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曲线盾构隧道施工期管片破损机理研究

城市轨道交通研究 2024年第10期27卷 123-128页

作者：朱斌中铁二十一局集团轨道交通工程有限公司济南250117

[目的]盾构隧道管片破损会引起隧道渗水,会影响结构承载力,危及运营安全,故有必要对管片结构破损的机理展开研究。[方法]通过调研统计得出管片病害的发生规律和影响因素,采用ABAQUS软件对不同千斤顶水平推力下管片细部结构、环向螺栓、... 详细信息

[目的]盾构隧道管片破损会引起隧道渗水,会影响结构承载力,危及运营安全,故有必要对管片结构破损的机理展开研究。[方法]通过调研统计得出管片病害的发生规律和影响因素,采用ABAQUS软件对不同千斤顶水平推力下管片细部结构、环向螺栓、纵向螺栓以及凹凸榫的受力特征进行数值分析。[结果及结论]管片破损病害发生率自拱顶至拱腰再到拱底逐渐增大,拱底区破损病害发生率最高;管片破损与千斤顶分区推力大小关系密切。数值模拟结果表明:随着总推力值的增大,螺栓最大主应力值逐渐减小,凹凸榫处最大主应力会迅速增加;推力越大,纵向螺栓应力值则越小;当推力过大时,纵向螺栓拉应力趋于0,管片纵向收缩,管片受到的压力急剧增大。

关键词：曲线盾构隧道管片破损调研统计千斤顶推力有限元模拟

地铁车站出入口工程顶管法施工泥浆被污水渗入后的性能分析

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城市轨道交通研究 2024年第9期27卷 132-138页

作者：张锟申政李少平李国宾唐莹王栋闵凡路济南轨道交通集团有限公司济南250013 河海大学土木与交通学院南京210024 中铁二十一局集团轨道交通工程有限公司济南250117

[目的]顶管法施工容易造成施工区域内老化的污水管破裂,进而导致污水沿土体渗入触变泥浆内,对触变泥浆的性能造成一定的影响。为确保施工安全,需研究污水渗入触变泥浆后的性能指标变化规律。[方法]以济南市轨道交通2号线宝华街站1号出... 详细信息

[目的]顶管法施工容易造成施工区域内老化的污水管破裂,进而导致污水沿土体渗入触变泥浆内,对触变泥浆的性能造成一定的影响。为确保施工安全,需研究污水渗入触变泥浆后的性能指标变化规律。[方法]以济南市轨道交通2号线宝华街站1号出入口工程为例,结合该站出入口因顶管下穿导致污水管破裂的施工工况,研究了污水渗入后触变泥浆的性能指标变化规律,并通过减阻试验分析了污水渗入对触变泥浆减阻效果的影响。[结果及结论]污水渗入后,触变泥浆性能发生了劣化,泥浆的漏斗黏度减小,析水率及失水量大幅增加。污水中无机盐的正电荷与泥浆土颗粒的负电荷相互吸引,导致泥浆Zeta电位从稳定的31.0 mV降至20.0 mV以下。污水渗入导致大粒径土颗粒质量分数明显增加,泥浆发生团聚沉淀现象,这是泥浆析水率大幅增加的原因。污水渗入还导致泥浆的减阻效果降低,摩擦因数及顶管顶推力增加。

关键词：地铁车站顶管法施工触变泥浆污水渗漏泥浆性能泥浆减阻效果

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不同岩石下镶齿与光面滚刀切削性能对比研究

中国测试 2024年第7期50卷 178-185页

作者：纪方刘浩宋增亮向香彩济南轨道交通集团有限公司山东济南250014 中铁十四局集团有限公司山东济南250101 中南大学湖南长沙410083

为研究镶齿滚刀与光面滚刀破碎不同类型岩石的切削性能,基于非线性动力学有限元软件,建立镶齿滚刀与光面滚刀直线切割岩石的动力学仿真模型,对3种常见TBM工程硬岩进行破岩仿真,探究不同岩石特性下滚刀类型与贯入度的最优组合。利用盘形... 详细信息

为研究镶齿滚刀与光面滚刀破碎不同类型岩石的切削性能,基于非线性动力学有限元软件,建立镶齿滚刀与光面滚刀直线切割岩石的动力学仿真模型,对3种常见TBM工程硬岩进行破岩仿真,探究不同岩石特性下滚刀类型与贯入度的最优组合。利用盘形滚刀线性切割试验台,开展光面滚刀破碎花岗岩试验,对仿真结果进行验证。研究结果表明:在凝灰岩、花岗岩和片麻岩地层下,镶齿滚刀与光面滚刀的比能耗都在贯入度为6 mm左右出现转折,有最低比能耗,在这3种地层下小于6 mm贯入度掘进时采用光面滚刀的效果更好;滚刀在不同地层下的破岩垂直力都可以用同一种函数进行拟合,对于同种滚刀,岩石强度越大,滚刀破岩垂直力随贯入度增长的速率越大,在同一种岩石强度下,镶齿滚刀破岩垂直力增长速率大于光面滚刀。

关键词：镶齿滚刀比能耗数值模拟切削性能

城市轨道交通车站出入口大断面顶管工程穿越城市道路的沉降控制技术

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城市轨道交通研究 2024年第4期27卷 177-180,185页

作者：邢慧堂刘浩王栋李鹏飞周华张炎济南轨道交通集团有限公司济南250014 河海大学土木与交通学院南京210098 中铁二十一局集团轨道交通工程有限公司济南250117

[目的]为了确保城市轨道交通车站出入口顶管施工项目顺利实施,应对该工程穿越城市道路时地层的沉降影响及沉降控制措施进行研究。[方法]结合济南轨道交通R2线长途汽车站站出入口顶管工程,在阐述该工程地质条件及重难点的基础上,建立了... 详细信息

[目的]为了确保城市轨道交通车站出入口顶管施工项目顺利实施,应对该工程穿越城市道路时地层的沉降影响及沉降控制措施进行研究。[方法]结合济南轨道交通R2线长途汽车站站出入口顶管工程,在阐述该工程地质条件及重难点的基础上,建立了大断面顶管工程穿越地下管线密集的城市道路的三维数值计算模型,得到了距开挖面不同距离时的地面沉降曲线,以及不同埋深处土层的沉降曲线。对比了顶管中轴线上方地面监测点竖向位移模拟计算值与现场实测值随开挖距离的变化情况。提出相应的施工优化措施,并结合现场实测数据对优化效果进行分析验证。[结果及结论]顶管施工时,随着与顶管中轴线距离的增大,地面沉降量逐渐减小;随着深度的增加,土层深层位移逐渐增大,且沉降曲线逐渐由“矮胖型”变成“瘦高型”。现场受土舱压力波动较大、顶管与地层存在摩擦扰动等因素的影响,模拟计算得到的最大沉降量略小于现场实测的最大沉降量,二者间存在一定差异。通过采取控制掘进速度、合理压浆以减少摩阻力等措施后,后续施工沉降控制效果明显,地面最大沉降为18.18 mm,变形在施工允许范围内。

关键词：城市轨道交通出入口顶管隧道施工下穿施工 FLAC 3D软件沉降控制

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新质生产力推动城轨交通行业高质量发展

城市轨道交通 2024年第4期 43-44页

作者：高晓军中铁电气化局太原中铁轨道交通建设运营有限公司

随着科技的飞速发展,新质生产力逐渐成为推动高质量发展的内在要求与关键支撑,同时也是构建新发展格局的重要抓手。本文聚焦城轨交通行业,讨论城轨新质生产力的内涵与发展趋势。高质量发展需要新的生产力理论来指导。新质生产力已经在... 详细信息

随着科技的飞速发展,新质生产力逐渐成为推动高质量发展的内在要求与关键支撑,同时也是构建新发展格局的重要抓手。本文聚焦城轨交通行业,讨论城轨新质生产力的内涵与发展趋势。高质量发展需要新的生产力理论来指导。新质生产力已经在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力和支撑力。因此更需要从理论上对其进行总结和概括,以指导新的发展实践。

关键词：生产力理论城轨交通支撑力高质量发展新质重要抓手内涵与发展推动力

石灰岩地层下土压平衡盾构机推进速度预测与分析

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城市轨道交通研究 2024年第8期27卷 234-239页

作者：刘浩崔建波杨侠王清扬济南轨道交通集团有限公司济南250014 中铁十四局集团隧道工程有限公司济南250003 中南大学机电工程学院长沙410083

[目的]盾构机的推进速度不仅关系到隧道开挖的快慢,对于施工周期与施工成本的预测也具有重要意义,因此需对盾构机的推进速度进行预测和分析。[方法]以济南地铁3号线龙奥站—奥体中心西站区间全断面石灰岩地层为研究对象,收集盾构机掘进... 详细信息

[目的]盾构机的推进速度不仅关系到隧道开挖的快慢,对于施工周期与施工成本的预测也具有重要意义,因此需对盾构机的推进速度进行预测和分析。[方法]以济南地铁3号线龙奥站—奥体中心西站区间全断面石灰岩地层为研究对象,收集盾构机掘进数据,采用空推值、异常值剔除及数据去噪等多种方法对数据进行预处理。为了提高预测精度,将数据集划分为训练集和验证集,通过线性回归建立了基于刀盘扭矩、总推进力的推进速度预测模型,并分析了掘进载荷对推进速度的影响规律。[结果及结论]在石灰岩地层下,3组推进速度预测模型的线性回归预测精度均在0.70以上,说明根据刀盘扭矩和总推进力可以正确预测推进速度。土压平衡盾构机在掘进过程中,刀盘转速和推进速度波动均较小,随着刀盘转速增大,刀盘扭矩逐渐减小;刀盘扭矩对推进速度有积极的影响,刀盘扭矩越大,推进速度越大;在同一地层和掘进条件下,由于刀盘挤土作用,仅增加总推进力不利于推进速度的提高,此时需同时增加刀盘转速。

关键词：城市轨道交通土压平衡盾构机推进速度石灰岩地层

40.5 kV及以下C-GIS真空断路器低温环境下机械操作性能的试验研究

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高压电器 2024年第8期60卷 275-281页

作者：高旻东杨士奇连进王其锦黄协平常州太平洋电力设备(集团)有限公司江苏常州213033 济南轨道交通集团有限公司济南250013 中铁建电气化局集团第一工程有限公司河南洛阳471013

40.5 kV及以下C-GIS真空断路器在低温工况下机械操作异常偶有发生,迫切需要提高低温时的机械操作可靠性。对真空断路器低温环境下机械操作性能的影响因素进行了深入分析,并通过试验的方法对低温下的机械操作性能进行了研究。试验结果表... 详细信息

40.5 kV及以下C-GIS真空断路器在低温工况下机械操作异常偶有发生,迫切需要提高低温时的机械操作可靠性。对真空断路器低温环境下机械操作性能的影响因素进行了深入分析,并通过试验的方法对低温下的机械操作性能进行了研究。试验结果表明:(1)润滑脂的粘性阻力是影响真空断路器在低温环境下操作异常的主要因素。(2)真空断路器传动链运动副选用低温润滑脂在正常环境温度以及低至-30℃时均可保证正常机械操作。真空断路器的传动链运动副优化及低温润滑脂选用提高了机械操作的稳定性和可靠性。

关键词：真空断路器低温机械操作传动链润滑脂

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浅析新质生产力在太原地铁2号线的应用

城市轨道交通 2024年第5期 40-41页

作者：张雨轩中铁电气化局太原中铁轨道交通建设运营有限公司

新质生产力是习近平总书记2023年在黑龙江考察时首次提出来的,在今年的政府工作报告中又着重提出,被列入重点任务之一。由于新质生产力是一个新名词,尚处于探索发展阶段,作为一名城市轨道交通行业的一线工作者,以太原地铁2号线为例,探... 详细信息

新质生产力是习近平总书记2023年在黑龙江考察时首次提出来的,在今年的政府工作报告中又着重提出,被列入重点任务之一。由于新质生产力是一个新名词,尚处于探索发展阶段,作为一名城市轨道交通行业的一线工作者,以太原地铁2号线为例,探讨交流对新质生产力在行业应用的思考。新质生产力的“新”代表着科技的创新、文化的创新、管理制度的创新,而“质”是由事物内部特殊矛盾决定的一事物区别于与他事物的规定性。先进生产力是新质生产力的具体表现形式,而让先进的生产力与城市轨道交通相结合,不仅能优化城市规划与发展,带动相关产业链的进步。

关键词：城市轨道交通地铁2号线政府工作报告事物内部特殊矛盾管理制度先进生产力探索发展阶段

水压与动载耦合作用下高铁隧底结构裂损机理分析

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 525-537页

作者：傅金阳张寅初谢佳伟阳军生刘浩中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中国中铁股份有限公司北京100039 济南轨道交通集团建设投资有限公司山东济南250013

高速铁路隧道底部结构隆起变形开裂是多方面影响因素叠加作用的结果。综合利用扩展有限元方法、流固耦合理论和现场实测结果,采用激振力荷载拟合函数施加于轨面模拟列车振动荷载作用效果,分析在水压和列车动荷载耦合作用下的高铁隧道底... 详细信息

高速铁路隧道底部结构隆起变形开裂是多方面影响因素叠加作用的结果。综合利用扩展有限元方法、流固耦合理论和现场实测结果,采用激振力荷载拟合函数施加于轨面模拟列车振动荷载作用效果,分析在水压和列车动荷载耦合作用下的高铁隧道底部结构不协调变形机理,揭示水压与动荷载作用下隧道底部结构的变形特征与水压力变化规律。研究结果表明:在既有隧底结构型式与排水条件下,水压变化是隧道底部结构变形与开裂的诱发原因,列车动荷载导致的裂缝水压交替变化是隧道底部结构持续性隆起裂损的间接原因。隧道底部结构开裂一般首先发生在仰拱填充层中央排水沟处,然后在轨道板、仰拱填充层与衬砌仰拱结构存在刚度差异的各交界面上出现裂缝。高速列车动荷载周期性的上下振动与水压力耦合作用下隧道底部结构界面和各裂缝过水处产生超静水压力,其周期性抽吸变化将对裂缝产生水力压裂效应,加剧隧道底部结构的裂损。高水压高铁隧道底部结构隆起开裂的整治措施应综合考虑泄水降压、裂缝封堵以及底部多层结构体系的层间锚固。

关键词：高铁隧道底部结构不协调变形扩展有限元流固耦合