《交通运输科学技术新成果推广目录》(2021)第三部分 基础设施篇《CRTSⅢ型无砟轨道板智能建造技术与装备研究》

发布时间:2023-02-16 来源:国铁路网 浏览量:6522 发布者:

获奖项目名称:CRTSⅢ型无砟轨道板智能建造技术与装备研究

完成单位:中铁九局集团有限公司、江苏省铁路集团有限公司、江苏高速铁路有限公司 

主要完成人:王东利、常青、程飞、贾有权、吴宁、邹纪民、段金超、朱向闪、庞亮、董贺

项目简介

  (一)项目背景

  当前,实现铁路数字化转型、加快智能制造技术装备与铁路融合发展是大势所趋,随着高铁建设的快速开展,相关工程的智能化需求逐步显现。现有的作业方式生产布局散,规模小,现场生产状况为全人工或半人工操作方式作业,人工作业强度大、生产效率低、安全质量存在隐患等缺点,已经不适合未来的高铁基建生产。必须改变以往的传统作业模式,深入开展CRTS-Ⅲ型无砟轨道板智能建造技术与装备研究,进一步完善CRTSⅢ型无砟轨道板系统制造技术,改变传统作业模式,推动轨道板产业升级,研发打造国际上首个、国内生产规模最大的智能化生产线,从而全面实现轨道板智能制造新模式,以全新的高铁轨道制造领域提升我国高铁的形象。

  (二)技术概况

  改变原有以人工作业为主的“台座法”施工模式,创立机械化、自动化、智能化的“流水机组法”轨道板预制新模式。研制CRTSⅢ型轨道板生产流转系统、标准化模具、中央控制系统、预埋套管安装、钢筋骨架绑扎、预应力张拉、混凝土浇筑、蒸汽养护、预应力放张、轨道板脱模等十项轨道板预制工序所需的智能制造成套装备及工艺并进行实践性应用。

  (三)适用范围

  适用于高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道板预制施工

  (四)获奖情况

  《CRTSⅢ型无砟轨道板智能建造技术与装备研究》2018年10月先后获得中国中铁股份有限公司企业管理现代化创新成果一等奖;2018年10月获得辽宁省级工法;2018年12月获得中国铁路工程总公司科学技术一等奖;2019年4月获得铁路工程建设部级工法;2020年10月获得辽宁省科学技术进步二等奖;2021年11月获得江苏省综合交通运输学会科学技术一等奖;2022年2月获得中国交通运输协会科学技术二等奖。

 

项目创新点

  (一)首创的高铁用CRTSⅢ型轨道板模具,底模采用平衡反力结构,端侧模内设1:100脱模斜度,保证模具型腔结构稳定不变形。

  (二)首创的CRTSⅢ型多板型共线轨道板脱模机构,通过光幕对射识别、位移传感器控制四点水平同步提升、轨道板均衡受力实现轨道板自动水平匀速脱模。

  (三)首创的脱模剂自动喷涂机器人,通过喷头360度旋转设计、回字形路线进行模具脱模剂喷涂作业;预埋套管自动安装机器人,通过采用托盘自动供料、坐标控制结合视觉识别精准对位、压力识别系统精准作业进行预埋套管安装作业。

  (四)首创的机械锁紧张拉螺母技术,将轨道板核心工艺指标“有效张拉力损失值”控制在2.38%以内,达到行业最高水平;首创的“角度控制同步放张技术”,将放张同步性由180°提升至3.6°,显著降低了轨道板因放张不同步产生裂纹的风险;通过“模具清理”、“脱模剂喷涂”、“高频低噪振捣”等工业机器人使用,使轨道板表面光洁如镜,鲜见气泡等外观缺陷。

  (五)首创全工艺所有板型共线技术,生产线适应性、拓展性更强。

  (六)首创轨道板检测与生产无缝对接技术,检测时间更短,建立产品质量在线反馈机制,产品质量始终处于可控状态,合格率达100%。

 

应用案例

  新建盐城至南通高速铁路线路自徐宿淮盐铁路盐城站引出,向南经大丰区、东台市、海安市、如皋市,终至在建的沪通铁路南通西站,线路全长156千米。东台轨道板场承担新建盐城至南通高速铁路施工图设计范围内CRTSⅢ型轨道板53794块的施工生产任务。

 

图1新建盐通铁路东台轨道板场

 

  新建朝阳至凌海高速铁路线路自京哈高速铁路辽宁朝阳站引出,向东经朝阳市龙城区、燕都新区、北票市及锦州市义县、凌海市、古塔区和太和区至京哈铁路凌海南站,线路全长107千米。苏家屯轨道板场承担新建朝阳至凌海高速铁路施工图设计范围内CRTSⅢ型轨道板35210块的施工生产任务。

 

图2新建朝凌高速铁路苏家屯板场

社会效益与经济效益

  (一)社会效益

  促进沿海高铁建设进度。课题成果的转化应用,助力盐通铁路提前16个月建成通车,提前补齐纵贯中国东部沿海铁路大通道最后一段关键工程;带动产业链企业共同发展,生产线产业链协作企业得以互利共赢。各协作单位生产的轨道板智能化生产线配套装备得以批量销售。

  (二)经济效益

  实现CRTSⅢ型轨道板自动化生产,生产效率提升20%以上;人力需求降低60%以上;蒸汽养护节约能源10%以上;生产线全套装备均可迁移重建到下一座工厂使用,降低了再建设费用,综合计算,运营成本降低50%以上。

 

注:相关内容摘录自中国交通运输协会编写、中国市场出版社出版的《交通运输科学技术新成果推广目录(2021)》,图片由项目完成单位提供,版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。