水泥路面、机场道面与高铁无砟轨道隐蔽病害快速诊治成套技术
成果信息
项目年度编号: 1900110645
限制使用: 国内
省市: 河南
中图分类号: U418.6
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2019
关键词: 隐蔽病害防护 水泥路面 交通基础设施建设
成果简介: 中国交通基础设施建设规模巨大。水泥路面总里程已突破200万公里,占公路总里程的45%;民用运输机场达到235个,到2025年规划布局370个,建成约320个;高速铁路总长度2.9万公里,占世界高铁总里程的2/3以上。水泥路面和机场道面板的开裂、脱空以及高铁无砟轨道沉降等病害对其安全运行影响甚大。由于这些病害隐蔽性强,形态复杂多变,检测修复困难,现行开挖维修方法影响交通、浪费资源、污染环境。该项目针对中国交通基础设施建设维护及安全防护的迫切需求,在水泥路面、机场道面和高铁无砟轨道隐蔽病害快速诊治理论、技术和装备等方面取得了重大突破,形成了具有多项自主知识产权的系统创新成果。主要技术内容如下: 1.针对水泥混凝土材料的高耗和频散特性,建立了综合考虑介电常数实部和虚部的水泥混凝土材料复合介电模型,揭示了环境温湿度、材料配比、内部水分传输性质等因素对水泥道面应力及变形的耦合影响机制,构建了电磁波在水泥道面结构中传播的半解析高精度仿真模型,提出了考虑气候条件的水泥道面复合介电特性和力学特性多类智能反演算法,研发了基于多类智能反演理论的水泥路面、机场道面与高铁无砟轨道隐蔽病害快速无损诊断技术,有效提升了诊断精度和效率。 2.建立了非水反应双组份高聚物浆液在水泥道面脱空间隙中的膨胀扩散模型,揭示了温度和环境水对高聚物注浆材料流动、填充及固化行为的影响规律,阐明了注浆修复前后水泥混凝土道面板的力学响应特征,揭示了温度对修复效果的影响机制,研发了水泥路面、机场道面隐蔽病害快速修复与评价成套技术、装备及施工工艺。与传统方法相比,具有施工速度快、不需养生、经济耐久、节能环保等特点,显著降低了对交通的干扰,根治病害。 3.提出了基于泡孔几何参数和密度的高聚物抗压强度模型,探明了循环荷载作用下高聚物材料应变响应及细观结构演化规律;建立了高铁列车-无砟轨道-路基的空间耦合三维有限元数值模型,揭示了高聚物注浆修复前后轨道结构在交通荷载作用下的力学响应特征;发明了高速铁路无砟轨道板沉降及橡胶伸缩缝密封条脱落、开裂、破损等病害的快速修复加固技术及施工工艺,实现了不中断交通条件下高铁无砟轨道病害的高效修复,保障了高铁的运营安全。 项目主要理论成果及技术发明均为国内外首创,总体达到国际领先水平,解决了水泥路面、机场道面和高铁无砟轨道等交通基础设施隐蔽病害诊治关键科学技术难题,具有检修一体、诊治融合、精准高效、经济环保等特点,开创了水泥路面、机场道面与高铁无砟轨道隐蔽病害快速诊治技术的新途径,已成功应用于G85高速公路云南段、山东威青高速、郑州新郑国际机场、首都机场、兰新高铁、郑徐高铁等数十项工程病害诊治与应急修复,产生了巨大的经济、社会和环境效益,对于提升中国交通基础设施安全维护技术水平具有重要推动作用,具有广阔的推广应用前景。
申报信息
推荐部门: 河南省教育厅
相关人信息
完成单位: 郑州大学 中山大学 清华大学 齐鲁交通发展集团有限公司 河南郑州新郑国际机场有限公司 中铁十八局集团第五工程有限公司 郑州安源工程技术有限公司 南方工程检测修复技术研究院 吉林省交通规划设计院 中设设计集团北京民航设计研究院有限公司
完成人: 钟燕辉 张蓓 郭成超 魏亚 李晓龙 方宏远 王飞 侯坤 高小建 赵鹏 王磊 王艳军 安彦卿 李映辰 赵岩
行业及专利信息
应用行业名称: 道路运输辅助活动
应用行业码: 523
转让信息
投资信息
推广信息
推广情况说明: 该项目技术成果已成功应用于G85高速公路云南段、山东威青高速公路、安徽界阜蚌高速公路、合六叶高速公路、江苏京沪高速公路、山西太旧高速公路、浙江金丽温高速公路、郑州新郑国际机场、珠海机场、北京首都国际机场、深圳宝安国际机场、杭州笕桥机场、西昌青山机场、兰新高速铁路、郑徐高速铁路等十几项重大工程。此外,推广应用于河南、湖北、四川、广西、山西、吉林、辽宁等15个省市数十项高速公路、机场、高速铁路的病害诊治与应急修复工程,产生了巨大的经济、社会和环境效益。
联系信息
联系单位名称: 郑州大学
联系单位地址: 河南省郑州市科学大道100号
邮政编码: 450001