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重庆油溪长江大桥760 m钢箱梁悬索桥设计

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桥梁建设 2019年第4期49卷 86-90页

作者：文强陈应陶中铁第一勘察设计院集团有限公司

重庆油溪长江大桥建设条件极其复杂,跨江涉铁,且位于山区陡坡地段,综合考虑地形条件、行洪、通航及环保要求,该桥主桥采用760m钢箱梁悬索桥一跨跨越长江。加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁,中心线处梁高3m(内高),梁宽30m(含风嘴),... 详细信息

重庆油溪长江大桥建设条件极其复杂,跨江涉铁,且位于山区陡坡地段,综合考虑地形条件、行洪、通航及环保要求,该桥主桥采用760m钢箱梁悬索桥一跨跨越长江。加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁,中心线处梁高3m(内高),梁宽30m(含风嘴),标准节段长15m。桥塔采用斜腿门式框架混凝土结构,设置上、下2道横梁,北岸桥塔采用不等高塔柱以适应地形,桥塔均采用灌注桩基础。北岸采用隧道式锚碇,位于深挖方路堑内;南岸采用重力式锚碇。主缆计算跨径为(210+760+240)m,每根主缆由112股91根直径5.0mm、强度1770MPa的预制镀锌平行钢丝组成,边跨不设吊索。对全桥进行整体计算,结果表明各项性能指标均满足规范要求。

关键词：悬索桥高速公路桥扁平钢箱梁门式框架桥塔隧道式锚碇重力式锚碇主缆结构设计

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大风区高速铁路新型防风设施研究

中南大学学报（自然科学版） 2012年第2期43卷 756-762页

作者：李鲲中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043

兰新（甘肃兰州—新疆乌鲁木齐）第二双线是世界上1条已建成的最长高速铁路,也是世界首条穿越大风区的高速铁路,线路穿越大风区最大瞬时风速达64 m/s,严重威胁列车运行安全,针对既有防风设施（主要为挡风墙）难以满足大风条件下防止列... 详细信息

兰新（甘肃兰州—新疆乌鲁木齐）第二双线是世界上1条已建成的最长高速铁路,也是世界首条穿越大风区的高速铁路,线路穿越大风区最大瞬时风速达64 m/s,严重威胁列车运行安全,针对既有防风设施（主要为挡风墙）难以满足大风条件下防止列车倾覆、保护受电弓和接触网安全及防沙等要求,提出一种新型防风设施即防风走廊,并通过数值计算、风洞试验、动模型试验等方法进行系统研究。研究结果表明：在防风走廊的防护下,动车组的倾覆力矩是无防风设施时的1%-2%,是有挡风墙时的4%左右;接触网处的风速度仅为环境风速的6%左右;半封闭防风走廊开口处的最大速度仅为6.08 m/s;而走廊内部和动车组表面的压力变化表明半封闭走廊更具优势,不会附带产生隧道空气动力效应等不利影响。这说明防风走廊既能实现对列车和接触网综合防护,兼具防沙功能,同时也不会产生隧道空气动力效应等不利影响,作为一种新型高等级铁路防风设施具有应用推广价值。

关键词：防风走廊数值模拟风洞试验动模型试验倾覆接触网

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水平岩层隧道超挖原因及合理超挖数量分析

铁道工程学报 2018年第4期35卷 75-80页

作者：王飞赵晓勇马宏韬中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:蒙华铁路蒙陕段存在水平岩层,多为粉砂岩夹薄层泥岩,层状构造,层间结合差,节理裂隙发育。水平岩层段隧道施工时拱部水平节理岩隙处易发生掉块剥落,开挖找顶、排险作业后常表现为不规则矩形或平顶;仰拱开挖后基底清理时顺水平... 详细信息

研究目的:蒙华铁路蒙陕段存在水平岩层,多为粉砂岩夹薄层泥岩,层状构造,层间结合差,节理裂隙发育。水平岩层段隧道施工时拱部水平节理岩隙处易发生掉块剥落,开挖找顶、排险作业后常表现为不规则矩形或平顶;仰拱开挖后基底清理时顺水平节理剥离,岩块脱落较严重,开挖轮廓墙脚"弧形位置"处超挖严重。现场实测超挖量远超规范允许值,导致隧道开挖、出渣运输及超挖回填等数量不同程度增加,因此有必要针对水平岩层段隧道超挖回填的合理数量进行分析研究。研究结论:(1)水平岩层隧道的超挖与爆破作业扰动、开挖应力释放、地下水影响、隧道不同部位、洞身围岩强度及施工方法等均有关;(2)结合大量现场写实与测量数据,采用数理统计分析方法,遵循实事求是原则,扣除施工误差影响,得到了隧道在Ⅱ～Ⅴ级围岩拱部/边墙/仰拱(底板)各部位、有水/无水工况条件下,更加贴近现场实际的、合理的超挖及回填数量;(3)本研究结果可为水平岩层条件下隧道设计、现场施工、验工计价等提供一定的借鉴和指导,也可为同类型地质条件下隧道施工定额的研究提供参考。

关键词：水平岩层层状构造节理裂隙超挖回填现场写实数理统计

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兰新高铁风区桥梁关键技术研究

铁道工程学报 2018年第5期35卷 13-17,82页

作者：何涛中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:兰新高铁经过的百里风区、三十里风区是我国乃至世界上铁路风灾最严重的地区之一,强风下列车的运行安全、舒适、准时问题十分突出。与普速铁路相比,高速铁路列车速度快、轴重轻,在横向强风作用下容易发生倾覆,同时高速运行的... 详细信息

研究目的:兰新高铁经过的百里风区、三十里风区是我国乃至世界上铁路风灾最严重的地区之一,强风下列车的运行安全、舒适、准时问题十分突出。与普速铁路相比,高速铁路列车速度快、轴重轻,在横向强风作用下容易发生倾覆,同时高速运行的列车气动力远大于普速铁路。为满足修建兰新高铁要求,需在桥梁上安装挡风结构,本文对高速铁路设挡风结构后的桥梁及列车处空间风场变化规律和列车、桥梁运营安全性进行研究,以期获得挡风结构设置参数,选择适用于大风区的桥梁梁型及桥梁挡风结构形式,并提出强风下列车运营安全限速值建议。研究结论:(1)简支箱梁横向刚度大,能适用于单、双侧及骨架贯通双侧挡风结构设置需要;组合T梁采用4片T梁布置形式,能适应单、双侧挡风结构形式,工程造价最优;(2)槽形梁将梁体与挡风结构组合使用,能较好适用于百里风区;(3)确定了挡风结构最佳高度为4 m,开孔率为20%;单侧4 m或双侧4 m的挡风结构挡风效果较好,可满足桥梁动力性能及车辆运行安全、舒适的要求,性价比高;(4)Ⅰ型挡风结构适用的环境风速为50 m/s,Ⅱ型和Ⅲ型挡风结构适用的环境风速为60 m/s,Ⅳ型和Ⅴ型挡风结构适用的环境风速为60 m/s;(5)本研究结论可为高速铁路列车安全及防风工程的计算和设计提供参考。

关键词：高速铁路挡风结构设置参数 16m槽形梁

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拱顶空洞对浅埋暗挖隧道的影响及其防制

铁道工程学报 2020年第2期37卷 63-68页

作者：赵文强中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:在城市地铁修建中,空洞的存在往往会加剧地层的变形,甚至引起坍塌事故的发生。在隧道开挖扰动下,探究空洞存在对地层稳定性产生的影响,可以为施工过程中事故的防制提供有效的参考。本文依托青岛地铁工程,通过模型试验与三维有... 详细信息

研究目的:在城市地铁修建中,空洞的存在往往会加剧地层的变形,甚至引起坍塌事故的发生。在隧道开挖扰动下,探究空洞存在对地层稳定性产生的影响,可以为施工过程中事故的防制提供有效的参考。本文依托青岛地铁工程,通过模型试验与三维有限元模拟,研究空洞在隧道正上方时,开挖过程中地层的失稳机制,并为解决该地层现象提出合理的控制对策。研究结论:(1)随隧道开挖,拱顶处塌落范围逐渐向上扩大,上方地层空洞会受到扰动,轮廓线逐渐闭合,最后完全消失与隧道拱顶塌落融合,同时空洞的存在会加剧地表的沉降,甚至造成隧道上方地表的贯通式坍塌;(2)采用超前地质预报手段可以有效地确定施工地区地层中不良地质体的位置,通过地面注浆与洞内注浆相结合的方法预防空洞坍塌事故的发生,并通过现场地表沉降实测数据证实了超前地质预报与注浆处治相结合的方法对地层空洞预防控制工作的有效性,可为后期的隧道工程中含空洞地层的治理提供参考。

关键词：空洞隧道沉降超前预报注浆

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兰州地铁黄河隧道设计难点及方案论证

铁道工程学报 2014年第8期31卷 62-67,83页

作者：王飞中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:兰州地铁1号线一期工程2次下穿黄河,为黄河上第一条交通工程类隧道,国内首创。隧道位于兰州市七里河断陷盆地内,属强透水砂卵石地层条件下连续性长距离的穿河隧道工程,建设环境国内罕见。兰州地铁黄河隧道还要考虑线位、车站... 详细信息

研究目的:兰州地铁1号线一期工程2次下穿黄河,为黄河上第一条交通工程类隧道,国内首创。隧道位于兰州市七里河断陷盆地内,属强透水砂卵石地层条件下连续性长距离的穿河隧道工程,建设环境国内罕见。兰州地铁黄河隧道还要考虑线位、车站、临近既有桥梁、下穿河道河堤等诸多因素,具有较大的设计和施工难度。为确保工程顺利实施,应前期充分论证,精心设计,得出最优设计方案,以利于工程建设。研究结论:本文以兰州地铁黄河隧道外部环境为研究基础,通过剖析相关设计难点,得出黄河隧道设计方案。(1)区间采用两条单洞单线隧道,双线同侧上游绕避桥墩下穿河道,间接控制式泥水平衡盾构施工,装配式钢筋混凝土管片,双道防水措施;(2)两穿黄河区间设中间风井、联络通道及废水泵房等附属,综合区间疏散平台、通风竖井、联络通道及防淹门等防灾救援设施,从而形成一整套完善的黄河隧道设计方案;(3)相关设计结论和经验可丰富我国穿江越河类隧道的修建技术,也可为后续类似工程的建设提供借鉴和参考。

关键词：黄河隧道断陷盆地强透水砂卵石层城市地铁下穿施工

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桩板结构路桥过渡段的动力学仿真分析研究

铁道工程学报 2021年第12期38卷 40-44,49页

作者：秦旗中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:在西宝高铁项目路基设计过程中多处采用了埋入式桩板结构,为了判定其与桥梁连接处的过渡段的实际工程表现,对这些过渡段进行动力学仿真模拟计算,并将计算结果与一般传统过渡段进行对比分析。希望这种过渡段设计和仿真计算的方... 详细信息

研究目的:在西宝高铁项目路基设计过程中多处采用了埋入式桩板结构,为了判定其与桥梁连接处的过渡段的实际工程表现,对这些过渡段进行动力学仿真模拟计算,并将计算结果与一般传统过渡段进行对比分析。希望这种过渡段设计和仿真计算的方法能为今后的高铁路桥过渡段设计工作提供借鉴和参考。研究结论:(1)桩板结构过渡段的车体竖向振动加速度、轮轨竖向力、车轮减载率、基床竖向位移和基床表面应力在动力响应过程中均处于较低水平的平稳变化,没有出现过大的突变,具有更好的稳定性;(2)桩板结构过渡段无论是对列车行驶的安全性、乘客感受的舒适性,还是对路基本体结构的作用等方面都有显著的积极效果;(3)动力学特性仿真计算这种方法对于桩板结构过渡段在设计前期的性能评判有很高的可靠性,可为高速铁路路基过渡段设计方案的选择提供借鉴和参考。

关键词：桩板结构耦合动力学有限元仿真过渡段高速铁路

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黔张常铁路环境敏感区铁路选线

铁道工程学报 2016年第10期33卷 10-14,44页

作者：李金城中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:本文结合黔张常铁路工程和环境敏感区的特点,重点对工程穿越湖南龙山印家界省级自然保护区和湖北省咸丰县二水厂野猫河水库饮用水源地两段重要线路路段进行环境比选,旨在选出一条符合技术标准而又环保的铁路线路。研究结论:(1... 详细信息

研究目的:本文结合黔张常铁路工程和环境敏感区的特点,重点对工程穿越湖南龙山印家界省级自然保护区和湖北省咸丰县二水厂野猫河水库饮用水源地两段重要线路路段进行环境比选,旨在选出一条符合技术标准而又环保的铁路线路。研究结论:(1)在充分收集环境敏感区域资料的基础上,在选线时进行多方案比选,线路必须绕避环境敏感区的核心区,当线路无法绕避环境敏感区的缓冲区时,尽量采用对环境影响较小的隧道或桥梁工程;(2)在项目勘察、设计阶段主动与各级政府环保部门沟通,为了使该铁路的环境影响评价与勘察、设计等工作有机结合起来,必须及时申报、办理环保方面的手续,从而合法地推进该铁路的顺利、快速建设;(3)黔张常铁路环境敏感区选线研究的方法,可为日后中西部此类地区的选线提供理论和实践层面的借鉴与参考。

关键词：黔张常铁路环境敏感区铁路选线

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一种新型跨线桥——连续钢箱梁设计

铁道工程学报 2017年第10期34卷 44-49,92页

作者：白全安中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:跨越既有线桥梁的结构选型不但要考虑施工方法、施工进度,更重要的是要考虑下方既有铁路的运营安全。合理的结构选型不但能保证工程顺利完工,同时对下方的线路运营干扰达到最小。连续钢箱梁是一种新型的铁路桥梁结构形式,其封... 详细信息

研究目的:跨越既有线桥梁的结构选型不但要考虑施工方法、施工进度,更重要的是要考虑下方既有铁路的运营安全。合理的结构选型不但能保证工程顺利完工,同时对下方的线路运营干扰达到最小。连续钢箱梁是一种新型的铁路桥梁结构形式,其封闭的结构外形能有效规避施工时杂物坠落,同时具有灵活的配孔条件,且无需临时墩施工,适用于施工空间受限的桥梁,是跨越既有线最优的选择。基于此,本文以大西线联络左线特大桥为工程背景,对钢箱梁的计算方法、温度取值、桥面混凝土断缝方式以及支座处应力集中问题等进行探索。研究结论:(1)按全桥建模和简化计算对全桥进行了计算,并作出了对比;(2)对于不均匀升温,现行规范仅对混凝土箱梁及带混凝土桥面板的钢结构作出了规定,而对钢箱梁结构尚未作出规定,本次设计中参照英国规范BS 5400进行取值;(3)对桥面板混凝土采取部分断开的断缝形式;(4)桥梁支撑处依托底板纵横向加劲肋,在底板支承处局部灌填微膨胀混凝土,钢板与混凝土之间采用密布剪力钉连接,可以充分利用混凝土良好的受压性能及钢材优越的抗拉性能,有效提高该处的支承刚度,显著优化该处的应力分布;(5)该研究成果可为今后同类型桥梁的设计提供参考和借鉴。

关键词：连续钢箱梁跨线桥桥面系桥面混凝土正交异性板挡板温度力