计轴系统结构
JWJ-C2型微机计轴设备技术说明书 第二部分系统描述
黑龙江瑞兴科技股份有限公司
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变更章节全部变更原因更新版本日期2007-07-27
撰写董世伟校对周文生批准吴笔
目 录
1 概述 (1)
2 计轴设备基本原理及构成 (1)
2.1 计轴设备基本原理 (1)
2.2 系统结构及工作过程 (3)
3 计轴设备的主要技术条件 (7)
3.1 适应环境 (7)
3.2 适合的线路 (7)
3.3 主要技术指标 (7)
4 计轴主要单元设备的构成及原理 (8)
4.1 计轴主要单元设备的构成 (8)
4.2 计轴主要单元设备的原理 (11)
5 系统安全性、可靠性及可维护性 (13)
5.1 系统的安全性 (13)
5.2 系统的可靠性 (14)
5.3 系统可维护性 (15)
6 计轴设备的特点 (15)
7 规范性引用文件 (16)
1 概述
按照铁道部颁布的《铁路主要技术政策》要求，结合CTC调度集中系统的推广建设,半自动闭塞区段均需要完善区间列车占用安全检查设备，实现自动站间闭塞。目前，国内普遍采用的解决方案是利用计轴设备与半自动闭塞结合构成自动站间闭塞。
同时，站内轨道电路分路不良是困扰电务与车务部门多年的运输安全老大难问题。目前解决轨道电路分路不良的技术措施有提高轨道电路分路灵敏度、轨面防锈喷涂和计轴方案三种。其中，计轴方案技术成熟、安全可靠，可彻底解决轨道电路分路不良问题。
我公司结合以上需求在已通过铁道部技术鉴定的“JWJ-C型微机计轴设备” 基础上，借鉴国内外计轴设备在我国的运用经验，进行优化完善设计工作。重点解决了：1．车轮计数电路移至轨旁，提高了计轴的可靠性；2．信号传递方式由原来的毫伏级模拟信号传输改为数字通讯传输方式，提高了传输的可靠性；3．车轮传感器采用免调整结构，提高了传感器的抗震性能，实现了免维护，4．增加辅助传感器克服了“±1”轴干扰，提高了系统抗干扰能力。
优化完善后定型为“JWJ-C2型微机计轴设备”，并于2006年底通过铁道部技术审查。该型设备可用于检查线路、道岔、平面交叉和道口区段占用或空闲状态，其作用与轨道电路等效。按不同应用模式分为单点应用模式和多点应用模式。
单点应用模式自2004年陆续在哈尔滨铁路局拉滨线、富嫩线、林七线、酒钢集团嘉蒙铁路、唐港公司迁曹铁路正式开通运用。多点应用模式自2006年陆续在哈尔滨铁路局塔河站、昆明铁路局羊堡站、南昌铁路局下王塘站、大庆石化甲醇厂、天津散货物流中心车场站采用。
通过以上运用，充分验证和确认了“JWJ-C2型微机计轴设备”的安全性、可靠性及可维护性。符合铁路部门及行业相关的技术标准，在设备性能、技术实现方面，尤其是传感器的全密封、免调整结构设计及利用辅助传感器提升抗外界干扰方面，得到业内专家和各层用户的一致好评。
2 计轴设备基本原理及构成
2.1 计轴设备基本原理
2.1.1 轴脉冲的形成
计轴设备采用电磁式有源传感器，利用线圈互感在有车轮通过时发生变化而得到轮轴信号。车轮传感器的每套磁头包括发送（T）和接收（R）两个磁头，发送磁头安装在钢轨外侧，接收磁头安装在钢轨内侧。
发送磁头的线圈和接收磁头的线圈及钢轨的几何形状如图2.1-1所示，发送线圈S和接收线圈E 产生的磁通环绕过钢轨后形成两个磁通Φ1、Φ2，他们以不同的路径、相反的方向穿过接收线圈E。在无车轮经过车轮传感器时，此时磁通Φ1远大于Φ2，在接收线圈内感应出一定的交流电压信号，其
图2.1-1发送与接收磁头的磁路
相位与发送电压相位相同。当车轮经过车轮传感器，由于车轮的屏蔽作用，整个磁通桥路发生变化，此时Φ1减小、Φ2增大，在接收线圈内感应的交流电压相位与发送电压相位相反。该相位变化经车轮电子检测器电路处理后，即形成了轴脉冲。
JWJ-C2型微机计轴设备的车轮传感器包括主传感器和辅助传感器，主传感器由两套磁头构成，辅助传感器由一套磁头构成。主、辅传感器分别安装在同一枕木空的两根钢轨上。当车轮经过时产生轴脉冲如图2.1-2所示。
对于主传感器，当车轮经过时，两组磁头产生的轴脉冲在时间上先后不同，两脉冲组合后形成具有五种形态的脉冲对（即：00、10、11、01、00），根据两脉冲对的组合时序可确定列车的运行方向，从而进行相应的加轴、减轴运算。当通过主传感器识别到一个轴脉冲组合时，还要同步判断辅助传感器是否也有轴脉冲产生，否则将视为干扰。
T1、T2、T3 — 发送磁头； R1、R2、R3 — 接收磁头； A —— 主传感器R1产生的轴脉冲； B —— 主传感器R2产生的轴脉冲； C —— 辅传感器R3产生的轴脉冲；
2.1.2 计轴基本工作原理
计轴基本工作原理：如图2.1-3所示。基于列车（车辆）驶入和驶出计轴点所监视的区段时所记录轴数的比较结果，以此确定该区段的占用或空闲状态。当列车从所检查区段的A 端进入，车轮驶入车轮传感器（A）作用区域时，向微机传送轴脉冲，微机开始计数，并判别运行方向，确定对轴数是累加计数还是递减计数。这时B 计数结果为零，微机根据轴数信息，经比较不一致后，发出区段占用信息，控制该区段轨道继电器落下。当列车完全通过A 端，A 计数结果为N（列车轴数）。当列车驶离区段时，经过车轮传感器（B）计数为N，经微机比较结果一致，输出区段空闲信息，控制该区段轨道继电器吸起。
检查区段
A＝B：空闲 A≠B：占用 图2.1-3计轴设备基本原理
驶出
2.2 系统结构及工作过程
将不同计轴单元设备组合在一起，可以分别构成单点应用模式和多点应用模式的应用系统。其中单点应用模式主要应用于与64D/F半自动闭塞结合，构成自动站间闭塞系统。多点应用模式主要应用于站内轨道区段空闲占用的检查，主要解决站内轨道电路分路不良问题。
2.2.1 单点应用模式系统结构及工作过程
2.2.1.1 单点应用模式系统结构
单点应用模式由车轮传感器、车轮电子检测器（ADE）、计轴主机、轴数显示器、传输通道、半自动闭塞电路及计轴结合电路构成（见图 2.2-1）。其中计轴主机由运算器(ACE)、调制解调器（或光纤转换器）、UPS 电源及防雷单元组成。
图2.2-1 系统结构 甲站 乙站
B
2.2.1.2 单点应用模式工作过程
如图2.2-1所示。单点应用模式的车轮传感器安装在进站信号机内方2～3米处，用于检查甲站与乙站区间的占用和空闲状态。当区间处于空闲状态，办理由甲站至乙站发车进路，通过计轴设备与半自动闭塞结合电路构成自动站间闭塞。当列车出发、车轮驶入车轮传感器（A）作用区域时，甲站微机开始计轴，车轮经过传感器磁头时，向微机传送轴脉冲，微机开始计数，并判别列车运行方向，确定对轴数是累加计数还是递减计数。这时B 计数结果为零，两站的微机通过站间通道互传轴数信息，经比较不一致后，同时发出区间占用信息，区间轨道继电器（QGJ）落下。当列车完全通过A 端，A 计数结果为N（列车轴数）。当列车驶离区间时，经过车轮传感器（B）计数为N，经两站的微机比较结果一致，同时输出区间空闲信息，驱动区间轨道继电器（QGJ）吸起。当列车完全进入乙站股道后，站间闭塞自动复原。
2.2.2 多点应用模式系统结构及工作过程
2.2.2.1 多点应用模式系统结构
多点应用模式由车轮传感器、车轮电子检测器（ADE）、计轴主机及结合电路构成（见图2.2-2）。其中计轴主机由运算器(ACE)、UPS电源及防雷单元组成。
2.2.2.2 多点应用模式工作过程
首先，室内计轴主机的运算器与管辖内各车轮电子检测器（ADE）通信，获得各计轴点（最多8个计轴点）的轴数及状态信息，对每个区段（每个区段最少用1个计轴点检查其占用空闲状态，比如尽头线；最多需要5个计轴点检查其占用空闲状态）计轴点轴数及状态信息进行比较，输出对应区段空闲或占用信息。将计轴设备控制的计轴轨道继电器前接点串接到原轨道继电器励磁电路中，与原轨道电路共同检查轨道区段的占用和空闲状态，当原轨道电路分路不良时可通过计轴轨道继电器落下切断原轨道继电器的励磁电路。
3 计轴设备的主要技术条件
3.1 适应环境
系统在下列工作环境条件下应可靠工作：
3.1.1 周围空气温度
a) 室内设备：-5℃～+40℃；
b) 室外设备：-40℃～+80℃。
3.1.2 周围空气相对湿度
a) 室内设备：不大于90%（温度为+25℃时）；
b) 室外设备：不大于95%（温度为+25℃时）。
3.1.3 车轮传感器振动
在频率10Hz、30Hz、55Hz时，加速度幅值为100m/s2。
3.1.4 车轮传感器冲击
峰值加速度500m/s2，脉冲持续时间为6ms。
3.1.5 车轮电子检测器的振动
在频率10Hz、30Hz、55Hz时，加速度为20m/s2。
3.1.6 大气压力不低于70kPa～106kPa（海拔高度不超过3000m）。
3.1.7 设备本身不产生引起爆炸危险的有害气体。
3.2 适合的线路
3.2.1 钢轨类型：43kg/m、50kg/m、60kg/m的钢轨。
3.2.2 轨枕类型：木质、混凝土、钢。
3.2.3 道床电阻：0～∞Ω?㎞。
3.2.4 适应区段：电化区段、非电化区段。
3.3 主要技术指标
3.3.1 车轮传感器信号频率：主传感器2套磁头的工作频率f1 =28.00 kHz±0.50kHz，f2=2
4.00 kHz ±0.50kHz；辅助传感器的工作频率f3=20.00kHz±0.50kHz。
3.3.2 应变时间：占用不大于1s,空闲不大于2s。
系统供电电源：交流220V（电源允许波动范围：187V～242V），50 Hz±1Hz；计轴设备配UPS电源，单点应用模式不间断供电时间不小于30min，多点应用模式不间断供电时间不小于10min。
3.3.3 功耗：每个运算器功耗为50W，每个车轮电子检测器功耗为15W，维护机最大功耗为300W。
3.3.4 单点应用模式，室内设备与计轴点之间最大通信距离4km。多点应用模式，室内设备与室外最远端计轴点之间最大通信距离2km。
3.3.5 单点应用模式站间通信传输距离与通道介质有关。当采用实回线（线径为0.9mm）点对点直连时，最大距离为10km；当通道采用音频话路时，距离不受限制；当采用光纤点对点直连时，一般为距离为20km，最大距离为100km。
3.3.6 当车轮最小直径为830mm，车列速度为0～350km/h 时，应可靠工作；当车轮最小直径为470mm，车列速度为0～200km/h 时，应可靠工作；当车轮最小直径为350mm，车列速度为0～100km/h 时，应可靠工作；
3.3.7 室内计轴设备接地电阻值不大于1Ω；室外计轴设备接地电阻值不大于4Ω。
3.3.8 系统防雷符合《TB/T 3074-2003铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》A 级标准。
3.3.9 电磁兼容符合《TB/T 3073-2003 铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》A 级标准。 4 计轴主要单元设备的构成及原理
4.1 计轴主要单元设备的构成
4.1.1 计轴主机的构成
单点应用模式与多点应用模式下计轴主机内设备构成是有区别的。
4.1.1.1 单点应用模式计轴主机构成
单点应用模式计轴主机包括运算器(ACE)、调制解调器（或光纤转换器）、UPS电源及防雷单元。其正面示意图见4.1-1所示。计轴主机最多可安装2台运算器和 2台调制解调器（或光纤转换器）。其中运算器（ACE）由4种单元卡组成：主控卡（MCU）、显示卡（DPU）、输入输出卡（IOU）及运算器电源卡（PCU）。
图4.1-1 计轴主机正面示意图 运算器 运算器
4.1.1.2 多点应用模式计轴主机构成
多点应用模式计轴主机包括运算器(ACE)、UPS 电源及防雷单元。其正面示意图见4.1-2所示。计轴主机还包括防雷单元和接线端子，安装在计轴主机背面。计轴主机最多可安装2台运算器。其中运算器（ACE）由4种单元卡组成：主控卡（MCU）、显示卡（DPU）、输入输出卡（IOU）及运算器电源卡（PCU）。输入输出卡（IOU）根据需要可选择1块或2块。
图4.1-2 计轴主机正面示意图 运算器2 运算器1 JWJ－C2
型微机计轴设备黑龙江瑞兴科技股份有限公司 UPS 电源
4.1.2 维护机
维护机由维护机主机和维护机组合构成。其中维护机主机由工控机、显示器、数据采集卡、Modem 卡及CAN 卡等组成。见图4.1-3所示。
图4.1-3 维护机正面结构示意图
4.1.3 车轮电子检测器（ADE）
车轮电子检测器（ADE）安装在轨道箱内（XB2）的底座板上，由6块单元卡组成：计数卡（ACU）、发送接收卡1、2、3（TRU1、TRU2、TRU3）、检测卡（SDU）和检测器电源卡（PDU），在ADE 机箱侧面还装有防雷单元和接线端子排等。对于多点应用模式下需要中继功能的车轮电子检测器（ADE）增加1
4.1.4 车轮传感器
车轮传感器由主传感器和辅助传感器组成。
发送磁头T1接收磁头R1
发送磁头T2接收磁头R2
4.1.4.1 主传感器
主传感器由2套磁头、共用的1套底座、引接电缆及电缆护套构成。每套磁头包括1个发送磁头（T）和1个接收磁头（R），每个磁头上带有一条2芯屏蔽电缆，T1/R1磁头的工作频率为28KHz，T2/R2磁头的工作频率为24KHz。每套底座包括发送头底座和接收头底座各1个，发送头底座上带有2个电缆护套接头。见图4.1-4。
发送磁头底座接收磁头底座
图4.1-4主传感器结构示意图
4.1.4.2 辅助传感器
辅助传感器由一套磁头、一套底座、引接电缆及电缆护套构成。磁头与主传感器通用，每个磁头上带有一条2芯屏蔽电缆，磁头的工作频率为20KHz。每套底座包括发送头底座和接收头底座各一个，在接收头底座上带有1根电缆护套接头，见图4.1-5。
发送磁头T3接收磁头R3
发送磁头底座接收磁头底座
图4.1-5辅助传感器结构示意图
4.1.5 轨道箱
轨道箱采用铁路信号专用XB2箱，并配有底座板。在箱体的正面装有3个传感器电缆护套接头，见图4.1-6。
图4.1-6 轨道箱结构示意图 辅助传感器电缆护套接头 主传感器１号电缆护套接头 主传感器２号电缆护套接头
4.2 计轴主要单元设备的原理
4.2.1 运算器（ACE）的工作原理
4.2.1.1 单点应用模式运算器（ACE）的工作原理
运算器的主要功能包括：实时接收本站计轴点上传的轴数信息；与相邻站运算器通讯，交换计轴信息；对来自计轴点及相邻运算器的轴数信息进行运算，从而确定计轴设备所防护区间的占用或空闲状态，动作相应的执行继电器。运算器还采集站内相关的联锁条件（WG/JG），使系统在出现“±1”错误的情况下能够自动复原；通过CAN 总线与安装在行车室的轴数显示器（DBU）通讯。运算器工作原理框图见图4.2-1。
图4.2-1 运算器工作原理框图
4.2.1.2 多点应用模式运算器（ACE）的工作原理
运算器的主要功能包括：实时接收所管辖多个计轴点上传的轴数信息，对接收到的轴数信息进行分析、运算，计算各个防护轨道区段计入和计出的轴数，从而确定计轴设备所防护轨道区段的占用或空闲状态，动作相应的执行继电器。运算器工作原理框图见图4.2-2所示。
运算器与室外计轴点采用国际标准的CAN2.0总线通信方式，每个运算器最多可连接8个计轴点、检查控制6个轨道（或道岔）区段的占用或空闲状态，超过8个计轴点或6个轨道（或道岔）区段，需再增加运算器。
6路 10路
4.2.2 车轮电子检测器的工作原理
车轮电子检测器的主要功能包括：产生车轮传感器发送磁头需要的信号源；对车轮传感器接收磁头的信号进行放大、滤波以及相位识别，形成轴脉冲；识别车轮方向，将正轴或负轴进行累加并记忆结果；通过传输通道实时将轴数信息传至室内的运算器。其工作原理框图见图4.2-3。
5 系统安全性、可靠性及可维护性
5.1 系统的安全性
JWJ-C2型微机计轴设备采取了以下“故障——安全”措施。
5.1.1 双CPU结构
运算器（ACE）和车轮电子检测器（ADE）均采用双CPU结构。
5.1.2 轴数比较的“四取四”原则
运算器的每个CPU都有4个轴数供比较，即本站计轴点的轴1、轴2和邻站计轴点的轴1、轴2，四个数必须一致，CPU判定区段为空闲状态。
5.1.3 输出控制的“二取二”原则
运算器是由硬件相同、功能相同、软件算法相异的两套CPU构成，只有当二套CPU根据上述的“四取四”原则，运算结果都是区间空闲后，两个结果输出通过“安全与”硬件电路，最终驱动轨道继电器吸起。
5.1.4 动态安全驱动电路
为防止数字电路故障导致输出恒定为高电平或低电平，继电器驱动源均采用动态脉冲，保证故障导向安全。
5.1.5 外部输入条件的动态采集
外部输入接口条件（复零操作、WGJ、JGJ状态）的采集是由系统自身产生动态脉冲，通过相应
继电器的接点构成回路，依此判断其动作状态，且WGJ、JGJ均采其上接点，满足故障安全。
5.1.6 安全数据多区存储
对重要信息如轴数、标志、状态等采用多区存储，即利用单片机的内部RAM区，将信息以不同的码型分别存到三个区域。当使用这些信息时，采取“三取二”的方法取出正确信息，并将三个区域的信息重新刷新。若“三取二”不成功，则导向安全。
5.1.7 通讯环节多重校验
采用双重CRC循环冗余校验、ARQ自动重复请求、多重数据一致性确认等项措施，保证了通讯的准确性。
5.2 系统的可靠性
JWJ-C2型微机计轴设备采取了以下措施提高可靠性。
5.2.1 辅助传感器
由于单轨小车、铁锹等造成的外界干扰，均能使计轴设备错误计轴，导致“通变停”事故发生。设置辅助传感器，可以有效地区分行车和外界干扰。
系统在软件上还采取了相关措施，通过对辅助传感器进行自检来判断其工作状态，一经发现其处于故障状态，系统将不再将其作为计轴的判据并同时告警。这样，在辅助传感器故障后系统仍能正常工作。
5.2.2 车轮传感器的免调整结构
在计轴系统所有提高可靠性的措施中，传感器最为关键。车轮传感器安装在轨腰上，经常受到高强度振动及恶劣气候条件的影响，加之施工过程中的安装、调整不规范等，所有这些原因都可能引起传感器参数发生漂移，使计轴设备不能正常工作。采用免调整结构可以从根本上解决上述问题。
5.2.3 AC220V供电及CAN通信技术
室外计轴点设备的工作电源采用交流供电（220V），不仅线路损耗小，还可通过变压器进行纵向隔离，提高系统防雷能力。
室内的运算器（ACE）与室外的车轮电子检测器（ADE）之间的通信，采用CAN总线技术。CAN(Controller Area Network)即控制器局域网络，是一种典型的现场总线。它具有布线简单、易扩展、实时性好等特点，特别是CAN与RS485一样，所采用的平衡发送及差分接收方式，抗共模干扰能力非常强。
5.2.4 利用站内联锁条件清除“±1”轴
在单点应用模式中，在增设辅助传感器有效防止外界干扰的基础上，同时还利用双方站的WG条件，在设备受到上述特殊因素影响导致区间轴数为“±1”时，系统能自动复原并清除此轴，进一步提
高了系统可靠性。
5.2.5 系统防雷
计轴设备防雷采用横纵结合、光电隔离等项措施，在电源通道、通信通道等环节均采取了完备的防护措施。
5.2.6 系统的可靠性指标
平均无差错计轴数≥5×107轴。
5.3 系统可维护性
JWJ-C2型微机计轴设备在方便用户使用和维护方面具有以下特点。
5.3.1 直观的面板指示
运算器（ACE）及车轮电子检测器（ADE）均采用简洁、直观的指示灯，设备工作状况一目了然，便于设备巡检。
5.3.2 报警代码可用于故障定位
计轴设备具有自诊断功能。当设备故障后，通过按动运算器（ACE）中显示卡（DPU）面板上的功能按钮，在LED上可显示出具体的故障报警代码，据此可确定具体的故障原因，指导维护人员尽快排查故障。
5.3.3 防雷器件带有劣化指示
当防雷器件损坏后，维护人员通过观察其“劣化指示窗”的颜色变化，便可直观地分辨出来，及时更换。
5.3.4 标准的信号组合式结构
5.3.5 室内设备采用标准的铁路信号组合架式结构，占用空间小，符合信号机械室设备布局的一体化要求，也便于施工及维护。
6 计轴设备的特点
6.1 设备的软硬件体系采用“二取二”的安全结构，满足安全性的运用要求。
6.2 采用CAN总线传输技术，系统可靠性大大提高，可扩展性强。
6.3 采用轨旁处理轮轴信号及数字传输轴数信息的工作方式，系统抗干扰能力强。
6.4 实现了车轮传感器免调整结构，便于设备安装及运用维护。
6.5 设备故障能够通过自检故障代码提示出来，便于使用维护。
6.6 配套开发的计轴设备维护机，为系统的运用维护提供了科学的监测手段。
6.7计轴设备与64D/F结合构成自动站间闭塞系统，也可完全脱离64D/F与站内联锁系统结合，独立
另外，多点应用模式还具有以下特点:
6.8 每台运算器可最多接入8个计轴点、检查控制6个轨道区段。系统可根据实际需求进行任意扩展。
6.9 计轴点可在两个相邻区段复用、也可中继。
7 规范性引用文件
GB/T 191-2000 包装储运图示标志
GB/T 2423.1-2001 电工电子设备环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温
GB/T 2423.2-2001 电工电子设备环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温
GB/T 2423.4-1993 电工电子设备基本环境试验规程 试验Db：交变湿热试验方法
GB/T 2423.5-1995 电工电子设备基本环境试验规程 试验Ed：冲击试验方法
GB/T 2423.10-1995 电工电子设备环境试验 第2部分 试验方法 试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）
TB/T 1447-1982 信号产品的绝缘电阻
TB/T 1448-1982 通信信号产品的绝缘耐压
TB/T 1498-1984 铁路通信信号设备包装技术条件
TB/T 2296-1991 计轴设备通用技术要求
TB/T 2668-2004 自动站间闭塞技术条件
TB/T 3073-2003 铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值
TB/T 3074-2003 铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件
计轴设备通用技术条件（暂行） 2006
轴力计算公式
计算公式 3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i2-f02）○1应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s —钢的弹性模量（KPa）；碳钢：2.0—2.1×108 KPa 混凝土：0.14—×108 KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i—应变传感器任一时刻观测值（Hz） f0—应变传感器的初始观测值（零值） δ= K（f i2-f02）○2测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa /Hz2）； f i—测力传感器任一时刻观测值（Hz） f0—测力传感器的初始观测值（零值）（Hz） 4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： 4.1 N= E c·A【K（f i2-f02）+b（T i-T0）】○1砼应变传感器的计算公式式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c—砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i—应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f0—应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）；
K — 应变传感器的标定系数（10-6/Hz 2）； b — 应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz 2）； T i — 应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T 0— 应变传感器的初始温度观测值（℃）； 4.2 N i = Es Fc （As A －1）【K （f i 2-f 02）+b （T i -T 0）】 ○ 2钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s — 钢筋弹性膜量（KPa ）； A s — 钢筋的截面积（mm 2 ）； N i — 单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN ）； b — 钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K — 钢筋计的标定系数（KN /Hz 2） 4.3 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N= （N 1＋N 2＋N 3＋N 4）/4 ○ 3 式中：N — 钢筋砼支撑轴力值（KN ）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN ）
力学计算公式
? 常用力学计算公式统计 一、材料力学： 1.轴力（轴向拉压杆的强度条件） σmax=N max/A≤[σ] 其中，N为轴力，A为截面面积 2.胡克定律（应力与应变的关系） σ=Eε或△L=NL/EA @ 其中σ为应力，E为材料的弹性模量，ε为轴向应变， EA为杆件的刚度（表示杆件抵抗拉、压弹性变形的能力） 3.剪应力（假定剪应力沿剪切面是均匀分布的） τ=Q/A Q 其中，Q为剪力，A Q为剪切面面积 4.静矩（是对一定的轴而言，同一图形对不同的坐标轴 的静矩不同,如果参考轴通过图形的形心，则x c=0， y c=0，此时静矩等于零） 对Z轴的静矩S z=∫A ydA=y c A 其中：S为静矩，A为图形面积，y c为形心到坐标轴的 距离，单位为m3。 5.惯性矩 … 对y轴的惯性矩I y=∫A z2dA
其中：A为图形面积，z为形心到y轴的距离，单位为m4 常用简单图形的惯性矩 矩形：I x=bh3/12，I y=hb3/12 圆形：I z=πd4/64 空心圆截面：I z=πD4（1-a4）/64，a=d/D （一）、求通过矩形形心的惯性矩 " 求矩形通过形心，的惯性矩I x=∫Ay2dA dA=b·dy，则I x=∫h/2-h/2y2（bdy）=[by3/3]h/2-h/2=bh3/12（二）、求过三角形一条边的惯性矩
I x=∫Ay2dA，dA=b x·dy，b x=b·（h-y）/h 》 则I x=∫h0（y2b（h-y）/h）dy=∫h0（y2b –y3b/h）dy =[by3/3]h0-[by4/4h]h0=bh3/12 6.梁正应力强度条件（梁的强度通常由横截面上的正应 力控制） σmax=M max/W z≤[σ] 其中：M为弯矩，W为抗弯截面系数。 7.超静定问题及其解法 对一般超静定问题的解决办法是：（1）、根据静力学平衡条件列出应有的平衡方程；（2）、根据变形协调条件列出变形几何方程；（3）、根据力学与变形间的物理关系将变形几何方程改写成所需的补充方程。 8.抗弯截面模量
地铁站钢支撑轴力计算新
地铁站钢支撑轴力计算 新 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
地铁站钢支撑轴力计算书 庆丰路站： 根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根米最长的钢支撑 和对基坑垂直的钢支撑单根米最长的钢支撑进行受力分析计算，已 知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。 钢材为：Q235-B型钢。取的安全系数。 一、单头活动端处受力计算： 由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。查表得，单根槽钢28c的几何特性为： 截面面积A= cm2， Ix=268cm^4， Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积：A=×2+4×30= cm2 截面惯性矩： Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径： ix=√Ix/A=√856/= iy=√Iy/A=√29000/= （二）、截面验算 1.强度
σ=A=（×2695×103）/（×102）=mm2 地铁站钢支撑轴力计算书 庆丰路站： 根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进行受力分析计算，已知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。 钢材为：Q235-B型钢。取1.2的安全系数。 一、单头活动端处受力计算： 由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。 查表得，单根槽钢28c的几何特性为： 截面面积A=51.234 cm2， Ix=268cm^4， Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积：A=51.234×2+4×30=222.5 cm2 截面惯性矩： Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径： ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cm iy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm （二）、截面验算 1.强度 σ=1.2N/A=（1.2×2695×103）/（222.5×102） =145.4N/mm2 1.2N/φA=（1.2×2695×103）/（0.791×22 2.5×10 2）=183.7N/mm2 轴力计算公式 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 计算公式3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i 2-f 2）○1应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s —钢的弹性模量（KPa）；碳钢：—×108 KPa 混凝土：—×108 KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i —应变传感器任一时刻观测值（Hz） f —应变传感器的初始观测值（零值） δ= K（f i 2-f 2）○2测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa /Hz2）； f i —测力传感器任一时刻观测值（Hz） f —测力传感器的初始观测值（零值）（Hz）4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： N= E c·A【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】○1砼应变传感器的计算公式 式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c —砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i —应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f —应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）； K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； b —应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz2）； T i —应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T —应变传感器的初始温度观测值（℃）； N i = Es Fc（ As A －1）【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】 ○2钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s —钢筋弹性膜量（KPa）； A s —钢筋的截面积（mm2）； N i —单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN）； b —钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K—钢筋计的标定系数（KN /Hz2） 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N= （N 1＋N 2＋ N 3＋ N 4 ）/4 ○3 式中：N—钢筋砼支撑轴力值（KN）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN） 力学计算公式 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 常用力学计算公式统计 一、材料力学： 1.轴力（轴向拉压杆的强度条件） σmax=N max/A≤[σ] 其中，N为轴力，A为截面面积 2.胡克定律（应力与应变的关系） σ=Eε或△L=NL/EA 其中σ为应力，E为材料的弹性模量，ε为轴向应变，EA 为杆件的刚度（表示杆件抵抗拉、压弹性变形的能力） 3.剪应力（假定剪应力沿剪切面是均匀分布的） τ=Q/A Q 其中，Q为剪力，A Q为剪切面面积 4.静矩（是对一定的轴而言，同一图形对不同的坐标 轴的静矩不同,如果参考轴通过图形的形心，则 x c=0，y c=0，此时静矩等于零） 对Z轴的静矩S z=∫A ydA=y c A 其中：S为静矩，A为图形面积，y c为形心到坐标轴的 距离，单位为m3。 5.惯性矩 对y轴的惯性矩I y=∫A z2dA 其中：A为图形面积，z为形心到y轴的距离，单位为 m4 常用简单图形的惯性矩 矩形：I x=bh3/12，I y=hb3/12 圆形：I z=πd4/64 空心圆截面：I z=πD4（1-a4）/64，a=d/D （一）、求通过矩形形心的惯性矩 求矩形通过形心，的惯性矩I x=∫Ay2dA dA=b·dy，则I x=∫h/2-h/2y2（bdy）=[by3/3]h/2-h/2=bh3/12 （二）、求过三角形一条边的惯性矩 I x=∫Ay2dA，dA=b x·dy，b x=b·（h-y）/h 则I x=∫h0（y2b（h-y）/h）dy=∫h0（y2b –y3b/h）dy =[by3/3]h0-[by4/4h]h0=bh3/12 6.梁正应力强度条件（梁的强度通常由横截面上的正 应力控制） σmax=M max/W z≤[σ] 其中：M为弯矩，W为抗弯截面系数。 7.超静定问题及其解法 对一般超静定问题的解决办法是：（1）、根据静力学平衡条件列出应有的平衡方程；（2）、根据变形协调条件列出变形几何方程；（3）、根据力学与变形间的物理关系将变形几何方程改写成所需的补充方程。8.抗弯截面模量 W x=I x/y c 第四章设备的安装调试 AZL90-3包括室内ACE与室外EAK30C。ACE部分，基本上已在工厂组装好，引出电缆亦已配好，工作量不大；主要在室外，在每个测轴点，EAK30C总是和作为传感器的磁头一起使用，二者合起来称为ZP30C。ZP30C的安装与调整对整个系统能否稳定工作，极为重要。 1.SK30型磁头的安装 1.1工具准备 打孔模板一块 17860 8910K 开口或套筒扳手开口 19 （磁头用） 开口或套筒扳手开口 13 （发送磁头） 开口或套筒扳手开口 23 （电缆引入） 开口或套筒扳手开口 32 （电缆引入） 一把钻，直径12mm 1.2磁头安装位置的选择 磁头应安装在两个枕木之间的钢轨上，即将两个男子枕木间的中心点作为中间一孔的参考点，安装处还应避开轨距杆和其他越轨金属器件，在遇到护轮轨时，要在相对位置处锯掉1米，尽可能远离钢轨接头（大于1米），主要是考虑到震动影响；复线区段，磁头最好安装在靠外侧的一根钢轨上，以减少积累干扰的影响，另外这样安排对检测EAK的人员来说会比较安全。 安装孔的位置正确与否，非常重要，位置不正确，就不可能正确地调整磁头。 对安装孔的尺寸要求很严，不同的轨型，其相应的打孔尺寸也不同，三个安装孔的尺寸规定如下（见图26） 其中：a=（0.46*h）-6mm 公差为±1mm h=钢轨高度（指新钢轨） b=13mm±0.2mm c=148mm±0.2mm 经过计算a与h的对应值列于下表 轨高 *我国铁路正线上使用的43kg/m轨型，h为140mm，50kg/m轨型，h为152mm，60kg/m轨型，h为176mm。 实际操作时：打孔方向应从外侧打向内侧：把打孔模板装在钢轨的轨底，调节模板的高度，调到已选定的a值，然后用钢冲标出第一、第二两个孔的位置，打好孔后，再把模板加上，定出第三个孔的位置，打完孔后，去掉钻孔上 轴心受压构件承载力计算 按照箍筋配置方式不同，钢筋混凝土轴心受压柱可分为两种：一种是配置纵向钢筋和普通箍筋的柱(图4.2.1a)，称为普通箍筋 柱；一种是配置纵向钢筋和螺旋筋（图）或 焊接环筋(图4.2.1c)的柱，称为螺旋箍筋柱或 间接箍筋柱。 需要指出的是，在实际工程结构中，几 乎不存在真正的轴心受压构件。通常由于荷 载作用位置偏差、配筋不对称以及施工误差 等原因，总是或多或少存在初始偏心距。但 当这种偏心距很小时，如只承受节点荷载屋 架的受压弦杆和腹杆、以恒荷载为主的等跨 多层框架房屋的内柱等，为计算方便，可近 似按轴心受压构件计算。此外，偏心受压构件垂直于弯矩作用平面的承载力验算也按轴心受压构件计算。 一、轴心受压构件的破坏特征 按照长细比的大小，轴心受压柱可分为短柱和长柱两类。对方形和矩形柱，当≤8时属于短柱，否则为长柱。其中为柱的计算长度，为矩形截面的短边尺寸。 1．轴心受压短柱的破坏特征 配有普通箍筋的矩形截面短柱，在轴向压力N作用下整个截面的应变基本上是均匀分布的。N较小时，构件的压缩变形主要为弹性变形。随着荷载的增大，构件变形迅速增大。与此同时，混凝土塑性变形增加，弹性模量降低，应力增长逐渐变慢，而钢筋应力的增加则越来越快。对配置HPB235、HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋的构件，钢筋将先达到其屈服强度，此后增加的荷载全部由混凝土来承受。在临近 破坏时，柱子表面出现纵向裂缝，混凝土保护层开始剥落，最后，箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外凸出，混凝土被压碎崩裂而破坏（图4.2.2）。破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。当短柱破坏时，混凝土达到极限压应变=，相应的纵向钢筋应力值=E s=2×105×mm2=400N/mm2。因此，当纵向钢筋为高强度钢筋时，构件破坏时纵向钢筋可能达不到屈服强度。设计中对于屈服强度超过400N/mm2的钢筋，其抗压强度设计值只能取400N/mm2。显然，在受压构件内配置高强度的钢筋不能充分发挥其作用，这是不经济的。 2.轴心受压长柱的破坏特征 对于长细比较大的长柱，由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的，在轴心压力N作用下，由初始偏心距将产生附加弯矩，而这个附加弯矩产生的水平挠度又加大了原来的初始偏心距，这样相互影响的结果，促使了构件截面材料破坏较早到来，导致承截能力的降低。破坏时首先在凹边出现纵向裂缝，接着混凝土被压碎，纵向钢筋被压弯向外凸出，侧向挠度急速发展，最终柱子失去平衡并将凸边混凝土拉裂而破坏（图4.2.3）。试验表明，柱的长细比愈大，其承截力愈低，对于长细比很大的长柱，还有可能发生“失稳破坏”。 由上述试验可知，在同等条件下，即截面相同，配筋相同，材料相同的条件下，长柱承载力低于短柱承载力。在确定轴心受压构件承截力计算公式时，规范采用构件 建设十一路站主体第三道支撑预加轴力支撑设计参数预加轴力 间距轴力设围檩预加施工控 支撑支撑轴计值角度轴力制轴力编号线位置 轴力预加锁定 m KN/m°轴力轴力 （KN） （KN）（KN） B3- 6-7轴 3.017090510510561.0 10 B3- 6-7轴 3.017090510510561.0 11 B3- 7-8轴 3.017090510510561.0 12 B3- 7-8轴 3.017090510510561.0 13 B3- 7-8轴 3.017090510510561.0 14 B3- 8-9轴 3.017090510510561.0 15 B3- 8-9轴 3.017090510510561.0 16 B3- 9-10轴 3.017090510510561.0 17 B3- 9-10轴 3.017090510510561.0 18 分级控制预加力 回归方程 标定系数 Y=a+bX（X：千斤第1级顶，Y：油压表） 千斤预加 油表油表 理论实际 顶编a b轴力 读数读数 号（KN） (MPa)(MPa) 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 文件编号：BYD_MR_SIG_IM_1673 文件版本：V1.0 工程项目名称 《计轴安装手册》 浙江众合科技股份有限公司 2016年7月24日 签署页 《计轴安装手册》 注：1、经过电子流程审批的文件，编制人员提交审核文件时将编写、审核、批准人名字、流程号填写在相应栏内。（走任务管理平台的，直接填写任务单号；走PLM的，填写文件审批的流程号，流程号由配置管理工程师在入库时填写。） 2、纸质审批的，需要在编写、审核、批准栏签字。流程号栏填“/”。 修订记录 目录 1 设备正确安装和启用的通用规定 (4) 2 供电和线路防护 (4) 2.1供电 (4) 2.2接线防护 (4) 3 车轮传感器安装 (4) 3.1计轴传感器预埋板安装 (5) 3.2传感器安装板的安装 (5) 3.3传感器的安装过程 (6) 3.4JCH电子检测盒安装 (8) 3.5车轮传感器与JCH电子检测盒的连接 (8) 3.6车轮传感器调试 (10) 3.6.1 需要工具 (10) 3.6.2 测试步骤 (11) 3.6.3 测试中心线确定 (12) 4 JCH电子检测盒调试 (12) 4.1CG盘调试 (12) 4.2TD板调试 (14) 4.3TDF板调试 (14) 5 室内设备安装及调试 (14) 6 交叉渡线单元的测试 (15) 1 设备正确安装和启用的通用规定 对照设计图纸进行检查布线 检查电源电压（例如：AC220V、AC110V） 接通JZ1-H型微机计轴系统的电源 对照技术资料进行车轮传感器的安装和启用 对检测单元进行复位 进行功能检验 注意： 在JZ1-H型微机计轴设备系统的启用之前 任何车轮传感器均不得受到阻抑或者被驶过 任何列车均不得位于轨道区段内 在启用设备之前，应检查实际型号与项目型号的吻合性 计轴系统JZ1-H型只允许在检验合格和功能正常的状态下投入使用 2 供电和线路防护 2.1 供电 系统由外部提供不间断AC220 V（主机柜），AC110V（防雷柜）波动范围：±10%。电源需带有自保护功能。 2.2 接线防护 对于连接至“空闲/占用”或者“复位”端口的接线，，必须防止出现以下所列的失效情况： 芯线之间短路 芯线与屏蔽体之间短路 3 车轮传感器安装 车轮传感器的尾部线缆长为3m，为了保证传感器的可靠连接，需要考虑车轮传感器与JCH电子检测盒放置距离。要求小于1m，(图3.1：车轮传感器安装示意图) 注：传感器建议安装在牵引电流的负极一侧。 计轴器的工作原理 计轴技术被用来检查轨道区段有没有被占用已经有较长的时间了，这个技术的应用已经逐步替代了利用轨道电路去检测轨道区段是否被占用的方法。微电子技术以及计算机技术促进了计轴系统在城市轨道交通中的广泛使用，在半自动闭塞区间中作为行车安全检查设备，它能够在现有设备的情况下，给予行车更好的安全保证[1]。但是，我们国家的相关配套设施技术还不够完善，导致微机计轴系统设备故障也是经常出现。 计轴设备工作原理 计轴系统是通过对物理轮轴进行检测，进而表示轨道区段是否空闲、占用或者受到干扰三种状态。轨道旁边的两个磁头会发射磁场，如果有列车通过，列车的车轮就会切割磁头发射的磁感线，这样接收端接收到的磁场强度就会变小，每切割一次，计轴系统就会记录一次。当列车进入到一段区间，计轴系统就会记录该列车切割该区段中驶入点以及驶出点磁头发射出来的磁感线的次数，通过对比前后两次记录的次数是否相同，便可以确定这个区段的状态是否被占用或者处于空闲状态[2，3]。列车的区段计入以及计出过程见图1和图2所示。 每一个计轴点都包含并列的两个磁头，一个为高频发射磁头，一个为接收磁头。每一组的磁头不但是新区间的开始，同时它们还是上一区间出清的标志。当列车从不同的方向驶过计轴的时候，通过切割磁感线会产生不同的脉冲对序列，计轴的运算单元会根据接收到的不一样的脉冲对序列，判断列车的运行方向。 3.计轴设备常见故障的处理 计轴设备经过长时间的发展之后，质量的安全性已经很高，但是计轴设备还是经常会出现一些故障[4]。计轴系统出现故障的时候通常都会表现在和其相连的连锁系统的人机界面以及微机监测告警信息当中。在发生故障的时候，人机界面上会出现下面一些信息：（1）全部的连锁区域中的所有计轴轨道继电器在没有列车时落下，其表现是区段中没有列车但是还是显示红光带。 （2）一个或者几个计轴轨道继电器在没有列车时落下，其表现是相应区段列车已经出清，然而却显示为红光带。 （3）计轴区段受到干扰。 地铁计轴室外设备的安装工艺及方法 【摘要】目前国内地铁在信号上轨道电路上使用的设备大多都是计轴。计轴设备用于对列车轮轴计数，从而可以统计出有多少节列车车箱经过，起到轨道电路的作用。因而有必要对计轴设备的室外部分的安装工艺及方法进行统一。 【关键词】计轴；计轴磁头；计轴发送器；计轴接受器 适用计轴系统的AzS350U型车轮检测设备，这种计轴系统的组成为：安装在站场或区间钢轨和轨旁的ZP43V型计轴点设备；室内运算单元组合；ZP43V 型计轴点与运算单元间的外部电缆连接系统；运算单元与车站联锁系统之间的接口电路、在值班室控制台上的控制按钮以及配套的电源设备等。计轴点设备由三部分组成，即：计轴磁头、轨旁箱以及连接电缆组成。如下图： 1.作业调查 1.1首先确定轨道专业长轨焊接完成，确保钢轨不会移位。 1.2长轨焊好后由设备供货商派人员到现场进行定测，以确定轨旁盒的安装位置,具体定测方法其他章节会详细介绍，定测完后还要复测，等设备供货商人员在钢轨上做下如下标记便可以钢轨打眼。 1.3作业准备 1.3.1专用钻孔机，钻模，冷却液和专用M13钻头：用于钢轨钻孔。 1.3.2钢刷：磁头安装位置除锈。 1.3.3圆形锉刀：去钻孔毛刺。 1.3.4小卷尺：测量两个轨枕间距的中间点。 1.3.5扭矩扳手（45±5NM）以及M19套筒：用于紧固磁头螺栓。 1.3.6手持钻机，M10（或者M12，具体看膨胀螺栓的类型）钻头：用于底座安装打孔。 1.3.7小锤：用于隧道壁上安装计轴轨旁箱。 1.3.8M13固定扳手：用于紧固底座螺栓和开启轨旁箱盖子。 1.3.9口径大于M24的开口活动扳手：用于紧固电缆密封塑料螺栓。 地铁信号系统设备安装 目录 第一章 CBTC移动闭塞系统 .............................. 错误！未定义书签。 第一节 CBTC移动闭塞系统概述..................... 错误！未定义书签。 1. 基于通信的列车控制（CBTC）系统......... 错误！未定义书签。 2. 移动闭塞............................... 错误！未定义书签。 3. CBTC移动闭塞系统 ...................... 错误！未定义书签。 4. 系统设备组成........................... 错误！未定义书签。 第二节基无线的CBTC系统组成 .................... 错误！未定义书签。 1. 西门子的无线CBTC系统.................. 错误！未定义书签。 2. 泰雷兹的无线CBTC系统.................. 错误！未定义书签。 3. 阿尔斯通的无线CBTC系统................ 错误！未定义书签。第二章施工准备.. (2) 第一节项目前期准备 (2) 第二节施工安装前期准备 (3) 第三章信号系统设备施工工序流程和标准工艺 (4) 第一节电源屏和UPS电源安装 (4) 1. 工序流程 (4) 2. 施工工艺 (4) 第二节 CTF和FID安装 (6) 1. 工序流程 (6) 2. 施工工艺 (6) 第三节机架机柜安装 (8) 1. 工序流程 (8) 2. 施工工艺 (8) 第四节信号电缆敷设 (12) 1. 工序流程 (12) 2. 施工工艺 (12) 第五节电缆接续施工 (HGM型免维护电缆接续盒) (14) 1. 工序流程 (14) 2. 施工工艺 (14) 第六节信号机安装 (16) 1. 工序流程 (16) 2. 施工工艺 (16) 第七节转辙装置安装 (20) 1. 工序流程 (20) 2. 施工工艺 (20) 第八节环线支架安装和环线调整 (22) 1. 工序流程 (22) 2. 施工工艺 (22) 第九节站台紧急停车按钮安装 (24) 1. 工序流程 (24) 材料力学的基本计算公 式 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 材料力学的基本计算公式外力偶矩计算公式（P功率，n转速） 1.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 2.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式（杆件 横截面轴力F N，横截面面积A，拉应力为正） 3.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式（夹 角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正） 4. 5.纵向变形和横向变形（拉伸前试样标距l，拉伸后试 样标距l1；拉伸前试样直径d，拉伸后试样直径d1）6. 7.纵向线应变和横向线应变 8. 9.泊松比 10.胡克定律 11.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式 12.承受轴向分布力或变截面的杆件，纵向变形计算 公式 13.轴向拉压杆的强度计算公式 14.许用应力，脆性材料，塑性 材料 15.延伸率 16.截面收缩率 17.剪切胡克定律（切变模量G，切应变g ） 18.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关 系式 19.圆截面对圆心的极惯性矩（a）实心圆 20.（b）空心圆 21.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式（扭 矩T，所求点到圆心距离r） 22.圆截面周边各点处最大切应力计算公式 23.扭转截面系数，（a）实心圆 24.（b）空心圆 25.薄壁圆管（壁厚δ≤ R0 /10 ，R0为圆管的平均 半径）扭转切应力计算公式 26.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的 关系式 27.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的 直径不同（如阶梯轴）时或 28.等直圆轴强度条件 29.塑性材料；脆性材料 轴力计算公式 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 计算公式 3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i2-f02）应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s—钢的弹性模量（KPa）；碳钢：—×108KPa 混凝土：—×108KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i —应变传感器任一时刻观测值（Hz） f —应变传感器的初始观测值（零值） δ=K（f i2-f02）测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa/Hz2）； f i —测力传感器任一时刻观测值（Hz） f —测力传感器的初始观测值（零值）（Hz）4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： =E c·A【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】砼应变传感器的计算公式 式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c —砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i —应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f —应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）；K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； b —应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz 2 ）； T i —应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T 0—应变传感器的初始温度观测值（℃）； = Es Fc （As A －1）【K （f i 2-f 02）+b （T i -T 0）】 钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s —钢筋弹性膜量（KPa ）； A s —钢筋的截面积（mm 2）； N i —单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN ）； b —钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K —钢筋计的标定系数（KN/Hz 2） 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N=（N 1＋N 2＋N 3＋N 4）/4 式中：N —钢筋砼支撑轴力值（KN ）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN ） 计算公式3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i 2-f 2）○1应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s —钢的弹性模量（KPa）；碳钢：2.0—2.1×108 KPa 混凝土：0.14—×108 KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i—应变传感器任一时刻观测值（Hz） f —应变传感器的初始观测值（零值） δ= K（f i 2-f 2）○2测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa /Hz2）； f i—测力传感器任一时刻观测值（Hz） f —测力传感器的初始观测值（零值）（Hz）4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： 4.1 N= E c·A【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】○1砼应变传感器的计算公式 式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c —砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i —应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f —应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）； K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； b —应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz2）； T i —应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T —应变传感器的初始温度观测值（℃）； 4.2 N i = Es Fc （ As A －1）【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】 ○2钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s —钢筋弹性膜量（KPa）； A s —钢筋的截面积（mm2）； N i—单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN）； b —钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K—钢筋计的标定系数（KN /Hz2） 4.3 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N= （N 1＋N 2＋ N 3＋ N 4 ）/4 ○3 式中：N—钢筋砼支撑轴力值（KN）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN） 计轴系统工作原理及常见故障处理 【摘要】在现代的城市轨道交通信号系统当中，计轴系统已经逐步替代轨道电路对列车的占用情况进行检测，智能化程度更高，具有更完整的系统功能。文章主要对AzLM型计轴设备的工作原理进行介绍，然后，针对计轴设备常现的故障，给出相应的处理流程。 【关键词】计轴设备；工作原理；常见故障；处理流程 1.引言 计轴技术被用来检查轨道区段有没有被占用已经有较长的时间了，这个技术的应用已经逐步替代了利用轨道电路去检测轨道区段是否被占用的方法。微电子技术以及计算机技术促进了计轴系统在城市轨道交通中的广泛使用，在半自动闭塞区间中作为行车安全检查设备，它能够在现有设备的情况下，给予行车更好的安全保证[1]。但是，我们国家的相关配套设施技术还不够完善，导致微机计轴系统设备故障也是经常出现。 2.计轴设备工作原理 计轴系统是通过对物理轮轴进行检测，进而表示轨道区段是否空闲、占用或者受到干扰三种状态。轨道旁边的两个磁头会发射磁场，如果有列车通过，列车的车轮就会切割磁头发射的磁感线，这样接收端接收到的磁场强度就会变小，每切割一次，计轴系统就会记录一次。当列车进入到一段区间，计轴系统就会记录该列车切割该区段中驶入点以及驶出点磁头发射出来的磁感线的次数，通过对比前后两次记录的次数是否相同，便可以确定这个区段的状态是否被占用或者处于空闲状态[2，3]。列车的区段计入以及计出过程见图1和图2所示。 图1 区段计入 图2 区段计出 每一个计轴点都包含并列的两个磁头，一个为高频发射磁头，一个为接收磁头。每一组的磁头不但是新区间的开始，同时它们还是上一区间出清的标志。当列车从不同的方向驶过计轴的时候，通过切割磁感线会产生不同的脉冲对序列，计轴的运算单元会根据接收到的不一样的脉冲对序列，判断列车的运行方向。 3.计轴设备常见故障的处理 计轴设备经过长时间的发展之后，质量的安全性已经很高，但是计轴设备还是经常会出现一些故障[4]。计轴系统出现故障的时候通常都会表现在和其相连的连锁系统的人机界面以及微机监测告警信息当中。在发生故障的时候，人机界面上会出现下面一些信息： 混凝土支撑轴力监测范本 1工程概况 该工程包括盾构始发井兼轨排井及后明挖段,设计为1～3 跨得闭合框架结构, 其中盾构始发井基坑开挖深度约为18、9 m, 明挖段基坑开挖深度约17、5 m; 基坑深度范围内大部分为砂层, 以淤泥质粉细砂层为主, 基坑底部几乎全部位于淤泥质粉细砂层。基坑设计采用800 mm 厚得地下连续墙+内支撑得围护结构体系。内支撑采用3 道支撑体系,第一道为具有一定刚度得冠梁, 第二、三道为Ф 600、t=14 得钢管, 在灌梁与斜撑上共埋设13 个钢筋混凝土支撑轴力监测点。基坑监测点平面位置见图1。 由于基坑开挖深度较大且附近有一级公路高架桥与铁路双线桥, 属于一级基坑, 必须通过监测随时掌握土层与支护结构得内力变化情况, 将监测数据与设计预估值进行分析对比, 以判断前一步施工工艺与施工参数就是否符合预期值, 以确定优化下一步施工参数, 以此达到信息化施工得目得, 确保工程安全。 2轴力监测得原理 对于混凝土支撑, 目前实际工程采用较多得就是钢弦式应力计方法测量钢筋得应力, 其基本原理就是利用振动频率与其应力之间得关系建立得。受力后, 钢筋两端固定点得距离发生变化, 钢弦得振动频率也发生变化, 根据所测得得钢弦振动频率变化即可求得弦内应力得变化值。其计算公式如下: P g＝K ( ) + b ⑴ P g 平均= (P1+P2+P3+P4+…+P n) /n ⑵ δg=P g 平均/S g⑶ P混凝土=δg·S混凝土·E混凝土/E g ⑷ 式中P g———钢筋计轴力; P g 平均———钢筋计荷载平均值; δg———钢筋计应力值; S g———钢筋计截面积; P混凝土———混凝土桩荷载值; E混凝土———混凝土弹性模量; E g———钢筋弹性模量;S混凝土———混凝土桩横截面积。 在监测中由于内外部温差变化以及混凝土徐变特性会使钢筋应力计产生一定得伸缩变形, 引起其自振动频率变化, 因此必须采取必要得修正参数进行温差改正, 以提高监测结果得可靠性。 3 监测方案 3、1 测点得布置 本工程混凝土支撑设计强度等级为C30, 弯曲抗压强度为16 MPa, 抗拉力为1、75 MPa, 采用钢弦式钢筋计进行轴力监测。监测点位埋设在混凝土支撑中部位置, 应力计安装位置如图2 所示,分别对应所在得支撑编号后加编1、2、3、4 予以区分。 BJM15‐AzLM型计轴系统 室内外设备安装说明及注意事项 一． B JM15简图说明 1.1磁头型号 图1 如图1：图中所示为正线磁头，所有正线磁头均为4M磁头， 部件号：82001 02025 图2 图3 图2、图3所示分别为侧线磁头和交叉渡线磁头，此类非正线的磁头均为8M磁头，部件号：82001 02030 1.2共用磁头 图4 图4中所示的为共用磁头标记，长箭头表示供电方、短箭头表示共用方。 二．室外安装注意事项 2.1 EAK安装注意事项 2.1.1 ZP30H安装位置总则 1．EAK原则上只允许安装在外侧钢轨一边； 2．磁头电缆不允许扭绞、盘圈、截短； 3．图纸上方所示路线的EAK面板应始终正对计轴参考方向； 4．图纸下方所示路线的EAK面板应始终背对计轴参考方向； 5．正线所使用的磁头电缆均为4米； 6．非正线所使用的磁头电缆均为8米。 2.1.2 EAK安装位置细则 正线的磁头线均为4米 图5 如图5所示： 7．当磁头安装在图纸上方所示路线时，以磁头为基准，EAK应安装在沿计轴参考方向推移约2米的位置上； 8．图纸上方所示路线的EAK面板（4根磁头电缆进线口一面）应始终正 对计轴参考方向； 9．当磁头安装在图纸下方所示路线时，以磁头为基准，EAK应安装在沿计轴参考方向推移约2米的位置上。 10．图纸下方所示路线的EAK面板（4根磁头电缆进线口一面）应始终背对计轴参考方向； 非正线处的磁头线均为8米 如图6、7所示： 图6 图7 高架部分： 如图8所示： 图8 1.当磁头安装在图纸上方所示路线时，以磁头为基准，EAK应安装在沿计 轴参考方向推移约2米的位置上； 2.图纸上方所示路线的EAK面板（4根磁头电缆进线口一面）应始终背对 计轴参考方向； 3.当磁头安装在图纸下方所示路线时，以磁头为基准，EAK应安装在沿计 轴参考方向推移约2米的位置上。 4.图纸下方所示路线的EAK面板（4根磁头电缆进线口一面）应始终正对 计轴参考方向； 2.2钻孔定位的设置原则 1．钻孔位置距钢轨接头不小于1m； 2．相邻的两个计轴点间不小于2m； 3. 钻孔位置距旁边钢轨的距离不小于1m； 4．应安装在两根枕木中间的钢轨上，且应避开轨距杆等金属器件，并注意两根枕木之间的距离应不小于400mm，如果需要安装的轨腰上有凸出字体， 混凝土支撑轴力计算方法 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012 混凝土支撑轴力监测范本 1工程概况 该工程包括盾构始发井兼轨排井及后明挖段，设计为1～3跨的闭合框架结构，其中盾构始发井基坑开挖深度约为18.9m，明挖段基坑开挖深度约17.5m；基坑深度范围内大部分为砂层，以淤泥质粉细砂层为主，基坑底部几乎全部位于淤泥质粉细砂层。基坑设计采用800mm厚的地下连续墙+内支撑的围护结构体系。内支撑采用3道支撑体系，第一道为具有一定刚度的冠梁，第二、三道为Ф600、t=14的钢管，在灌梁和斜撑上共埋设13个钢筋混凝土支撑轴力监测点。基坑监测点平面位置见图1。 由于基坑开挖深度较大且附近有一级公路高架桥和铁路双线桥，属于一级基坑，必须通过监测随时掌握土层和支护结构的内力变化情况，将监测数据与设计预估值进行分析对比，以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期值，以确定优化下一步施工参数，以此达到信息化施工的目的，确保工程安全。 2轴力监测的原理 对于混凝土支撑，目前实际工程采用较多的是钢弦式应力计方法测量钢筋的应力，其基本原理是利用振动频率与其应力之间的关系建立的。受力后，钢筋两端固定点的距离发生变化，钢弦的振动频率也发生变化，根据所测得的钢弦振动频率变化即可求得弦内应力的变化值。其计算公式如下： P g＝K( )+b?⑴ P g平均=(P1+P2+P3+P4+…+P n)/n?⑵ δg=P g平均/S g⑶ P混凝土=δg·S混凝土·E混凝土/E g⑷ 式中P g———钢筋计轴力；P g平均———钢筋计荷载平均值；δg———钢筋计应力值；S g———钢筋计截面积；P混凝土———混凝土桩荷载值；E混凝土———混凝土弹性模量；E g———钢筋弹性模量；S混凝土———混凝土桩横截面积。 在监测中由于内外部温差变化以及混凝土徐变特性会使钢筋应力计产生一定的伸缩变形，引起其自振动频率变化，因此必须采取必要的修正参数进行温差改正，以提高监测结果的可靠性。 3监测方案 3.1测点的布置 本工程混凝土支撑设计强度等级为C30，弯曲抗压强度为16MPa，抗拉力为1.75MPa，采用钢弦式钢筋计进行轴力监测。监测点位埋设在混凝土支撑中部位置，应力计安装位置如图2所示，分别对应所在的支撑编号后加编1、2、3、4予以区分。 3.2监测方法和要求 由于混凝土初期浇筑会产生水化热，为了减少温度的影响，在混凝土浇筑24h以后进行量测，在以后的几天内混凝土散热渐次进行，可认为混凝土的收缩是产生应力计中应力的主要来源。现场条件下，为了控制无外荷条件，在混凝土浇筑后4~7d内，未进行挖土的条件下，连续测得应力计读数与时间的关系，读得应力计读数基本稳定时的值，作为修正后应力计值，以此作为初始值进行应力量测。 3.3支撑轴力测试与计算 支撑轴力的测试是了解围护结构受力特性、监测结构物安全性的重要依据。在监测过程中首先通过采集钢筋计的读数，按照上述公式编制相应的程序进行轴力结果自动计算，然后在支撑浇筑初期计入混凝土龄期对弹性模量的影响。在室外温度变化幅度较大的季节，通过相应的温度改正，避免暴冷暴热温差对测试结果的干扰影响测试精度。图3是部分支撑轴力测试值随时间的变化曲线图。 总的来看，从6月初期基坑开挖施工开始，随着基坑逐步分区域开挖的进行与开挖深度的加大，支撑结构的支撑轴力逐渐加大，到8月底开挖至坑底时，支撑轴力逐渐趋于稳定。图3中盾构始发井和轨排井所在区域的监测点E101最终支撑轴力接近8500kN，E102最终支撑轴力接近7000kN，E103最终支撑轴力接近地铁站钢支撑轴力计算新
轴力计算公式
力学计算公式
计轴设备安装调试手册
4.2 轴心受压构件承载力计算
钢支撑轴力计算表.docx
计轴安装手册
计轴器的工作原理
地铁计轴室外设备的安装工艺及方法
地铁信号系统设备安装
材料力学的基本计算公式
轴力计算公式
轴力计算公式资料
计轴系统工作原理及常见故障处理
混凝土支撑轴力计算方法
计轴系统室内、外设备安装注意事项
混凝土支撑轴力计算方法