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高铁大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术

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铁道标准设计 2024年第1期68卷 126-131,154页

作者：胡晶刘建友中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

隧道智能建造技术作为中国“智能铁路”重要组成部分,引领了隧道修建技术的发展方向。为提高隧道施工智能化水平,保证衬砌及断面整体施工质量和使用寿命,以京张高铁八达岭隧道为背景,提出了一系列复杂大断面隧道衬砌智能化建造及质量控... 详细信息

隧道智能建造技术作为中国“智能铁路”重要组成部分,引领了隧道修建技术的发展方向。为提高隧道施工智能化水平,保证衬砌及断面整体施工质量和使用寿命,以京张高铁八达岭隧道为背景,提出了一系列复杂大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术。二衬结构混凝土智能振捣和浇筑技术可实现混凝土的自动化施工,减少现场作业人员50%,降低现场数据记录耗时90%;自主设计了一套以智能温湿控制系统为核心的衬砌智能养护台车,智能控制和调节养护区域内温度和湿度,显著降低人工投入和减少人为质量缺陷,提高施工效率;提出二衬防脱空自动报警、防顶裂技术,有效防止衬砌空洞和开裂的发生,使空洞发生概率由16%降为6%,二衬开裂概率由22%降为8%;衬砌智能化建造及质量控制技术在新八达岭隧道的成功应用,提高了隧道衬砌的施工质量水平和综合管理能力。

关键词：高速铁路隧道工程衬砌智能建造质量控制技术智能养护台车

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大瑞铁路澜沧江大桥设计及关键技术研究

铁道标准设计 2024年第9期68卷 1-9页

作者：任为东徐升桥魏宇金正凯中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

大瑞铁路澜沧江特大桥为双线铁路桥梁,大桥跨越澜沧江峡谷。结合桥位处的地质、地形及运输条件,经过方案比选,最终确定主桥结构为342 m上承式混凝土提篮拱桥,拱肋箱形混凝土截面由钢管混凝土桁架作为劲性骨架。围绕大桥的设计和施工技... 详细信息

大瑞铁路澜沧江特大桥为双线铁路桥梁,大桥跨越澜沧江峡谷。结合桥位处的地质、地形及运输条件,经过方案比选,最终确定主桥结构为342 m上承式混凝土提篮拱桥,拱肋箱形混凝土截面由钢管混凝土桁架作为劲性骨架。围绕大桥的设计和施工技术开展一系列研究,采取梁-板单元模拟拱肋复合截面,对全桥进行静力、动力分析,确保全桥结构在列车活载、风荷载和地震荷载作用下受力安全;采取实体元建立拱肋内填外包钢管混凝土复合截面短柱模型,以全桥计算截面内力做外部荷载进行分级加载,最终确定拱肋拱顶复合截面受力安全系数为2.98,大于2.0;研发二次竖转的新型钢拱肋施工工艺,充分适应陡峭的地势,减少拱肋钢劲性骨架施工期间空中大悬臂状态时间。2022年7月22日,澜沧江大桥开通运营,围绕其开展的系列研究成果得以验证。研究成果中钢管混凝土参数体系与分析方法纳入《铁路桥梁钢管混凝土结构设计规范》;研发拱桥拱肋二次竖转施工新工艺,确保澜沧江大桥每岸质量2500 t的拱肋钢劲性骨架通过二次竖转实现合龙,为后期拱肋混凝土及桥面系的施工奠定基础。

关键词：铁路桥混凝土提篮拱桥钢管混凝土劲性骨架短柱模型二次竖转

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铁路矮塔斜拉桥W形腹板箱梁力学性能分析

铁道标准设计 2024年第5期68卷 68-74页

作者：余鹏焦亚萌中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

W形腹板箱梁具有典型桁式体系受力特征,更符合单索面斜拉桥的受力要求,目前已在公路桥中推广应用。为指导铁路桥相关设计,通过采用有限元软件建立计算模型,对某铁路矮塔斜拉桥W形腹板箱梁设计开展系统分析,研究不同设计参数对箱梁各板... 详细信息

W形腹板箱梁具有典型桁式体系受力特征,更符合单索面斜拉桥的受力要求,目前已在公路桥中推广应用。为指导铁路桥相关设计,通过采用有限元软件建立计算模型,对某铁路矮塔斜拉桥W形腹板箱梁设计开展系统分析,研究不同设计参数对箱梁各板件内力的影响、荷载作用下箱梁截面横向受力性能、以及箱梁截面剪力滞效应。研究结果表明,同梁高、不同斜腹板倾角的铁路W形截面顶板、内腹板均受拉,底板与外腹板均受压;随着边斜腹板倾角减小和内腹板倾角增大,顶板、外腹板轴力变大,内腹板轴力减小,底板轴力则基本不变;根据计算分析得到不同位置处的W形截面在铁路荷载作用下,预应力筋合理的布置方式;剪力滞效应方面,荷载作用下,支点及拉索附近的剪力滞效应较为明显,剪力滞系数约为1.1。通过研究,对铁路荷载作用下该种新型截面形式有了系统全面的认识,合理选择截面参数的同时应考虑剪力滞效应以提高结构经济性。

关键词：铁路桥矮塔斜拉桥 W形腹板箱梁力学性能参数分析剪力滞效应

城市轨道交通用60 kg/m钢轨9号可动心轨辙叉单开道岔设计及检算

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中国铁路 2024年第9期 58-65页

作者：张东风邵壮骆焱中铁工程设计咨询集团有限公司北京 100055

目前城市轨道交通道岔区振动主要来源于固定型辙叉,因此对城市轨道交通用60 kg/m钢轨9号可动心轨辙叉单开道岔提出研发需求,以实现减振能力提升.通过研究9号可动心轨辙叉单开道岔总布置方案,提出道岔全长为30950mm、导曲线半径为200 m... 详细信息

目前城市轨道交通道岔区振动主要来源于固定型辙叉,因此对城市轨道交通用60 kg/m钢轨9号可动心轨辙叉单开道岔提出研发需求,以实现减振能力提升.通过研究9号可动心轨辙叉单开道岔总布置方案,提出道岔全长为30950mm、导曲线半径为200 m的方案;研究设计道岔结构,转辙器尖轨采用60AT2轨型,翼轨采用特种断面翼轨,心轨采用双肢弹性可弯结构,并采用错动装置;以25 kN/mm扣件节点刚度为基础,开展岔区刚度的均匀化设计和计算,最大纵向刚度变化率由140％降至112％.通过进一步对道岔尖轨、心轨转换力进行检算,在正常养护情况下,尖轨第1、2牵引点的理论转换力分别为0.893、2.547kN,心轨牵引点的理论转换力为1.910 kN;以无砟道岔为检算工况对道岔无缝化进行检算,在轨温变化幅度50 ℃范围内,60 kg/m钢轨9号可动心轨辙叉单开道岔的各项指标均满足相关控制条件.

关键词：城市轨道交通道岔可动心轨辙叉结构设计检算

来源：博看期刊

吉图珲高铁延吉膨胀岩土工程特性与边坡治理研究

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铁道标准设计 2024年第3期68卷 37-42,64页

作者：韩志霞邓帅崔俊杰姚瑞珽中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

以吉图珲高铁GDK279边坡为基础,进行了严寒地区膨胀岩土工程特性、边坡变形特征、滑面(带)确定、岩土参数选取等研究分析,并开展稳定性分析和工程治理对策探讨。研究表明:延吉地区膨胀岩土主要包括白垩系泥岩、泥质砂岩和夹角砾、碎石... 详细信息

以吉图珲高铁GDK279边坡为基础,进行了严寒地区膨胀岩土工程特性、边坡变形特征、滑面(带)确定、岩土参数选取等研究分析,并开展稳定性分析和工程治理对策探讨。研究表明:延吉地区膨胀岩土主要包括白垩系泥岩、泥质砂岩和夹角砾、碎石、块石及零星玄武岩孤石的第四系黏性土,黏土矿物微观结构以片状结构为主,具有中~强膨胀潜势。表层土体受长期、反复冻融循环作用,裂隙发育、结构疏松,黏性土层中夹有大量的粗颗粒角砾、碎石,成为渗水、储水构造,混合成因的各种不连续面多,不利于边坡稳定。经长期卸荷、大气降雨及风化作用,边坡沿软弱结构面或土岩界面发生滑动变形,其特征可归结为梯级牵引和多层滑动。按照“主被动支护结合、滑体疏排水与地表截排水统筹”的设计理念,进行边坡治理是行之有效的。经治理,GDK279边坡状态稳定已近十年,其经验可为同类滑坡工程治理提供借鉴。

关键词：高速铁路膨胀岩土冻融循环变形特征稳定性分析边坡治理

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新型钢岔枕结构设计及力学特性研究

铁道标准设计 2024年第6期68卷 37-43,57页

作者：邵壮乔神路赵天运中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

首先介绍钢岔枕的应用和研究情况,提出既有钢岔枕在应用过程中存在的系列问题,并设计一种整体铸造形式的新型钢岔枕。新型钢岔枕材料采用QT400-18,其断面尺寸与普通混凝土岔枕相当,不影响大机捣固。其次,计算并提出一种新型钢岔枕,主振... 详细信息

首先介绍钢岔枕的应用和研究情况,提出既有钢岔枕在应用过程中存在的系列问题,并设计一种整体铸造形式的新型钢岔枕。新型钢岔枕材料采用QT400-18,其断面尺寸与普通混凝土岔枕相当,不影响大机捣固。其次,计算并提出一种新型钢岔枕,主振频率分别为127.4 Hz和130.9 Hz的扭转振动模态和主振频率为169.7 Hz的弯曲振动模态,其他高频振动模态主要来源于其侧壁顶部自由端的振动变形。最后,为研究新型钢岔枕在实际应用中的受力和变形特性,利用有限元法,建立新型钢岔枕在实际应用中的静力学模型,以此为基础,研究列车轴重、通过速度和钢岔枕下道床刚度取值对其自身受力情况和竖向位移量值的影响。经计算:新型钢岔枕强度满足要求,自身变形较小;当列车轴重为17 t、通过速度为80 km/h时,新型钢岔枕最大等效应力为64.4 MPa,轨头顶面最大竖向位移为1.42 mm,新型钢岔枕最大竖向位移为1.36 mm;仅提高速度至120 km/h时,新型钢岔枕受力增加16.7%,位移指标增加16.2%;仅提高列车轴重至29 t时,新型钢岔枕受力增加71.3%,位移指标增加71.1%;当底部道床刚度增加1倍时,新型钢岔枕受力增加22.5%,位移指标降低12.7%。

关键词：钢岔枕力学特性振动模态竖向位移轴重通过速度道床刚度

模块化智能变电站精准送风系统能效管理优化策略

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高技术通讯 2024年第3期34卷 312-319页

作者：尹康黄昕颖李丽钟婷婷斯扬华浙江华云电力工程设计咨询有限公司杭州310000

针对现有模块化智能变电站中智能控制柜内部环境控制不均衡、存在局部温度超出设备安全运行范围且较少考虑能效的问题,提出一种模块化智能变电站精准送风系统能效管理优化策略。首先建立空调系统热交换和管道系统空气流量数学模型,在此... 详细信息

针对现有模块化智能变电站中智能控制柜内部环境控制不均衡、存在局部温度超出设备安全运行范围且较少考虑能效的问题,提出一种模块化智能变电站精准送风系统能效管理优化策略。首先建立空调系统热交换和管道系统空气流量数学模型,在此基础上以控制系统运行能耗最低为目标函数,提出了精准送风系统能效管理优化方法。采用高效的求解器CPLEX求解,得到能耗最低的控制策略。并通过ANSYS Icepak进行稳态过程分析,验证了系统运行的稳定性。结果表明所提方法能够实现对智能控制柜内部环境的精准控制,达到了系统绿色低碳运行的目的。

关键词：模块化智能变电站精准送风系统温湿度控制能效管理稳态过程分析

浅埋倾斜层状围岩隧道变形破坏机制及地质偏压荷载计算方法研究

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：刘建友房旭房倩王军中铁工程设计咨询集团有限公司北京交通大学

为判别倾斜层状围岩地质偏压和计算偏压荷载，建立考虑倾斜层状围岩结构特征的抽屉模型，提出考虑倾斜层状围岩参数的地质偏压荷载系数计算方法与地质偏压判别标准，分析层状围岩产生地质偏压的影响因素和影响规律，明确倾斜层状围岩变... 详细信息

为判别倾斜层状围岩地质偏压和计算偏压荷载，建立考虑倾斜层状围岩结构特征的抽屉模型，提出考虑倾斜层状围岩参数的地质偏压荷载系数计算方法与地质偏压判别标准，分析层状围岩产生地质偏压的影响因素和影响规律，明确倾斜层状围岩变形破坏机制。研究结果表明：岩层面内摩擦角、隧道埋深、岩层倾角对隧道衬砌地质偏压影响较大，隧道埋深与岩层面内摩擦角越大，隧道衬砌地质偏压越小；岩层倾角越大，隧道衬砌地质偏压越大。依托沐川县某隧道支护破损整治工程，通过地质偏压计算与病害机制的对比分析，验证了抽屉模型在描述层状围岩地质偏压方面的有效性。

关键词：浅埋隧道层状围岩抽屉模型地质偏压荷载计算方法

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同方期刊数据库

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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