测量机器人在地铁变形监测中的应用研究

为了更好地监测基坑水平位移,研发了一种基于自由设站的测量机器人,它能够在极端环境下准确监测桩顶水平位移,具有良好的准确性和灵活性。这种技术不仅可以在深基坑桩顶水平位移监测上得以体现,还可以在新建隧道的施工过程中,有效监测隧道道床的沉降、收敛和水平位移,为施工带来更加可靠的数据支撑。经过多次实验,发现测量机器人使用实时自动化监控技术能够给出准确信息,并且在很大程度上改善了建筑物/构造物的三维变形检查。这种技术不仅为建设项目的安全提供了参考,而且也为其他领域的研究提供了新的思路。

铁路既有线一体化重构平纵协同处理技术研究

研究目的:通过分析大量现有铁路既有线重构的文献、专利,目前既有铁路线位重构中均以实测点的丈量里程参与重构计算,存在平面与纵断面设计里程不匹配、缺乏基于平纵协调的一体化重构协同处理方法等问题。为解决以上问题,本文提出一种合理可行的平纵断面协同处理技术方法。研究结论:(1)输入数据文件测点说明采用基于平纵一体的融合型测点特征编码方法;(2)平面直线、曲线重构基于限界约束,采用局部纵断面同坡性检查方法,满足平面重构与纵断面协调;(3)撇弃丈量里程,改化外业水平单,实现平面、纵断面设计里程匹配对应一致的目标;(4)纵断面重构采用平面重构曲线五大桩位置实时实施平纵协调检查,实现一次性完成限界及各种设计阈值符合要求的既有线重构线位;(5)本文技术方法形成铁路既有线重构平纵协同处理系统,工程验证表明技术方法完善、数学模型正确,可在工程实践中应用。

测量机器人自由设站技术在地铁施工风险监测中的应用

地铁施工中的变形监测一直是地铁建设过程中最重要的一项工作,监测结论可以作为建设单位衡量施工安全的重要指标之一。利用先进的监测技术方法,不仅监测数据获取方便快捷、精度高,还能及时的将数据提供给建设单位,指导地铁安全施工。文章着重介绍测量机器人自由设站技术的基本原理及作业流程,并将此技术方法应用于地铁深基坑桩顶水平位移监测中,从而实现对复杂条件下基坑水平位移的高精度监测;同时该方法也应用到新建地铁隧道下穿既有线过程中,对既有线隧道道床结构沉降、隧道收敛、水平位移等监测项目进行自动化监测。测量机器人实时对各项进行监测,依据监测数据的分析,确保既有线的安全运营,同时也为新隧道的安全施工提供准确数据。实践表明,测量机器人实时自动化监测方法具有监测精度高、范围广、操作灵活、适应性强、工作效率高等优点,不仅可以在地铁深基坑水平位移监测、隧道下穿既有线的隧道施工中积极应用,提高监测频率和精度,对确保隧道的施工安全有一定的借鉴意义,还可进一步推广应用到复杂外形的建/构筑物的三维变形监测。

基于高精度真正射影像的铁路既有线岔心测量方法

传统铁路道岔岔心测量采用直接丈量法和交点法等人工外业测量方式完成,存在上线难、工作量大、安全性差及作业效率低等问题。为此,提出1种基于高精度真正射影像的铁路既有线岔心测量方法,包括多角度倾斜摄影测量数据获取、高精度数字表面模型建立、高精度真正射影像制作、主线和侧线平面中心线提取以及岔心平面坐标计算5项关键技术,旨在通过非接触的方式完成铁路既有线岔心坐标测量。结果表明:相较于传统作业方法,该方法基于高精度真正射影像开展既有线岔心测量,避免人员上线作业,在保证岔心测量精度的同时,可大幅度提升作业效率和铁路既有线作业安全性;基于多角度倾斜摄影制作的真正射影像可有效解决传统正射影像轨道扭曲变形问题,为高精度轨顶特征点的提取提供了良好基础;采用2种不同算法分别对主线和侧线线路中心线进行提取,可减少由单一算法引起的中心线提取误差,提高岔心测量的精度和可靠性。

地铁下穿既有运营线技术措施研究

盾构下穿既有运营线是盾构设计和施工的难点,为解决该问题,以杭州机场轨道快线下穿已运营7号线的设计经验为基础,通过工程节点分析接收端工程控制节点,结合计算分析,在未加固的情况下,运营隧道最大沉降和最大水平位移均较大;在加固后,其变形情况相对无加固有着明显的改善。相关研究结论可为同类工程提供一定的借鉴。

浅埋小直径盾构上跨既有地铁线施工技术

近年来随着市政工程的大规模建设,新建地下工程不可避免将与其他既有地下工程交叉,如何确保在建和既有地下工程的安全是重难点。文章以昆明电力隧道为依托,通过对小直径盾构小间距上跨既有运营地铁线,同时浅埋下穿繁忙市政道路展开施工技术研究。

既有铁路隧道衬砌裂损整治措施研究

既有铁道隧道病害已成为制约铁路提速和提高单线运输能力的瓶颈。本文根据某铁路沿线既有隧道衬砌开裂形态的统计结果,在分析地质环境、设计、施工和运营维护等方面原因的基础上,针对衬砌裂损与渗漏水病害的并发情况,分别提出无水裂损和渗漏水裂损病害的整治措施。同时,为保证整治效果,建议从材料把关、施工过程控制及竣工验收等方面对其进行控制和评价。

既有线三维精测技术分析

研究目的:针对铁路大提速背景下既有线精细化管理的迫切需要,对以直接测量轨道三维坐标的既有线三维定位测量技术方案、实施方法及存在的问题进行详细的分析与论述,以直接测量轨道三维坐标的方法实现既有线三维精测的技术,把既有线轨道精检细修战略推向三维精测的新阶段。研究结论:通过分析表明,受测量效率等多种因素影响,基于全站仪的轨道三维定位测量系统仅适用于对既有线进行一次性(或长周期)的线形参数测量。为了解决线路日常检查的需要,拟建立以轨道沿线设置的轨道桩为基准的既有线三维约束测量系统体系,借助类似支距尺的简单工具进行人工测量。为研究高效、经济的既有线三维约束测量系统,并与既有线三维定位测量共同构成一个完整的既有线三维精测数字化解决方案提供了理论依据与思路。

地铁盾构隧道近距离上穿既有线路纵向变形计算方法

针对新建地铁盾构隧道近距离上穿施工引发运营地铁线路不均匀变形问题,将既有线盾构管片视为一系列位于Pasternak基础上由拉伸弹簧、压缩弹簧和剪切弹簧连接的弹性地基短梁,考虑了管片间转动效应和剪切效应以及管片与土体相互作用,建立了基于Mindlin理论的新建盾构隧道施工引起的附加应力以及基于最小势能原理的既有隧道纵向变形的计算方法。结合实测数据与已有方法对比,验证了方法的适用性,并根据工程实例,采用该方法对影响纵向变形的管片连接、土体力学参数、新线与既有线相对位置参数及加固效果进行了分析。结果表明:新建隧道施工至上穿部位时摩擦力f和注浆压力p对既有隧道变形影响较大,穿越既有隧道后纵向变形主要受卸荷附加应力F影响;随着管片间剪切刚度ks、抗拉刚度k T增大,既有线路隆起变形减小,其中ks影响相对较大,工程中可从增强ks和kT的角度控制隧道变形;环形支撑加固措施能有效控制既有线纵向变形,且环间距1.5 m、交叉点左右各3~5环可取得良好效果。

紧邻新建地铁深基坑的既有地铁结构安全性评估与监控

既有地铁13号线东直门站紧邻首都国际机场线东直门站,并受机场线深大基坑开挖的影响存在重大安全风险。为了控制安全风险,本工程在设计阶段通过数值模拟手段计算分析了既有13号线车站结构在紧邻深基坑情况下的受力特征,并评估了其安全性,根据评估结论对设计方案进行了优化,之后又在施工过程中采取了监控量测措施,有力地保障了该车站结构的安全。

既有线铝热焊焊接质量控制技术

铝热焊在既有线铁路无缝线路的铺设、钢轨断轨修复、应力放散等维修作业中多有应用。针对在铝热焊过程中存在的问题,提出了应对措施:焊接前应检查焊接设备及机具,封锁方案应完备,焊接时应对齐两钢轨端面,预留焊缝间隙应适中,封箱工作和焊头表面打磨要适当,控制好预热温度和时间,焊后应进行热处理及探伤检测。实践证明,将工序按标准控制,不断改进工艺,就能保证焊接质量达到规定的标准。

既有线提速小半径曲线平面改造方法研究

为了满足铁路运能增加和现代经济快速发展的需求,新建铁路的同时对既有线铁路的提速改造也是非常必要的,而平面改造中小半径曲线已成为既有线提速的一个瓶颈问题。以"哈尔滨至漠河铁路扩能改造工程"加格达奇至塔河段的方案研究为例,讨论了关于既有线提速改造的设计原则及思路;结合该区段工程的设计改造过程,根据铁路的平面既有现状及特点,重点介绍了平面改造中小半径曲线的改造方法。结果表明:改造完成后的铁路平面条件能很好地满足该区段的提速要求,取得了良好的效果,为今后既有铁路提速改造提供了一定的参考。

既有线膨胀土路基病害发生机理及整治措施研究

归纳了既有线膨胀土路基病害的类型,从膨胀土矿物组成、分子结构、水及气候等因素阐述膨胀土路基病害的发生机理;在既有线膨胀土路基已有的病害治理措施基础上,根据蚌埠工务段管内膨胀土工程地质特性,提出使用隔水土工布封闭基床和压力注入石灰水浆液加固基床的整治措施,以期对膨胀土路基病害治理提供有益的思路。

一种基于车载激光雷达技术的既有线测量方法

在既有铁路维护、管理及二线建设等工作中,为再现铁路的既有线形,需要实施既有线测量。传统的既有线测量主要依靠人工上道测量方法。随着铁路大幅提速后,车辆行车速度快、发车密度高,传统的既有线测量方法测量效率低、安全风险大的问题日益凸显。本文提出将车载激光雷达技术用于铁路既有线测量,设计了既有线车载激光雷达数据采集方案,研究了既有线信息提取方法、既有线形拟合方法等关键问题。工程应用表明,该方法可满足既有线测量要求,具有工作效率高、对铁路运营干扰少等优势。

轨道交通新建线路与既有线路的衔接测量探讨

当新建线路与既有线路交叉或顺接时,必然存在结构和轨道的衔接问题。以郑州城郊铁路一期工程为背景,从衔接测量的步骤、作业方法及实际案例几个方面出发,对轨道交通新建线路与既有线衔接时测量工作需要注意的问题进行总结,对今后轨道交通新、老线路衔接测量具有参考和指导意义。

盾构隧道下穿既有线性电机隧道安全风险控制研究

目前各城市地铁运营线路越来越多,新建线路下穿既有线路施工安全风险成为重要研究课题。北京地铁新建17号线所下穿的既有机场线为线性电机盾构隧道,其供电采用感应板方式,比传统的第三轨或接触网方式对沉降控制要求更为严格,风险控制难度更大。文章通过下穿施工安全风险识别分析、既有机场线结构沉降模拟分析、施工监测分析,提出新建17号线下穿既有机场线安全风险控制及保障措施,以期为类似工程提供借鉴。

谈紧邻既有线施工安全的技术措施

结合大尖山2号隧道出口和密马龙2号双线大桥0号台工程实践,对紧邻既有线施工安全的技术措施进行了介绍,着重阐述了施工难点及在安全防护、隧道出洞、路基和桩基开挖等关键工序方面采取的具体措施,为今后同类工程提供了借鉴。

铁路既有线货物运输能力加强策略措施研究

社会经济的快速发展和WTO的加入对铁路货运提出了更多更高的要求,铁路货运能力的严重不足制约经济和现代物流的发展。在货物运输能力含义和影响因素的基础上分析了铁路货运在能力方面所面临的形势和存在的问题,针对问题提出了应采取的措施。

盾构穿越既有地铁运营线控制措施与效果分析

根据某城市地铁施工实际情况,主要针对地铁盾构穿越既有地铁运营线时采取的控制措施以及采取控制措施后各项变形情况进行分析。隧道穿越既有线施工必然造成对既有结构的影响,严重时可能造成结构的破坏和部分使用功能丧失,甚至影响运营安全。减小对既有地铁运营线的影响主要在于施工中采取的各项控制措施,通过本区间穿越期间对沉降进行分析,虽然在盾构穿越期间造成地表、轨枕、道床沉降量较大,但通过各种控制措施合理施工,确保了穿越期间地铁既有线运营安全。

受开挖爆破影响的立交隧道施工期振动监测

针对隧道交叉处爆破施工产生的振动可能成为主要安全隐患的问题,依托某立交隧道工程,在完成既有隧道衬砌质量探测和确定爆破危险源的基础上,对爆破开挖过程中的监测方法和监测内容进行研究,建立完整的爆破监测系统;完成对爆破振动监测测点的质点运动速度和主振频率监测与实测数据采集,确保既有隧道的安全。