三维激光扫描仪在高速铁路轨道线形测量中的应用

为解决传统轨道检测小车测量作业效率低、成本高、数据形式单一等问题,采用基于自由测站的三维激光扫描仪进行点云数据获取,通过对仪器技术参数及扫描模式分析,对点云平面及高程坐标精度推算,确定了设站模式、作业线路、设站间隔。结合16 km隧道内既有铁路轨道线形测量工程实例,对比了轨检小车与三维激光扫描仪在人员、设备以及作业用时方面的差别;通过对414站扫描设站精度进行统计,推导计算得出点云坐标平面精度可达2.45 mm,高程精度可达1.06 mm。通过自主研发软件提取轨道中线三维坐标,采用稳健平滑滤波进行去噪处理,结果表明,点云中线坐标与静态轨检小车测量结果横向偏差平均值为2.7 mm,高程较差平均值为3.9 mm。

金华东站驼峰惯性脱轨的理论分析与对策研究

针对金华工务段存在的驼峰惯性脱轨的问题,采取现场调查分析、现场实测与理论计算分析三者相结合的方法,找出产生问题的原因,并有针对性地提具体的解决措施.实践证明,理论分析、现场实测与现场调查的情况基本吻合,措施合理、有效,达到了预期的目的.

组合后验方差检验法在地铁隧道变形监测中的应用研究

在狭长的地铁保护区隧道水平位移监测中,自由设站法表现出明显的优势,但前提是拥有稳定的已知基准点,否则将歪曲监测点坐标,无法得到隧道准确的变形信息。组合后验方差检验法是确定基准网中稳定基准点的一种简单有效的方法。以南京市某地铁保护区为例,验证该方法的可行性,分析若以网中发生变动的基准点为已知基准将会对监测点坐标及其点位精度产生的影响。结果表明,只有用稳定的基准点进行自由设站交会,才能准确反映隧道真实水平位移情况,并提高监测精度。

泵站出水池-无压隧洞过渡段体型优化研究

泵站出水池到无压隧洞过渡段体型对隧洞的过流能力、沿程水面线及局部水头损失影响显著。针对某泵站工程过渡段的水流特性问题,采用比尺为1∶25物理模型对该过渡段进行了优化研究,延长了过渡段长度,增加了边墙扭曲段。研究发现:模型改进后,过流能力增加,水流平稳;局部水头系数从原设计的0.057~0.111减小至0.051~0.111;中心线水面线的纵向变化幅度减小。通过各项指标表明,优化后的过渡段比原设计方案显现出更为优良的特性,提出的优化设计方法可为其他类似工程提供借鉴经验。

地铁隧道自由设站变形监测基准网稳定性检验

在狭长的地铁隧道位移监测中,采用测量机器人自由设站法有着明显优势,基准点是进行自由设站交会测量监测点的基础,基准点的稳定与否,直接影响监测信息的准确性,因此,对基准点进行稳定性分析很有必要。通过对自由设站测站坐标进行间接平差,求得基准网的后验单位权方差,与先验单位权方差对比构建统计量,进行χ2假设检验,以此判断是否存在不稳定的基准点。如果基准网中存在不稳定基准点,依次减少基准点的数量进行各种组合,构建相应的统计量,分别进行χ2假设检验,直至找出不稳定的基准点。通过实例数据分析验证了该方法的适用性和有效性,在实际工程中具有较高的应用价值。

土-无柱大跨地铁车站结构地震响应分析

为解决土-无柱大跨地铁车站抗震性能的问题,以南宁地铁5号线金桥站工程为研究对象进行振动台试验研究,验证土-地铁车站振动台试验的边界效应,并对比分析地震作用下结构模型与土体的加速度响应规律。结果表明:1)模型箱箱壁所设置的聚苯乙烯泡沫板边界能消除边界上波的反射与散射,其效果比较理想;2)对于模型地基,其加速度响应随着埋深而减小;3)水平向地震作用下,地铁车站结构模型各处的峰值加速度响应表现为底板最小、中板居中、顶板最大,而竖向地震作用下底板的峰值加速度响应大于中板。震害观测表明:模型地基发生局部破坏,车站结构模型在顶板与侧墙处、中板加腋处产生较多细微裂纹。

基于任意设站小角度法的拖曳水池轨道直线度检测

水工模型试验或船模试验中常用的拖曳水池轨道直线度是决定其监测成果质量的关键。现有的诸多准直测量方法对小长轨道的直线度测量可以达到很高精度。但对于拖曳水池轨道这类特大长轨道而言,则会受到多种因素的影响而难以达到要求的精度。提出采用全站仪任意设站小角度法对长拖曳水池轨道进行直线度测量,界定了小角度的范围。通过试验验证了该方法对大长拖曳水池轨道进行直线度测量时,可以避免对中误差、缩短视线距离、克服通视干扰,能达到很高的测量精度。该方法具有操作灵活方便、价格低廉等特点,在现代水动力学试验领域具有广泛的应用前景。

超大型高强钢岔管免做水压试验实践与探索

溧阳抽水蓄能电站1号超大型高强钢岔管采用瓦片运输进洞、在洞内组装焊接的安装方式。通过严格的质量控制,经专家评审免做水压试验,在国内抽水蓄能电站行业尚属首例。通过介绍1号钢岔管免做水压试验实践过程,提出超大型高强钢岔管免做水压试验的基本条件,为类似工程提供借鉴和参考。

免棱镜全站仪实测精度分析

介绍了徕卡TS02免棱镜全站仪的基本特点和性能,对免棱镜全站仪在无棱镜条件下的测距性能进行了多方面的测试,包括照准同一材质在不同环境下、照准不同材质和不同颜色的反射目标测距及不同的入射角测距,并通过对大量的测试结果进行精度分析,得出了一些对在城市规划测量工作有参考价值的结论。

岸边导流底孔水力特性模型试验研究

基于老挝南俄4水电站的岸边导流底孔,采用1∶45的水工模型对进口立轴旋涡、洞身明满流交替、动水压力等水力特性进行了11个库水位下的系列研究。结果表明:进口闸门井顶部不加盖泄流能力相对加盖降低6%以上,闸门井需加盖封堵;局部水位区间的立轴旋涡会减小底孔10.97%的设计泄流能力,底孔整体泄流能力满足要求;相比进水口无涡时,脉动压力均方根增大约2~3倍,但不会引起泄洪振动等导流建筑安全问题,工程的实际运行效果与模型试验吻合。我国现有标准下的导流设计能满足国外工程的导流安全需求,可为国外工程类似导流设计与运行提供借鉴。

考虑双向地震作用的无柱地铁车站振动台试验研究

国内地铁车站一般采用有柱形式,目前尚无针对无柱地铁车站,考虑水平以及竖向地震作用下的抗震性能研究。以南宁地铁五号线金桥无柱地铁客运站为研究对象,开展多种工况下考虑土–结构相互作用以及水平和竖向地震作用下,无柱大跨地铁车站模型的地震振动台模拟试验,研究该类车站模型结构和周围土体地震响应的一般规律。试验结果表明:(1)模型地基加速度响应随着地震动幅值的增加而增大;在地基深处地震动主要以竖向Z方向加速度分量为主,在土层表面,则以横向X方向加速度分量起主导作用。(2)随着地震动幅值的增加,结构的基本频率呈现逐渐下降的趋势;在水平地震动作用下,水平方向测点加速度反应傅里叶谱在20~40 Hz高频成分逐渐增大,而低频成分逐渐被滤掉。(3)竖向地震动作用下无柱地铁模型结构中板变形较大,且双向地震作用下模型结构的加速度峰值均大于单向地震。(4)当地震动作用较大时,土与结构相互作用剧烈,底板与土体出现了脱离现象,模型结构底部的土压力出现了降低趋势。(5)在大震作用下,模型结构的破坏主要集中于顶板与侧墙交接处,且沿着加载方向出现了细微裂缝,车站顶板与侧墙连接处以及中板为该类车站结构薄弱位置,在设计中应对这些部位进行加强处理。(6)无柱地铁车站的中板应力增幅受双向地震作用下的影响较大,在加速度峰值为0.484 g的EL Centro波作用下,中板处的应力峰值为单向地震作用下的2.5倍左右;而加速度峰值可为单向地震作用下的1.4~1.5倍,故双向地震作用对无柱地铁车站的影响不可忽视。

济南市地铁车站模型振动台试验研究

以济南市轨道交通R1线济南西站为工程背景,采用振动台试验研究土体自由场、三层三跨车站结构土体-结构体系在典型地震波下的动力特性。试验结果表明:在自由场试验中,随着输入地震波峰值的逐渐增大,土体一阶自振频率逐渐降低,阻尼比逐渐增大,相同位置的加速度放大系数逐渐减小;在土体-结构体系试验中,由于地下结构的存在,地震波在传播过程中放大效应与自由场存在差异,且不同类型的输入波产生不同的加速度放大系数变化规律。