内置式泵房在城市轨道交通工程中的创新应用

城市轨道交通区间隧道废水泵房与联络通道普遍采用合并建设的方式。国内软土地区的联络通道(兼废水泵房)目前多采用冻结法+矿山法施工,废水泵房需在联络通道开挖完成后,在其底部往下开挖3~5 m,施工风险很大。结合宁波市轨道交通工程,设计了盾构区间内置式泵房,并详细介绍了泵房的总体布置和相关专业的设计方案。该设计能够满足废水泵房的使用功能,同时满足现行设计规范的要求。内置式泵房的泵房位置从区间隧道外调整至区间隧道内,大大减小了联络通道的体量,从而减小了区间隧道的施工风险。同时,泵房与联络通道分离,使得联络通道的平面位置选择和区间纵断面的设计更为灵活。

杭绍城际铁路内置式泵房预制板式轨道力学性能分析

针对杭绍城际铁路工程设计实践,结合盾构区间内径宽5.9 m特点,确定区间内置式泵房轨道设计尺寸和型式,建立内置式泵房预制板式轨道有限元模型,计算不同静力荷载组合下的轨道板弯矩变化规律,研究列车动力作用下内置式泵房预制板式轨道垂向位移、垂向加速度及纵横向应力与相关行车性能指标。计算结果表明:轨道板边缘与轨下位置弯矩值较大,可配置适量钢筋增加结构强度;钢轨、轨道板、自密实层与基底的位移、加速度及应力值等动力性能指标均满足规范限值;车体垂向(横向)加速度、轮轨垂向(横向)力、脱轨系数及轮重减载率等行车性能指标均在允许范围内,且安全余量较大。研究成果可为内置式泵房结构轨道板配筋设计方案评估,结构参数优化等提供理论依据。

内置式泵房轨道系统的轨道参数敏感性分析

采用内置式泵房后,由于轨道型式发生了变化,其实际服役可靠性值得关注。建立了内置式泵房轨道系统的轨道动力分析模型,分析了内置式泵房轨道系统的轨道动力响应特征。在此基础上,以整体道床横向弯矩和道床横向位移作为服役性能的控制指标,选取道床弹性模量、扣件垂向刚度、扣件横向刚度和扣件横向阻尼作为随机参数,使用2^(k)析因实验设计开展了参数敏感性分析;选取整体道床横向弯矩作为目标响应,评价了敏感参数对内置式泵房轨道系统的轨道服役可靠度的影响。

时速160 km城市轨道交通内置式泵房板式道床动力特性分析

北京轨道交通新机场线在部分区间隧道的最低点设置了内置式泵房板式道床。为了保证时速160 km市域列车在动荷载作用下轨道结构的安全性和可靠性,建立了车辆-轨道-隧道三维耦合动力分析模型,计算分析100~220 km/h共7种行车速度下内置式泵房板式道床的动力特性。提取道床振动评价指标(垂向位移、垂向加速度)、道床强度评价指标(纵横向拉应力)、行车平稳性评价指标(车体垂向、横向加速度)和行车安全性评价指标(轮轨垂向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率)与规范允许值进行对比。计算结果表明,各动力学评价指标均随行车速度的增大而增加,各动力学评价指标均在规范允许值之内,并且有较大的安全余量。

城市轨道交通盾构区间内置式泵房钢管片安全性能研究

目前在国内软土地区,城市轨道交通盾构区间的联络通道多采用冻结法+矿山法施工,废水泵房与联络通道普遍采用合并建设,废水泵房施工需在联络通道开挖完成后,在其底部继续往下开挖3~5m,施工风险很大。结合宁波市轨道交通工程,设计了盾构区间内置式泵房。本文以宁波地铁3号线一期仇毕站~儿童公园站盾构区间为实例,通过二维、三维数值模拟计算分析,多维度地论证了内置式泵房在富水软土地区盾构区间中应用的可行性,为后续线路盾构区间采用内置式泵房提供一定的借鉴及理论依据。

轨道交通隧道区间常规泵房与内置式泵房应用分析

浙江省宁波市轨道交通隧道区间采用在隧道区间联络通道内设置常规废水泵房,通过运用后改进了常规废水泵房的技术,利用区间隧道轨道下方道床结构空间设置长条形的集水池,采用特制钢管片替代原混凝土管片设立内置式废水泵房。文章对建成的两种废水泵房技术,从施工工艺、总体造价、施工风险等方面进行了对比分析,认为内置式废水泵房的施工工期更短、造价更低、施工过程更安全,虽然运营维护相对烦琐,综合比较之下还是更有应用优势。

类矩形盾构法隧道内置式泵房设计研究

针对传统暗挖式废水泵房的不足之处,提出了一种适用于类矩形盾构法隧道的内置式泵房设计方案。在满足设计规范要求的前提下,该泵房可避免截面削弱对隧道开洞的不利影响,减少隧道外部泵房开挖的施工风险,降低造价,是一种性价比高、安全性高的泵房施作方法。结合宁波轨道交通类矩形区间隧道工程,开展了内置式泵房设计及应用研究。基于普通长枕道床和钢弹簧浮置板道床,分别形成了内置式泵房设计方法,确定了包含水泵规格、集水池规格和其他构造等在内的设计方案,并通过现场实测试验进一步明确了设计参数,验证了设计方案的可行性,形成了设计方案及配套规范,同时应用于工程实践。

隧道区间排水内置泵房存在问题及对策分析

为减少地铁隧道区间联络通道外挂式排水泵房(站)施工风险,可将外挂形式改为在区间隧道内设置。针对既有内置式泵房运营情况进行了调研,发现存在中心排水沟积水、钢轨及扣件锈蚀、浮置板道床段钢弹簧锈蚀、道床混凝土劣化及水泵损坏率高等病害问题。对不同类型道床段的病害现象潜在危害及形成原因逐一进行分析,针对这些病害,在设计阶段给出相应的对策。

地铁地下区间废水泵房集水池设置研究

在软弱地层地区施工联络通道及废水泵房,无论采用地面加固还是冻结法,都会有较大的施工风险,尤其废水泵房的施工是高风险点。鉴于近期部分地区地抶区间施工事故的发生,明确不同条件下区间废水泵房集水池的设置原则,以减少后续施工的风险。在正常情况下应保证区间废水泵房集水池的有效容积;特殊情况下区间废水泵房集水池的有效容积进一步压缩;另外也可考虑采用一种新型的轨行区内置式泵房方案,将区间废水泵房设置在轨道下方区域。

轨道交通地下区间内置式废水泵房设计研究

内置式废水泵房的研究和应用解锁了轨道交通地下区间联络通道和废水泵房之间的“捆绑”关系,可减小区间联络通道的开挖深度,降低砂性承压水风险地层内区间联络通道的施工风险。研究中综合考虑了给排水、结构、轨道、限界、供电等相关专业需求,对区间内置式废水泵房的方案进行了分类、优化和完善,对工程设计具有指导意义。

富水地层地铁区间隧道内置式废水泵房创新设计及应用研究

以佛山地铁2号线某富水地层盾构区间隧道采用内置式泵房的创新设计为例,详细介绍了外挂式泵房调整为内置式泵房的技术原理和方法,并通过国内主要内置式泵房的实例对比分析,结合结构、排水、轨道等多专业的详细技术论证和优化,得出以下研究结果:(1)改设内置式泵房能有效降低工程施工风险,特别在地质较差的华南地区应用效果更好;(2)积水和轨枕锈蚀是内置式泵房的常见问题和病害,设计时应重点予以针对性处理。

盾构区间内置式废水泵房轨道动力学分析

内置式泵房因能降低富水地层地下轨道工程的施工风险而得到了一定范围的应用,但内置式泵房结构削弱了道床结构的完整性,不利于道床结构稳定。文章以佛山地铁2号线某盾构区间改造原道床结构为内置式废水泵房方案为例,介绍了外挂式废水泵房调整为内置式废水泵房的设计研究经过,并通过建立车辆-轨道耦合动力分析模型详细分析了内置式废水泵房结构的动力响应。得出以下结论:(1)原轨道道床结构改造为内置式废水泵房,其轨道动力学指标、列车行车平稳性指标及行车安全性指标与列车速度呈正比关系,最大行车速度条件下,各项指标均满足规范要求;(2)各主要动力学指标与规范限值相比,仍有较大安全余量,将道床改造为内置式废水泵房结构是安全可行的。