬坡或落坡会引起既有轨面高程的抬高和降低,需要根据设计轨顶的高程与既有顶高程之间的对比,计算出抬降值,设计时应按抬降值的大小、施工与运营干扰程度及工程量等因素进行综合比选,分别采用道砟抬道、提高路基抬道或降低路基降道来完成。当抬道高度小于50cm时,采用道砟抬道;当抬道高度为50~100cm时,采用提高或降低路基的方法。
4特殊地段的设计
在铁路线路大修中经常会遇到特殊地段的平纵断面的设计内容,遇到这种情况通常可以根据实际情况进行工程的设计。在大修地段存在钢梁桥时,如果明桥面的轨道表面维持不变,很有可能导致钢梁两端线路进行大抬道设计,因为抬道会影响接触网的导高,在设计中需要综合考量,从而使设计符合轨道线路安全运行的标准。在车站范围内进行大修设计时,避免过多地对平面进行拨移和对纵断面进行抬落道,以免引用站内建筑物和站线、咽喉区、站台、天桥、信号与给排水设备的改建。
5结束语
在铁路轨道的大修工程中,平纵断面的工程方案设计是相对复杂的工程项目,在设计中需要认真了解既有线的技术状态,充分考虑设计与既有设备间的协调性,以保证线路行车安全为前提,消除线路平纵断面无法达到技术标准的路段,避免过多地对线路进行抬道和落道,从而减少工程施工的难度和工程量。
参考文献
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关键词:CFG桩FLAC 3D桩土应力比沉降
中图分类号:A715文献标识码: A
一、概述
在CFG桩复合地基中,桩体参数及褥垫层的厚度是影响承载力的主要因素。高速铁路桩体参数的影响,对提高复合地基承载力、减小差异沉降和工后沉降、降低工程造价、节省工期意义重大。
本论文以哈齐客运专线TJ-3标段为例进行参数影响分析,采用有限差分软件FLAC 3D进行数值模拟,断面处理宽度40m,路基填料为AB级配填料,边坡坡度1:1,路基高度7m,路基顶宽26m。CFG桩桩径0.5m,桩间距1.5m,采用三角形布置形式。地基处理断面图见图1所示。
图1 DK916+423地基处理断面图
二、模型参数选用
数值模拟采用mohr-Coulomb本构关系。
各土层物理力学性质如下表所示:
表1 土层物理力学性质参数表
三、不同桩长时CFG桩复合地基承载特性对比分析
桩径0.5m,桩间距1.5m,褥垫层厚度0.8m,桩长分别取8m、16m、25m、30m,利用FLAC 3D进行数值模拟分析。
(1)桩长对承载力的影响。如图2、图3所示。
图2 不同桩长对应的桩顶土压力、桩间土压力
图3 桩长对应的桩、桩间土应力比曲线
从图3和图4可以看出,在路堤荷载作用下,桩和桩间同承受荷载。随着桩长的增加,复合地基承载能力增加,桩间土承受的荷载逐渐减小,桩承受的荷载逐渐增加,桩间土承受的荷载逐渐减小,桩土应力比增加,在桩长为8m时,桩土应力比约为1.5,桩没有很好的发挥承载效应,这是很不合理的。桩长为30m时,桩土应力比约为7.5,土的承载承载能力没有很好的发挥,也不经济。从分析可以看出,增加桩长可以提高复合地基承载能力,但是桩太短,桩的作用没有充分发挥,桩太长,桩间土承载能力没有充分发挥,要根据现场工况,选择合适的桩长。
(2)桩长对沉降影响分析,如图4所示。
图4 路堤总沉降与桩长的关系
从图4可以看出,随着桩长的增加,路基沉降减小,桩及桩间土差异沉降减小,沉降变化幅度减小。说明增加桩长可以减小复合地基沉降。根据沉降变化规律可知,当桩长达到临界桩长后,增加桩长,沉降几乎不会变化。实际工程中,需要根据工况、承载力和沉降需要选择合适的桩长,不能超过临界桩长,否则会增加经济成本,并且作用不明显。
四、结论
从以上分析可以看出,在高速铁路路基荷载作用下,桩长是影响复合地基承载能力和沉降、差异沉降的敏感参数。在有效桩长范围内,桩长的增加,路堤承载力提高,沉降减小。设计时,需要根据工况和地基承载要求,选择合适的桩长,在满足承载力和沉降的前提下,以求经济效益最大化。
参考文献:
1、闫明礼,张东刚,CFG桩复合地基及工程实践,中国水利水电出版社
2、孙书林等,FLAC 3D 在岩土工程中的应用,中国水利水电出版社
一、铁路债券融资的优势
在我国铁路建设项目的市场化融资中,发行债券亦是一种重要的融资方式。由于股票融资成本比较高,并且会丧失部分控制权,债务融资特别是债券融资便成为一种积极的融资方式。具体来说,同银行市场和股票市场相比较,债券市场融资有其特点和优势。
1.债券融资的发行成本较低。
股票首次发行,支付给发行中介机构的费用占所筹资金的5%―8%,再次发行支付的费用也在3%―6%之间。而发行A级债券的费用仅占筹资额的0.7%―1.2%。
2.债券融资成本较低。
债券利息可从税前利润扣除,而股息则从税后利润支付,存在公司法人和股份持有者双重课税的问题,因而债券融资成本要比股票融资成本低。
3.可以发挥财务杠杆的作用,增加每股税后盈余。
对于融资者来说,采用债券融资的方法能最大限度地利用别人的资金,获得更多的利益。
4.债券融资不影响原有股东的控制权,可以利用发行债券所得的资金回购本公司的股票,以增强对公司的控制权。
总的来说,相比较而言,对融资者来说,债券融资比银行资金的应用更加灵活,可以确定债券的期限,比股票融资的难度小,融资速度快;对投资者来说,债券投资的优势在于它比银行存款有更高的利率,比股票投资风险大大降低。
二、铁路债券融资存在的问题
1.铁路债券发行市场化程度不高。
受传统体制、传统观念的惯性束缚和客观经济环境的影响,当前我国铁路建设债券的市场化程度不高,仍然采用高度行政化的审批制,铁路发债的条件由国家逐级审批,尽管有相当多的铁路企业有发债的愿望,但却没有融资渠道的选择权,使得很大一部分企业过于依赖上级拨款和银行贷款,没有真正开辟一条企业融资的新渠道。同时,以铁道部的名义发行债券,筹资一步到位,使用却是按建设计划划拨,资金的筹集和使用不能合理统一。这使得铁路企业不能真正走进市场,真正意义上的铁路企业债券不能在资本市场流通。只有突破传统的计划经济的束缚,把铁路企业真正推向市场,成为市场竞争主体,铁路企业债券才能具备发展的原动力和基本条件。
2.铁路债券的发行主体定位存在偏差。
目前,在企业债券市场上,以国家部委身份发行债券的只有铁道部一家,但铁道部由于其政企合一的性质,与其他企业相比有明显的区别,主要体现在当前债券市场关于企业债券的管理办法中一些不适合铁道部的要求上,如发行主体的条件、税收问题、信息披露制度、债券投资人的限制等诸多问题,这些要求是规范证券市场的必然进程,但却限制了铁道部这样带有特殊性质的个体,故铁路债券发行主体的确定和债券性质的定位是当前亟待解决的问题。
3.铁路债券的流动性有待提高。
在资本市场中债券投资价值主要取决于安全性、收益率、流动性三个指标。铁路自身具有建设周期长、资金回收慢的特点,这就决定了铁路建设债券应以中、长期为主。对于长期债券来讲,投资人对于债券流动性的要求高于对债券收益率的要求。因此,铁路债券的流动性对其今后的发展至关重要。但铁路债券的品种较单一、发行规模较小、发行技术不够完善,限制了铁路债券的流动性,减弱了铁路债券对投资人的吸引力,直接影响了债券的投资价值。
三、对完善铁路债券融资的建议
1.对铁路债券的发行主体进行正确定位。
目前铁路债券都是铁道部发行的,从本质上来看不属于企业债券,而是一种政府行为,只是其发行形式是一种企业行为,这显然是公益性和企业性混合不分、政企不分的行为。而且,以铁道部发行的债券作为企业债券,在一定程度上限制了未来铁路企业的发债行为,这对加快政企分开、促进铁路市场化进程将产生不利影响,必须进行改革。
在传统经济体制下,由于铁道部兼具铁路国有资产的管理者(所有者)与经营者职能,以行政管理者和资产所有者的双重身份对企业生产经营进行直接干预,将政府行为投资主体行为和企业行为集于一身,使得铁路运输企业难以成为真正独立的法人实体和市场竞争主体。这种经济主体地位的虚化,严重地限制了铁路局发行债券的权利。在这种产权关系下,铁路债券所募集来的资金,铁道部作为发行人却不是直接使用者,铁路局作为直接使用者、受益人,却不直接承担偿还本息的压力,造成责、权、利相脱节,严重影响了资金的使用效益。
为了促进铁路运输业的发展,使铁路运输企业及早符合发行债券的条件,我国必须建立以产权为纽带的现代企业制度,通过建立投资回报制度实现所有权与经营权的分离,使铁路运输企业真正面向市场,成为独立的法人实体和市场竞争主体。铁道部代表国家享有国有资产所有权,兼具铁路运输行业管理职能,这种浓重的行政色彩和铁路作为国家基础行业的社会公益服务性质,决定铁道部发行债券应争取定位于准国债,其筹集的资金应主要用于社会效益高而经济效益低的公益性项目,以及全国性的铁路基础设施建设项目。铁路局作为经营者拥有完整的法人财产权,独立的法人实体地位决定了铁路局发行债券应定位于企业债券,其筹集的资金应主要用于为地方经济服务的基础设施项目和投资回报率显著的盈利性项目。
2.加强债券筹资的全过程监管。
(1)重点审批筹资项目,保证项目真实可靠。按照债券市场规范的要求,严格地对项目进行事前审查,使之符合债券主管部门和投资人的要求。
(2)发行债券,资金划拨必须同项目的资金使用计划相配合。目前的情况是债券筹资一步到位,使用却是按建设计划进行。筹资与使用的脱节必然造成资金的浪费,目前要保证二者的统一尚有困难,但随着企业债券管理的规范,企业自行决定发行时间与发行额度必将成为现实。在保证资金划拨的同时对资金的使用要进行适当的监督,确保款项使用方向与审批相一致。
(3)做好债券偿还工作。目前债券额度不大,偿还不成问题,但随着时间的推移,债券额度的累积必然不断增大,还本付息的压力也会越来越大。债券不同于银行贷款可以双方协商,不断展期,债券到期必须偿还。因此,在举债之前,应先作好偿还计划,有些盈利企业每年按比例提取部分资金作为偿债基金,这是一种比较好的办法。
3.丰富债券品种,提高铁路债券的流动性。
债券的投资价值主要取决于安全性、收益率、流动性三个相辅相成的指标。由于安全性方面企业债券低于国债,同时如果想要降低企业债券的收益率,即降低融资者的融资成本,则必须加强铁路债券的流动性。这就需要加大铁路债券的发行规模、丰富铁路债券的品种,同时还要争取到合适的交易工具,尽早使铁路建设债券的回购交易得到批准。要增强铁路债券的流动性,今后还要在以下两个方面有所突破。
(1)加大债券发行规模。这是提高债券流动性的一个基础条件。铁路债券几次成功融资的实践已经证明了利用债券筹集资金来支持铁路发展是可行的,今后债券融资应作为一种固定的经常性的融资工具发挥其直接融资的优势,把它提到和贷款同等重要的位置上来。同时我们也应注意到这几次发债的成功是在额度债券融资较小、偿债压力不大的情况下达到的。没有一定的规模,就不可能为铁路债券创造一个较好的流动环境,所以必须争取扩大铁路债券发行规模,争取更多的发行额度,不断提高铁路债券的流动性。
(2)丰富债券品种。金融工具创新速度正在加快。自2002年《信托法》颁布以来,在债券市场出现了本息分离式债券、投资人选择权债券、发行人选择债券、优先债券等形式,使投资者更倾向于对收益固定、风险易识别的证券进行投资,从而出现可转换债券等附一带期权的固定收益证券。金融工具的创新和多元化将推动铁路企业的融资策略创新。资本市场中投资者的偏好不同,铁路债券要最大限度地吸引投资人,必须丰富债券品种。铁路企业的经营收入、现金流稳定的特性可以在融资产品中通过创新设计预以体现,以满足不同市场和层次的投资需求。目前铁路债券发行品种过于单一,虽然铁路行业由于其独特的行政色彩,作为卖方市场,现时具有其他行业不可替代的优越性、稳定性,但是随着市场经济的不断发展,铁路现代企业制度的逐步建立,铁路企业作为真正的法人实体和市场竞争主体,将真正走向市场。这种行政保护色彩将逐步褪去,铁路企业必须依靠自身实力,抵抗市场风险,吸引各方投资人。加强铁路国内债券的发行工作,丰富债券品种,争取发行境外铁路债券,争取发行铁路可转换债券和分离交易的可转债。
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关键词:车辆工程 应用型 创新 探索
随着经济社会的发展,现代工业日益呈现出其“实践、应用、综合和创新”的特点,迫切需要在研究、开发、设计、制造、营销和管理工作中能使研究工作深化、生产工艺水平和营销管理水平提高的应用型创新人才。
相关资料显示,2010年我国高校毛入学率达26.5%,高等教育已从精英教育转向大众化教育。伴随着我国高等教育体制改革的不断深入,高等教育的发展呈现出重组、合并与中心定位,办学形式多规格、多层次、多样化,学校的办学个性和特色也逐渐突显。为适应社会对人才提出的新要求,应用型创新人才培养模式应运而生。
一、当前国内外应用型创新人才培养的现状
(一)西方发达国家应用型创新人才培养的成功经验
高度重视应用型创新人才的培养,是经济发达国家的成功经验。发达国家根据经济社会发展的需要,在20世纪50-60年代大力发展高等职业技术教育,在20世纪70-80年代开始发展应用型本科教育,提高了高等教育大众化和普及化的进程,为社会经济的发展输送了大量人才。
在应用型创新人才培养方面,德国是一个成功的典范。德国应用科学大学是德国高等教育体系中一个重要的组成部分。开始于20世纪60年代,经过50多年的发展已经形成了从办学理念、培养目标、教学内容及课程设置都比较成熟的培养体系。德国约有2/3的工程师毕业于应用科学大学,是名符其实的工程师摇篮。其培养目标一个重要的特点是掌握科学的方法,擅长动手解决实际问题的工程技术专业人才。为保证这一目标的实现,学校采用“3+1”的教学模式,其中一个学年的实习期是保证其教学质量的关键因素。其课程设置、教学模式完全面向职业和实践,从实际效果出发,企业需要什么,学校就教什么。学校和企业相互依存,学校负责理论教学,企业负责实践教学,教学内容主要来自企业,强调实践性与实用性。学生在学习过程中需要经常去企业参观、考察,了解企业的工作状况及实际工作程序。实践教学环节占总课时的2/3,学生的毕业论文(设计)课题来自企业的需求,并在企业中完成。
美国大学和技术学院中存在本科层次的技术教育。技术教育学士学位教学计划旨在培养技术师。技术师具有较强的甚至比工程师更强的能力,对操作、程序和规划都有详细的了解,在把工程师设计的装置和系统转变为实际产品的过程中,起着解决整个工程设计中的技术核心问题的作用。英国、法国、日本等西方发达国家也非常注重应用型技术人才的培养。
(二)当前我国应用型创新人才培养的现状
当前,我国许多工科院校所培养的工程人才尚不能按照自身条件和社会需求准确、客观地定位,在学校类型和办学层次上追求“高、大、全”。按照“厚基础、宽口径、后劲足”精英教育阶段的培养模式进行教学设计和课程安排,重点培养人才的学术性,而不太注重其应用性,人才培养模式单一,创新能力不足。这一方面造成企业难以招到所需求的能解决生产中实际问题的人才,另一方面大量大学生就业困难。
为适应我国社会经济的发展,教育部在全国部分工科院校试点实行“卓越工程师培养计划”,旨在培养造就创新能力强,适应社会经济发展需求的高质量各类型工程技术人才。许多高等院校开始了应用型创新人才培养的研究与实践。山东理工大学提出了应用型创新人才培养模式,该模式提出了构建“知识面宽、综合性强、选择性大、课程模块化、短学程化、主辅结合”的应用型创新人才知识培养体系,构建以“明事理、有教养、会干事”为目标综合素质拓展体系,构建以实验教学平台、课外科技创新和社会实践培养计划为载体的实践与创新能力培养体系。宁波大学提出了“平台+模块”的应用型创新人才培养新模式,在改模式的课程结构体系中,必修课由公共基础平台、学科平台、专业基础平台构成,选修课由多个相互独立、知识整体的专业方向模块组成。这些在人才培养模式方面的改革与研究为我国工程技术人才培养模式进行有益的开拓与探索,必将是今后高校培养工程技术人才的新方向。
二、应用型创新人才培养是铁路与城市轨道交通高速发展对车辆工程专业人才培养提出的新要求
资料显示,至2010年底,全国铁路运营里程达到9.1万公里,里程长度位居世界第二,预计到2011年底,全国铁路运营里程将达9.9万公里,其中高速铁路运营里程将达到1.3万公里。随着京沪、武广开通运行时速350km/h的高速列车,我国高速铁路运行速度已开始走在世界的前列。同时,至2010年10月,全国已有北京、上海等12个城市的轨道交通投入运营,运营里程达到1270公里,预计到2015年前后,中国城市轨道交通线路将达到87条,运营里程将超过2500公里。
铁路与城市轨道交通的高速发展,可以预见。在今后相当长的时间内将迎来我国铁路与城市轨道交通设备生产、运用与维修的需求高峰,也必将带来对车辆工程专业应用型人才的需求。高速铁路与城市轨道交通车辆与传统铁道机车车辆相比较,大量采用新材料、新技术新装备,这对运行管理人才提出了更高的要求。而以往车辆工程专业人才培养模式显然难以满足。因此,开展车辆工程专业应用型创新人才培养模式的探索具有强烈的现实性和紧迫性。
三、车辆工程专业应用型创新人才培养的实践与探索
(一)构建“宽平台、模块化、多类型、多方向”车辆工程专业应用型创新人才培养的课程体系
应用型创新人才培养要求学生掌握坚实的理论基础、系统的专门知识,具有一定的生产实践及实验方面的知识和技能并具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、创新能力、创业能力及团队合作精神。铁路与城市轨道交通的高速发展对车辆工程专业的技术人员的素质和技术应用能力提出了更高的要求,因此课程设置和教学内容必须反映出铁路和城市轨道交通内涵的多样化和技术发展的要求。在毕业生就业市场分析的基础上,车辆工程专业的学生毕业后主要从事铁路机车、车辆、城市轨道交通车辆的制造、维修及运行管理三个方向。因此,在课程体系的设置上,改变了传统课程体系设置模式。采用“3+1”的教学计划模式,理论教学分成三个大的模块:公共基础课、学科基础课和专业课,并根据不同的专业方向在专业课程的设置上设置相应的限选课程。把专业技术应用能力的培养贯穿教学过程的始终,强化实践教学环节,在每门学科基础课程和专业课程中都安排1~2周集中实践教学,培养学生实践动手能力。通过现场教学、实验实习教学、案例式教学等教学方式,使学生对所教内容有完全的了解和真正的认识,促进学生将所学的理论与实践紧密地结合起来,以理论指导实践,以实践巩固理论。构建基于“宽平台、模块化、多类型、多方向”的课程体系。
(二)改革考核方式与人才评价体系
考试机制是建立在教育机制体系基础上的一种促进和发展教育的手段,主要作用于检查教学效果,同时对教师的教与学生的学予以客观评价,起到一种激励和竞争作用。以往本科生主干专业课程一般都采用闭卷考核方式,闭卷考试以考察学生的理论知识为主,强调记忆、理解能力。而应用型创新人才培养目标的一个显著特点是注重学生专业技术应用能力的培养。因此在主干专业课程的考核中,改变了以往以闭卷考核为主的考核形式,采取了以专题论文、实际操作考核和笔试考核三种考核方式相结合的形式。在实际操作项目考核中,教师针对所任教的课程实验项目制定出相应的考核标准,由学生随机抽取实验项目进行考核,强化学生对专业技能的掌握。在专题论文攒写中,任课教师根据课程的教学重点和学科的发展趋势,拟定了论文题目,也可以由学生根据自己的某一专题的理解与研究自主选题,通过资料的查阅,学生之间、师生之间的相互讨论,独立完成专题论文,培养学生创新意识与创新精神。在笔试考核中,采取闭、开卷相结合考核的形式,重点考核学生运用所学的知识,分析、解决生产实际问题的能力。
当今社会不仅要求学生有出色的个人能力,还要求学生能够融入团队,积极参与团队建设,能够与团队成员分工协作,具备良好的团队协作能力。因此在学生的考评体系中还应考察学生能否建立一致团队目标,能否协同合作相互信任,是否积极参与社团活动及是否具有良好的社会责任感。
(三)探索校企联合培养人才的新模式
企校合作教育是学校与企业双方共同参与人才培养过程,以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争力重点,利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源,以课堂教学与学生参加实际工作有机结合,来培养适合不同用人单位需求的应用型人才模式。
因此学校要加强与现场用人单位的联系,采用“订单式”培养模式,为企业量身培养符合企业发展要求的应用型创新人才。2011年5月我校与南昌轨道交通有限公司签订联合培养车辆工程专业应用型人才协议。同时聘请现场工程技术人员担任兼职教师,在实践教学中聘请现场有经验的技师作为实践教学指导教师。
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关键词:铁路信号;微机监测;
中图分类号:U284 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-10-00-01
微机监测系统具有性能稳定,精确度高,自动化程度完善等优点,在铁路信号管理中得到了广泛的应用。特别是微机监测系统在铁路设备和信号故障分析方面的应用对铁路的正常运行具有重要意义。但是当前的铁路信号微机监测系统和设备在某些功能实现方面还存在一些不足和发展空间,可在不对系统进行替换或大范围修改的情况下进行适当的功能拓展。
一、信号微机监测系统的网络构成
铁路信号微机监测系统是一个由铁道部、铁路局上层监测设备和电务段、车间、车站基层监测设备组成的、用于监测信号设备运行状态的网络系统。系统分为基层网络和上层网络。基层网络由车站设备、车间设备和电务段设备构成;上层网络由铁路局和铁道部终端设备构成。其中基层网络在车站配置站机和若干采集机;在车间配置车间机;在电务段配置段机一套,包括监视机(服务器)和监测机,监视机用于调度管理和网络管理,监测机用于掌握信号设备运用状态和信号设备维护测试。铁路局电务处、铁道部运输局各设管理机一台,用于掌握管内信号设备运用状况和系统运行状况。
二、对信号检测采集点进行优化和改进
信号微机监测设备的最主要功能就是对铁路运行中产生和传输的数据信号进行采集、测量和跟踪,这些数据不仅包含通信信号还包含控制信号,不仅涉及模拟量还涉及数字量,故设备可实现的功能非常丰富。但是在铁路通信现代化过程中,诸如微机联锁、列控等设备被配置到列车或轨道节点中,这些设备部分功能与微机监测设备的部分功能重合,这就使得在实际应用中,信号微机监测设备的应用受到了弱化,无法发挥其工作能力。
实际应用中,信号微机监测设备的数据采集是与其他设备联合实现的,其他设备通过数据传递的方式向信号微机监测设备提供采集信息,先进的京沪高铁信号传输与处理系统中,设备模拟量的相关采集与传输功能也由列控设备替代了,这就使得信号微机监测设备在信号采集方面的工作仅局限于对开关量和模拟量进行复制和传输,在最重要的判断与分析等功能方面受到了极大的限制。这种状况就使得相关人员故障分析的准确度和可信度大打折扣。
为改善这种状况可以将信号检测采集点进行分块,不同信号采集或监测设备负责与其设备特性相符的监测区域,与此同时,对于每一信号采集区域所采集的信号进行同步或者利用,用以验证其他区域监测设备是否正常运转。若某一监测设备或监测区域出现数据不一致等异常状态则将其定性为故障或事故,提交给监控中心处理,这样可以增强信号的客观性,开拓信号采集设备应用思路。
三、合理设置各监测模拟量的阈值参量
微机监测设备的应用使得数据监测与检查方式由人工检查转变为计算机检查,这种方式的转变极大的增强了所检测数据的真实性和客观性,可以实时对大量关联数据进行比较分析以及判断,及时发现和排除铁路相关设备运营过程中出现的故障和存在的安全隐患。
应用微机监测设备进行预警和报警的核心在于观测变量阈值的正确设定。若能够设置最佳的预警和报警上下界值,区分设备运行状态的良好与故障,则能够极大的增强系统的稳定性。通过对铁路相关参数进行长期观察后根据实际应用环境对参数的正常运行状态进行统计和分析可以获得最佳的模拟参量阈值界限。
四、完善信号微机监测设备对低频信息的处理功能
铁路运行产生的低频信号相较于高频信号而言,隐蔽性更强,可观察难度较大。如京沪线运行过程中曾出现过区间地面信号机显示绿灯而机车信号灯显示为黄灯的现象,该现象是由继电器故障引起的,经过较为复杂的查找过程才被发现的。
虽然现有的2006版本的微机监测设备具有对低频信息的相关处理功能,但是其在联锁信息并网分析和处理方面还存在一定的不足。若能够对现有的设备和系统进行功能拓展,将联网系统内的相关区间和站点之间的低频数据信息与实际检测信息进行联网实时监测和分析,可以有效提升铁路系统运行的可靠度和稳定性,及时发现由设备隐性故障等产生的低频故障信息,并根据所监测到的信息作出反应,协助完成相关故障的预防和最短时间内处理。
该功能的实现需要通过以下几方面实现:首先是确定参数联锁关系,确保相关数据的准确性;然后是将低频数据采集点引入到监控中心,方便进行数据比对和处理;再次是对于每种故障设备产生的信号特性进行汇总,便于及时确定和发现具体故障位置。
五、增强微机监测系统的提示功能
对于环境简单的铁路现场,现有的微机监测系统的记录提示功能能够满足使用需求,但是对于包含复式交分道岔、轨道区段等较为复杂的环境和复杂内容的信息登记和提示等,现有的微机监测系统则存在应对能力不足的问题。其只能完成登记停用经由该区段的列调车信号等工作,若出现道岔失去表示现象时,由于故障界定不清晰,故障影响范围不确定等,这种登记提醒方式很有可能失效,造成运行事故。
为完善和增强这部分功能,可在微机监测系统中增加更加具体的区段和道岔相关数据的录入,明确故障点、故障设备以及登销记停用范围三者之间的关系。通过上述功能拓展可以有效缩短登销记时间,缩小范围界定,便于对现场进行维护和处理。
铁路信号微机监测网络系统的构建与形成是铁路信号监测系统优化升级与发展的体现,必须加强对网络系统的优化管理,提高系统运行效率,发挥网络信息技术的优势功能,确保其有力支持铁路信号微机监测系统的运行与发展,维护期功能与作用的积极发挥。
参考文献:
[1]黄晓华 构建铁路信号微机监测网络系统[期刊论文]-科学与财富 2014(8)