西成客运专线铁路桥隧工程BIM技术应用研究

以西成客运专线十岔沟中桥、清凉山隧道作为BIM研究实际工程背景,结合铁路桥隧BIM模型具有规模大、接口复杂、数据量大等特点,以BIM技术在铁路桥隧工程中的应用为主要目的,对铁路桥隧工程勘察设计全过程进行研究,包括外业勘察阶段的水文数据分析,设计阶段的模型创建、设计方案汇报展示、碰撞检查、协同设计、施工图绘制、工程数量计算、施工过程模拟等应用研究。研究认为,现有BIM软件平台基本能满足铁路桥隧工程BIM设计要求,但须按桥隧工程的设计特点进一步修改、完善。桥、隧BIM模型手工创建耗时、费力,专业化率较低,操作复杂,有针对地进行二次开发,将是桥隧BIM技术推广运用的突破口。虽然桥隧BIM出图率低,图纸不规范,但对各种数量信息的传递和汇总相对比较容易,用动画来表述施工过程,使复杂的工法变得清晰明了,这些都体现了BIM技术的优点,且技术也比较成熟,值得在铁路桥隧实际生产中的推广运用。

客运专线铁路桥台设计

研究目的:根据时速客运专线铁路在构造、受力、耐久性、检查功能及美观等方面的特点,设计出合理、适用的桥台。研究方法:结合桥台在功能、刚度及强度方面的要求,确定桥台的构造类型;选择最不利荷载工况对桥台进行分析计算;并采用ANSYS程序对计算结果进行校核。研究结果:针对我国客运专线铁路所采用的整孔箱梁、组合箱梁,设计分别与之适用的矩形空心桥台、T形空心桥台。研究结论:矩形空心桥台、T形空心桥台在构造、受力、耐久性、功能上均能满足客运专线铁路的要求。路基-锥体-桥台-箱梁的检修通道设置简单、合理、便捷。

客运专线铁路隧道瞬变压力现场试验及单维效应分析

客运专线铁路隧道的设计与研究中必须要考虑高速列车在隧道中运行时所诱发的空气动力学效应的影响,其中应重点考虑瞬变压力对旅客乘车舒适度的影响。文章通过遂渝线提速(200 km/h)综合试验中的隧道空气动力及结构动力学试验,对200km/h动车组通过隧道时隧道内瞬变压力的现场试验数据及其单维效应进行了分析与研究。

时速350km客运专线铁路60kg/m钢轨42号单开道岔的制造

介绍时速350 km客运专线铁路用60 kg/m钢轨42号单开道岔(有砟)主要零件的制造工艺,它是我国目前制造、上道铺设的号码最大的高速道岔。为保证道岔制造精度,对长大轨件加工工艺、垫板平面度、长大轨件吊装变形等制造的难点进行了工艺攻关,对基本轨、尖轨、翼轨、心轨加工工艺进行了总结。

客运专线铁路与普通铁路地面信号显示标准的兼容性研究

目前我国客运专线铁路和普通铁路的地面信号机设置及其信号显示方式分别采用不同的技术标准。当客运专线铁路与CTCS-2/3级普通铁路交汇衔接时,接轨站及其区间的地面信号机设置及其显示方式存在兼容性问题,给铁路运输造成安全隐患。推荐的解决方案是:接轨站出站信号机采用普通铁路标准的出站信号机机构和常态点红灯方式,开放发车进路后分别执行普通铁路和客运专线铁路的信号显示标准。另外,文中还研究提出了可进一步完善兼容性的其他改进方案。

客运专线铁路大号码道岔应答器组设置方案探析

客运专线铁路在设置跨线联络线时,正线道岔选用1/42大号码道岔后,需结合工程实际研究大号码道岔应答器组的设置原则,同时分析在大号码道岔离去区段设置有小于道岔侧线允许过岔速度的固定限速时,动车组列车存在超速的风险。通过分析研究大号码道岔应答器组的设置及报文发送原则,计算进路行车许可长度,理论分析特殊场景下动车组接发车是否存在超速的应用举例,研究结果表明:对于具备大号码道岔的侧向进路,当侧向接车时进站信号机开放USU,且同时满足进路行车许可长度超过制动距离检查范围,侧向进路范围内无低于大号码道岔侧向允许速度的临时限速条件时,列控中心可发送大号码道岔数据包;同时在离去区段制动距离内有低于大号码道岔侧向允许速度的固定限速时,动车组列车运行无超速的可能。

客运专线铁路同心圆设计的探讨

研究目的:通过分析传统设计方法与客运专线铁路设计方法同心圆设计的原理,研究这两种设计方法的区别,并找出客运专线铁路设计方法存在的问题:可能造成设计线间距过大,浪费占地;然后通过定性与定量分析提出解决问题的建议。研究结论:客运专线铁路的同心圆设计方法将左、右线设计为近似的同心圆,其与理论同心圆的误差随着曲线半径的减小和曲线偏角的增大而增大;当上述两个因素达到一定的定量标准时,应采用传统的严格同心圆设计方法,以保证设计的技术、经济性。

对客运专线铁路隧道施工稳定性判据的思考

我国目前已经开工的客运专线铁路,隧道基本上都采用的是单洞双线形式,为形状扁平的超大断面隧道。这样的断面形状从受力上讲与一般的地应力条件并不相宜。由于客运专线铁路双线隧道的断面形状、受力变形规律、承载能力与普速铁路隧道有很大差异,其施工稳定性标准的选择也应考虑客运专线隧道的实际断面形状。而当前对于这方面的研究工作开展得很少,《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》中提供的参考值缺乏指导性,且存在极大的安全隐患。文章对客运专线铁路隧道施工稳定性判据的选择及相关问题进行了有益的探讨。

客运专线铁路承台板设计若干问题的探讨

从客运专线铁路承台板设计中的问题出发,结合我国铁路承台板设计的思路,提出当前承台板设计应考虑刚性承台板的判定标准、承台板厚度的确定以及承台板最小配筋率的确定等问题,最后提出几点建议供客运专线承台板设计参考。

客运专线铁路砂桩处理软基沉降分析

客运专线铁路建设对路基工后沉降的要求十分严格,以京沪客运专线铁路昆山试验段的测试数据为依据,在分析砂桩处理软基方案合理性的基础上,总结了路基预压沉降测试数据的变化规律,并采用双曲线法进行了地基预压期间的沉降预测,基于预测结果,分别获取了该试验段一般路段与路桥过渡段的堆载预压相关设计参数,推测出满足工后沉降要求时控制预压期地基沉降速率的相关参数。

单线客运专线铁路速度目标值研究

单线客运专线铁路作为一种新型铁路,相关设计规范尚未发布,关于其速度目标值的研究也少有开展。以西青茶铁路、银巴支线为研究背景,首先,论证建设单线客运专线铁路的合理性;其次,结合设计实践、运营经验以及我国铁路技术装备发展水平和趋势等,采用定性与定量分析相结合的方法进行研究,提出该类型铁路适宜的速度目标值为160~200 km/h;再次,为改善理论达速比及平均旅行速度等运营指标,结合客流特征提出适用的“追踪+成对”运输组织方案;最后,通过与高速铁路、城际铁路、市域铁路进行技术特征及参数对比分析,对单线客运专线铁路的适应性进行阐述。研究成果可为类似项目决策和设计提供参考,并为制订相关设计规范提供借鉴。

客运专线铁路宽幅长联大跨连续梁桥设计关键技术研究

杭州钱江铁路新桥是沪杭甬客运专线和杭长客运专线跨越钱塘江干流的客运专线连续梁桥,该桥桥面宽、跨度大、单联跨数多长度大,结构受力纵横向均较复杂,空间效应极其明显,其关键技术设计需要得到重视与研究。结合杭州钱江铁路新桥有限元模型及车桥耦合动力分析,对剪力滞效应、偏载系数效应、抗震及减震措施、大位移伸缩缝、车桥耦合振动等关键技术问题进行了研究。活载偏载下剪力滞效应显著,正应力与扭转剪应力偏载系数存在差异,黏滞性阻尼可有效减少制动墩顺桥向水平地震力和面内弯矩,TW450型伸缩装置可满足梁端伸缩大位移要求,设计列车运行速度范围内桥梁与车辆动力响应满足要求。

客运专线铁路软土地基加固处理方案选择与设计

客运专线铁路路基工后沉降控制标准高,增加了软弱土地基沉降控制难度。根据软土类型及特征,探讨适用于客运专线铁路软土地基处理方案、地基加固的优化设计和变形计算,对软弱地基加固方案、设计参数、沉降计算方法等提出建议。

新建宝兰客运专线铁路施工期水土流失预测

新建宝鸡至兰州客运专线铁路所经地区生态环境恶劣,对工程扰动十分敏感,宝兰客运专线的建设将在一定程度上加剧沿线地区的水土流失。本文分析宝兰客运专线线路两侧5 km范围内土壤侵蚀现状,采用类比侵蚀模数法,选择地形地貌、降雨、植被覆盖度、土壤类型等水土流失影响因子相似的陇海线宝鸡至兰州段增建二线作为类比工程,预测宝兰客运专线施工期可能造成的水土流失量,并对其可能造成的水土流失危害进行分析。所采用的类比侵蚀模数法简捷有效,预测结果为施工期水土流失防治措施提供了参考数据。

客运专线铁路软土夹孤石地基加固处理分析

路基遇孤石大范围随机分布于深厚软土的情况较为特殊,相关方面的设计借鉴经验也很少。无砟轨道客运专线对路基的沉降及稳定要求较高,更需引起重视。软土中的孤石分布零散、规律性不强、大小形状不一,在路基地质勘察时,往往难以发现。采用CFG桩、水泥搅拌桩等复合地基处理措施进行加固,这些孤石岩质坚硬,难以穿过,容易误判为桩端持力层。施工过程中应该严格控制,认真核对施工揭示地质与设计是否一致,有异常现场应及时分析原因。对可能大范围存在孤石的情况,应采用增设地质验证钻孔、地表探坑、收集施工桩基资料进行综合分析,查清孤石分布情况。文章结合西南地区客运专线铁路工程建设实例,介绍软土夹孤石地基加固处理分析方法,提出了原位增设钻孔灌注桩等处理方法。

客运专线铁路隧道Ⅵ级围岩地段设计探讨

宝兰客运专线马鞍梁隧道Ⅵ级围岩地段处于富水的松散地层中,下穿浅埋沟谷,工程力学条件差、施工风险大,隧道设计方案的选择不仅对工程施工安全、进度和投资影响较大,甚至会对工程的运营安全带来影响。通过工程实例研究客运专线隧道Ⅵ级围岩地段主要工程特点,提出Ⅵ级围岩隧道设计的合理方案。通过工程类比法及数值分析确定结构支护参数,采用全包防水理念,并辅以井点降水及注浆加固等措施改善地层,保障了Ⅵ级围岩隧道工程的施工安全,方案经济合理。

客运专线铁路跨越断裂带有关问题探讨

研究目的:客运专线铁路安全问题备受关注。我国是一个多地震国家,地震断裂带分布广泛;客运专线铁路跨越断裂带地段存在潜在安全问题,应采取适宜的工程措施和监测方法,以确保运营安全。本文以津秦客运专线为基础进行探讨。研究结论:通过对津秦客运专线跨越卢龙断裂带地段的线路平纵断面、桥梁工程、轨道型式的分析,根据地震安评报告在无震蠕滑每年位移量不大于1 mm情况下,原设计难于适应桥梁主体结构使用寿命100年、无砟轨道使用寿命60年的要求,应采用调高量大且水平和竖向均可调整的新型桥梁支座以及适应性好且非纵连的无砟轨道,同时建立平面和竖向监测网进行动态监测。

Ⅳ级自重湿陷性黄土区客运专线铁路路堤处理地基的现场试验研究

试验段为自重湿陷性Ⅳ级黄土场地,分3种不同地基处理措施试验分区,分区之间设地基不处理过渡段。柱锤冲扩桩段对22 m深湿陷性黄土层全部处理,水泥挤密桩段仅处理上部15 m深湿陷性黄土层,强夯段处理上部6 m深湿陷性黄土层。结果表明,处理深度范围内黄土的湿陷性已消除,地基承载力均大于标准值。柱锤冲扩桩与水泥土挤密桩复合地基沉降量小于15 mm,满足高速铁路对工后沉降量的要求,而强夯地基的沉降量不满足要求。柱锤冲扩桩区段,桩间土的最小和平均挤密系数不低于0.88和0.93的标准,但是桩身平均压实系数和压缩模量却分别低于0.97和100 MPa的标准。水泥挤密桩区段,桩间土的最小和平均挤密系数、桩身平均压实系数和压缩模量也低于同样的标准值。强夯地基的压缩模量小于15 MPa的标准。检测标准的合理取值有待深入研究。

大吨位锚具在客运专线铁路简支箱梁的应用研究

借鉴近些年大吨位锚具在大型桥梁工程建设中成功应用经验,结合我国铁路简支箱梁的特点,对大吨位锚具在铁路简支箱梁使用过程中锚下应力、箱梁构造、张拉工艺及经济对比等方面进行分析,并对东北某客运专线现浇箱梁工程实例进行阐述,提出开展大吨位锚具设计研究是近期铁路简支箱梁优化的一个发展方向。

客运专线铁路黄土高路堤地基处理的试验研究

客运专线铁路无砟轨道对沉降的要求非常严格,在湿陷性黄土地区高路堤地段如何进行地基处理设计是一个新课题。结合郑西客运专线洛阳南站内湿陷性黄土地区高填方路基的设计方案、计算理论及现场沉降测试,对采用CFG桩联合水泥挤密桩处理客运专线铁路黄土高路堤地基进行了现场试验研究。研究结果表明,采用本设计方案可以满足客运专线铁路铺设无砟轨道的要求,成果可供同类客运专线工程参考。