富水砂层地铁盾构隧道渣土混合改良的流塑性与渗透性

[目的]盾构在富水砂层中掘进时,易产生刀盘扭矩过高、磨损严重以及螺旋运输机喷涌等问题。为了保证施工的安全性,需对渣土进行改良。[方法]以西安地铁16号线某盾构区间工程为依托,根据砂土地层自稳性差、摩擦性高、渗透率高的特点选取渣土改良剂。通过渣土坍落度试验、渗透试验、现场试验相结合的方式,采用泡沫单独改良、泡沫及膨润土泥浆混合改良两种方案开展富水砂层渣土改良试验研究。[结果及结论]实际盾构掘进施工中,在考虑安全、高效、经济的前提下,结合室内试验所得数据,确定采用膨润土泥浆、泡沫混合改良的方案。当膨润土与水质量比为1/8,发泡液质量分数为3%时,改良剂性能满足施工要求;泡沫单独改良渣土受含水率影响大,含水率越高,泡沫最佳注入率越小。中砂的最佳改良方案是BIR(膨润土泥浆注入比)为10%,FIR(泡沫注入率)为20%~25%;砾砂的最佳改良方案是BIR为10%,FIR为35%~40%。工程实践表明,渣土混合改良效果良好,盾构掘进参数平稳。

基于在线实测数据的地铁列车空调回风温度预测

[目的]为了能够提前根据环境温度调控地铁列车空调系统的制冷能力,有必要对地铁列车空调回风温度预测进行研究。[方法]采用时序预测法预测地铁列车空调系统回风温度的变化趋势。利用空调系统传感器在线采集广州某地铁列车空调系统的实时运行数据,通过箱形图清洗数据异常值,采用滑动窗口处理输入及输出数据的时间跨度,构建LSTM(长短期记忆)神经网络模型对空调机组回风温度进行预测,并对比分析不同样本个数对模型预测精度的影响。[结果及结论]LSTM神经网络模型能够学习地铁列车空调系统的温度控制逻辑,预测温度曲线与真实温度曲线有相似的变化趋势,适用于预测地铁列车空调机组回风温度。通过参数优化将模型精度提高至0.84,实现了机组回风温度的精准预测。增大模型单次训练选取的样本数能够缩短模型的训练时间,但同时其模型最终预测精度也会有所降低。

我国屏蔽门地铁站的通风空调合理能耗修正方法

[目的]针对地铁站能耗持续增长的态势,为准确评价当前地铁站用能水平,挖掘节能潜力,推动建筑节能工作,需要对屏蔽门地铁站的通风空调合理能耗修正。[方法]采用能耗原理模型,系统性地建立了各气候区地铁站的合理能耗基准。针对寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区等不同气候区的典型城市,模拟得到了基准工况下的屏蔽门地铁站通风空调系统能耗约束值和引导值。考虑到各地气候差异和车站服务状况的差异,定量分析了气候条件、客运量、发车对数和隧道长度对地铁站通风空调合理能耗的影响程度,进而提出了各气候区不同城市、不同服务状况的屏蔽门地铁站通风空调系统合理能耗的修正计算方法。[结果及结论]气候条件中年平均湿球温度与能耗的相关性最高,相关系数R²为0.950;年总客运量从500万人次增加到1100万人次,各气候区合理能耗指标增加2.2%~2.9%,各气候区之间差异不大;日总发车对数从140对增加到310对,各气候区合理能耗指标增加了2.0%~7.4%,不同气候区之间具有明显差异;隧道长度1200m的车站比800m的车站,合理能耗指标高1.5%~4.9%,不同气候区之间具有明显差异。

隧道下穿既有地铁车站影响研究与车站预留下穿条件分析

随着轨道交通建设的发展,已建地铁车站对规划线路区间隧道下穿的预留有多种形式。文章结合成都不同的车站预留下穿条件和下穿方式进行研究与探讨,对直径8.3m盾构隧道下穿既有运营车站的监测值进行归纳总结,对车站预留下穿条件进行分析,并提出合理化建议,为后续隧道下穿既有运营车站的安全控制及车站预留规划隧道下穿条件提供参考。

地铁通风空调系统新技术及对东莞地铁适应性分析

地铁通风空调系统运行能耗通常超地铁总能耗的50%以上,因此地铁通风空调系统具有较大的节能空间。从国内地铁通风空调系统的现状及问题切入,阐述了进一步优化地铁通风空调系统的必要性。针对国内在优化地铁通风空调领域的一些新技术与新产品,对以下几方面进行了深入研究:磁悬浮离心机的优势和获得广泛推广的现状;蒸发冷空调出现的契机、发展历史和碰到的困难;高效制冷机房的构成及如何实现整体提高机房能效ERRa值;精细化设计与施工需重点关注的问题、解决措施和实际效果。并对东莞地区进行了适应性分析,提出选用磁悬浮制冷主机,建设高能效机房,谨慎选择蒸发冷空调,以及更精细化设计与施工等措施来优化东莞地铁通风空调系统,对未来推动建设技术先进创新竞争力强的中国地铁具有积极的意义。

空调系统对地铁车内噪声影响与优化分析

[目的]地铁车内噪声影响着乘车的舒适性,其中空调系统对地铁车辆车内噪声的影响不容忽视,因此有必要对相关问题进行研究,以期提高乘客的乘车体验感。[方法]基于SEA(统计能量分析)法,建立了地铁列车车内噪声仿真模型,并结合空调机组实测声源数据,进行仿真计算;研究了空调机组对车内噪声影响及优化方法。[结果及结论]在静置工况下,空调噪声对车内噪声影响最大;在运行工况下,由于动车受到牵引系统噪声的影响,空调系统对拖车车内噪声的影响比动车大;随着地铁运行速度的提高,轮轨噪声占主要成分,空调对车内噪声的影响降低;空调系统对车内噪声影响主要在400 Hz以下的中低频段,而在400 Hz以上频率成分主要由轮轨噪声及牵引系统噪声导致。地铁车辆空调系统送风口对车内噪声贡献量较大,通过优化送风口可显著降低该地铁车内噪声。

青岛地铁13号线节能型能源管理系统的节能评估与分析

[目的]青岛地铁13号线建设方对于运营过程中的节能具有较高的要求,建设过程中为了贯彻轨道交通节能、环保、智能的理念以及实际需求,需要从地铁机电系统中寻找可以通过控制系统实现节能的切入点。[方法]通风空调是地铁的能耗大户,也是目前节能关注的重点,为此,中交第二公路勘察设计研究院有限公司针对其特点创新设置了节能型能源管理系统并成功上线运行。该系统首次打通了能源管理与环控系统风水联动节能控制之间的信息传输通道,使原本独立的两个系统可以协同运行。通过对能耗的分析、调控、管理,利用节能型能源管理系统模型与控制策略实现环控系统内风系统和水系统的联动控制,从技术上实现节能的目的。[结果及结论]在节能模式与非节能模式交替运行相同时间的情况下,对各测试车站的空调水系统和风系统能耗进行测试、记录和对比,计算得到节能型能源管理系统的节能率,以此判断节能效果完全能满足系统设计时的最低节能要求。类比设定时间段内两种运行模式下站内环境变化,确定节能型能源管理系统的运行能够保证站内环境在节能的前提下能处于稳定舒适的状态。

广州地铁列车空调智慧化控制策略研究

受气候影响,广州地铁列车的空调舒适性已成为乘客的重要关注点,直接关乎列车整体舒适性评价。文章以广州地铁21号线列车空调客室目标温度、新风阀开度及压缩机启动控制逻辑等列车空调系统的关键控制参数为研究对象,根据前期应用数据积累,对现有空调控制策略的应用效果进行全面评估。鉴于乘客对冷暖车厢的差异化需求日益凸显,进一步开展空调智慧化控制策略研究,提出3项优化措施,包括实施自动分时段、区域差异化的车厢目标温度调整策略,优化冬季新风阀开度控制及改进压缩机启动控制逻辑。经过跟踪验证,确认该空调智慧化控制策略可有效提升车厢舒适度并降低空调能耗。

地铁风水电安装质量控制——以南京轨道交通6号线为例

以地铁建设工程中的风水电工程为出发点,依托南京轨道交通6号线工程,深入研究了通风空调、给排水与消防和低压配电照明的施工方案及技术措施,同时对风水电设备安装问题,提出了针对性的质量控制措施。

哈尔滨地下交通暖廊在供暖空调方面的减排讨论

文章研究了哈尔滨地下暖廊内采暖及空调系统的节能措施,提出了地下暖廊在保证舒适环境的前提下实现节能减排目标。文章同时建议多采用地源热泵及太阳能系统等清洁能源,以实现暖廊在供暖与空调系统上的节能降耗。根据国际及国内相关标准所提出的舒适度评价指标等,对暖廊进行指标的选取及计算。针对指标计算中各个参数提出降耗建议,并结合国内已有案例的降耗情况,测算采用新能源系统后暖廊的整体降耗水平。

基于地铁车辆冬季运营的空调能耗及采暖控制逻辑研究

地铁车辆冬暖夏凉的车厢环境能为乘客带来最舒适的乘车体验,但随之而来的车辆运营能耗一直是备受关注的话题,降低地铁车辆空调系统的运营能耗迫在眉睫。文章通过对某一项目地铁车辆冬季采暖实际运营测试数据的分析,提出了外温不同的情况下车内目标温度动态变化,相比行业内普遍应用的冬季车内目标温度不随外温变化而变化的情况,车内舒适度有了进一步提升,空调运营能耗缩减了40%以上,节能效果明显。通过优化调整目标温度和送风量,使乘客乘坐体感提升,同时节能减排效果明显。文章最后对车辆采暖控制新思路进行了探索,并综合提出了合理化建议。

地铁车辆空调风道内气动噪声数值仿真分析

为了研究地铁车辆空调系统辐射噪声的变化规律,提升地铁车内声品质,以空调机组和送风风道的组合模型为基础,采用有限体积法和基于声学有限元的自动匹配层技术,构建设计风量条件下的计算域网格。通过建立地铁列车空调风道系统气动噪声的仿真模型,分析了风道的流场、气动噪声源性能以及辐射噪声性能,研究了风道内流场分布特征及其声学规律。仿真结果表明:风道内用于调节送风均匀性的孔板,同时具有消声作用,可进一步降低风道内流场扰动引起的噪声;对于空调机组的噪声,风道具有较大的降噪效果;在客室和司机室连接处,贯通道处声压较高,需要采取有针对性的减振降噪措施。文章对地铁车辆空调送风风道内气动噪声特性的研究为地铁车型车内声学优化设计提供了参考。

地铁列车空调车外计算参数优化

轨道交通运载量大,且便捷快速,极大程度地缓解了地面交通压力,成为交通运输领域的发展重点。列车空调负荷计算是空调机组选型设计及运行控制的重要依据,地铁列车空调车外计算参数是列车空调负荷计算的基础。我国不同气候区的气候差异较大,且地铁列车与建筑应用场景不同,需要对不同气候区的地铁列车空调车外计算参数进行优化。选取不同气候区多个典型城市作为研究对象,对不同气候区典型城市全年车外环境参数进行分析后,基于地铁列车运行时间的规律性,剔除地铁非运营时段气象参数,结合隧道环境,对地铁列车车外环境计算参数进行优化。结果表明,与建筑室外计算参数相比,不同气候区典型城市地铁列车车外计算参数普遍高于建筑室外计算参数,夏季时约高2℃,冬季约高出0.5℃。

地铁车辆不同载客工况客室流场及温度场数值仿真研究

针对地铁车辆乘客数量变化幅度较大的特点,基于AW0空载通风、AW1半冷、AW2定员全冷3种工况,建立包括乘客人体模型、客室空间、风道、门窗、座椅等在内的三维整车全流场几何模型,采用六面体网格进行客室计算域的空间离散,完成客室空间气流组织分布、典型截面速度场及制冷温度场的仿真计算和对比分析。研究表明,地铁车辆空调通风系统及风道的设计合理,整个客室空间的气流组织分布均匀。地铁车辆根据载客人数的变化,通过合理调节送风量及送风温度,减少能源消耗的同时,可以满足车辆工程设计的要求。

北方地区地铁高架站热回收型多联机空调适用性分析

基于北方严寒和寒冷地区的地铁高架站,冬季车站站厅及设备管理用房人员房间有供热需求,同时车站设备用房存在大量散热需排除余热的情况,提出设置热回收型多联机,满足站内同一时间供冷和供热,相比与设备房间和人员管理房间分开独立设置空调,具有一定的节能优势。本文以某地铁高架站为例,从投资及运行能耗方面,分析探讨热回收型多联机空调在北方地区高架车站的适用性。

地铁通风空调系统节能分析

为减少地铁通风空调系统能耗,合理利用地铁活塞风,在对国内外地铁通风空调系统节能现状分析的基础上,对南京地铁1号线地铁通风空调系统能耗影响因素进行分析,建立了地铁通风空调的物理和数学模型,运用地铁热湿负荷分析模拟软件(STESS),得出了各种运营模式下地铁通风空调能耗曲线,确定了地铁通风空调系统优化运营模式。近2年的实际运行表明,通风空调系统节能达20%,与理论分析模拟相吻合。

地铁车站屏蔽门渗漏风量数值分析

结合广州地铁隧道通风系统优化方案及站台设置屏蔽门后的实际情况,利用CFD计算模型分析了车站隧道采用典型气流组织方式下屏蔽门开启时的渗漏风量。分析了渗漏风量对车站公共区通风空调系统的影响,重新认识了地铁车站设置屏蔽门后地铁车站公共区的空调冷负荷。

地铁通风空调系统的优化控制

从节能的角度出发,提出优化地铁通风空调系统控制性能的重要意义。介绍了地铁车站通风空调系统的组成、原理、特征等,指出了常规的地铁通风空调系统控制方案的不足之处,提出了更为优化的变风量变流量控制模型。给出了地铁车站通风空调系统节能优化控制思路,并提出了一种优化控制方案。简述了车站排热风机的节能问题,并提出了优化解决方案:在综合监控的平台上,将车站的环境与设备监控系统和信号系统进行联动,控制排热风机变频器的转速,从而实现排热风机的节能减排。

复杂条件下的地铁盾构隧道的力学行为研究

为研究复杂条件下运营地铁盾构隧道的纵向力学行为,基于双参数弹性地基理论,引入状态空间理论思想,建立了地铁盾构隧道的纵向力学模型,该模型可在考虑土体剪切变形情况下,研究纵向具有不同刚度的盾构隧道穿越复杂土层时的内力与变形规律。计算结果表明:当盾构隧道由硬土层进入软土层后,盾构隧道的受力与变形发生突变,力学性能下降,位于软、硬交接面处的隧道截面最易发生破坏。可通过提高软土层内盾构隧道的纵向刚度值,来抵消盾构隧道进入软土区出现的过大的沉降变形问题;当盾构隧道损伤或被加固后,盾构隧道的纵向内力发生重分布,并且局部刚度损伤度越大,盾构隧道在此处的挠度、转角的增量也越大,同时损伤段内出现内力卸载现象。文中建立的模型可用于复杂土质环境下地铁盾构隧道的安全监测与优化设计。

西安地铁二号线钟楼站通风空调系统设计

针对西安地铁二号线钟楼站通风空调系统设计,对地铁车站通风空调系统进行了分析。为了解决地下车站造价过高问题,在地铁车站通风空调系统设计中充分利用车站空间布置系统,如利用施工竖井作隧道通风井、共享检修空间等。实践证明,在地下车站中有效、合理地布置通风空调系统,可以有效降低系统造价,节约系统能源消耗。