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轨道交通工程实训中心建设方案南京交通职业技术学院公路工程系二○一○年八月十日1轨道交通工程实训中心建设方案一、总体目标近年来，我国城际快铁、城市轨道交通等进入了快速发展时期，对轨道交通专业相关人才的需求旺盛。拟建的轨道交通工程实训中心本着教学与实际操作相结合的理念，打造集无砟轨道与有砟轨道施工技术、工务检测、线路维护及路桥隧施工检测于一身，实用性、创新性及教学性于一体的精品实训室，为国家培育出急需的高素质的轨道交通专业实用技术人才，缓解人才需求的压力，为国家轨道交通工程建设的腾飞保驾护航，造就学界的新风向。二、实训中心建设方案轨道交通工程实训中心在原有的公路土建部分相关实训室基础上，拟增建无砟轨道实训室、轨道交通工务实训室、结构物监测和隧道与地下工程实训室，详见下表。实训室名称实训项目简介无砟轨道实训室1、CPⅢ控制网测量2、底座板放样、立模调整3、加密基标测量及轨道板粗铺4、轨道板精调5、轨道板平顺性检测6、轨道精确调整、轨道检测实训室配备国内无砟轨道施工的最先进测量系统，模拟实际无砟轨道轨道施工情景，专为城际高铁、高速铁路专线、地铁施工及运营监测服务，可实现电脑程序控制、仪器自动观测、数据现场处理、轨道施工毫米级精度调整等功能。通过训练，使学生掌握测量机器人的使用、轨道板检测、安装、精调，轨道施工精调和轨道检测等方法。2轨道交通工务实训室1、轨道线路施工养护常用小型机具操作技能2、轨道结构相关作业技能3、轨道几何形位检测技能4、无缝线路相关技能5、道岔相关技能6、工务安全通过实训室内设置的一段轨道，借助工务测量仪器、养护机械设备或模型设备，通过国内先进的工务系统多媒体教学系统演示后让学生自己动手操作，巩固学生学习的轨道交通线路相关理论知识，培养学生轨道线路检测、维修、养护的主要线路工操作技能，锻炼学生轨道施工管理能力，为今后的学习和工作打下良好的基础。结构物监测1、轨道监测2、桥梁监测3、基坑监测利用现有测量仪器，增加结构物模型和水平、垂直观测标记，进行结构物监测实训。隧道与地下工程实训室(缓建)1、施工超前地质预报2、隧道开挖爆破设计3、隧道施工放样及断面检测4、锚杆检测5、衬砌厚度及空洞雷达检测6、监控量测及稳定性判别7、隧道环境检测实训室配备TSP超前地质预报系统、地质雷达、激光断面测量仪、无尺监控量测系统、锚杆拉拔仪、收敛计等，通过实际操作加深学生对课堂教学内容的理解，培养学生对隧道及地下工程的感性化认识，进一步理解掌握隧道主要施工技术、质量检验、安全控制的主要方法。根据建设经费的到位情况，实训室建设采取分批建设，分期投入使用的建设模式，拟利用公路工程系104室进行改建，实训室面积400平米（详见轨道交通综合实训室平面布置图）。先期建设轨道交通工务实训室和无砟轨道实训室的部分功能，并对拟开设的室内实训项目进行预留，待条件成熟后逐步增加实训项目，满足学生从基本功训练到综合技能训练的需要，并逐步建设成具备一定社会服务能力，可为轨道交通、城际快铁、高铁施工和科研等企业提供检测和实验服务，为轨道交通施工、监理、检测、运营养护提供职工培训和职业技能鉴定服务。（一）无砟轨道实训室实训室设计中，务求以还原施工现场、仿真施工实际操作、培养3实干人才作为基本原则，进行整体的设计,以达到高标准高要求。实训主要项目如下：１、CPⅢ轨道控制网测量CPⅢ控制网是沿线路布设的三维控制网，平面起闭于基础平面控制网CPⅠ或线路控制网CPⅡ，一般在线下施工完成后进行施测，为轨道施工和运营的基准。CPⅢ控制点宜设于线路两侧，距线路中线３～４m，纵向每50m~70m设置一对。CPⅢ平面控制网按自由设站边角交会的方法测量，自由测站间距一般约为120m，观测CPⅢ点的最远距离不大于180m。每个CPⅢ点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量，具体测量方法如图所示。测量精度为相邻点位的相对点位中误差少于1mm。每个自由测站观测12个CPⅢ点。实现方法：在实训室模拟线路两侧设置10对CPⅢ控制点，安装统一棱镜，形成模拟的CPⅢ控制网。通过在线路间架设全站仪对各个点进行观测，并采用专用数据处理软件处理数据，使学生掌握CPⅢ平面控制网的测量。2、底座板放样、立模调整实现方法：无砟轨道混凝土底座平面放样应根据CPⅢ网，采用全站仪自由设站极坐标法测设。实训室通过对一段模拟的底座板施工段设置边模，对底座120m60mCPⅢ点自由测站4板浇筑前的状态进行模拟，老师通过此演示区更直观地对学生进行互动教学，而学生可以通过配套的软硬件进行模拟底座板放样及立模后检测校核（如图示），以熟悉掌握底座板施工测量技术。３、加密基标测量及轨道板粗铺在验收合格的底座板上，精确测量加密基标（基准点），加密基标位于每块板的接缝处（CRTSⅠ型板位于凸形挡台中心，CRTSⅡ型板位于相应里程中心点的法线上，偏离轨道中线0.1m，如下图示）。凸形挡台中心处GRP点加密基标和定位钢筋实现方法：对现场设置的GRP点进行加密测量，加密测量的平面坐标经过平差复核，满足精度要求后，方可进行轨道板粗铺。对Ⅰ型板粗铺时尽量控制轨道板中心线与凸形挡台中线对齐；对Ⅱ型板应根据GRP点平差结果测出定位圆锥体安装位置并按规定安装定位锥，轨道板就位时通过定位锥的限位使铺设精度达到平面10mm的精度。后浇法施工凸形挡台时单元板粗铺通过定位锥限位粗铺Ⅱ型轨道板5４、轨道板精确调整轨道板精调测量的核心设备是全站仪及精调测量系统，利用本系统可精确测量出待调轨道板与设计位置间的横向和高程偏差，并将调整量发送至与调整工位对应的显示器上，指导工人将轨道板调整至设计位置处，其主要设备及原理如下图：实现方法：实训室设一段粗铺待调整的CRTSⅡ型轨道板，由３块长3.65米的板组成，模拟调板现场进行操作。CRTSⅡ型轨道板宽2.55米，厚20公分，每块板下均设6-10公分混凝土底座板。轨道板精调采用基准器法，在基准（GRP）点上通过强制对中三脚架分别架设全站仪和后视棱镜，全站仪后视GRP点上的棱镜和已经精调完毕的轨道板的最后一对承轨台上的测量标架上的两个棱镜进行定向，系统自动测量待精调板上三副标架上的六个棱镜并自动计算对应测量6棱镜处、调整工位的调整量，发送该数据至相应无线数据显示器上，即可根据调整量用双向千斤顶对轨道板进行模拟调整，调整后系统自动重测各标架上的棱镜，获取精调成果的残差，将最后复测成果导入精调成果评估软件，重复这一过程直至精调结果达到设计允许的误差范围。５、轨道精确调整、轨道检测系统实现方法：在铺设好的一段钢轨上，用轨道几何形态检测仪对轨道的中线坐标及轨面高程、轨距、水平（超高）进行检测、调整。系统主要包括测控部分、轨检小车以及分析软件三部分组成（如图）。轨道几何形态检测仪轨检小车检测示意图受经费限制，也可先选用轨道放样尺代替轨检小车（如右图）。精调标架全站仪定向棱镜工控机7（二）轨道交通工务实训轨道交通工务实训主要通过实训室内设置的单开9号道岔（有砟轨道），借助工务测量仪器、养护机械设备或模型设备，通过学生自己动手操作或教师进行演示（限于场地设备，部分内容需通过工务系统多媒体教学软件演示），巩固学生学习轨道交通线路的相关理论知识，培养学生轨道线路检测、维修、养护等操作技能，锻炼学生轨道施工管理能力，为今后的学习和工作打下良好的基础。工务实训的主要内容：１、轨道线路施工养护常用小型机具操作技能通过实训掌握轨道线路施工养护常用小型机具的功能、原理、使用方法、安全操作注意事项等，为下一步进行轨道相关作业打下基础，包括：钢轨钻孔机、锯轨机、直轨器、液压轨缝调整器、钢轨打磨机、液压起道机、液压起拨道机、液压及电动捣固机、钢轨拉伸器等。２、轨道结构相关作业技能a、钢轨作业钢轨探伤，钢轨磨耗检测，更换钢轨，锯断钢轨，钢轨钻孔，矫直钢轨，调查轨缝，调整轨缝，钢轨折断应急处理，钢轨喷焊，钢轨打磨b、轨枕作业鉴定失效木枕，木枕捆扎，单根抽换木枕，木枕改道，鉴定失效混凝土轨枕，单根抽换混凝土轨枕，修补混凝土轨枕挡肩，混凝土轨枕改道，方正轨枕，硫磺锚固c、联结零件作业扣件扭力矩检测，扣件性能检测，打紧浮起道钉，整修混凝土枕8扣件，拧紧鱼尾螺栓，更换接头夹板、接头螺栓，更换中间扣件，螺栓涂油，夹板折断应急处理d、有碴轨道道床作业起道、拨道、改道作业，人工、机械捣固作业，清筛道床，整理道床，道床翻浆冒泥整治e、轨道加强设备技能安装、更换轨距杆、轨撑，更换防爬设备３、轨道几何形位检测技能采用常规静态检测方式进行轨距测量，水平测量，轨向测量，高低测量，轨底坡测量；曲线正矢测量４、无缝线路相关技能无缝线路胀轨跑道的处理，无缝线路钢轨重伤、折断的处理，无缝线路应力调整，无缝线路应力放散５、道岔相关技能检查道岔几何尺寸，道岔起道，道岔拨道，道岔改道，更换尖轨，更换基本轨，更换辙叉，更换护轨６、工务安全a、工务设备故障与行车安全的关系包括轨向不良、水平不良、轨距不良、高低不良、成段扣件松动、接头螺栓松动、道床松动、钢轨磨耗超限、钢轨伤损、道岔不良b、行车安全措施包括工务施工作业安全措施和工务施工防护c、线路抢修预案包括无缝线路胀轨抢修、线路断轨抢修、挤岔抢修和抗洪抢修9三、实训系统配置轨道交通实训中心建设费用汇总表序号名称金额（万元）备注1无碴轨道实训室2轨道交通工务实训3实训室改造4合计金额说明：本表价格依据前期初步调研结果编制。1、无砟轨道实训室配置（约180.9万元）项目单位数量备注CPⅢ测量系统徕卡伺服马达全站仪TCRP1201套1含脚架、对中杆、棱镜等全套；可兼作隧道断面测量仪CPⅢ测量平差软件套1CPⅢ棱镜只20含预埋件底座板模板放样系统钢模位置测量棱镜只4加密基标及粗铺板PVP布板软件套1轨道板精调系统CRTSⅡ型板精调软件套1CRTSⅡ型板精调系统电器部分套1包含PDA、传感器、数传电台、显示器、充电器等测量标架副4含配套棱镜强制对中三脚座套2双向千斤顶个4CRTSⅡ型板精调专用轨道检测系统控制测量终端套1含笔记本、无线通讯系统等轨道几何形态检测仪套1或选用轨道放样尺钢轨检调测专用软件套1说明：所选用的软硬件等应相互兼容。102、工务部分实训室设备清单（合计74.5万元）序号设备名称型号规格比例单位单价（元）数量备注一、硬件设备总价584650元1轨距尺标准轨距实物把780×6＝46806规格：1435mm2铁路支距尺实物把650×2＝13002规格：1400mm3钢轨钻孔机NZG-31实物台180001220V4电动锯轨机QG－3Ⅱ实物台195001或液压式5直轨器YZ－530实物台3800124KG轨6液压轨缝调整器YFT－400实物台480017钢轨打磨机实物台1980018游标式钢轨磨耗测量仪P60’台69螺丝涂油机台110扭矩扳手实物把145×6＝870611内燃螺栓扳手NLB-300实物台68001单头12液压起拨道机YQB－6模型台280001模型13液压起道机YQD－150模型台280001模型14液压起道器YQ－150模型台8500115液压起拨道器YQB-250模型台85001模型16液压捣固机XYD-2N模型台360001模型17软轴捣固机NRD－4模型台36000118直动捣固镐ND-4模型台6800119液压方枕器YFZ-80模型台5800120新型电动捣固车模型套268001半立体动作演示示教板21数显式轨温计只622钢轨拉伸器YLS900实物台298001多功能23撞轨器实物台4800124抓轨装置模型台35001模型2560Kg/m钢轨12号固定辙叉单开提速道岔1:10套75001模型2660Kg/m钢轨12号可动心辙叉提速道岔1:10套75001模型27对称双开1:10套48001模型28三开道岔1:10套48001模型30交分道岔1:10套120001模型1131交叉渡线1:10套150001模型32真实单开道岔（全钢制造）1:1套2310001非标38kg级3号单开道岔轨距1435mm（一）：尖轨1:1套18000钢材（二）：基本轨1:1套88000钢材（三）：辙叉心1:1套18000钢材（四