既有铁路开行市域(郊)列车开行方案优化

研究目的:在利用既有铁路资源发展市域(郊)铁路的背景下,本文研究旨在提高市域(郊)铁路的运营效率,以满足乘客的出行需求。通过分析不同到达模式下的乘客行为,提出一种适应混合到达模式的市域(郊)客流分配方式。基于“线路国有、国铁与地方共营”管理模式,构建一个多目标优化模型,综合考虑乘客出行时间、运营成本和地方政府成本,并采用遗传粒子群优化算法求解,优化列车开行方案。研究结论:(1)通过对某条市域(郊)铁路线路早高峰时段客流数据的实证分析表明,构建的市域(郊)列车开行方案优化模型能够显著提高运营效率;(2)该模型早高峰时段缩短了乘客总旅行时间34.8%,降低了铁路局运营成本10.2%,减少地方政府成本11.5%,并节省了10%的车辆购置费用;(3)本研究成果可为利用既有铁路开行市域(郊)列车的项目规划决策和运营优化提供参考。

基坑被动区加固对邻近既有铁路工程变形影响研究

针对邻近既有铁路工程进行基坑开挖时二者相互影响的问题,以秦望隧道明挖段基坑为例,建立三维有限元模型,分析被动区抽条和裙边加固相结合的方式下基坑开挖对围护结构、地表及邻近铁路工程变形的影响规律,研究了加固参数对邻近铁路工程建筑物变形的影响,分析变形原因并采用主成分分析法提出具体工程的最优加固参数。结果表明:被动区在多种加固方式下,天然地表沉降曲线发生变化;铁路路基基础设施变形,受到多种因素的共同作用,增加抽条加固宽度有利于减小侧移,增加裙边加固宽度有利于减小沉降。

福州都市圈利用既有铁路开行市域列车研究

党的二十大提出深入实施区域协调发展战略,以城市群、都市圈为依托构建大中小城市协调发展格局。市域铁路作为引导都市圈融合发展的重要载体,《关于促进市域(郊)铁路发展的指导意见》《关于推动都市圈市域(郊)铁路加快发展的意见》《国家综合立体交通网规划纲要》等提出鼓励优先利用既有铁路资源,加快推进都市圈市域(郊)铁路规划,助力都市圈高质量发展。笔者以福州都市圈为对象,在分析既有杭深铁路、福马铁路、福平铁路、峰福铁路、昌福铁路、合福铁路等基本条件的基础上,以助力福州都市圈高质量发展为导向,打造都市圈利用既有铁路开行市域列车的示范工程,重点研究运输需求及开行方案。

都市区既有铁路市域化利用的多元功能挖潜研究

随着城市空间规划及产业布局调整,对城区内既有铁路的发展要求相应提高,而既有铁路的传统功能已难以适应形势要求,因此,需结合项目特征深度挖掘其多元化功能并找到合理的实现途径,以此提高项目的综合效益。根据既有铁路的空间分布、枢纽引入、路网衔接等特征,研究提出其市域化利用后的功能包括交通补强功能、开发引导功能与城市宣传功能三大体系。其中,交通功能的实现可分为直接购买服务、技术改造再利用两种模式,由路地双方共同推进实施;开发功能的实现需要在统筹国土空间规划的基础上建立既有铁路改造与土地利用的双向互动机制,需要城市各部门联合谋划、动态结合;城市宣传功能通过静态的城市资源与动态的市域列车融合互动来实现,即将市域铁路资源融入城市建设过程中。选取经典型案例,进一步通过定性和定量分析各功能的实现方案。

基于PTC法的既有铁路纵断面调整优化方法

以整体优化抬落道量最小为目标进行纵断面重构时,由于纵断面整体优化中各线元数学模型不同,拟合后的线元连接处会存在错位现象,不满足相邻线元首尾相接的平顺性条件。因此,本文提出了利用引入相切条件的方向加速(Powell with Tangent Condition,PTC)法来重构纵断面线形。首先利用方向加速(Powell)法进行各线元拟合优化,然后对竖曲线圆心坐标进行调整,通过调整后的圆心坐标重新计算纵断面竖曲线半径及直圆点和圆直点坐标,使竖曲线与左右两侧相邻直线坡段相切。对比利用PTC法与传统的曲率分段结合最小二乘法重构线形的抬落道量,结果表明,PTC法对线路重构的扰动更小,优化效果更好,在减小抬落道方面有显著优势。通过动力学仿真对比Powell法和PTC法优化线形后的车体动力学指标,结果表明,PTC法重构纵断面所得的线元连接处平顺性显著提高,各车体动力学性能指标明显减小,车辆运行的安全性和舒适性得到明显改善。

谈既有铁路隧道改扩建开挖施工技术

结合实际的隧道扩挖施工工程,深入探讨了既有铁路隧道改扩建工程中的开挖施工技术。详细介绍了隧道的衬砌状况与相关问题,包括施工特点、原有衬砌拆除风险、低等级围岩施工难点以及对施工的影响。探讨了不同的开挖方法选择,包括常规开挖方法(手工法和机械法)以及先进开挖技术(预裂控制爆破技术和TBM技术)。分析了开挖施工过程中的关键技术,包括衬砌拆除与支护、扩挖施工流程。通过深入研究和探讨,旨在为隧道改扩建工程的实际应用提供有益的参考,促进隧道施工技术的不断创新与发展。

双线盾构隧道开挖引起既有铁路路基沉降及盾构掘进参数研究:工程案例

为揭示盾构掘进参数对既有铁路路基沉降的影响规律,本文依托北京地铁16号线丰益桥南站至丰台站双线盾构隧道下穿既有铁路线路工程进行案例分析。将盾构掘进过程分为盾构穿越前、盾构穿越中和盾构穿越后三个阶段。实测数据表明,路基沉降在盾构穿越前逐渐增大,在盾构穿越过程中急剧增大,在盾构穿越后趋于稳定。将盾构管片及时封闭成环,施作补偿注浆、二次注浆,有利于控制路基沉降。此外,盾构掘进参数对控制路基沉降具有至关重要的作用。研究结果表明:盾构掘进速度越快引起的路基沉降越大,继而引起较大的土仓压力,并伴随刀盘扭矩和盾构总推力的骤减;由于盾构过程中出土量易于控制,因此其对路基沉降影响不大;然而,如果同步注浆量控制不当,将导致既有路基向上隆起。本研究为盾构开挖下穿多条既有铁路线路引起的路基变形控制以及盾构掘进参数设置提供参考和指导。

既有铁路视频补强及铁路5G-R改造配套设施方案研究

根据中国国家铁路集团有限公司相关要求,为保障铁路运输安全,满足现代化通信系统发展需求,需对既有铁路进行视频监控系统补强,对既有专用移动通信系统进行5G-R升级改造。二者改造时间存在重叠,且在改造过程中,除自身系统外,均涉及承载网、光缆、电源以及机房等配套设施的完善与升级。结合目前中国国家铁路集团有限公司对视频监控系统补强以及5G-R系统的技术要求,在速度200~350km/h、C3及非C3列控等级等不同维度的典型线路条件下,研究二者自身的改造方案及各自配套设施改造需求;通过对比分析,识别二者改造过程中的共性与差异,提出共同改造时的配套设施改造方案。研究成果可供今后类似改造工程借鉴参考。

基于四网融合的既有铁路市域化运营改造与发展研究——以西户铁路为例

针对四网融合背景下既有铁路市域化运营改造的相关问题,以西户铁路为例,研究既有铁路市域化运营改造的新思路与新模式。首先结合市域铁路的功能定位,在梳理既有铁路开行市域列车建设模式和运营特点的基础上,提出现阶段利用既有铁路开行市域列车存在技术标准不完善、线网融合程度低、客流强度不高、运营亏损严重等问题;然后以西户铁路开行市域列车为例进行研究,分析运输组织模式、客流特征、交通接驳方式等内容,深入探讨单线市域铁路客货混跑模式的适用性;最后论述市域铁路高质量发展的优化策略,提出统筹前期规划、优化交通衔接、提升运营效率、加快用地开发、打破管理壁垒等建议方案,为后续既有铁路改造提升提供参考。

利用既有铁路开行市域(郊)列车运输组织和运营管理模式研究

研究利用既有线开行市域(郊)列车,对于盘活既有铁路资源,扩宽市域(郊)运输市场具有重要的现实意义。结合相关标准规范和典型市域(郊)铁路案例,首先从客流需求、运能富余、工程代价、投融资条件等方面,对既有线开行市域(郊)列车的开行条件进行适应性分析。在此基础上,以提升市域(郊)列车的开行效益为目标,提出多样化开行方案、强化枢纽换乘衔接、推进线路互联互通、非高峰时段参与城市配送等运输组织方案。最后,根据既有线产权和运营权的归属关系,研究对比不同运营管理模式的优劣并判断其适用性。建议在市域(郊)运输发展近远期,对既有线改造升级和市域(郊)开行需求较大的项目,采用委托铁路局集团公司管理模式,既有线产权属于合资公司;对改造升级和市域(郊)开行需求较小的项目,采用政府直接购买服务模式,既有线产权属于铁路局集团公司。远景阶段,受干线列车影响较小的项目,可考虑采用网运分离模式,进一步调动运输市场的积极性。

既有铁路增设声屏障典型问题与对策研究

以某既有铁路增设声屏障项目为例,通过分析声屏障实施过程中易出现的典型问题,提出了钢筋混凝土封堵板优化设计方案、坚硬岩石层段桩基础结构及声屏障遇涵洞处特殊设计方案、邻近既有线声屏障施工设置硬隔离等安全防护措施。对声屏障实施后的降噪效果和达标情况进行现场实测,结果显示,设置声屏障后降噪效果明显,在距离铁路轨道中心线30m处可降噪约5.6dB(A),60m处可降噪约4.4dB(A);声屏障实施后可满足铁路边界及声环境功能区2类区的标准限值要求。研究可为既有铁路增设声屏障项目实施提供借鉴。

高速铁路跨既有铁路桥梁基坑防护施工关键技术分析

随着高速铁路建设的快速发展,不可避免地产生铁路线之间或铁路与公路之间交叉跨越或邻近施工的现状。因此如何确保既有线安全的情况下进行跨越或邻近桥梁施工成了一项关键技术,而跨越既有线桥梁基坑防护施工至关重要。本文结合集大原铁路项目冯村跨韩原铁路特大桥跨营业线韩原铁路框架墩基坑防护施工工程实例,对高速铁路跨既有铁路桥梁基坑阶防护施工关键技术进行分析,以期为今后高速铁路建设中类似跨越既有线桥梁基坑防护施工提供可借鉴的经验。

车载移动测量技术在既有铁路横断面测量中的应用

为了解决既有线横断面测量中传统单点测量手段时面临的测量效率低、人员上线作业安全隐患大等问题,采用车载移动测量技术开展既有铁路横断面测量应用研究,从采集设备、数据采集、数据解算3个方面介绍技术应用的流程与方法。基于该技术快速采集的铁路沿线全断面LiDAR点云,提出一种基于POS轨迹线引导和两步ICP配准的钢轨模型重建和线路中心线提取方法,在此基础上设计了断面点云分割和属性点自动推算的数据处理方法,实现了既有线横断面测量成果的快速批量制作。结合某铁路增建二线工程开展应用,结果表明:采用该方法高程精度为19.2 mm,距离精度为16.1 mm,满足改建铁路工程测量规范要求,并且可以有效提升既有线横断面测量效率,大幅减少上线作业量,改变铁路横断面测量主要依靠人工的现状,为既有铁路横断面快速测量提供技术支撑和安全保障。

地铁盾构隧道下穿既有铁路对股道沉降的影响分析及桩筏加固技术

针对北京地铁6号线富水砂层地区地铁盾构隧道下穿京承铁路工程项目,运用Plaxis 3D这一先进的岩土有限元分析软件,构建一个基于小应变土体硬化刚度本构(HSS)的动态掘进模型。该模型旨在深入分析桩筏加固方案对盾构施工过程及其对京承铁路的关键性影响。研究表明,在不采取任何保护措施的情况下,盾构隧道穿越股道将导致股道纵向沉降超出黄色预警值4mm的标准,最高沉降值达到5.2mm。然而,当实施桩筏加固方案时,沉降的最大值显著降低至1.5mm,从而证实了该加固方案在确保京承铁路行车安全方面的显著效果。

跨既有铁路的墩中转体连续刚构桥静风响应分析

随着我国交通路网的建设、完善和铺展,新旧线路的开通和更替,当新建桥梁遇到已有的交通线路时,转体施工法可满足相互兼容的要求。然而,跨既有线路桥梁的大跨度、高墩、大吨位等特点使得其对风的作用也越来越敏感。针对转体梁桥在风荷载作用下的抗风稳定性问题进行分析,以大树村龙川江三线大桥为研究对象,利用有限元和计算流体力学等数值模拟手段,建立其转体上部结构有限元模型并计算转体梁段静力三分力系数,通过模拟其在复杂静风荷载和动力风荷载作用下的响应特性,明确最不利静风荷载布载方式;根据转体前后两个状态的前10阶模态特性,确定转体梁段的最不利受力施工阶段,研究成果可为转体梁桥提供抗风设计的科学依据与技术支撑。

公路桥梁下穿既有铁路桥梁安全评估

以青海省湟源至西海高速公路桥梁下穿既有青藏铁路桥梁为工程背景,采用Midas GTS NX三维有限元软件,建立高速公路桥梁下穿铁路桥梁的三维有限元模型,模拟并计算了高速公路桥梁在施工过程对既有铁路桥梁的影响。研究结果表明:设计方案满足公铁交叉规范相应条文要求;新建高速公路桥梁对既有铁路桥梁墩顶产生的各方向附加位移最大值均小于规范限值;左右幅桥梁同时施工可以减小桥梁墩顶各方向附加位移,且有效减小了桥墩的偏压效果。新建公路桥梁下穿工程对既有青藏铁路产生的风险等级在可控范围内,该项目设计方案满足规范要求,总体可行。

既有铁路信号过渡工程设计探讨

现阶段,我国铁路运输正朝向重载、高速化及密度增大的方向发展,部分现有铁路站场存在需要进行升级改造的情况,那么,在进行改造工程时就要做好各类铁路站场信号的过渡方案,这样才能保障铁路通行的安全并做好铁路跨部门施工的各项工作。本文对信号过渡的设计原则进行了分析,并以某铁路站场为例,分别列举了三个过渡工程的施工方案,通过对方案的比选分析了过渡工程设计的详细要点及注意要求,以期在保障运输安全的同时,也为铁路行业的技术进步与创新贡献力量。

框架式通道涵顶进下穿既有铁路施工技术研究

随着我国铁路运输需求的快速增长,既有铁路的扩能改造工程也随之增多,在增加铁路线路的同时,受地方经济发展的限制,有越来越多的地方规划道路需上跨或下穿既有铁路,以解决地方交通出行。研究结合既有成昆线改造过程中施工的1~6 m×4.8 m通道式框架涵,以顶进式下穿施工为例,分析了框架涵下穿既有铁路顶进施工技术,以期为同类工程提供借鉴。

明挖隧道下穿既有铁路站场加固体系施工技术研究

随着城市基础建设大力发展,新建隧道穿越既有交通路线等工况呈日益趋增态势,而采用明挖隧道下穿既有铁路营业线,相较于传统上跨方式更应关注于下穿工程对既有铁路建(构)筑物的影响。因此,本文依托安康城区环城干道江北段明挖隧道下穿既有铁路站场这一工程实际,阐述了一种下穿既有铁路加固体系的施工技术,在保障既有铁路行车安全的基础上实现了预期的施工效果,期望为类似工程提供一定的参考意义。

既有铁路棚洞T梁“梁上运、架”施工关键技术

为克服山区铁路营业线棚洞T梁安装施工环境复杂、场地狭窄等不利因素,依托渝怀线地质灾害整治工程,研究总结了既有铁路棚洞预制T梁“梁上运、架”成套施工技术.T梁采用异地预制,立柱和纵梁施工完成后,借用纵梁下既有铁路轨道完成T梁的运输.同时,通过设计研发一种前后伸缩双支腿的异形可伸缩龙门吊、在纵梁上搭设由多个单节轨道相互拼接而成的龙门吊轨道、在T梁底部设置滑板等配套的工艺工装,解决了现有技术中铁路营业线棚洞施工场地受限、安全风险高、施工投入大、施工周期长等难题.