截至2023年底中国铁路隧道情况统计及2023年新开通重点项目隧道情况介绍

对截至2023年底中国铁路隧道、高速铁路隧道、特长铁路隧道情况进行统计。结果显示,截至2023年底,中国铁路营业里程达到15.9万km,其中,投入运营的铁路隧道18 573座,总长23 508 km;中国已投入运营的高速铁路总长超过4.5万km,共建成高速铁路隧道4 561座,总长7 735 km,其中,长度大于10 km的特长隧道115座,长约1 471 km;中国投入运营的特长铁路隧道共286座,长约3 869 km,其中,长度20 km以上特长铁路隧道13座,长约312 km。最后,对2023年新开通的重点项目贵南铁路隧道、成兰铁路成都至川主寺段隧道的概况及特点进行介绍,并总结其技术经验;同时对广汕铁路隧道、金甬铁路隧道、南崇铁路留村大直径盾构隧道、和邢铁路隧道的技术应用进行总结。贵南铁路通过空间选线、创新岩溶处理手段,以及加强运营期间的排水措施,有效降低了岩溶发育地区高速铁路运营的安全风险;成兰铁路设计充分贯彻“减灾选线”的理念,大规模减小了运营期间的安全风险,另外创新了隧道通过活动断裂带的处理技术。随着铁路建设向西部地区转移,隧道建设将面临埋深更大、地应力更高、地质构造更加复杂、高海拔地区缺氧等系列建设问题,仍需要各位同仁共同攻坚克难,不断创新隧道修建技术。

深井高速涡轮钻配套同径取心技术研究

分析了涡轮钻具结构特征及性能特点,在深井、特深井的高温高压、强研磨性地层中,涡轮钻具基本上成为唯一可选的用于复合钻进提速降本的井下动力钻具。针对深部资源的勘探开发需求,阐述了现有涡轮钻具同径取心技术的优势及存在的问题,利用数值模拟仿真技术分析和研究了涡轮钻具同径取心过程中钻井液的流动状态对取心效果的影响,认识到涡轮钻具可耐高温,适于深井、特深井全面钻进及取心钻进,但其高转速在取心钻进过程也容易造成岩心磨损、岩柱螺旋,而改善同径取心钻具高速单动性能、加长涡轮钻具螺旋稳定器、利用反螺旋扰流板等技术措施,有利于减小取心钻具井底的涡动、降低岩心内外管轴向速度差,从而提高涡轮钻同径取心钻进的岩心质量。

高原高铁特长和超长隧道单列车通过时空气阻力变化规律研究

为研究列车通过高原高铁隧道时隧道长度、坡型、坡度、海拔和列车速度对列车平均空气阻力、最大空气阻力以及隧道平均空气阻力因子、最大空气阻力因子4个空气阻力指标的影响规律,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线模拟隧道压力波,将列车空气阻力分解为头尾车端部的压差阻力、车厢摩擦阻力、全列车压差阻力和列车周围空气重力沿列车运行方向的分量阻力(简称空气重力分量阻力),建立反映坡度的单面坡隧道空气阻力计算模型。研究结果表明:1)单列车通过有坡度隧道时,空气阻力变化规律与车外压力波和空气重力分量阻力有关,受到压缩波和膨胀波的作用增大或减小;单列车通过不同隧道长度的单面上坡/下坡、人字坡和平直隧道时,存在基于平均空气阻力的最不利坡型和临界隧道长度。单列车通过长10 km的单面上坡隧道时平均空气阻力最大,为47.05 kN。2)单列车通过单面上坡隧道时,平均空气阻力和最大空气阻力随着坡度和列车速度的增大而增大,随着海拔的升高而减小。3)通过对平均空气阻力与列车速度拟合得出,列车通过单面上坡、下坡隧道时,平均空气阻力分别与列车速度的1.92次方和2.14次方成正比。

山区高速铁路跨江河大桥方案研究

山区高速铁路地势起伏,选线控制因素多,铁路跨江河大桥需在已定线路大方向前提下结合桥位情况,采用地质、水文、孔跨条件最优的桥位。以南宁至深圳铁路容县北流河特大桥为例,研究分析了跨江河处孔跨选择思路与桥式设计方案的情况,通过研究得出,设计方案时应根据地面起伏、河流形态、通航条件、地质特点、工程预算等各方面全面比选确定,方能得到最经济合理的设计方案。

特大型高铁客站交通设施规模与服务水平综合评估研究

为提升特大型高铁客站交通设施设施的合理性,通过调研国内17个特大型站点,分析站台、线路、安检等26项交通设施数据及其服务水平。利用相关性分析、多元线性回归分析、逐步回归分析等方法,结合现状服务水平的实际调研结果,探索各项交通设施与设计条件间的潜在关系,揭示安检设施、候车厅面积、检票口数等交通设施规模与其他交通设施之间的相关性,并建立具体的数学模型与推导逻辑。研究结果从客观规律出发,为高铁客站交通设施的合理规划设计提供科学依据,旨在提高设施规模预测的准确性、合理性,更好地满足特大型高铁客站的旅客服务需求。

特长隧道洞内交叉导线旁折光定位定值探讨

特长隧道洞内导线测量中,贴近隧道侧墙的视线易产生旁折光现象,为消除或削弱旁折光对特长隧道洞内导线水平角测量的影响,提高隧道洞内横向贯通精度,采用加测洞内交叉导线高精度横向超短边的方法,基于余弦定理反演受旁折光影响的小夹角值,并对反演的角度进行误差分析,以确定观测角度与反演角度较差的判别指标;并逐一将小夹角反演值与实测值进行比较,以实现对隧道洞内导线水平角显著性旁折光影响测站的定位和显著性旁折光大小的定值。研究结果表明,应用高精度全站仪自由测站方法可测得较高精度的超短边测量值,通过加测特长隧道洞内交叉导线高精度横向超短边,可反演得到较高精度的交叉导线小夹角值,实现对水平角观测显著性旁折光影响的定位定值,增加隧道洞内导线测量外业观测成果的检核条件,提高洞内导线的测量精度。

超高速时电主轴轴承的动态支承刚度分析

基于滚动轴承受力分析的拟静力学和拟动力学模型,利用数值计算方法对超高速时电主轴轴承的内部动力学状态进行计算机模拟仿真,在求解每一个球滚动体动力学基本参量的基础上,计算电主轴轴承对转子支承的动态刚度,并结合具体算例,分析转速、轴承预载荷、径向外载荷等工况条件,以及套圈滚道曲率半径、球滚动体的直径和数量等轴承的内部结构尺寸、球材料的物理性能等方面的因素对轴承动态支承刚度的影响。分析结果表明,外部工况条件以及轴承内部的结构尺寸、球材料的物理性能等方面的因素对超高速时电主轴轴承的动态支承刚度影响较大,超高速时电主轴轴承的动刚度较静态和低速情况有着显著的变化。

国五国六工况下轻型车排放特性研究

在全流稀释排放测试系统上,对一辆满足国五排放标准的汽油车,分别在WLTC和NEDC工况下进行了车辆常规污染物排放特性的研究,同时使用Silver scan tool对发动机性能进行了测试。结果表明,车辆在WLTC工况的前3个阶段与NEDC工况下发动机性能及排放特性都比较相近。在WLTC超高速工况下发动机转速、机油温度、进气量、负荷值、CO排放都明显上升。对比分析排放特性可知,WLTC工况下THC和NOx的最终测试结果要低于NEDC工况,但CO_2在2种工况下的结果相差不大。另外,由于CO在超高速工况下的排放量急剧增长,WLTC工况下CO排放结果远大于NEDC工况。因此,超高速工况应该成为今后国六标准中研究的重点。

超高速回转轴转矩测试原理与动态特性分析

采用平面光栅式转矩测量的方法来测量航天叶轮泵超高速回转轴的转矩。通过弹性扭轴把扭矩转换成转角,再通过光栅盘把转角转换成光脉冲,经光电转换和数据处理以数字信号的形式输出。对量子化误差、转速的获取、转轴的超高速对转盘和弹性轴设计的影响等关键技术提出了对策。分析了系统的动态特性,提出了减小系统动态误差的措施。与现有的转矩测量仪器相比,该系统可对100 000 r/min以上的超高速转轴进行测量,具有较高的测量精度和可靠性,动态误差小。

特大型高铁车站高架候车厅声环境主客观评价研究

以我国新建的8个特大型高铁车站的高架候车厅为研究对象,采用旅客问卷调查的方法进行候车厅声环境质量的主观评价,并对其中2个典型候车厅采取现场测量的方法进行声场参数的客观评价,并深入分析主观评价结果和客观声场参数间的关系。结果表明:旅客对声环境满意度、声环境舒适度与旅客所处环境的安静程度、公共广播系统的播音清晰度具有显著相关性;人群噪声是造成候车厅环境噪声的主要噪声源,而且随着公共广播系统播音声级的提高,人群噪声有提高的倾向;单纯增加公共广播系统播音声级与环境噪声级之差(S/N)对提高播音清晰度的效果不明显;提高候车厅内公共广播系统的播音清晰度,需要综合考虑公共广播的选型和布置方式、候车厅的建筑声学特性、S/N等因素。

数字式光栅转矩测量系统的研究

文章概述了各种转矩测量的原理、特点后,提出采用光栅式转矩测量的方法来测量超高速转轴的转矩.在详细介绍了该系统的原理后,分析了转轴的超高速对系统设计的影响及对策,与现有的转矩测量仪器相比,该系统可对100000r/min以上的超高速转轴进行测量,具有较高的测量精度和可靠性.

计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化控制

针对已有研究泵站效率优化的文献均未涉及变频器和电机损耗的现状,提出计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化模型,利用枚举法和约束变尺度优化算法求解模型,得到最佳控制策略。对比不计变频器和电机损耗的全变速泵站优化模型,进行大量的仿真实验和经济效益分析。结果表明,在相同给水指标下,变频器和电机损耗不影响全变速泵站效率优化控制的优化决策,在仅以求得优化决策为目的的情况下,可不予考虑,以简化建模和求解过程;但在评估泵站的节能效果时,必须考虑。

特大型多喷嘴冲击式水轮机调速系统研究

我国蕴藏着众多适于冲击式水轮机组开发的水力资源,但由于大容量冲击式水轮机和调节控制系统的研究制造与核心技术主要掌握在少数欧美水电设备制造商手中,限制了其大规模开发利用。为保证研制的冲击式机组运行的高可靠性、高性能指标、高效率运行以及采购设备的高性价比,总结了多年来冲击式水轮机调速器研究成果与实践经验;通过首次在大型多喷嘴冲击式水轮机的控制中引入机组特性曲线因素、开创性地在电气调节器中采用3个CPU的系统方案和研发新型冲击式水轮机折向器控制装置等方法,研制并投运了特大型多喷嘴冲击式水轮机调速系统,取得了良好的经济效益和社会效益,能为特大型多喷嘴冲击式水轮机与调速系统的选型、设计、规范和应用提供技术支撑。

基于加卸载响应比的冲击地压矿井急倾斜巨厚煤层推进速度研究

工作面推进速度过快易诱发冲击地压等动力灾害,探讨合理的工作面推进速度已成为冲击地压矿井安全高效开采亟待解决的关键。采用数值模拟、岩石力学试验和现场微震监测等方法,通过研究急倾斜巨厚煤层推进速度影响下工作面前方煤体经历的采动应力路径,分析推进速度采动应力路径下的煤样力学行为特征。完成了采动应力路径下煤样加卸载响应比的变化规律研究与急倾斜巨厚煤层工作面推进速度的合理确定,开展了现场工程实践验证。研究结果表明:急倾斜巨厚煤层工作面推进速度增加使得采动应力峰值增大,同时其采动应力路径的循环加卸载幅度增加,循环次数减小,主要影响区域范围增加,而作用时间减小。不同推进速度应力路径下的煤样强度呈非线性递增趋势,且其递增幅度逐渐增加,煤样破坏程度、声发射累计计数及能量均随应力路径所处推进速度的增加而增大。类比冲击矿压评价指标得到6.4 m/d应力路径下的煤样可视为冲击煤样,同时引入加卸载响应比,提出了基于采动加卸载响应比的冲击地压矿井工作面推进速度合理确定方法,形成了不同推进速度采动应力路径影响的加卸载响应比评价指标,确定了满足+425 m水平工作面的安全高效开采推进速度。现场微震实测结果验证了基于采动加卸载响应比确定工作面推进速度的有效性。

PQF连轧管机的厚壁超短管轧制工艺技术开发

通过优化PQF连轧管工艺,解决了厚壁超短管轧制时存在的问题,重点介绍了制约生产的关键要素——芯棒限动速度和脱管机轧制速度优化匹配的问题,提出了电气控制增加限动齿条返回延时的措施,实现了脱管机轧制过程扭矩平稳,满足连轧区域的自动化生产。通过现场生产,钢管几何尺寸精度满足标准要求,产品成材率达到机组设计水平。

全速机组超长钢制叶片的开发

介绍了采用自带围带加一道联接件的全速机组超长钢制末级长叶片结构,该长叶片除了具有良好的经济性以外,还具有很好的强度,振动特性,对大功率机组低压部分的开发起到良好的先导作用。

基于暂态量超高速线路保护的发展与展望

重点就各种基于故障时产生暂态量的保护技术的特点和应用进行了分析和总结 ,针对目前暂态量保护中所存在的问题和原因提出了相应的解决措施 ,并结合光学互感器技术和小波分析等更好地描述暂态量的数学工具 ,指出了暂态量保护中几个关键问题和今后的研究思路。

青少年女排运动员弹跳力训练方法的研究

笔者认为 ,中、小负荷速度力量对肌肉的刺激较大 ,对脊柱刺激不强烈 ,很适合青少年女子排球运动员发展弹跳力的力量训练。超等长练习对神经系统和肌肉都有强烈刺激作用 ,对脊柱不产生压力刺激。

超高速转发引擎的并行流水线设计与实现

Internet的飞速发展要求将来的核心路由器具有超高速的转发能力,路由器设计的难点之一就是超高速转发引擎的设计,文章给出了一种超高速转发引擎的并行机制流水线设计方案,并给出了基于该思想的详细实现,测试结果表明依据该方案实现的转发引擎达到了10Gbps的转发处理能力。

矮塔斜拉桥分丝管索鞍区受力特征研究

为研究矮塔斜拉桥分丝管索鞍区混凝土应力的分布规律及其极限荷载,以京沪高铁津沪联络线特大桥主桥(主跨115m的三塔双索面矮塔斜拉桥)为背景,针对其索塔锚固区进行足尺节段模型试验,采用ANSYS软件建立索塔锚固区节段有限元模型,分析索塔锚固区混凝土的应力分布、极限荷载及易开裂区域。结果表明:索塔锚固区分丝管索鞍下方混凝土的横向劈裂应力、竖向压应力沿纵向、横向分布规律相似,均从桥塔中心线向两侧逐渐减小,呈抛物线形分布;索鞍下方混凝土应力分布比较均匀,结构处于弹性状态,受力满足要求;索塔锚固区的极限荷载为设计索力的1.56倍,有一定安全储备;索鞍下方混凝土易被拉裂,建议设计时适当加密该区域钢筋。