单洞双线隧道紧急救援站横通道风流分布研究

特长铁路隧道紧急救援站横通道内风流分布特性是救援站结构形式和防灾通风设计的基础和依据。本文针对某一单洞双线隧道平导救援站工程,深入研究紧急救援站横通道内风流分布规律,以及不同防灾通风系统和自然风对其的影响。研究结果表明,紧急救援站横通道内风速分布呈现出W型,中部和两端横通道内风速较大,沿两侧风速相对较小。自然风对横通道内风速分布有一定影响,靠近自然风入口一侧大部分横通道内风速显著增大。建议在满足人员安全疏散的基础上,可适当减小救援站中部和两侧横通道面积以及减少相应横通道内风机配置。

地铁车辆交会对单洞双线隧道影响的数值模拟

为利用显示非线性有限元法分析地铁交会工况对南京某大型单洞双线隧道的影响,基于拟实建模方法,在LS-DYNA环境下建立了地铁车辆-单洞双线隧道-土体耦合系统的全三维有限元计算模型。模型非常接近真实情况,使用了接触方法来模拟轮轨之间,衬砌与土体之间的动力相互作用,使用了人工边界来模拟无限区域,还考虑了水压和土体预应力。对双车交会工况进行计算分析,得到单洞双线隧道在交会工况作用下的动力响应规律。结果表明:地铁交会产生的应力响应和位移响应都属于很小量级,隧道在交会工况下是稳定的。结果能为此类隧道的设计提供参考。

市域铁路地下单洞双线隧道最高空气温度预测回归模型

市域铁路采用单洞双线隧道模式可明显减小初投资、缩短建设周期,但存在断面积过大、双向会车等因素不利于通风换热造成隧道内出现高温,对隧道内最高空气温度的预测有助于单洞双线隧道的环控系统设计。建立了某市域铁路单洞双线隧道一维通风网络模型,模拟计算了不同工况下的隧道最高空气温度,并进行了参数敏感性分析,采用多元线性回归方法建立了单洞双线隧道最高空气温度预测模型并进行了验证。结果表明:不同因素对隧道最高空气温度影响程度由大到小排序为室外空气温度、列车对数、列车速度、列车编组、轨排风量、区间隧道长度、车站个数、土壤温度、阻塞比、活塞风井面积、活塞风井长度,隧道最高空气温度预测模型的预测值与数值模拟计算值的最大偏差值为0.9℃。

某地下单洞双线隧道通风排烟方案研究

研究目的:地铁地下单洞双线隧道具有断面积大、行车组织复杂等特点,隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。本文研究了某地下单洞双线隧道正常通风、阻塞通风和火灾排烟系统方案。基于国内最不利地铁隧道通风室外空气计算温度,运用SES和CFD软件对隧道内正常、阻塞和火灾工况进行模拟分析。研究结论:(1)模拟工况条件下,正常工况下隧道内平均温度最高为38.3℃,满足列车正常运营环境温度要求;(2)阻塞工况下列车周围空气平均温度为41.1℃,满足列车空调工作温度要求;(3)火灾工况下,烟气被控制在列车前后100 m范围内,且主要集中在隧道顶部,疏散平台2 m高度范围内平均温度不超过60℃,满足乘客疏散要求;(4)本研究确定了单洞双线大断面隧道通风和排烟方案及效果,为轨道交通领域类似工程通风排烟设计提供参考。

单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点形式与力学性能研究

为探究单洞双线盾构隧道中隔墙合适的顶部节点形式及各节点形式的力学性能,总结现有工程中隔墙顶部节点形式,并对各节点形式提出简化模型,采用理论方法对简化模型力学性能进行分析,并利用数值模型验证简化模型的合理性及各节点形式的力学性能与适用范围,得到如下结论:1)螺栓配合角钢或连接件的方式更适合于全预制中隔墙;2)所提出的简化模型具有较好的参考性,可应用于中隔墙顶部节点的初步设计;3)顶部采用连接件可形成协调受力,提高顶部节点受力性能,建议今后单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点采用该形式。此外,竖向铰支座模型受力形式合理,今后工程可基于该模型进行实践探索。

单洞双线铁路隧道火灾人员疏散安全性分析

为了分析单洞双线铁路隧道火灾人员疏散安全性,基于单洞双线铁路隧道结构特点,分析不同火灾场景下人员疏散模式,利用火灾动力学模拟软件FDS,建立隧道火灾模型,分别研究火源位于车头和列车中部车厢内时可用安全疏散时间。利用Pathfinder软件,模拟人员折返路线与不同疏散口间距下人员疏散过程,分析必需安全疏散时间及其影响因素。研究结果表明:隧道发生火灾时,人员可用安全疏散时间与火源位置有关,必需安全疏散时间受疏散总人数、疏散口选择、疏散口间距等因素影响很大。在设计隧道疏散系统时,可通过减小疏散口间距和设置明显的疏散设施指示标识,减少人员疏散所用时间。

城区高速铁路特长隧道单、双洞方案研究

深汕铁路隧道与既有厦深铁路桥梁并行段,平面廊道较为狭窄,为了降低长距离并行对既有厦深铁路桥梁的影响,文章研究了双线单洞隧道方案和单线双洞隧道方案,并从建设条件、施工条件、运营维修、防灾救援等方面进行综合比较。研究表明,双洞单线隧道方案虽然可一定程度上降低临近厦深铁路施工的安全风险,但在整体工程实施难度、单双洞转换、工程投资上均处于劣势,推荐单洞双线隧道方案,同时,提出了城区隧道单双洞方案影响因素综合量化评价表,可为后续类似项目提供参考。

北京地铁14号线高家园站-望京站区间单洞双线盾构临近穿越群桩的响应与防护

为减小盾构隧道施工对邻近群桩基础的影响,对10 m内径盾构穿越的机场快轨群桩响应进行数值模拟,分析盾构法隧道施工引起的群桩变形及内力变化情况。结果表明,开挖后桩身发生弯曲变形,桩身内力发生明显变化,前桩具有隔断作用,隧道施工对群桩中后桩的影响较小。群桩邻近盾构时采用复合锚杆桩作为隔断桩,复合锚杆桩加固桩侧土体的同时,可采用多排组合形成较大隔离刚度,套管施工可有效控制施工期间的环境影响。

龙兴隧道双线掘进突破千米

重庆发展看两江,两江发展看龙兴。备受关注的龙兴隧道取得重要阶段性进展--龙兴隧道一标段左、右线均顺利掘进突破1 000m,为隧道全线贯通奠定了坚实的基础。龙兴隧道一标段位于重庆市渝北区龙兴镇天堡寨境内,为单洞双线隧道。主线设计标准为城市主干道,设计车速60km/h,标准段采用双向6车道,标准路幅宽度31m,主要工程包括特长隧道1座,左洞长1 775m、右洞长1 772m。

超长距离单洞双线盾构隧道内部结构同步施工技术

上海市轨道交通崇明线穿越长江段分南港(长7.7 km)和北港(长9.0 km)两个区间,隧道采用单洞双线断面布置形式。为保证工程建设工期,隧道内部结构在分阶段实施的基础上,通过优化施工断面布置、组织流水施工、保障运输效率等方式,实现了隧道内部结构与盾构掘进同步施工,有效解决了交叉施工和长距离运输问题,缩短了总工期,是对单洞双线盾构隧道施工的有益尝试。

地铁列车荷载下类矩形隧道结构动力响应分析

为分析地铁列车荷载作用下类矩形隧道结构的动力响应特性,以郑州地铁8号线郑州东站类矩形盾构段为研究背景,使用MIDAS/GTS NX软件建立三维有限元分析模型,对单车运行与双车交会运行两种工况下类矩形隧道结构的动力响应进行计算分析,得到了类矩形隧道在地铁列车荷载作用下的动力响应规律。结果表明:地铁列车作用下产生的类矩形隧道结构的位移响应和应力响应均较小,隧道结构在地铁列车荷载的作用下是稳定的。地铁列车交会时最大位移发生在衬砌底部,为1.28 mm;在单车运行时,最大位移发生在衬砌行车侧右边,约为0.89 mm。在双车相向行驶时,隧道衬砌左侧的竖向应力响应大于隧道衬砌右侧,其增幅约为26.8%。因此,在地铁运营时期应多对隧道结构左侧行车线下方进行长期的变形监测,以避免在此处发生结构安全问题。

大断面隧道成套设备机械化快速作业研究

为实现阿联酋铁路二期D标段隧道安全、快速、高质量修建,开展成套设备机械化快速作业系统化研究。通过调研国内外已有资料,对隧道单作业面机械化施工人机资源进行科学合理的配备;基于掌子面力学平衡稳定性分析,研究得到S3级围岩采用全断面法开挖和S4、S6级围岩采用台阶法开挖可保证掌子面稳定性,满足规范要求;基于各级围岩适配的快速作业施工工法,通过建立数值软件计算模型,得到S3、S4、S6级围岩最大开挖进尺分别为4.5、2、1.5 m;总结阿联酋铁路隧道机械化施工工艺,对比分析机械化配套施工与传统方法施工的工序时间和施工工效。

单洞双线盾构隧道中隔墙底部节点力学性能研究

当前针对单洞双线盾构隧道中隔墙底部节点的力学性能研究较少,而中隔墙底部与下部弧形件连接的可靠性与稳定性决定了隧道内部结构的使用寿命。基于上述问题,本文基于上海市机场联络线对预制中隔墙底部节点的力学性能进行了研究。首先详细阐述了底部节点的构造及模型信息,之后分别计算了螺栓的强度与疲劳强度。结果表明,当前方案能满足强度与疲劳强度的要求,并均有一定安全储备,后续类似工程可参考当前底部节点方案。

粤东城际铁路隧道热环境特性及控制研究

为确保采用单洞双线且包含多个连续地下车站的粤东城际铁路隧道热环境满足设计规范要求,通过一维数值模拟方法,从行车对数、活塞风井面积、轨排风量及排热系统开启方案4个方面出发,对汕头至潮汕机场段中山路隧道热环境特性及控制方案进行研究。结果表明:不开启轨排系统下,初期、近期夏季晚高峰隧道内空气温度均不超40℃,但远期汕头一中、时代广场站及区间2温度不满足热环境控制要求,且远期中间车站区域温度明显高于两端车站;通过增大活塞风井面积降低隧道空气温度的作用有限,即使单个活塞风井面积增加至75 m^(2),区间2及汕头一中站温度仍超过40℃;车站轨排系统开启后,远期夏季晚高峰全线隧道空气平均温度降幅较明显,当单个车站轨排风量为50 m^(3)/s且活塞风井面积不小于30 m^(2)时,隧道内各区域温度及新风量均满足要求;优化后的轨排系统开启方案可行,建议远期夏季晚高峰仅开启汕头一中站及时代广场站的排热系统,以减少通风设备运行能耗。

全国首条穿越长江高铁隧道进入盾构掘进施工阶段

日前,长142m、直径12.7m、重3500t的“长江号”盾构机在渝湘高铁重庆长江隧道内徐徐转动刀盘,在149 m深处启动穿江作业,标志着全国首条穿越长江的高铁隧道进入盾构掘进施工阶段。重庆长江隧道具有穿山、穿城、穿江、穿水的特点,正线长11.9 km,为单洞双线隧道,盾构段长3845 m,穿江区间长1282 m。

渝湘高铁重庆至黔江段刘家山隧道贯通

2023年7月2日,由中铁十七局承建的渝湘高铁重庆至黔江段重难点控制性工程刘家山隧道顺利贯通。至此,渝湘高铁重庆至黔江段建设进度已超八成,为全线主体工程完工奠定了坚实基础。据中铁十七局项目现场负责人陈川平介绍,刘家山隧道位于重庆市黔江区,全长4986m,最大埋深488m,为单洞双线隧道。

南京地铁3号线过江地铁隧道排水设计探讨

随着我国地铁轨道交通的发展,过江地铁隧道越来越多,其中隧道排水部分的作用日益重要。结合南京地铁3号线大盾构过江隧道工程(包括过江电缆管廊),从水泵提升方案、废水泵房的设计形式、废水泵房水池优化设计等几个方面进行讨论比较,重点介绍废水排水系统设计思路。例如:如何在有限的空间内设计出废水泵维修方便、废水泵维修不影响地铁运行和过江电缆铺设维护、高效节能的废水排水系统等。

大体量异型预制弧形件智能装备研究

本文针对上海市机场联络线的大体量异型预制弧形件拼装设备进行了研究。首先阐述了该线路中弧形件的构造信息,并根据弧形件构造阐述了弧形件智能装备的研发思路及设备的细部构造;之后对弧形件的姿态控制进行了相关的分析;最后介绍了弧形件的施工流程和弧形件设备施工实践。结果表明所研发设备可有效识别弧形件姿态,且在极限工况下可满足拼装要求。利用研发设备极大提升了施工效率,节省了施工工期,取得了较好施工效果,可为后续类似工程提供借鉴经验。

集通铁路电气化改造工程全线最长隧道顺利贯通

1月21日上午,集(宁)通(辽)铁路电气化改造工程全线最长隧道--克什克腾隧道全隧顺利实现贯通,标志着集通铁路电气化改造工程取得关键性进展。克什克腾隧道位于赤峰市克什克腾旗境内,为单洞双线隧道,全长10.691km,最大埋深约267m。隧道正洞穿越9条断层破碎带,3次下穿既有集通铁路,施工难度大、安全风险高。为了确保施工安全,负责施工的中铁电气化局集团有限公司采取了超前支护预注浆、径向注浆扩大围岩稳定圈、超前密排小导管及中管棚加强支护等一系列措施,严格控制超前地质预报、超前支护、初期支护、防水体系等关键工序质量,确保隧道安全顺利贯通。

隧道中隔墙拼装机器人的设计和分析研究

单洞双线隧道是目前城市地铁等地下交通工具施工中主要采取的隧道结构形式,在单洞双线隧道的施工过程中,将隧道分隔为两个车道的中隔板是影响施工速度的一个主要因素。为了能够提高单洞双线隧道施工中安装中间隔墙工作的效率和安装精度,设计了一种新型的隧道中隔墙拼装机器人。针对其工作环境,论述了隧道中隔墙拼装机器人的工作原理和关键部件,并利用Solidworks软件环境下的COSMOSWords有限元分析模块对其可靠性进行了有限元分析研究,结果表明设计的隧道中隔墙拼装机器人可以满足其实际应用工况的需求,能够大大地提高隧道施工中安装中隔墙的效率和精度。