铁道标准设计

Railway Standard Design

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规划/运输

  • 超高速管道磁浮系统通道规划研究

    张云娇;王修华;范丁元;程婕;

    以超高速管道磁浮系统在我国通道规划布局研究为目的,通过对标民航、高铁两大高速运输系统的发展趋势和特征,深入剖析超高速管道磁浮系统的必要性和发展定位;同时,以我国综合立体交通规划纲要为依据,提出超高速低真空管道磁悬浮的“四阶段”发展战略:建设工程试验线、中短距离商业示范线、长距离快运通道和超高速交通管道系统网;采用“面、点、线”分析法通过人口分布、经济发展、城镇化格局、规划方向等因素研究路网通道构建。研究建议近期建设京津冀—长三角、京津冀—粤港澳、长三角—粤港澳、长三角—成渝,远期建设京津冀—成渝、粤港澳—成渝、京津冀—哈长、大陆桥、长三角—滇中通道,形成由9条通道组成的“钻石+放射”型规划方案,构建超级城市群两小时快速通达圈、相邻城市群一小时经济生活圈、区域性中心城市间半小时同城圈的超高速交通系统通道网络。

    2024年02期 v.68;No.747 1-6+14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1673K]
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  • 基于密切值决策方法的伊阿铁路走向规划研究

    梁栋;

    铁路线路方案比选是复杂的多目标决策问题,科学合理的开展线路方案比选对合理确定线路走向极其重要。采用改进密切值决策方法作为铁路线路方案比选的理论支撑,选取建筑长度、桥隧总长、伊阿铁路投资、路网中区域3条铁路的总投资、覆盖经济据点、运量吸引及路网布局等7个因子作为评价指标,利用层次分析法计算评价因子的权重,引入欧氏距离概念得到各方案与最优点和最劣点的“距离”,并计算相应的密切值,进而对线路方案排序择优。以新建伊宁至阿克苏铁路线路走向方案比选为例,结合上述理论方法进行实例研究。研究表明,采用层次分析法计算评价因子权重,采用改进密切值决策方法对方案进行排序择优具有逻辑严谨、形象客观等特点,该方法是适用于铁路线路方案比选的理论方法。

    2024年02期 v.68;No.747 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K]
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线路/路基/轨道

  • 崩塌滑坡-堰塞湖-溃决洪水-泥石流灾害链演化特征分析及防治对策研究

    田士军;

    某沟谷两岸坡面陡峻,沟谷狭窄,纵坡降较大,在地震、降雨等不利因素影响下,其左岸堆积体上方的崩滑堵沟隐患点可能出现失稳,并发展为崩塌滑坡-堰塞湖-溃决洪水-泥石流灾害链。针对此灾害链不同阶段的演化特征,采用相应的数值模拟模型和数值计算方法进行模拟分析和计算,评价其对沟口桥梁工程的影响,并采取相应的防治对策。经分析计算,崩塌滑坡隐患点距沟底高程落差约1 km,岩体体积约8×10~6 m~3,平均厚度约26 m,崩塌滑坡堵河可形成最大水深为14.4 m、面积约为7.19×10~4 m~2、方量约为2.74×10~5 m~3的堰塞湖;堰塞湖溃决形成洪水过程中,桥梁处最大水深为4.43 m(不含原始水位),最大流速为7.54 m/s,峰值流量为807 m~3/s;在溃决洪水强烈揭底冲刷和侵蚀的条件下,溃决洪水引发的泥石流在桥梁处的最大水深为7.1 m、最大流速为8 m/s、峰值流量为1 685.5 m~3/s、最大冲刷深度为16.58 m。为减少该灾害链对桥梁工程的影响,采取河道疏通、岸坡防护和监测预警等防治措施。

    2024年02期 v.68;No.747 15-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K]
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  • 新藏铁路生态敏感区段选线及保护对策研究

    王冠柏;杨忠平;周立波;

    新藏铁路沿线地理位置特殊、生态环境敏感脆弱、宗教习俗独特神秘,保护生态环境、依法合规建设成为新藏铁路勘察设计的重大挑战之一。通过调查识别制约选线的生态敏感区主要有珠峰保护区、神山圣湖段生态敏感区(玛旁雍错保护区、冈仁波齐国家森林公园、神山圣湖风景名胜区)和羌塘保护区,并针对3处生态敏感区开展选线研究,从工程设置、地质、运维以及环境保护等方面进行详细比选。综合分析得出以下结论及建议:(1)珠峰保护区段推荐沿国道G318方案,暂不符合法规要求,需进一步优化设计,同时应与地方结合,将其纳入自然保护地整合优化调整预案以支撑项目建设;(2)神山圣湖段推荐沿国道G219方案,虽符合法规要求,但应进一步细化方案研究,尽量减少穿越敏感区长度,并优化工程设置,减少扰动;(3)羌塘保护区段推荐有利于保护羌塘高原脆弱生态系统的国道西侧绕避保护区方案;(4)工程涉及生态敏感区时建议采取以桥隧工程形式无害化通过,同时进行必要的野生动植物现场调查和生态敏感区专题研究工作,使项目建设达到生态敏感区段线路方案可行的目标。

    2024年02期 v.68;No.747 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2253K]
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  • 市域(郊)铁路桥上无缝道岔至梁缝距离研究

    韩志刚;

    市域(郊)铁路桥梁占比高,结合车站配线设计,道岔不可避免需要设置在高架站前后的道岔连续梁上。考虑市域(郊)铁路采用的道岔型号、桥梁结构及设计荷载与高速铁路明显不同,桥上无缝道岔至梁缝距离研究相对缺乏。由于市域(郊)铁路设计速度比地铁高,轮轨作用力大,轮轨之间的振动和冲击对周围环境影响大,因此,桥上道岔采用跨区间无缝线路技术。基于“道岔-桥梁”相互作用原理,建立“岔-板-梁-墩”一体化12号无砟轨道、无缝道岔有限元模型,对常用的单开道岔、4.3 m线间距渡线道岔至梁缝距离开展计算分析并研究其影响规律,以道岔钢轨强度、尖轨尖端位移值、心轨尖端位移值、转辙机处基本轨与桥梁相对位移值及断缝值为限值条件,提出市域(郊)铁路桥上无缝道岔至梁缝合理距离限值。研究结果表明:桥上无缝道岔始终端距梁缝距离越大,尖轨尖端位移、心轨尖端位移和转辙机处基本轨与桥梁相对位移明显减小,道岔钢轨伸缩力和制动力计算结果差异不大;温暖地区道岔始端、终端至梁缝距离不小于10 m,寒冷地区道岔始端、终端至梁缝距离不小于18 m,相关研究成果纳入《市域(郊)铁路设计规范》。

    2024年02期 v.68;No.747 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2133K]
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  • 高铁隧道内地下水作用下双块式无砟轨道道床板裂缝扩展研究

    刘成坤;陈进杰;黄守刚;王瑞;陈龙;李杨;

    针对我国高速铁路隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工阶段道床板开裂问题,运用有限元软件建立隧道-无砟轨道三维实体模型,研究地下水作用下隧道内无砟轨道各结构层位移隆起变化规律,并结合FRANC3D软件,在道床板结构受力最不利位置插入不同形状的预制三维裂缝,分析水压、裂缝长度对道床板裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)三角形荷载作用相较于均布荷载作用时,道床板位移隆起量虽有所减小,但地下水压的反复作用始终会影响轨道结构的平顺性,甚至导致道床板与仰拱填充间出现离缝;(2)裂缝长度是裂缝失稳扩展的控制因素,在排水系统完全堵塞时,建议将裂缝长度控制在200 mm以内;(3)水压为裂缝扩展的关键影响因素,同等条件下水压越大,道床板裂缝扩展越迅速,均布荷载下道床板裂缝尖端应力强度因子是对应三角形荷载下的1.2~1.4倍。

    2024年02期 v.68;No.747 39-44+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K]
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  • 单元化纵连无砟轨道在限位条件下的温度变形及损伤研究

    林锦镇;蒋典佑;刘钰;孙晓丹;杨怀志;谷永磊;

    对纵连板式无砟轨道进行单元化,有望从源头上控制温度效应过大引起的结构损伤,降低结构失稳风险,但需要在单元化过程中对轨道结构进行限位。借助数值仿真计算,研究植筋和扣压两种限位条件下不同单元节段长度的纵连板式无砟轨道温度变形和损伤。研究认为:在单元节段的两端,植筋比扣压更能有效控制轨道板纵向变形,而两种限位方式对板角变形的控制效果相差不大;层间纵向位移差的总体控制可由植筋方式实现,而在板角处采用扣压方式更佳。植筋后,单元节段长度对植筋孔的混凝土损伤几乎没有影响;扣压后,当整体温升低于5℃时,单元节段长度对板角的混凝土损伤几乎没有影响,而当整体温升大于5℃时,单元节段长度的影响显著。植筋后,受拉损伤先出现在植筋孔孔壁处,随着整体温升增高,损伤区域朝轨道板横向发展;扣压后,受压损伤最先出现在轨道板板底,随着整体温升增高,损伤区域逐渐向板表发展。两种限位条件对轨道板和CA砂浆之间界面损伤的影响差异显著,植筋时总离缝面积小于扣压,但扣压可有效控制板角处离缝。以3块轨道板为一个单元节段,并采取植筋限位方式控制轨道结构温度变形和损伤。

    2024年02期 v.68;No.747 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1863K]
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  • 基于3m波长地铁钢轨焊缝接头不平顺的轮轨响应分析

    徐舟;从建力;赵铭洋;王平;陈嵘;

    相对于1 m弦测值的焊缝接头动力学评估与管理,基于3 m波长范围的焊缝接头不平顺轮轨响应分析对其服役状态评估与管理具有重要意义。首先,基于车辆-轨道垂向耦合动力学理论建立车辆-轨道垂向耦合模型;然后,借助基于一弦N点弦测法研制的钢轨短波不平顺测量小车,对地铁线路焊缝接头不平顺进行精确测量,并根据传统弦测理论得到1 m弦测值;接着,将实测3 m波长焊缝接头不平顺和1 m弦测值作为车辆-轨道垂向耦合模型的不平顺激励输入,对比3 m波长焊缝接头不平顺和1 m弦测值激扰下的轮轨响应;最后,研究了车速和焊缝位置对轮轨动力响应的影响。结果表明:相比1 m弦测值激扰下的轮轨动力响应结果,3 m波长焊缝接头不平顺激扰下的轮轨力幅值变化不明显,轮重减载率幅值增大11.52%,钢轨加速度幅值增大54.05%,轮对振动加速度幅值增大37.67%;车速提高会导致轮轨力和轮重减载率幅值增大;焊缝中心与轨枕间的距离增加,轮轨力幅值先增加后减小,当焊缝中心距离轨枕0.1 m时,轮轨力幅值最大。

    2024年02期 v.68;No.747 52-59+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 5577K]
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  • 铁路钢桁梁桥明桥面复合轨枕宏-细观力学行为研究

    阁军谊;肖杰灵;武志刚;徐亚光;王平;

    复合轨枕是明桥面结构提质改造的重要举施,但复合成型工艺及材料特性对轨枕服役性能有直接影响。针对复合轨枕明桥面结构的特性,基于ABAQUS等仿真平台,分别建立复合轨枕的宏、细观有限元模型,从多尺度仿真角度研究列车轮载下复合材料密度,纤维束直径、取向和分布等因素对轨枕承载能力及变形影响。结果表明:增大纤维束直径、使纤维束充分分散,能够减少10%~30%的轨枕受力;改变纤维取向对提高轨枕承载力的效果较为显著,优化纤维分布取向能够使轨枕表面受力减小20%~30%;在此基础上提出“45°/0°/45°”的纤维束铺层结构,采用这种结构能在相同变形量控制水平下获得更高的承载能力,较全断面纵向铺层方案提升30%~50%。研究表明:利用复合轨枕的材料特性,优化生产制造工艺可提高其承载能力。

    2024年02期 v.68;No.747 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2113K]
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  • 高速铁路箱式路基加腋对结构静力特性的影响

    刘晶磊;刘佳凡;周玮浩;夏彬;张业荣;张伯扬;张文祥;

    为研究高速铁路箱式路基加腋方式对结构静力特性的影响,找到更加合理的箱式路基加腋方式。将箱式路基拆为独立构件,通过静力分析计算出各独立构件的配筋方式。使用ABAQUS软件进行数值模拟,针对箱式路基结构顶板和竖板连接节点处的应力集中现象,采用控制变量法,分别研究三角形腋不同的加腋高度和加腋角度对节点处应力集中的影响,提出最优加腋方式,优化箱式路基结构的静力特性。分析结果表明:固定腋高度为400 mm,当腋角度在15°~60°之间时,随着腋角度增大,应力突变量降低比S_r值不断减小;当腋角度在60°~75°之间时,随着腋角度增大,S_r值不断增大;最优腋角度在45°~60°之间。当腋角度固定为60°时,随着加腋长度增大,S_r值整体呈减小趋势,最优腋长度在300~400 mm之间。箱式路基配筋方式和最优加腋方式的确定,具有一定创新性,为我国高速铁路箱式路基结构优化研究提供了宝贵的技术经验。

    2024年02期 v.68;No.747 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]
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  • 基于铁路带状北斗CORS的网络RTK测量精度分析

    王建红;

    为研究和拓展北斗导航系统在铁路工程测量中的应用,利用BDS系统技术优势解决山区铁路测量定位难题。基于某山区铁路建立带状北斗连续运行参考站系统(以下简称“北斗CORS系统”)和高精度位置服务云平台。采用国产多星多频测量型接收机进行控制点数据采集工作,分别对比基于北斗CORS系统的单BDS、单GPS以及GNSS混合星历网络RTK观测数据以及传统基站形式的RTK观测数据的测量精度。结果表明:(1)铁路带状北斗高精度位置服务云平台网络RTK定位功能稳定可靠;(2)基于北斗CORS系统的网络RTK测量方法仅需进行高程曲面拟合,按3s采集的成果精度即可满足铁路测量规范中网络RTK中线测量、断面测量、施工放样、像控测量的精度要求,测量时应尽量采用同类型的设备并采用同精度观测方法以保证重复测量精度,也可通过增加观测时长、在局部区域利用既有高程控制点做高程校正的方式提高测量精度;(3)基于北斗CORS系统的网络RTK测量平面和高程内符合精度限差可分别设定为1.7 cm和2 cm,外符合精度可分别设定为2.2 cm和5 cm。

    2024年02期 v.68;No.747 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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桥梁工程

  • 跨海桥梁基础波浪力断面对比与研究

    崔苗苗;毕昕宇;李鑫;祝兵;

    桥梁基础在波浪环境下的施工安全关乎桥梁建设的稳定性,需要给予足够的重视。利用数值模拟手段,基于改进的RNG κ-ε模型,采用VOF法模拟自由液面,在保持相同迎浪断面的情况下,建立圆形、圆端形、矩形和多边形4种不同断面形式桥梁基础受波浪作用的三维数值模型,对比其受力差异,并结合流场数据加以分析。结果表明:相同波浪条件下4种不同断面形式的结构所受到水平波浪力中以圆形结构为最小,矩形结构为最大,其总水平波浪力幅值较圆形结构增大10%左右;桥梁基础结构在波浪的作用下,基础周围会受到绕流作用,使得结构部分位置处的流速增大并出现流速集中现象,在矩形结构周围这一现象最为突出,多边形结构的情况与之类似,而圆形及圆端形结构的流速集中现象则相对较弱;按规范计算得到的等效圆柱波浪力相较于数值模拟结果大23%~29%,按等效方柱计算得到的波浪力相较于数值模拟结果大10%~13%。从工程设计的角度看,采用圆弧形的结构设计有助于减小波浪荷载和削弱桥梁基础局部的流速增大与流速集中现象。

    2024年02期 v.68;No.747 80-85+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1923K]
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  • SMA限位对铁路自复位桥墩地震反应的影响

    罗辉;夏修身;陈琦璠;黎大玮;张永强;马健行;

    为研究形状记忆合金(SMA)对铁路自复位桥墩地震反应的影响,在已验证的两弹簧模型上增加SMA限位单元,以某铁路桥墩为工程背景,基于OpenSees平台建立数值分析模型,通过输入3条强震记录,采用非线性时程分析方法进行SMA限位的桥墩影响分析。讨论SMA限位装置关键参数初始间隙、初始预加力变化对墩顶位移和墩底弯矩的影响规律,并与预应力钢筋限位进行比较。研究结果表明:在普通地震动El-Centro与Taft波下,自复位桥墩的墩顶位移随限位装置初始间隙δ减小而减小,墩底弯矩随初始间隙δ减小而增大;随SMA限位装置初始预加力增大,自复位桥墩的墩顶位移减小,墩底弯矩增大。在近断层地震动Northridge下,SMA限位对自复位桥墩地震反应的影响复杂。在3条强震记录下,与预应力筋限位相比,SMA限位会减小墩底弯矩,增大墩顶水平位移。

    2024年02期 v.68;No.747 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2630K]
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  • 基于BIM的铁路预应力混凝土连续梁拱拱脚设计与施工深化研究

    高峰;苗永抗;宋树峰;邸昊;孟繁增;

    铁路预应力混凝土连续梁拱拱脚结构构造复杂,且近年来拱脚部位出现混凝土开裂等问题,在一定程度上影响连续梁拱拱脚质量。针对这一现状,以BIM技术为手段,以一座(90+180+90)m铁路预应力混凝土连续梁拱桥为研究对象,在设计层面分别从竖向预应力束与根部撑板及交界处钢板等拱肋预埋件、多种受力主筋与三向预应力束、预埋拱肋定位立柱与纵向横向预应力束等关键受力构件的干扰冲突入手进行优化;在施工层面分别从拱脚混凝土浇筑方案、钢筋加工种类、构件施工精确定位、混凝土浇筑振捣等进行深化应用。结果表明:借助BIM技术可视化、参数化优势,建立施工图精度的BIM模型,能够有效查看连续梁拱拱脚内各构件空间关系,进而开展深化设计及施工应用;在拱脚深化设计方面,对关键受力部位从结构安全层面优化共计5处,从技术方案层面优化共计4处,能够有效提升设计质量与安全性能;在拱脚深化施工应用方面从施工质量、效率与结构安全重要关键点上优化共计4处,更好地提升拱脚施工水平;成果在昌景黄铁路、汕汕铁路等项目中的实践应用有效促进了拱脚设计与施工质量的提升。

    2024年02期 v.68;No.747 93-99+107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K]
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  • 带锚固板半灌浆套筒拉伸性能数值分析

    朱高岩;王丽娟;夏文传;姚兵;刘建;李晓钟;

    为避免半灌浆套筒连接件因黏结滑移产生的连接件失效,提出一种将锚固板应用于半灌浆套筒中的方式,以提高半灌浆套筒连接件的可靠性及力学性能。采用ABAQUS软件,考虑钢筋与灌浆料之间的黏结滑移及灌浆料塑性损伤情况,设置不同直径钢筋、有无锚固板的有限元模拟试件组,采取位移加载方式对试件组进行单调拉伸。结果表明:同一直径下,随着钢筋锚固长度增大,钢筋-灌浆料之间黏结强度增大,半灌浆套筒连接件伸长位移减小;同一锚固长度下,随着钢筋直径增大,钢筋-灌浆料之间相对滑移增大,半灌浆套筒连接件伸长位移增大,同时,增加锚固板后限制效果也更明显;增加锚固板避免了钢筋锚固长度≤8d(d为钢筋直径)时的钢筋拔出破坏形式;无锚固板连接件的钢筋-灌浆料界面的黏结作用范围有限;锚固板发挥承压作用,远离荷载端一侧的钢筋应力显著减小。因此,可以考虑通过带锚固板的方式增加半灌浆套筒连接件的性能。

    2024年02期 v.68;No.747 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2652K]
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  • 铁路快速建造式框架墩设计技术研究

    张帅;

    新建铁路常采用框架墩跨越运营铁路,现有框架墩特别是立柱施工对运营铁路影响较大,如何快速高效地完成施工、减少对运营铁路的影响值得研究。以铁路快速建造式框架墩为研究对象,通过理论分析、有限元计算、方案对比和工程应用验证等方法,开展结构形式、连接形式、设计计算和施工方法等研究。主要研究成果如下:(1)快速建造式框架墩横梁采用钢结构,立柱采用混凝土立柱、钢混组合立柱、钢立柱及钢混混合立柱,采用全装配化施工,可适应不同横梁跨度、高度的框架墩快速建造需要;(2)提出快速建造式框架墩横梁与立柱间、立柱与基础间等新型形式,可实现现场快速化拼装;(3)通过计算分析,快速建造式框架墩的强度、刚度、疲劳、连接性能等均满足受力要求;(4)研究成果在工程上成功实施,实现了减少施工对运营铁路影响、降低行车安全风险的目标,具有较好的推广价值。

    2024年02期 v.68;No.747 108-114+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1766K]
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  • 桥面运动对多索索网-阻尼器系统阻尼比的影响研究

    李浚东;王荣辉;甄晓霞;刘桂源;

    斜拉桥多根斜拉索通过辅助索及接地阻尼器的连接共同形成多索索网-阻尼器系统,从而使拉索达到减振效果。为研究在桥面运动激励下多索索网-阻尼器系统自振特性的变化情况,首先,提出n索索网-阻尼器系统模型,建立系统平衡方程,同时引入桥面运动的影响;然后,通过使用Wolfram Mathematica软件对系统平衡方程进行化简及求解;最后,对系统进行参数分析,研究不同参数对系统自振特性的影响,同时对比系统自振特性在有、无桥面运动时的变化情况。研究结果表明:桥面运动激励对多索索网-阻尼器系统的自振特性产生显著影响;系统各阶频率随着阻尼系数的增大而增大;在桥面运动激励下,系统自振频率相对于无桥面运动时的自振频率减小,而系统阻尼系数与阻尼比关系曲线相对于无桥面运动的关系曲线后移;当辅助索位置愈远离拉索中部、辅助索刚度愈小、阻尼器位置愈靠近边界、斜拉索倾角愈小时,系统的阻尼比越小,即对系统的影响愈不利,反之则有利;当桥面运动与系统达到共振时,阻尼器近乎失去减振耗能效果,此时即为系统的最不利影响状态,因此在设计系统的减振措施时,应避开两者的共振区。

    2024年02期 v.68;No.747 115-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K]
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隧道/地下工程

  • 盾构隧道下穿高铁路基变形影响规律及加固优化研究

    王立新;王强;苗苗;汪珂;李储军;邱军领;

    为研究盾构隧道下穿高铁路基施工时对路基的影响规律,探究在隧道开挖过程中运用不同加固措施对既有高铁路基的影响程度。以西安市某地铁工程为依托,利用室内模型试验对比分析盾构隧道下穿高铁CFG桩复合路基过程中,无加固、超前管幕工法加固与地表袖阀管注浆加固3种隧道施工条件下,地表沉降值和沉降槽的空间分布规律;采用数值模拟分析验证超前管幕工法加固工况下盾构隧道下穿时,高铁路基、道床的位移变化规律。室内模型试验结果表明:盾构隧道施工中采用管幕工法加固后复合地基正上方的地表沉降最大值减小28.6%,采用袖阀管注浆加固后减小18.0%,并且采用两种加固措施后的CFG桩最大附加轴力均减小20%以上。因此,在隧道掘进过程中采用一定加固措施,可改善围岩稳定性,其中管幕工法加固效果更为显著。数值模拟分析表明:采取管幕工法加固施工与不采取加固措施相比,路基最大沉降量减少33.78%,道床最大沉降量减少45.08%。因此,管幕工法加固能够有效减小对既有高铁路基的影响。

    2024年02期 v.68;No.747 126-134+142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2576K]
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  • 建筑物下矿山法地铁隧道盾构接收关键技术研究

    胡瑞青;

    建筑物下方常规矿山法地铁隧道盾构接收无地面注浆加固及井点降水条件,为避免地表及建筑物变形过大且确保盾构接收无水条件,提出超前大管棚+两道端头墙+洞内回填砂浆+洞内潜埋井降水的盾构接收方案。以成都地铁5号线科园站—九兴大道站区间建筑物下矿山法地铁隧道盾构接收工程为背景,运用有限元方法分析研究建筑物下矿山法地铁隧道盾构接收地表及建筑物的沉降变形规律,并辅以现场实测手段验证。研究结果表明:基于洞内回填砂浆体及潜埋井降水的盾构接收方案地表沉降极值为3.81 mm,小于地表沉降控制值,且距矿山法隧道端头墙约35 m范围盾构掘进对地表沉降影响显著,施工期间应加强监控量测;盾构接收段正上方建筑物沉降极值为8.52 mm,亦小于建筑物沉降控制值,地表及建筑物沉降极值均位于盾构隧道轴线正上方,且现场实测值与计算值基本吻合,该洞内盾构接收技术方案合理可行且安全可靠。

    2024年02期 v.68;No.747 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2224K]
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  • 基坑免降水开挖的组合式冻结法支护工艺研究

    张松;岳祖润;卢相忠;张庆武;孙铁成;胡田飞;亓源水;张俊洋;

    近年来,随着地下水资源保护力度的不断增大,对基坑工程进行免降水开挖的需求愈加紧迫。为解决富水地层基坑工程施工中的免降水问题,提出一种新的基坑支护方法:传统悬挂式止水帷幕与水平冻土止水帷幕相结合的“组合式冻结法”。根据以往市政工程中的冻结法施工经验,总结组合式冻结法的施工流程,提出泄压孔、温度限位孔和局部冻结技术相结合的冻胀控制措施,以及利用冻结管嵌入地连墙的界面区强化措施。通过模型试验对组合式冻结法的可行性进行验证,试验结果表明,组合式冻结法可以有效实现基底的支护,在冻结薄弱环节临时竖井、地连墙附近冻结壁承载能力满足设计要求;观测发现地层冻结对地连墙强度和变形无明显影响。

    2024年02期 v.68;No.747 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1905K]
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  • 盾构隧道缓和曲线段管片组合轴线拟合计算方法

    张明聚;谢剑楠;李鹏飞;王晓;

    盾构隧道在缓和曲线部分存在管片拼装问题,因缓和曲线线型复杂,管片拼装点位多变,一直是施工过程中的一个难题。基于错缝拼装要求与楔形管片特点,提出一种在平面范围内,利用循环计算与误差控制的条件判定,综合比选标准环与楔形环组合,完成每环管片拼装施工,最终拟合出既满足规范与控制指标,又可保证线型较为均匀的管片拼装轴线的管片施工设计方法与验证方法。并根据实际工程需要,提出最大允许偏差控制方法和缓圆点附近的管片拼装优化措施,结合珠海市珠机线湾仔北站—湾仔站区间盾构隧道实例,证明了此方法的准确性与适用性,为缓和曲线上控制管片拼装质量提供理论依据。

    2024年02期 v.68;No.747 150-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K]
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  • 密贴下穿既有地铁车站的新建通道拆撑影响分析

    曹攀;章慧健;杨宇杰;张帅;郭宏博;

    依托成都地铁8号线倪家桥站零距离密贴下穿既有地铁1号线倪家桥车站工程,采用数值模拟方法对比分析“先施作二衬再拆撑”和“先拆撑再施作二衬”对既有和新建结构的力学差异,并基于“先拆撑再施作二衬”工况进一步分析拆撑方案,最后通过实测现场实施的“先施作二衬再拆撑”工序下的既有车站底板沉降数据验证相关结论。研究结果表明:“先施作二衬再拆撑”既有车站弯矩及沉降、新建通道初支弯矩及二衬沉降变化不明显;“先拆撑再施作二衬”对于既有车站及新建通道影响则较为显著,一次性全部拆撑后既有及新建结构弯矩沿断面分布形态变化明显,在结构沉降方面,拆撑后既有车站及新建通道初支最大沉降突变量分别达4.86,7.30 mm;“先拆撑再施作二衬”工况下,采用顺序拆撑与跳仓拆撑,最不利部位出现在下穿通道纵向中部,跳仓拆撑引起新建通道初支沉降量大于顺序拆撑,但其施工效率更高,具体拆撑方式应根据施工安全控制标准及经济性要求合理选择。

    2024年02期 v.68;No.747 158-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 2547K]
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  • 上软下硬地层隧道盾构施工地表沉降影响因素及规律研究

    袁侨蔚;刘远明;欧洵;黄城;李应肖;

    为研究盾构隧道穿越上软下硬地层时,开挖面内不同土岩厚度比对地表沉降的影响,以贵阳轨道交通3号线某区间隧道为工程背景,保持隧道埋深和双线隧道间距不变,建立7种工况下的三维有限元模型,通过与实测数据对比分析得到沉降规律,并利用双线隧道的44组地表沉降数据,拟合出适用于当地复合地层的Peck分段公式。研究结果表明:从整体看,数值模拟的沉降曲线均为W形,地表最大沉降位于先行隧道上方;穿越红黏土层时地表更易受到扰动而产生不均匀沉降,随着土岩厚度比的减小,模拟曲线对称性增强,左右隧道的沉降差缩小,整体沉降值基本表现为减小趋势;总结土岩厚度比与修正系数的关系,图表显示Peck分段公式能较好地预测贵阳上软下硬地层的沉降规律。

    2024年02期 v.68;No.747 167-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2346K]
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电力/电气化

  • 基于分块重构GAN的铁路隧道漏缆卡扣缺陷检测

    李毅;许知建;王逸涵;杨前;李柏林;

    由于铁路通讯漏缆卡扣结构模糊、背景差异小、类型多样且数据分布复杂,因此卡扣的缺陷检测仍具有挑战性。针对现有的CNN网络对缺陷数据分布敏感问题,引入非监督学习式的GAN网络,并提出基于分块重构GAN的卡扣缺陷检测算法。首先,采用经典的YOLOv5-M模型截取漏缆卡扣图像;然后,以现有的Skip-GANomaly网络为基础,采用分块去除的方式拆分卡扣图像,将卡扣特征离散化的同时也增加了样本的容量,缓解了Skip-GANomaly在缺陷卡扣重构中的过拟合问题;此外,提出采用余弦相似度计算卡扣重构前后图像的相似度分数,以此判定卡扣是否存在缺陷。选取综合巡检车采集到的漏缆卡扣数据集进行实验,结果表明,本文提出的算法对多类型卡扣缺陷识别的AUC值达到了0.961,比Skip-GANomaly算法提高了3%。此外,可视化的结果表明,与其他两种经典的异常分数相比,采用基于余弦相似度方法能够更好地区分缺陷和正常卡扣。

    2024年02期 v.68;No.747 176-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 2317K]
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通信/信号

  • 基于多源数据的铁路5G-R运用质量评估系统设计

    梁轶群;李辉;欧阳智辉;王文华;

    铁路5G-R网络性能监控和故障排查技术研究是提升5G-R运用水平的重要手段,针对各类网络性能数据获取困难、铁路管理和技术人员对于5G-R网络运用质量关注的颗粒度不同、智能化手段支撑不足、缺乏系统级网络性能评估体系设计等问题,探究如何充分利用多源数据建立5G-R网络性能智能化评估系统以支撑智能铁路发展成为迫切需要。深入分析DPI、Uu接口、网管北向接口、路测等用于评估的数据源的特点和构成,并介绍各类数据的获取方法。提出基于劣化度理论的5G-R总体健康状态判断思路,并利用机器学习技术对网络异常和故障进行分析。在以上关键技术研究的基础上,提出基于微服务的5G-R运用质量评估系统架构。针对5G-R运用质量评估开展的关键技术研究和系统架构设计可为未来5G-R运维支撑系统研发提供技术支持。

    2024年02期 v.68;No.747 185-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 2304K]
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铁路客站

  • 地铁车站嵌套式隔振柱的动力特性分析

    王智弘;金浩;夏瑞萌;顾兴宇;

    为减小车辆-轨道系统产生的竖向振动波通过站台柱传递到车站上部结构,研发了一种地铁车站嵌套式隔振柱。以雄安至北京大兴国际机场快线(R1线)金融岛站为研究背景,在站台柱下部设置异形U状嵌套式钢结构,于嵌套结构间隔处设置橡胶减振柱,进行模态分析以及频域下的加速度传递率分析。研究结果表明:嵌套式隔振柱较传统站台柱在0~200 Hz频率范围内增加了97个隔振频率点,实现了60%以上频率的隔振效果;适当提高异形U状嵌套钢结构底部长宽比、中部支撑宽度以及降低橡胶减振体截面半径会带来基频下隔振性能的提升。以异型U状嵌套式钢结构为主设计的隔振柱能够有效降低地铁车辆-轨道系统产生的竖向振动传递。

    2024年02期 v.68;No.747 192-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
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  • 基于全龄友好目标的铁路客站无障碍设计研究

    赵世磊;

    国内以往的铁路客站一般按规范基本要求进行无障碍设计,从建成后的实际效果来看,人群覆盖范围和友好度尚显不足,为提高铁路客站无障碍设施的可用性、便利性,需对铁路客站无障碍设计的诸多关键点进行创新。通过对铁路旅客群体的分类研究,建立了以六大系统为核心的铁路旅客无障碍功能需求矩阵,提出了全龄覆盖的铁路客站通用无障碍设计理念;结合雄安站的工程实践,在对旅客使用需求、精神需求分析的基础上,从友好目标导控的无障碍细节设计、智能引领的无障碍卫生间设计、艺术集成的无障碍空间设计3个方面,提出了具有普遍适用性的全龄友好铁路客站无障碍设计新方法,为现代铁路客站无障碍设计进行开拓性的探索,可有效提升铁路客站的无障碍环境品质。上述成果方法可为新时代铁路客站无障碍环境建设提供指引。

    2024年02期 v.68;No.747 199-203+210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K]
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环境工程

  • 地铁运行引起的环境振动变化规律及其主要成因分析

    苏立勇;邬玉斌;滕忻利;曾钦娥;刘巍;宋瑞祥;

    为分析地铁运行引起的环境振动变化特征及其主要成因,对北京某地铁沿线地表振动、隧道壁源强展开现场测试,统计全天所有列车的振动样本数据,对比分析不同车次、不同断面的振动变化规律,总结引起环境振动值离散变化的主要原因。结果表明:(1)列车通过时地表测点的振级差异最大可达到14.6 dB,离散程度大,虽然所采集20趟车的振级平均值满足了标准限值要求,但仍有30%~50%的振动值超过了标准限值;(2)隧道壁源强的差异达到22.1 dB,其原因为当天所有列车中存在5辆车的车辆状态存在异常,主要表现为车轮不圆顺,引起的隧道壁最大Z振级平均值达到了90.6 dB;(3)同一列车通过不同断面时,隧道壁振级变化显著,且与车辆状态存在显著关联,当车轮存在显著不圆顺时,不同断面的隧道壁振级差变化更为显著,最大可达到10.7 dB,是“普通车辆”的2倍,表明车轮及轨道状态的变化进一步改变了轮轨耦合作用,加剧了地铁运行引起的环境振动水平;(4)对“异常车辆”的进行车轮镟修后,地表的振动水平得到了有效降低,振级均降到了70 dB以下。

    2024年02期 v.68;No.747 204-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 2150K]
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  • 中铁工程设计咨询集团有限公司

    <正>企业简介中铁工程设计咨询集团有限公司(简称“中铁设计”)始建于1953年2月,前身是铁道部专业设计院,2004年7月改制重组,注册为现名。是集工程规划、勘察、设计、咨询、总承包、监理、产品和科研开发于一体的特大型综合勘察设计咨询企业,是世界500强企业——中国中铁股份有限公司的控股子公司,注册资本7.3亿元人民币。2017年5月,作为国务院国资委中央企业首批十户员工持股试点企业之一,中铁设计以增资扩股方式成功完成了员工持股及同步混合所有制改革。中国中铁股份有限公司控股,中铁设计骨干员工、1家战略投资者参股。

    2024年02期 v.68;No.747 211-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K]
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