西南山区铁路客运专线隧道底鼓病害变形监测研究

西南山区铁路客运专线具有高桥隧比、沿线地质条件复杂恶劣等特征,在建设和运营过程中易出现各类工程病害。文章基于某隧道底鼓变形病害,设计并开展包含围岩变形、仰拱受力和道床板沉降变形3个监测指标的隧道变形监测方案。通过对监测数据进行分析,获取隧道和围岩受力变形的演化规律,据此提出后续加密轨道几何形位静态、动态检测和衬砌结构贯通裂缝观测、实施列车降速运行等处理措施。相关研究可为该客运专线的安全运营提供有力保障,同时为类似工程隧道病害的监测和整治工作提供有益参考。

不同基坑开挖卸荷方案对既有地铁隧道结构的影响研究

随着城市建设不断推进,地下工程进入快速发展时期,基坑工程对下方既有结构的影响不可忽略。基于此,文章以某换乘地铁站项目上方基坑开挖为例,通过FLAC3D数值模拟软件,分析既有隧道结构上方基坑在一次性开挖、分区开挖、跳挖方案下隧道洞顶结构的变形状态。分析结果表明,无论是否考虑反压作用,3种方案下洞顶结构竖向最大变形排序均为:一次性开挖方案>分区开挖方案>跳挖方案,跳挖方案相较于一次性开挖方案和分区开挖方案隧道洞顶最大位移分别减少了48.6%、38.3%,可有效降低基坑开挖变形量。相关研究可为此类工程施工方案选择提供参考和借鉴。

既有交叉隧道和站台下新建地铁盾构隧道施工变形预测模型研究

在地铁建设过程中,盾构施工对既有结构的影响一直是工程施工安全和效率的关键考量因素。文章运用有限元数值模拟方法,研究广州地铁隧道A盾构施工对相邻隧道B、C和站台D的变形影响,旨在揭示新建隧道下穿既有结构时的变形规律,并预测其影响范围。研究结果表明,变形最大值位于施工轴线最近点,随着与施工位置距离的增加而减小,变形主要发生在施工平行经过期间。地表沉降呈对称分布,最大值位于隧道中部,既有隧道连接处的von-Mises应力受新建隧道开挖影响较小,应力峰值随盾构施工推进而移动,但变化幅度有限。现场监测数据与数值模拟结果高度一致,可验证该模拟方法的有效性和可靠性。文章相关研究可为地铁工程施工提供重要参考,有助于优化施工方案,提高工程的安全性和效率。

地铁施工安全状态智能分析与动态分级系统研究与设计

通过对既有安全风险管理基础数据进行标准化和数值化处理,包括巡视数据、监测数据、工程风险等级、工程风险类型以及工程设计参数等,借助案例库和神经网络研究,将传统依赖监测与巡视的单一预警判别方法升级为基于多源信息融合的工程安全状态综合智能分析。此外,设计一套定期动态评估与分级的工程安全状态智能分析系统,该系统以既有安全风险管理基础数据为基础,通过自动数据采集、智能分析、自动发布建议措施以及形象化展示等模块功能,实现对工程安全状态的智能判定。这一创新取代传统的人工判定方法,促进安全风险管控向智能化方向转变,为现场安全风险管理提供更为便捷、科学的管控决策和技术支持。

400 km/h高速铁路典型路基段风致行车安全研究

以某设计速度400 km/h的高速铁路4种典型路基段结构为研究对象,采用风车路耦合动力分析方法,运用ANSYS和多体动力学软件SIMPACK分别建立路基和列车模型,分析CRH380动车组在环境风速20~40m/s区间工况,以速度400 km/h通过时车辆的动力响应。根据评价准则提出风致行车安全控制指标。结果表明:车体横向加速度反映列车横风稳定性,可以作为风致行车安全的控制指标;脱轨系数随着风速增大而增大,在风速不超过40 m/s条件下,均未达到上限值0.8;4#路基段可以承受的环境风速最大,风致行车安全的效果最好;背风侧的车辆响应指标均明显好于迎风侧,对于横风影响下的动力仿真分析,应将迎风侧作为主要研究对象。

北京市轨道交通线网规划探索与实践

作为超大城市的北京市进入新发展阶段,面临新发展要求,其轨道交通线网规划也需要进行适应性转变。为充分发挥轨道交通线网规划对于北京城市高质量发展的服务和引领作用,文章针对北京市轨道交通线网规划所面临的主要问题和新发展要求,在分析和总结轨道交通线网在规划对象、手段和范畴方面转型特征的基础上,从服务首都、城市协同、多网融合、精细服务、创新实施5方面探索北京市轨道交通线网规划新理念,并据此有针对性地提出相关实践建议,以期为进一步优化完善北京市轨道交通线网规划工作、推动轨道交通与城市的高质量融合发展提供参考和借鉴。

基于动态阈值分割法的接触轨图像关键特征点提取方法研究

在地铁系统中,接触轨的状态对于牵引供电系统的安全性至关重要,一旦接触轨几何参数超出正常范围,不仅会导致集电靴无法正常取流,进而影响运营车辆的顺畅运行,而且在极端情况下,还可能引发严重的安全事故。传统的接触轨几何参数测量方法在采集图像时通常面临背景复杂、干扰图像多等问题,以致检测数据量少、检测密度低,从而难以精确提取接触轨的关键特征信息。针对这一问题,文章提出一种新的方法,即结合动态阈值分割法、直线拟合以及投影计算的方式,有效解决接触轨特征点提取的难点,实现几何参数的精确测量。该方法不仅能够准确捕捉到接触轨的细微变化,还能够确保测量结果的可靠性和准确性。为进一步提高测量的便捷性和实用性,研究过程中同步研制出一套接触轨几何参数的便携式测量装置,并在地铁线路上进行现场应用示范,为实际运营中的接触轨状态监测提供有力的技术支持。

城市轨道交通车辆寿命周期后期一体化维护方案探讨

随着中国城市轨道交通的蓬勃发展,车辆寿命周期后期管理亟待优化。文章提出一种一体化解决方案,以“车辆延寿+修程修制保障”为核心,旨在提升车辆性能并降低全寿命周期成本。通过分析传统修程体系的问题,提出新的修程修制以适应当前需求,制定车辆延寿程序体系,其中专项寿命评估至关重要,为延寿改造提供基础信息。改造后,实施修程修制匹配、备件供应保障等措施,确保车辆安全、可靠和可用。为保证延寿工作的有序开展,构建科学的延寿标准体系是城市轨道交通可持续发展的重要一环,需要明确延寿策略和流程,以规范评估、改造、检验、退运等工作。

都市圈市域(郊)铁路创新发展策略研究

市域(郊)铁路是建设“轨道上的都市圈”、支撑都市圈高质量发展的重要抓手。目前,我国市域(郊)铁路建设已进入加速发展的机遇期。在此背景下,文章梳理总结国外都市圈市域(郊)铁路发展经验及特征,剖析我国都市圈市域(郊)铁路发展现状及问题,并从理念创新、机制创新、建设创新及运管创新4个方面提出都市圈市域(郊)铁路创新发展策略建议,以期为促进其高质量、可持续发展提供参考和借鉴。

轨道交通数字底座规划研究

随着数字技术的飞速发展,轨道交通信息化建设正在经历前所未有的变革,传统信息化系统分散、重复建设的模式已经不符合技术发展的趋势,需构建一种通用、共享的信息基础设施。文章在阐述轨道交通数字底座及其在信息化架构中的定位、构成及应用场景的基础上,以上海地铁为背景,从轨道交通数字生产力的重新布局视角出发,对数字底座的总体规划进行探讨,结合数字底座规划过程中需要重点考虑的核心关键点进行研究,如云数基础平台、容灾体系、基础通信网络等,以期优化和升级轨道交通现有信息化架构,全面重塑数字生产力布局,推动行业的数字化转型。

基于检修工艺的固定式地铁车辆称重系统应用研究

随着地铁的快速发展以及乘客对乘车舒适性要求的提高,整个地铁行业对车辆运行品质和性能的要求也越来越高。地铁车辆称重系统可实现对地铁车辆的精准调平,为行车安全提供保障。文章对地铁车辆称重系统现状进行分析,基于西安地铁2号线的检修工艺设计,介绍地铁车辆称重系统在车辆段检修工艺中应用的必要性,以及其在西安地铁2号线渭河车辆段中的应用实例。相关研究结论和建议可为地铁车辆称重系统在车辆段检修工艺设计及应用方面提供参考。

城轨项目数智化造价管理应用研究

城轨建设是一项庞大复杂的工程,其特点是投资大、建设周期长、参建单位多,虽然经济效益低,但社会效益显著。住建部明确提出要加强工程造价数据积累,推行清单计量,建立工程造价数据库,坚持市场在资源配置中的决定性作用等要求,在“十四五”规划中也提出迎接数字时代,激活数据要素潜能,所以数字造价管理转型迫在眉睫。文章通过介绍城轨造价管理面临的现实困境,提出分别从创建标准化技术经济指标体系,建立智能化投资测算模型,BIM模型与造价信息同步集成,形成标准化的工程量清单体系,搭建城轨造价数据库,构建造价管理共享平台等6大应用路径,实现数智化造价管理,从而提升造价管理体系,促进城轨行业高质量发展。

城市轨道交通牵引供电系统专用轨回流技术综述

近年来,为彻底解决城市轨道交通直流供电制式下杂散电流的泄漏问题,开始应用专用轨回流技术。为充分了解专用轨回流方式给城市轨道交通建设带来的变化和影响,文章首先采用对比的方法,分别从供电系统组成、牵引所间距、接地方式、接地保护、列车检修静调、限界、车辆和轨道设计几个方面与走行轨回流方式进行比较;其次,针对目前几种专用轨电分段原则的特点对其进行比对,得出专用轨只有在与折返小交路电分段对齐设置分段时对运营维护将更有利的结论;再次,针对存在多条线大架修共享同一车辆基地,不同回流方式线路间存在跨线运行的情况,简述回流方式转换段设置的工程应用案例;最后,展望未来专用轨回流技术在城市轨道交通牵引供电系统的发展方向。

地铁盾构施工过程中底部管片的上浮机制研究

为研究地铁盾构隧道施工过程中底部管片的上浮现象,文章按照管片拼装、千斤顶顶推、同步注浆及注浆浆液凝结4个盾构施工阶段对底部管片的上浮进行分阶段理论分析。通过理论分析可得,底部管片的上浮现象属于局部上浮,对底部管片在同步注浆阶段进行力学分析,主要考虑动态上浮力、环间阻力、粘滞阻力和重力之间的相互协同作用,利用分离变量的方法推导出底部管片的上浮量计算公式,并依托深圳地铁13号线某区间的工程实测数据对管片的上浮量进行计算,验证底部管片上浮量计算公式的科学性。研究表明:底部管片的上浮阶段按其发展状况分为上浮量突增阶段、上浮量缓慢增加阶段和上浮量逐渐稳定阶段。通过控制变量的方法对注浆压力、注浆材料水胶比分别对上浮量的影响进行分析,依据分析结果提出科学有效的上浮控制措施,研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计及安全施工提供一定的技术依据。

基于风险的不良地质铁路山岭隧道施工安全管理研究

岩堆、软岩大变形、岩溶及富水断层、煤层、高地应力等不良地质对隧道施工安全影响大,对施工人员安全会造成极大威胁并大幅增加工程成本。开展基于风险的不良地质铁路山岭隧道施工安全管理研究,对于确保隧道施工安全意义重大。文章通过梳理铁路山岭隧道施工不良地质风险控制要点,结合郑渝高铁向家湾隧道施工安全管理实践,以具体突水事件处置过程为案例,总结利用超前预报和围岩监控量测、有害气体监测等手段,并以平导超前施工实现超前地质预报,充分发挥风险管理平台作用,制定针对性工程措施等安全管理成果。研究提出建立安全管理体系、强化安全过程控制、提高安全风险管理信息化应用水平、提高重大风险防范化解和应急处置能力等建议。

复合地层中盾构施工掘进参数相关性及预测研究

在盾构掘进过程中,众多掘进参数交织在一起,规律错综复杂。科学地分析这些参数之间的规律与相关性,对于盾构的实时控制至关重要。依托济南地铁R2左线工程,基于机器学习方法对复合地层中盾构施工的掘进参数进行研究。首先,分析地层参数与盾构掘进参数之间的关系,通过相关性分析发现,6个掘进参数中,盾构的总推进力和刀盘扭矩与其他参数的相关性尤为显著。然后,利用支持向量机算法,对不同地层中盾构总推进力和刀盘扭矩进行预测。预测结果与实际监测结果基本一致,证明这种方法的有效性。最后,为进一步提高预测精度,采用PSO算法对盾构掘进参数预测模型进行优化。优化后的模型总推进力R2提升约3%,刀盘扭矩R2提升约10%,优化效果十分显著。该项研究可为复合地层中盾构施工参数选择提供重要参考。

隧道内长大坡道区段刚性接触网短电分相设计方案

刚性接触网锚段关节仅有8~12 m,可大幅缩短关节式电分相长度,为解决丽香铁路3处隧道内长大坡道的电分相设计难题,文章通过借鉴柔性接触网关节式电分相设计方案,重点考虑绝缘锚段关节绝缘间隙、锚段热胀冷缩等因素,修正刚性悬挂锚段关节式电分相中性段和无电区长度,并结合工程实际条件,提出刚性接触网短分相设计方案,将电分相长度缩短至23 m,并通过弓网系统动态仿真验证其弓网动态特性可满足速度160 km/h要求。方案实施后,线路动态检测达速160 km/h,刚性接触网短电分段处无明显燃弧现象,各项动态指标满足标准要求。该方案的成功应用对速度120 km/h以上复杂工况线路的接触网电分相设计有重要借鉴意义。

城市综合交通枢纽智慧化设计研究——以深圳市西丽综合交通枢纽为例

目前,新一代站城融合的城市综合交通枢纽正朝着智慧化方向发展。然而,针对智慧交通枢纽的顶层设计尚未明确,各地智慧交通枢纽、站城融合的实现路径及建设方案也各不相同,尚处于探索阶段。为解决上述问题,文章结合站城一体化设计理念,依托深圳市西丽综合交通枢纽,在阐述枢纽运营管理模式及组织架构的基础上,深入分析枢纽运营管理目前存在的诸如信息化水平低、旅客出行体验差、商业开发乏力等痛点,明确枢纽在生产运营、旅客服务、商业开发方面的智慧化需求,并据此提出智慧枢纽平台设计方案,包括平台定位、平台总体架构,以及IaaS、DaaS、PaaS、SaaS各层和云平台、云管平台、网络安全防护系统等的具体设计,以期为类似城市综合交通枢纽的智慧化建设提供参考和借鉴。

2023年中国内地城市轨道交通线路汇总分析

截至2023年12月31日,中国内地累计有59个城市投运城轨交通线路11 232.65 km。其中,2023年新增城轨交通运营城市3个,新增城轨交通运营线路884.55 km。2023年新增的3个城轨交通运营城市为红河州、滁州和许昌,其中,红河州为有轨电车运营城市,滁州、许昌两市为市域快轨运营城市。另有电子导向胶轮系统运营城市盐城市为本统计期补充统计城市。此外,北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、武汉、南京、沈阳、长春、大连、成都、西安、哈尔滨、苏州、郑州、长沙、兰州、青岛、福州、合肥、贵阳、温州、绍兴、金华、南通、宜宾27个城市也均有城轨交通新线、新段或延长线开通运营。

基于离散元方法的千枚岩隧道掌子面稳定性研究

千枚岩隧道在施工过程中由于围岩软弱破碎,易在掌子面附近发生失稳塌方。文章采用颗粒流软件PFC模拟炭质千枚岩三轴试验,标定围岩材料的细观参数,以此构建隧址区三维离散元数值计算模型,模拟隧道在不同开挖进尺和开挖方法下开挖支护全过程,分析隧道开挖后掌子面位移发展规律和开挖扰动区分布范围特征,揭示千枚岩隧道掌子面失稳机理。数值计算结果表明:随开挖进尺的增大,隧道开挖扰动区范围增大;在不同开挖方法中,台阶法的开挖扰动区范围最小。相关研究可为类似软弱破碎围岩隧道的设计和施工提供参考。