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轨道交通工程中消火栓系统设计关键技术探讨

隧道建设（中英文） 2024年第1期44卷 139-147页

作者：周金忠张美琴范太兴杜金海中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为设计出更加安全可靠、经济合理的轨道交通工程,介绍南京—马鞍山城际铁路(简称宁马线)消火栓系统设计中的一些关键技术及其相对于常规传统设计的优点。首先,在对规范解读及工程经验分析的基础上,首次提出“轨道交通工程中,为了保证消... 详细信息

为设计出更加安全可靠、经济合理的轨道交通工程,介绍南京—马鞍山城际铁路(简称宁马线)消火栓系统设计中的一些关键技术及其相对于常规传统设计的优点。首先,在对规范解读及工程经验分析的基础上,首次提出“轨道交通工程中,为了保证消防安全,消防泵房保护距离尽量控制在2000 m以内”的原则。为了将此理念落实到具体设计中,在本工程中提出一种新的消防供水方案,即“消防供水多方案组合模式”,具体内容为:1)优先选用一站带左右各半个相邻区间的方案;2)当区间长度小于2000 m时,也可以采用一站带一相邻区间方案;3)当区间长度大于4000 m时,在一站带左右各半个相邻区间方案的基础上,在区间风井处设置独立的消防泵房,以保证所有消防泵房的保护距离控制在2000 m以内;4)将各消防泵房的供水单元完全独立。其次,在车站给水水压制式方面,提出2种单路水源高架站的消防供水方案及其适用范围,即:1)室外低压、室内临时高压系统,适用范围为“高架站布置在市政道路一侧,并且车站离市区较近、消防基础设施条件较好,能保证足量消防车及时赶到火灾现场”或“条件特别困难的既有高架车站改造”;2)室内外共用临时高压消防系统,适用范围为“高架站布置在市政道路中央”或“车站离市区较远、消防基础设施条件比较不利,不能保证足量消防车及时赶到火灾现场”。最后,在消防设施布置方面,提出“高架车站室外消防水池、扑救类室外消火栓”的布置原则,其中最重要的2条为:1)室外低压、室内临时高压系统中,当高架站超出消防水池150 m保护半径时,应增设相应的消防水池取水井;2)车站扑救面上布置室外消火栓时,应优先布置在每个高架站出入口附近。

关键词：轨道交通工程消火栓系统消火栓泵房保护距离消防供水多方案组合模式车站给水水压制式室外消防水池

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基于机器视觉的高鲁棒轨道表面缺陷检测方法

铁道工程学报 2024年第5期41卷 11-18页

作者：李栋王睿王烨江周娴崔晓彤北京交通大学北京100044 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

研究目的:为了解决轨道缺陷检测系统在实际自然环境因素干扰下由于鲁棒性下降从而造成决策的不确定性问题,提出一种提高检测系统鲁棒性的方法,首先利用变异算法处理生成多样化的鲁棒训练样本,使模型能够学习适应各种环境扰动和变化,然... 详细信息

研究目的:为了解决轨道缺陷检测系统在实际自然环境因素干扰下由于鲁棒性下降从而造成决策的不确定性问题,提出一种提高检测系统鲁棒性的方法,首先利用变异算法处理生成多样化的鲁棒训练样本,使模型能够学习适应各种环境扰动和变化,然后选择基于YOLOv5的目标检测模型作为轨道缺陷检测器,以满足高精度、实时性的要求,且准确性较高。研究结论:(1)通过变异生成算法,可以生成更多样性的鲁棒训练样本,使模型有更多的样本来学习各种扰动,以此适应各种环境;(2)所选YOLOv5目标检测模型作为轨道缺陷检测器,不仅能满足轨道缺陷检测对检测精度和实时性的高要求,而且即使在训练样本数量有限的情况下,也能凭借其优秀的泛化能力取得良好的检测效果,契合了实际轨道检测场景下对数据获取的困难,展现出较强的适用性;(3)在真实地铁线路上采集轨道巡检数据进行实验,实验结果表明,经过鲁棒重训练的轨道缺陷检测器在扰动数据上的鲁棒性得到了显著的提升,平均准确率提高23.35%,召回率提高32.75%,mAP50提高30.98%,mAP50-95提高19.54%;(4)本研究成果可应用于铁路、地铁等交通领域,有助于保障线路的安全运行。

关键词：目标检测轨道缺陷检测变异生成算法鲁棒重训练

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复杂地质条件下铁路桥梁桩基通用计算方法

中国铁道科学 2024年第2期45卷 72-80页

作者：廖立坚苏伟杨新安王雨权李黎中国铁路设计集团有限公司天津300308 同济大学交通运输工程学院上海201804 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为保障复杂地质环境中铁路桥梁桩基础的结构安全,进一步提升设计质量,提出一种通用的复杂特殊地质条件下桩基计算方法。选择静水、负摩阻力、膨胀土和地震液化土作为4种基本特殊地质,以桥梁桩基设计规范中的m法和单桩承载力计算式为基础... 详细信息

为保障复杂地质环境中铁路桥梁桩基础的结构安全,进一步提升设计质量,提出一种通用的复杂特殊地质条件下桩基计算方法。选择静水、负摩阻力、膨胀土和地震液化土作为4种基本特殊地质,以桥梁桩基设计规范中的m法和单桩承载力计算式为基础,提出它们各自分别作用时的计算方法和综合作用时的耦合效应算法。结果表明:季节冻结深度线、多年冻土上限深度线、中性点深度线和急剧层深度线可作为冰、液态水、冻土、负摩阻力、膨胀土的分界线;该方法在规范基础上增加的计算步骤、计算参数和外载增量可以移植到桩基通用设计程序中,并适用于任意复杂特殊地质条件计算,可为实现该条件下铁路桥梁桩基安全、高效、精细化的计算提供支持。研究成果应用于铁路桥梁设计中,节省桩长约5%、桩身配筋约4%。

关键词：铁路桥梁复杂地质桩基计算冻土上限耦合效应

富水砂层冻结暗挖法C形联络通道设计与工程实践

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隧道建设（中英文） 2024年第S1期44卷 387-395页

作者：王庆礼中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为解决复杂环境和富水砂层中地铁盾构叠落区间C形联络通道安全实施的问题,采用以“先下、后上、再中间”为施工工序的分部暗挖工法和与之匹配的分时间、分区域冻结辅助工法。首先,根据埋深确定各部位的冻结壁厚度及其他主要冻结参数,并... 详细信息

为解决复杂环境和富水砂层中地铁盾构叠落区间C形联络通道安全实施的问题,采用以“先下、后上、再中间”为施工工序的分部暗挖工法和与之匹配的分时间、分区域冻结辅助工法。首先,根据埋深确定各部位的冻结壁厚度及其他主要冻结参数,并对冻土进行试验,取得各层位冻土强度指标;对冻结壁进行强度验算,验算结果满足安全系数要求。其次,合理布置地面垂直及隧道内水平冻结管并采取技术措施减小交叉冻结、冻胀的影响,保证冻结效果。再次,在联络通道各部位预埋注浆管,根据解冻进程,从下至上以“多点、少量、多次、均匀”的方式进行融沉注浆,控制结构和地层沉降。最后,施工期间对冻结壁、结构、地面及周边环境状态进行监测,并根据监测数据对施工进行修正指导。结果表明:采用该冻结暗挖法施工C形联络通道安全可靠,冻结壁强度高、止水性好、冻胀融沉小,结构受力变形及对周边环境的影响均较小。

关键词： C形联络通道分时间分区域冻结分部暗挖施工融沉注浆监控量测

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超高速管道磁浮系统通道规划研究

铁道标准设计 2024年第2期68卷 1-6,14页

作者：张云娇王修华范丁元程婕中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 中国国际工程咨询有限公司北京100048

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... 详细信息

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。

关键词：超高速磁浮系统通道规划高速铁路民航发展战略通达时效目标市场

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公路与市政道路下穿高铁桥梁方案设计研究

中国铁路 2024年第2期 62-68页

作者：王鲁中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

公路、市政道路的大发展,与高速铁路相互交叉的节点工程急剧增加。如何在保证高铁安全的前提下,快速确定最优方案是前期设计阶段的一大难题。以多个下穿工程为依托,采用有限元软件进行三维数值模拟,分析影响高铁桥梁变位的多重因素,对... 详细信息

公路、市政道路的大发展,与高速铁路相互交叉的节点工程急剧增加。如何在保证高铁安全的前提下,快速确定最优方案是前期设计阶段的一大难题。以多个下穿工程为依托,采用有限元软件进行三维数值模拟,分析影响高铁桥梁变位的多重因素,对多种设计方案进行比选分析。综合设计、监测、维修多重控制要求,建议采用监测报警值为限值进行方案设计;路线应尽量选择正交或大角度穿越高铁;路线贴近路面,优选浅挖U型槽方案;开挖较深时,需灵活选择结构形式;顶进工法较开挖现浇更具优势。

关键词：高速铁路高铁桥梁下穿工法墩顶位移

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超高水压超大埋深组合工法水下隧道连接段泄水降压研究

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隧道建设（中英文） 2024年第4期44卷 663-672页

作者：于勇刘文骏傅鹤林胡凯巽中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为解决组合工法施工水下隧道连接段水压力过高引发的仰拱开裂、轨道隆起等结构病害问题,依托深江铁路珠江口隧道开展研究,考虑连接段设置体外泄水洞泄水降压,推导隧道的渗流量及衬砌外水压解析解,并通过退化检验和数值模拟进行验证,对... 详细信息

为解决组合工法施工水下隧道连接段水压力过高引发的仰拱开裂、轨道隆起等结构病害问题,依托深江铁路珠江口隧道开展研究,考虑连接段设置体外泄水洞泄水降压,推导隧道的渗流量及衬砌外水压解析解,并通过退化检验和数值模拟进行验证,对参数的敏感性开展分析,以揭示体外泄水系统工作机制。结果表明:1)推导的公式计算检验效果良好;随着体外泄水洞半径的增大,隧道的渗流量和衬砌外水压力均减小,对泄水降压有一定作用。2)设置体外泄水洞后,注浆圈内的渗水可以直接排出,缩短了原本的渗流路径,降低了对注浆圈的要求,以达到安全经济的效果。

关键词：水下隧道组合工法连接段超高水压体外排水泄水降压

基于BIM技术的城际铁路车站结构设计与算量一体化研究

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铁道标准设计 2024年

作者：郭桃明魏雪吴洋朱仁杰陈俊宇王聚辉石娜深圳铁路投资建设集团有限公司中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院中铁工程设计咨询集团有限公司

目前城际铁路工程计量方式主要是通过CAD图纸结合Excel表格进行手工算量，不仅工作效率低，而且还容易出现数量偏差，难以满足工程成本精细化管控的需求。针对城际铁路工程项目在工程计量工作中存在的信息化程度低、协同性差等问题，以... 详细信息

目前城际铁路工程计量方式主要是通过CAD图纸结合Excel表格进行手工算量，不仅工作效率低，而且还容易出现数量偏差，难以满足工程成本精细化管控的需求。针对城际铁路工程项目在工程计量工作中存在的信息化程度低、协同性差等问题，以城际铁路地下车站结构为例，研究BIM模型所承载的设计数据与工程量数据之间的结构关系。基于工程量计算需求及清单定额规则，梳理BIM模型在计量过程中应具备的信息内容；通过建立基于WBS分解结构的模型编码，应用编码体系将BIM模型与工程量清单层级形成映射关系，同时将模型属性与工程量项目特征描述进行有机结合，为工程计量提供准确的数据保障；利用XML文件作为数据交换桥梁，打通模型与工程量之间的数据壁垒，应用C#、VB编程语言开发形成了基于Revit平台的算量系统。通过深圳某城际铁路车站BIM模型算量应用，自动化导出包含清单编码、清单子目、工程量以及相应项目特征的工程量清单，验证BIM模型导出工程量清单模式的可行性，促进设计阶段到工程计量阶段的信息高效流转，为实现基于BIM的城际铁路工程计量提供了解决思路。

关键词： BIM 铁路车站城际铁路分解结构工程量清单

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灌浆套筒装配式桥墩抗震性能影响因素研究

铁道标准设计 2024年

作者：史修朋中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院

为了更好地适应灌浆套筒装配式桥墩工业化建造，明确该新型墩连接部位关键设计参数对其抗震性能的影响。首先利用拟静力试验与数值分析进行验证，随后通过ABAQUS软件建立精细化装配式桥墩实体有限元模型对桥墩进行低周往复加载数值模拟... 详细信息

为了更好地适应灌浆套筒装配式桥墩工业化建造，明确该新型墩连接部位关键设计参数对其抗震性能的影响。首先利用拟静力试验与数值分析进行验证，随后通过ABAQUS软件建立精细化装配式桥墩实体有限元模型对桥墩进行低周往复加载数值模拟仿真分析。分别从滞回特性、耗能特性和损伤发展等方面评估该装配式墩的抗震性能，与现浇墩进行对比，并探究套筒长度和钢筋直径对其抗震性能的影响。结果表明：试验所得桥墩变形系数与数值模拟所得数据基本接近，最大误差为6.2%，且桥墩最先出现损伤的部位位于灌浆套筒上方区域；现浇桥墩的最易损部位为墩底，而装配式墩的最易损部位为灌浆套筒顶部区域；装配式墩水平极限承载力和耗能能力均大于现浇墩，但残余位移比现浇墩更大，装配式墩水平承载力比现浇墩大6%，但现浇墩达到水平极限承载力的位移比装配式墩大20 mm，现浇墩累积耗散的能量比装配式墩小22.5%，最大残余位移比装配式墩小22.6%；套筒长度由60 mm增至120 mm时，装配式墩的水平极限承载力和耗散的能量分别最大增大10.5%、16.21%，而残余位移则减小17.86%；增大钢筋直径可有效提高装配式墩的水平极限承载力和耗能能力，但残余位移也会变大。

关键词：装配式桥墩抗震性能灌浆套筒套筒长度钢筋直径有限元模型