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“京张京雄高铁智能建造技术深化研究”
通过国铁集团科研课题结题验收

发布时间:2021-03-24 【字体:

  

       本课题依托京张和京雄高铁工程项目,开展了智能化枕场关键技术、双块式无砟轨道智能制造与施工技术、路基智能压实系统研制及应用技术、铁路桥梁装配式桥面附属设施关键技术、基于BIM的京张高铁四电施工管理及设备状态监测关键技术、铁路综合视频监控统一平台应用与技术等关键技术的研究,课题取得的创新成果主要有:

  1)智能化枕场关键技术研究与应用

  首创了基于工业机器人技术的工序机械自动化双块式轨枕生产线;创新了基于3D激光图像测量的双块式轨枕智能检测技术及装备;搭建了面向工业互联网的双块式轨枕制造信息综合管理平台。

  2)双块式无砟轨道智能建造与施工技术研究

  研制的底座自动布料整平设备、新型嵌套式轨排、自动分枕平台、全自动轨排铺装机、智能轨排精调机、混凝土振捣机、无砟轨道承轨台检测机器人、道岔精调机等双块式无砟轨道智能化成套施工装备,优化了无砟轨道施工工艺。这都是国内外首创。

  提出的“三低一高+TK抗裂材料”的技术方案有效降低道床混凝土开裂风险;同时,研究的减少单方胶凝材料用量和水泥用量、降低混凝土收缩率,降低绝热温升等技术措施,能有效提高抗裂能力。

  3)路基智能压实系统研制及应用技术研究

  首创了基于自动驾驶和压实振动连续检测技术的智能压路机,实现自动规划碾压路径、无人碾压作业、薄弱区域的自动补压;基于模板匹配算法开发了填料图像识别系统,实现2mm以上粒径填料自动识别;研发了填料含水率随车实时检测技术及检测装备,检测误差±4%以内;在压路机无人碾压、填料图像识别、含水率检测方面,形成了相应的理论研究和技术应用成果,具有重要的学术价值。

  4)铁路桥梁装配式桥面附属设施关键技术研究

  首次提出我国客货共线铁路箱梁桥面附属设施的装配方案,将传统的箱梁-桥面系的顺序施工过程,变成并行的工序,提高了工效,形成了箱梁桥面附属设施的预制、桥位快速安装施工的建造模式,提升了桥面附属设施结构的施工质量,为今后厂内标准化、数字化生产加工提供了前提;本成果紧跟数字化、标准化、智能化建造的时代步伐和当今建筑领域绿色技术潮流,在客货共线铁路桥梁装配式设施的设计和施工技术方面“先走一步”,为我国铁路桥梁装配式技术发展提供了重要的技术支撑。

  5)基于BIM的京张高铁四电施工管理及设备状态监测集成展示关键技术研究

  首次在京张项目尝试并实现了四电全专业、全线的BIM建模及基于BIM的设计交付,并开展了基于BIM的四电施工管理应用,形成智能建造的示范应用,为全路四电工程施工开启了“京张示范模式”;首次提出了基于工控平台实时监控与BIM模型属性信息交互的四电设备综合集成监测可视化方法及关键技术,支撑设备全寿命周期管控的动态信息一体化管理。

  6)铁路综合视频监控统一平台应用与技术研究

  应用与融合了云计算、云存储、人工智能等新技术,首次提出了铁路综合视频监控系统的一体化建设方案。

  本课题申请专利11项,其中发明专利3项、实用新型专利8项;获得App著作权5项;完成申请工法6项;发表论文28篇。

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