曲线轨道梁高精度智能化模板系统

曲线轨道梁高精度智能化模板系统目录1立项背景和总体思路2关键技术和创新成果3指标先进性和实施效果4知识产权和第三方评价5经济社会效益及应用前景6立项背景与总体思路1PartOne1.1、立项背景

芜湖轨道交通1号线、2号线一期工程是国内首条自主设计、研发、建造的跨座式单轨交通，首次创新采用连续刚构体系，最大跨径30m，施工技术相比简支体系难度更大，代表了国际上最先进的技术水平，该方面的研究在我国轨道梁研究领域属于空白。跨座式单轨交通芜湖轨道交通1号线、2号线一期工程1.1、立项背景

芜湖轨道交通1号线、2号线一期工程是国内首条自主设计、研发、建造的跨座式单轨交通，首次创新采用连续刚构体系，最大跨径30m，施工技术相比简支体系难度更大，代表了国际上最先进的技术水平。跨座式单轨交通芜湖轨道交通1号线、2号线一期工程1.3技术难点结构类型多：车辆段简支（直/曲）、正线简支（直/曲）、连续刚构（直/曲）梁长不一：10-30m不等线形参数复杂：同时考虑平曲线、竖曲线、超高、预设反拱、梁端转角、倾角等车辆段简支（无支座）75≤曲线半经≤600跨径10-30m共计91榀正线简支（带支座）100≤曲线半经≤2000跨径10-25m共计244榀连续刚构100≤曲线半经≤2000跨径15-30m共计498榀曲线轨道梁线型参数极多，空间结构复杂，国内尚属罕见，缺少成熟经验可以借鉴。1.1、立项背景梁轨合一

车辆直接在梁面行走，预制完成后无法像钢轨一样通过调整扣件参数进行线形调节。身兼数职

轨道梁既是承重结构又是车辆行驶、导向的轨道，此外还涵盖了接触轨、通信信号电缆等设施的安装。预制精度要求极高

每榀轨道梁轨道梁都有对应的功法指导书，且梁体各项参数误差均为mm级。梁轨合一轨道梁呈空间曲线靠尺、塞尺检测平整度

梁顶面平整度要求纵向平整度3m/3mm,20m/6mm横向平整度：0.69m/1.5mm1.1、立项背景1.2、总体思路

依靠传统模板结构施工难以满足现阶段轨道梁预制精度及工期要求。中铁四局集团通过调研、数值仿真、信息化模型、方案比选、专家论证等科学方法，结合曲线轨道梁的结构特点和预制施工难点，研发一种新型轨道梁预制施工的模板系统。总体思路

自动化、智能化模板系统的设计与研发有效节约施工成本，一套模型可生产三种梁型主桥结构新颖曲线轨道梁高精度模板调节工艺的研究提高施工工效，极大的缩短曲线轨道梁预制周期关键技术和创新成果2PartOne2.1创新点高精度智能化模板系统效果图2.1、关键技术2.1创新点合模调整完成曲线轨道梁线形2.1、关键技术高精度智能化模板系统主要由门架立柱、底模台车、侧模板、数控加力器、线形条、侧模高度调节器、伺服电机及数控集成系统等部件组成。模板系统俯视图高精度智能化模板系统总体示意图模板系统立面图2.1、关键技术门架立柱门架立柱侧模板中控系统操作台加力器调节杆预埋件、线形条端模2.1、关键技术2.1、关键技术

根据轨道梁工法指导书中设计的预拱度、顶面超高数据，调节线性条。并建立三维BIM模型，将绘制出的轨道梁模型导入RTS放样机器人的手簿内，以台车中心线为基准，进行曲线轨道梁底模曲线拼装、测量。轨道梁顶面线形条节段曲线底模组拼底模线性复测2.1、关键技术

将轨道梁的线形参数输入控制器中，由终端控制系统控制侧模加力器的收支调整，使侧模达到设计线形。台车驶入，自动化合模2.1、关键技术曲线梁预制采用侧模固定、底模滑移的模式。每条轨道梁生产线均按照侧模与底模1：4进行配置，划分为钢筋绑扎区、台车回转区、预制区、混凝土养护区及预应力张拉区，台车通过在固定台位间的移动进行工序间的转换、衔接，形成循环流水作业。曲线生产线制梁台位布置图2.2、创新成果（1）研发了曲线轨道梁循环生产线模式曲线循环生产线示意图2.2、创新成果（1）研发了曲线轨道梁循环生产线模式连续刚构轨道梁底模拼装示意图正线简支轨道梁底模拼装示意图车辆段节段式底模拼装示意图

底模采用节段式拼装，通过增减底模拼接块的方式实现不同梁长的变化，底模曲线调整采用以直代曲，两侧设置橡胶条，确保梁底面线形及与侧模的密封性。侧模两侧设置橡胶条台车底模拼装图2.2、创新成果（2）曲线底模采用阶段式，可灵活组拼，适用性强

传统连接采用铰接方式，传动效率低，容易造成模板变形，且无精确控制调节。铰接方式

创新采用数显曲线模具连接装置，可根据模板倾角、线形自由转动，能减少侧模变形所产生的二次应力，内部设有数显测距装置，精确控制调节杆的位移量。数显测距仪曲线模具连接装置2.2、创新成果（3）创新采用了数显曲线模具连接装置2.2、创新成果（4）

研发了高精度智能化模板调节系统

模板曲线线形调节所使用的加力器均通过伺服电机驱动调节，通过在控制器内输入所需调节的数值，精准控制顶伸回缩长度，实现模板机械化、自动化、智能化调节，极大的缩短了施工周期。触屏控制器自动化合模调节高精度智能化模板系统

将线形参数输入控制终端，利用伺服电机智能同步顶升调节，减少侧模在调节过程中的变形，提高模板的利用率，且伺服电机调节精度可达到0.1mm，极大的提高了模板定位精度。2.2、创新成果

（4）创新采用了数显曲线模具连接装置2.2、创新成果（5）各种梁型均可便捷转化拆除模板拼接块连续刚构转化正线简支，拆除F拼接块和更换相应底模模块，梁型转换灵活，一套模板即可完成三种梁型的预制任务。2.2、创新成果（5）各种梁型均可便捷转化连续刚构轨道梁底模2.2、创新成果（5）各种梁型均可便捷转化正线简支轨道梁底模指标先进性和实施效果3PartOne3、指标先进性和实施效果一榀轨道梁从钢筋吊装入模到混凝土浇筑生产周期≤6h；可实现多种梁型轨道梁混线生产，极大的节约施工成本；(正线简支、正线连续刚构、车辆段简支梁)曲线轨道梁预制精度≤3mm；自动化程度高，中控系统一键操作；模板利用率高，产品外观质量较好；循环生产线实现多工序平行作业。3、指标先进性和实施效果

该模板系统操作简单、实用，节约项目成本，提高了施工工效及精度，技术先进，实现了机械化换人、智能化无人的生产目标，预制的成品轨道梁外观质量优美、线性流畅、工程实体质量可靠，受到了业主和监理单位的一致好评。

该模板系统目前已推广应用于柳州轨道交通建设，并为合肥新型轨道交通产业园试验线预制79榀轨道梁

。知识产权和第三方评价4PartOne共计申请了4项实用新型专利，3项发明型专利，1项软件著作权。4、知识产权和第三方评价获省级工法两项,国家QC成果奖一项。4、知识产权和第三方评价4、知识产权和第三方评价四局二公司万众创新一等奖中铁四局集团万众创新一等奖

经济社会效益及应用前景5PartOne5、经济社会效益及应用前景

使用新型模板系统之后作业每榀轨道梁节省时间7h、作业人员6人，提高施工效率50％，累积缩短工期3个月，节约成本约600余万元，取得良好的经济效益。模板应用前后工效对比柱状图5、经济社会效益及应用前景巴拿马外交司长参观交流网络媒体报道电视台采访报道外部单位交流

跨座式单轨交通具有比地铁成本低、工期短，比轻轨高架线占地少、污染小、能有效利用道路中央隔离带，适于建筑物密度大的狭窄街区的优点，此外，单轨交通的车辆和轨道容易检查和维修养护，轨道使用寿命长。跨座式单轨已在全球范围内得到了广泛的推广与运用❗我国的重庆市跨座式单轨也已安全运营超过10年，经实践证明跨座式单轨交通系统安全可靠。5、经济社