SLJ 900/32流动式架桥机设计选型与应用

研究目的:针对高速铁路桥隧紧密相连路段,既有设备无法作业的施工难题,本文旨在设计一种集运架功能于一体,整机穿越隧道,能够实现紧邻隧道口和隧道内架梁作业的架桥机。研究结论:本文研究的SLJ 900/32流动式架桥机方案:(1)主支腿采用铰接三角形结构,上部安装支撑轮系,抵抗过孔产生的倾覆力矩,形成自稳定体系,无需采取锚固措施;(2)主支腿托轮系统采用恒定驱动技术,实现了不同类型驱动的同步控制,提高了设备的安全可靠性;(3)通过主辅支腿功能转换技术,实现了无导梁支持的架梁模式,简化了作业流程,实现了首末跨、隧道进出口和隧道内架梁的功能;(4)主支腿安装自动预警安全装置,作业时能够实时反映主支腿工作状态,具有预警和停机保护功能;(5)该研究成果可应用于高速铁路普通工况及桥隧紧密相连路段特殊工况的大吨位箱梁运架施工。

长昆线桥隧相连设计研究

研究目的:沪昆铁路客运专线长沙至玉屏段,沿线地形起伏,存在多处桥隧相连段落。在桥隧相连设计过程中,隧道洞门能否容纳下桥台结构并有效缓解洞口空气动力学效应、隧道低洞口端洞口排水、桥隧电缆槽对接过渡以及隧道洞外存在挡墙结构时挡墙是否能起到作用并能保证施工安全等,均存在较大的难点。为解决沪昆铁路客运专线长沙至玉屏段桥隧相连的工程难题,需对桥隧相连进行专门研究。研究结论:(1)采用扩大洞门横断面+挖孔灌注桩方案,能有效解决桥隧串接时桥台结构伸入隧道及洞口空气动力学效应等难题;(2)桥隧对接时,桥台基坑可根据条件的不同分别采用台后挖孔灌注桩防护和台后放坡两种方式开挖;(3)对于桥隧对接时洞门结构外存在挡墙的情况,在挡墙下设桩基+托梁,并将挡墙设计为锚杆挡墙,可以解决桥台基坑开挖引起挡墙结构不稳的难题;(4)通过在隧道内设置过渡段,可有效地将桥梁与隧道电缆槽顺接起来;(5)隧道内低洞口端设置洞口检查井汇集洞内水体,能有效解决洞内排水问题。

复杂山区铁路桥隧相连段工程设计对策探讨

山区铁路受复杂的工程地质条件限制,线路工程多以桥隧相接的形式通过大高差的地貌单元,工程中不可避免出现工程构筑物位于高陡边坡。置于高陡峡谷岸坡上的桥梁基础、隧道洞口等工程建筑物与工程边坡相互作用形成特殊的桥隧相连段的工程问题。本文针对不同坡度条件及工程形式分析了桥隧相连部位的工程连接形式及可能出现的工程问题,提出了相应的工程设计建议。

山区高速公路桥隧段行车安全评价模型研究

桥隧连接段属于道路环境突变段。研究表明在道路环境突变段所产生的交通事故多为恶性事故,为了改善桥隧段的行车安全,利用模糊理论的相关方法来评价桥隧段行车的安全性,并在计算隶属函数隶属度的时引入人工神经网络的相关理论,避免了确定隶属函数时的主观性和模糊性;在方法类型的角度,使用模糊理论来评价桥隧段行车的安全性,在评价时使用了多个层次、多个因素的分析方法,在解决道路行车安全评价时具有一定的优越性,使得评价更趋于精确,客观。

软岩下桥隧相连段车辆冲击效应模型试验研究

为研究软弱围岩(Ⅳ、Ⅴ级)条件下桥、隧相连段在后期运营中车辆荷载及其冲击作用下的力学行为、作用效应等,依托相关工程实例开展了系统的室内模型试验研究。结合桥、隧相连工程的实际特点,依据相似理论,给出了模型试验中桥、隧结构及洞周岩土体各物理量间的相似关系,对模型试验方法进行了系统的分析和阐述。通过模型试验研究表明,Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的桥、隧相连段中,运营中的汽车荷载及其冲击作用,易使桥梁、隧道衬砌关键部位产生不利力学效应或结构损伤,使桥梁跨中、搭接端及洞底产生过大位移或沉降,并易使隧道洞口围岩稳定性降低等。因此,对桥隧相连段的桥、隧及洞口围岩各关键部位宜采取局部加强措施,以避免各种损伤或病害的发生。

桥隧过渡段实腹式RC拱桥上无缝线路纵向力分布特征

以西成高铁52 m实腹式RC拱桥为例,建立考虑CRTS I型双块式无砟轨道结构的钢轨-道床板-实腹式钢筋混凝土拱桥三维实体模型,研究其无缝线路纵向力分布特征;在此基础上,探讨隧道的遮挡作用下钢轨、道床板的纵向温差对无缝线路纵向力的影响;以及长期收缩徐变作用下主拱圈分层施工对桥上无缝线路纵向力的影响。研究结果表明:拱桥伸缩力最大值出现在跨中,且数值较大,为主要控制性荷载;桥梁两端隧道遮挡作用对钢轨应力影响明显,不同道床板纵向温差条件下,钢轨应力增幅为1.0%～5.5%,钢轨纵向位移最大增幅14.8%;钢轨纵向温差条件下,钢轨应力与纵向位移较大,设计时应予以重视;考虑混凝土10 a收缩徐变的影响,主拱圈分层施工与一次浇筑相比,钢轨压应力减小20.6%,钢轨纵向位移减小14.9%。

桥隧混合异型隧道结构设计

由于现场地形地质条件变化,拍盘隧道进口端采取"桥入隧道"方案,将原连拱结构变更为"上下双层桥隧混合异形隧道结构":即上层为双洞单跨隧道+下层为箱梁和上层为双洞连拱隧道+下层为桥台的两种异形结构。该型结构最大开挖跨径达25.77m,最大开挖高度17.25m,矢跨比仅为0.356,断面面积达346.6m2。这种桥隧混合异型结构的设计合理布置了洞口两端的桥梁和隧道结构,为特殊条件下的桥隧相接工程建设提供了一种新型的解决方案。

武广客运专线桥隧相连地段混凝土简支箱形梁施工方案

研究目的:解决武汉—广州客运专线铁路韶关—花都桥隧相连地段,整孔简支箱形梁运输不能通过隧道的问题。研究方法:针对自然条件和桥隧分布情况,从技术可行性、经济合理性、施工工期、简支箱形梁结构形式等方面进行系统分析研究。研究结果:提出了8种可行方案,并结合工程实际情况,采用了其中增加制存梁场、现浇整孔箱梁、后浇部分翼缘板整孔箱梁等方案,满足了工程建设的需要。研究结论:客运专线铁路桥隧相连地段简支箱形梁施工,可通过增加制存梁厂避免梁部运输过隧道、加大隧道断面、梁部现浇施工、双片式组合箱梁替代整孔箱梁、多片式箱梁替代整孔箱梁、后浇整孔箱梁部分翼缘板、修建绕避隧道的运梁便道、结合梁或大跨度混凝土桥替代混凝土整孔箱梁等多种方案综合比较后选用。

沉管隧道曲线段管节水力压接GINA不均匀压缩分析

港珠澳大桥沉管隧道部分管节位于路线设计的平曲线上,管节结构在平面上设计成近似曲线的形状。曲线段管节对接部位的GINA是均匀材质,由于管节结构不对称,水力压接作业时管节受力不均匀,最终导致GINA压缩不均。为确保工程线形可控,在曲线段管节设计中必须分析和解决该问题。文章通过力学分析计算GINA的压缩量,深化了对曲线段管节水力压接时GINA压缩问题的认识,可供类似工程参考。

铁路客运专线桥隧相连段桥式方案的选择

该文根据西成客运专线勘察工作,探讨了铁路客运专线桥隧相连段桥式方案的选择,分析了不同桥式的优缺点及其适用特点,对类似客运专线及普通铁路、公路的桥式选择有一定的参考价值。

桥隧相连体系隧道洞口段动力响应研究

为了对桥隧相连体系隧道洞口段的抗震设计提供参考,通过大型振动台试验研究了桥隧相连体系隧道洞口段的破坏过程,并使用小波包变换对加速度响应信号进行了定量分析。研究结果表明:在地震动作用下,洞口段的破坏以拱顶边坡裂缝的产生为标志;桥隧相连体系中隧道洞口段不安全程度往往是拱顶最大,桥台次之,再而边坡,仰拱最小,但是实际工程中桥梁和隧道材料的强度和刚度相对较高,所以破坏往往先从坡体开始,然后才是拱顶和桥台部位,仰拱的破坏程度一般较小;低频成分(0.1~12.51 Hz)的地震波在洞口段边坡破坏过程中起主导作用,而且地震波从土体传播进入混凝土结构之前,由于不同材料界面处复杂的折射反射问题,低频成分会出现剧烈的变化;从低频成分能量占比变化的角度分析,洞口段边坡的破坏可分为3个阶段:小震作用下的弹性变形阶段,中震作用下的弹塑性小变形阶段,以及强震作用下的大变形破坏阶段。

高速公路桥隧连接段安全评价指标体系研究

通过分析相邻互通式立交之间连接段、互通式立交与隧道之间连接段以及前后两相邻隧道之间连接段的结构特点,提出基于土建结构的高速公路桥隧连接段评价指标体系,包括变速车道长度、渐变段长度、两渐变段之间的长度、隧道口与互通式立交渐变段之间的长度以及前后相邻两隧道间距等评价指标。计算得出各指标对应不同运行速度、不同车道数以及不同交通量要求的安全值。

山区高速公路桥隧连接段驾驶仿真与安全评价

利用UC-win/Road驾驶仿真平台,对"隧-桥-隧"类型的山区高速公路桥隧连接段进行驾驶仿真试验。分析驾驶仿真试验测得的驾驶人心率变化指标数据,得出行车速度及大雾天气因素对驾驶人心率变化率的影响。根据驾驶人心率变化率与心理负荷之间的关系,建立基于驾驶人心率变化率的桥隧连接段安全性评价标准,提出山区高速公路桥隧连接段安全措施建议。

复杂地形条件下桥隧相连隧道洞口结构设计研究

蒙华铁路坪桥1号隧道进口洞顶基岩外凸、洞顶以下岩面高且直立、洞顶上部地形偏压高陡,地形条件极其复杂。营盘山大桥与坪桥1号隧道进口紧密相连,存在桥台与隧道洞门结构相互干扰以及边坡防护、隧道出洞和洞口场地布置等一系列难题,设计难度极大。为解决这些难题,通过对现场实际地形、地质情况进行研究,对比分析"整体式"与"分离式"桥隧相连结构的优缺点,提出桥台与隧道相结合的"整体式"桥隧相连结构方案;同时,针对地形偏压高陡,提出非对称结构设计方案,实现了隧道"零"仰坡出洞,解决了洞口边坡防护的难题;最后,提出架立临时贝雷梁的方案,解决了隧道出洞及洞口场地布置的难题。

山岭隧道洞口段桥隧相接工程施工技术研究

随着我国经济的发展和社会进步,基础设施日益完善。为实现我国经济的全面发展,加强山区建设。在山区修建公路,须考虑到各种因素,考虑到地形复杂,选择正确的结构十分重要。分析了在山道进口地段建设隧道连接技术的应用,以进一步促进山道建设,完善我国山路桥建设技术。

客运专线孔简支箱梁过隧道架设施工技术

经过理论计算和现场实践,采取降低运梁车运行高度等方法,实现12 m宽整孔简支箱梁,在不切箱梁翼缘板和不预留隧道仰拱填充混凝土的前提下顺利通过隧道,对高速铁路客运专线的施工安全管理有一定的指导意义。

强侧风作用下桥隧连接段行车仿真与安全性分析

为掌握强侧风对桥隧连接段小型车辆行驶安全性影响,应用CARSIM进行车辆动力学仿真,对风-车-路耦合仿真模型参数进行标定;通过对车型、车速、风速、风向角的不同组合共120种仿真工况的分析,得出了各种工况下车辆侧偏距离与反应时间的关系;利用正交实验和方差分析找出了汽车横向稳定性的显著影响因素。研究表明:影响汽车行驶稳定性因素由大到小依次为风向角、车速、车型、风级;车身截面迎风面积越大、车宽越宽,侧风作用越明显,在120 km/h车速、9级风、90°风向角开环情况下,轿车安全反应时间仅为2.7 s,SUV安全反应时间仅为2.3 s。研究结果可为侧风区高速行驶自动驾驶车辆的安全性评估和控制策略设计提供参考。

峡谷桥隧连接段行车安全风环境改善研究

为研究山区路段峡谷风对桥隧连接段上行车安全的影响,文章利用三维粘性非定常不可压缩N-S方程、k-#湍流模型,采用有限体积法建立了侧风作用下桥隧连接段周围空气流场的数值计算模型,基于风工程有关理论分析了桥隧连接段上的风特性。作者提出了桥面上空等效风速及侧风折减系数概念,更合理地反映桥面上空的风特性,并且定量地反映沿桥隧连接段行车方向风特性的变化规律,为改善峡谷风对行车安全影响提供了基础性研究。同时作者有针对性地为改善行车桥面风环境提供了匹配措施,从流场机理上定性地分析了建议措施的有效性。

峡谷桥隧连接段横风风环境数值模拟

为研究山区路段横风对桥隧连接段上风场特性的影响,建立桥隧连接段三维模型,利用国际大型流体力学计算软件FLUENT,使用有限体积法进行空间离散,采用k-w湍流模型对桥梁上空不同位置处峡谷横风形成的风特性进行数值模拟计算。计算结果表明:在相同风速条件下,峡谷间距越小,对气流的加速作用越明显,而在桥梁上空呈现的加速区间却减小;当峡谷间距分别为20、30、50m时,桥梁上空的风速分别增加了30.8%、29.3%、27.2%,加速范围分别是16、20、38m。同时,表现出桥隧连接段离隧道一定范围内风速较小,但湍流强度较大;在桥梁中央一定范围内风速较大,但湍流强度较小。数值模拟结果为交通安全性和舒适性研究提供了可靠依据。

高速公路短路基填筑台背回填技术处理措施

山区高速公路地形、地质复杂,沟谷陡峭,河流环绕,短路基填筑、台背回填压实困难,桥隧相接不可避免,处理好短路基填筑、台背回填压实和桥隧相接问题对于工程运营安全、行驶舒适度意义重大。结合甘肃省成武高速公路工程实践,进行了对短路基填筑、台背回填处理、桥隧连接部处理的研究,提出不同的处治措施,可供同类公路工程设计和施工借鉴。