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浅埋暗挖隧洞下穿高速公路路基沉降控制

清华大学学报（自然科学版） 2024年第7期64卷 1252-1263页

作者：李建贺许然高仝欧阳林杨正基长江勘测规划设计研究有限责任公司水利部水网工程与调度重点实验室武汉430010 云南省滇中引水工程建设管理局昆明650032

浅埋大跨度隧洞在软弱地层中下穿高速公路施工引起的路基沉降,一直都是地下工程设计和施工面临的突出技术难题之一。该文依托滇中引水工程香炉山隧洞,采用现场监测和数值模拟的方法,对隧洞下穿高速公路施工中的地表沉降、围岩变形控制... 详细信息

浅埋大跨度隧洞在软弱地层中下穿高速公路施工引起的路基沉降,一直都是地下工程设计和施工面临的突出技术难题之一。该文依托滇中引水工程香炉山隧洞,采用现场监测和数值模拟的方法,对隧洞下穿高速公路施工中的地表沉降、围岩变形控制方案及过程进行探讨,分析隧洞开挖过程中顶拱和路基的沉降变形规律及其影响因素。研究结果表明:浅埋大跨度隧洞掌子面前方围岩预收敛变形在顶拱总沉降变形中占比较高,施作掌子面超前支护,以减小掌子面挤出变形和前方围岩的预收敛变形,对提高围岩稳定性、降低地表沉降作用显著;相比加强支护参数,改善施工工艺对控制路基沉降的效果更为明显,优化后的四台阶工法通过“预留核心土、临时仰拱+竖撑支护、同台阶左右错开”等方式,有效约束围岩变形和应力释放,充分调动支护结构的承载性能,取得了较好的应用效果。研究结果可为类似复杂条件下,隧洞下穿高速公路施工提供参考。

关键词：隧洞浅埋暗挖下穿高速公路结构安全路基沉降

基于AUKF的可穿戴式设备用锂离子电池SOE在线估计方法

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储能科学与技术 2024年第5期13卷 1688-1698页

作者：柳明贤李继标唐炳南杨毅肖仁鑫云南电网有限责任公司丽江供电局云南丽江674100 云南电网有限责任公司丽江古城供电局云南丽江674199 昆明理工大学交通工程学院云南昆明650500

可穿戴式设备(wearable devices,WDs)体积小、工作时间长,在工业监测等领域应用越来越广泛。锂离子电池为WD上电子设备提供能量,其准确的能量状态(state of energy,SOE)在线估算对WDs的电源实时管理与延长设备寿命有重要影响。传统的基... 详细信息

可穿戴式设备(wearable devices,WDs)体积小、工作时间长,在工业监测等领域应用越来越广泛。锂离子电池为WD上电子设备提供能量,其准确的能量状态(state of energy,SOE)在线估算对WDs的电源实时管理与延长设备寿命有重要影响。传统的基于模型的估算方法需要离线获取SOE与开路电压(open circuit voltage,OCV)的关系,实验时间长,不能适应实际工况变化,难以在线实施,本工作提出一种基于开路电压(opencircuit voltage,OCV)在线辨识的可穿戴式设备用锂离子电池SOE在线估算方法。首先基于锂离子电池的一阶RC模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法(forgetting factor recursive least squares,FFRLS)在线辨识电池OCV等参数。分析了WDs运行负载变化特征,构建了WD运行工况和参数辨识工况,并开展锂离子电池实验。结合WDs工作负载特性,研究了开路电压和端电压的关系,在线获得OCV与SOE的关系曲线。采用无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman filter,AUKF)算法实现SOE的在线估计,与传统通过离线实验获得OCVSOE关系的方法进行了对比。研究结果表明,所提的SOE在线估算方法具有较好的精度,并在不同的SOE初始值时具有较好的鲁棒性。

关键词：可穿戴式设备 SOE估算 OCV在线辨识自适应无迹卡尔曼滤波

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岩石隧道掘进机不良地质施工处置技术

铁道建筑 2024年第3期64卷 100-105页

作者：邢宇翔王建锋范磊姚志刚方勇文建华晏佳斌西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 云桂铁路云南有限责任公司昆明650011

岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)凭借其高效优质、作业安全等特点在铁路、公路、地铁、水利水电等领域广泛应用,在普通地质环境下推广顺利。复杂地质环境下致灾源多,如硬岩岩爆、软岩大变形、断层破碎带、涌水突泥等不良地质... 详细信息

岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)凭借其高效优质、作业安全等特点在铁路、公路、地铁、水利水电等领域广泛应用,在普通地质环境下推广顺利。复杂地质环境下致灾源多,如硬岩岩爆、软岩大变形、断层破碎带、涌水突泥等不良地质使TBM施工频繁出现围岩坍塌、支护失效、卡机淹井、设备损伤等问题。本文结合工程案例,从超前主动加固、注浆及锚固、管片支护、撑靴加固4个方面总结现有施工技术,以应对TBM穿越不良地质导致的刀盘卡机、护盾抱死、初期支护变形过大、撑靴打滑等问题,提升TBM在不良地质环境下的适应能力,为类似工程提供参考。

关键词：铁路隧道岩石隧道掘进机施工技术卡机注浆及锚固技术钢管片支护撑靴加固

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基于激光扫描的机场道面板角高程测绘方法

测绘通报 2024年第8期 155-159页

作者：韩利斌侯至群李照永魏保峰熊建华云南机场集团有限责任公司云南昆明650051 昆明市测绘研究院云南昆明650051

在机场不停航施工建设过程中,道面板角高程施测具有精度要求高、作业时长短、环境管理要求严等特点,本文通过高程控制网的优化布设、基于控制网图形强度因子的三维激光扫描点云配准处理、内插拟合板角高程的方法进行施测。经试验验证,... 详细信息

在机场不停航施工建设过程中,道面板角高程施测具有精度要求高、作业时长短、环境管理要求严等特点,本文通过高程控制网的优化布设、基于控制网图形强度因子的三维激光扫描点云配准处理、内插拟合板角高程的方法进行施测。经试验验证,该方法能有效克服上述困难,且测量结果可靠、精度稳定,为机场或类似工程项目的板角类精密高程施测提供了一种先进可靠的技术方法。

关键词：不停航施工道面板角三维激光高程测绘先进高效

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铁路三维电子沙盘搭建及其应用研究

铁道标准设计 2024年第8期68卷 50-57页

作者：赵亮亮董凤翔黄旎诗中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

为解决目前铁路行业电子沙盘存在的表达方式不一、应用内容单一、数据泄露风险大、数据加载效率低等问题,研究海量地理地质及BIM模型的数据处理、管理和应用方法,建立以BIM+GIS为技术核心的标准化电子沙盘,从而更好地服务于铁路设计和... 详细信息

为解决目前铁路行业电子沙盘存在的表达方式不一、应用内容单一、数据泄露风险大、数据加载效率低等问题,研究海量地理地质及BIM模型的数据处理、管理和应用方法,建立以BIM+GIS为技术核心的标准化电子沙盘,从而更好地服务于铁路设计和建造。根据鲁南高铁、拉林铁路、成渝中线高铁等项目实践总结,在中国铁路BIM联盟和国铁集团相关标准基础上提出了面向电子沙盘应用的地形、影像、BIM模型、专题图的数据制作标准,从坐标转换、数据转换、数据切片、知识图谱建立、模型发布、前端数据汇集的方法完成了电子沙盘的搭建。最后,在电子沙盘中实现了百公里级、多专业数据的在线高效组织和管理,提出的方法和标准适用于铁路设计、建设过程的管理和分析应用。

关键词：铁路 BIM GIS 智能化电子沙盘专题图高效组织

基于拟蒙特卡洛法的隧道超欠挖体积精确计算研究

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武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：解玄张晓平唐少辉裴玉良李德宏赵桐远刘银李玉生武汉大学土木建筑工程学院中国铁建昆仑投资集团有限公司中铁建云南投资有限公司 4. 蜀道投资集团有限责任公司江西省交通投资集团项目建设管理公司

精确测定隧道超欠挖体积是优化爆破参数、控制隧道质量和评估施工安全的重要手段。然而，现有的隧道超欠挖测量方法效率低、误差大，难以满足信息化快速可靠作业需求。为了准确获取隧道开挖轮廓点云模型，提高隧道超欠挖体积测量精度和... 详细信息

精确测定隧道超欠挖体积是优化爆破参数、控制隧道质量和评估施工安全的重要手段。然而，现有的隧道超欠挖测量方法效率低、误差大，难以满足信息化快速可靠作业需求。为了准确获取隧道开挖轮廓点云模型，提高隧道超欠挖体积测量精度和效率，分析了三维激光扫描和近景摄影测量技术获取隧道点云的适用性，提出了精确计算隧道超欠挖体积的采样法。通过采用低差异序列生成采样点，依据采样点比例计算超欠挖体积，具有更高的精度和鲁棒性。依托西山营隧道开展超欠挖体积分析发现：使用三维激光扫描技术获取隧道点云无需依赖参照物和外部光源，点云数据采集效率和质量更高；较之于四面体剖分法和体元累加法，采样法计算效率仅稍低于四面体剖分法，但计算精度大幅提高；在隧道超欠挖体积计算中，采样法平均偏差为-0.35 m3，方差为0.19，可以较好地满足工程现场实际需求。

关键词：超欠挖计算拟蒙特卡洛法三维激光扫描采样法

F5G技术在滇中引水工程通信网络中的应用研究

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人民长江 2024年

作者：范璐璐潘金鹤麦珊珊王凌航吴帆李奕柏云南省滇中引水工程有限公司云南省滇中引水工程建设管理局中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司融通地产(云南)有限责任公司

通信系统作为基础支撑网络，对引调水工程的智慧化运行管理具有关键作用。为解决数字孪生时代引调水工程通信网络所面临的诸多问题，满足其对通信网络的传输需求，我们提出利用F5G技术来提升工程通信网络的承载能力，并通过OSU和全光PO... 详细信息

通信系统作为基础支撑网络，对引调水工程的智慧化运行管理具有关键作用。为解决数字孪生时代引调水工程通信网络所面临的诸多问题，满足其对通信网络的传输需求，我们提出利用F5G技术来提升工程通信网络的承载能力，并通过OSU和全光PON两种关键技术来构建引调水工程通信网络。以滇中引水工程为研究对象，从网络架构、网络节点和组网方式三个方面，全面系统地部署了工程通信网络，并根据实际业务承载需求，提出了F5G+多网融合、F5G+远程控制、F5G+融合通信和F5G+通感一体化四种应用场景。研究结果显示，F5G技术能够有效解决传统通信网络在承载新业务方面存在的业务与网络不匹配、智能性不足等问题，实现滇中引水工程数字孪生业务的智慧化承载。本研究为构建高速、灵活、智能和安全引调水通信网络提供了技术思路和方法，可为数字孪生时代引调水工程建设提供借鉴。

关键词：第五代固定网络(F5G) 光业务单元(OSU) 无源光纤网络(PON) 引调水工程全光网络

基于BIM的高铁大跨连续刚构拱组合桥施工控制可视化系统研究与应用

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铁道标准设计 2024年

作者：张丽萍王凯波王力王征王广西成铁路客运专线陕西有限责任公司兰州交通大学土木工程学院

连续刚构拱组合铁路桥是一种具有复杂结构形式和施工工序繁多的桥梁类型。为实现对该类型桥梁施工过程的全面监控和管理，以目前在建最大跨境无砟轨道高墩大跨连续刚构拱组合体系桥为背景，阐述了BIM技术在该领域取得的研究成果，通过BI... 详细信息

连续刚构拱组合铁路桥是一种具有复杂结构形式和施工工序繁多的桥梁类型。为实现对该类型桥梁施工过程的全面监控和管理，以目前在建最大跨境无砟轨道高墩大跨连续刚构拱组合体系桥为背景，阐述了BIM技术在该领域取得的研究成果，通过BIM技术对连续刚构拱组合梁桥进行参数化建模、施工动态模拟，以Visual Studio 2022作为开发平台开发了线形与应力监控系统，系统包含数据管理、测点设计、接口设计、模型应用等四大功能模块对施工监控数据进行有效管理。研究结果表明：采用基于BIM数据驱动的参数化建模技术，提高了建模效率和准确性。桥梁线形数据的可视化表达简化了监控数据与设计值的对比工作，可视化模拟施工工况和动态预警提示功能为桥梁线形的发展规律分析提供参考。实现了监测数据与桥梁BIM模型的关联，方便数据存储和查找，同时可以直观地比较实测值与理论值的误差是否超限，简化了监测数据统计和对比工作。该软件系统为铁路桥梁工程的设计、施工和监测提供了有力支持。

关键词：刚构拱桥铁路桥 BIM 参数化建模施工动态模拟可视化预警

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桥墩温度变化对桥上道岔动力特性的影响

铁道标准设计 2024年第1期68卷 51-57页

作者：徐浩林红松曹保潘自立广州航海学院土木与工程管理学院广州510725 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

道岔是铁路线路的薄弱环节,是影响行车平稳性与安全性的关键设备。随着我国西南山区铁路的建设,不可避免出现大量高墩大跨桥梁,温度作用下相邻高墩差将引起轨道不平顺,从而影响桥上无砟道岔的动力特性。为研究温度作用下相邻桥墩高度差... 详细信息

道岔是铁路线路的薄弱环节,是影响行车平稳性与安全性的关键设备。随着我国西南山区铁路的建设,不可避免出现大量高墩大跨桥梁,温度作用下相邻高墩差将引起轨道不平顺,从而影响桥上无砟道岔的动力特性。为研究温度作用下相邻桥墩高度差对连续梁上道岔动力特性的影响规律,以某(40+56+40)m变宽连续梁上18号道岔为研究对象,采用UM软件和ANSYS联合仿真,建立列车-道岔-桥梁耦合系统动力学模型,研究温度作用下桥墩变形引起的轨道变形对道岔动力特性的影响规律。结果表明:桥墩升降温对钢轨竖向变形影响较大,当相邻桥墩高度差为29.5 m,桥墩温度变化为30℃时,钢轨最大竖向变形为20.97 mm,出现在桥墩最高处;桥墩高差仅对车体垂向振动加速度有影响,对轮轨力、车辆安全性、平稳性和道岔变形基本无影响;桥墩升温30℃时,高速列车以385 km/h速度直向通过道岔时车体振动加速度从0.05 m/s^(2)增大至0.13 m/s^(2),高速列车以90 km/h速度侧向通过道岔时加速度从0.04 m/s^(2)增大至0.10 m/s^(2);桥墩降温30℃时,高速列车以385 km/h速度直向通过道岔时车体振动加速度从0.05 m/s^(2)增大至0.12 m/s^(2),高速列车以90 km/h速度侧向通过道岔时加速度从0.04 m/s^(2)增大至0.10 m/s^(2);当相邻桥墩高度差为29.5 m时,桥上无砟道岔系统的动力特性指标均满足规范限值要求。

关键词：高速铁路桥墩高差道岔连续梁动力学模型动力特性