超大断面异型隧道台阶法施工工法优选研究

为保证超大断面异型隧道的施工安全,依托某超大断面异型隧道建设工程,利用FLAC3D软件对超大断面异型隧道采用四台阶九步法、三台阶七步法、三台阶五步法的位移、应力、安全系数进行了研究。研究结果表明:(1)四台阶九步法所引起的拱顶沉降与收敛值均最小,分别为3.563 mm、0.765 mm、1.715 mm、2.785 mm、2.060 mm,位移控制效果最佳且满足工程规定值;三台阶七步法次之,而三台阶五步法各项收敛值均最大;(2)四台阶九步法最大主应力和最小主应力均小于其他两种工况应力值,且应力分布较为均匀;(3)四台阶九步法最小安全系数最大,为3.98,满足规范要求;推荐该工程使用四台阶九步法进行施工。研究成果可为类似异型隧道施工工法选取提供参考。

用于轨道不平顺复现试验的驱动试验谱生成方法

建立了基于多体动力学理论的位姿反解模型,利用Matlab/Simulink求解得到驱动试验台作动器运动的试验谱。建立了转向架试验台简化三维模型,以所生成的试验谱作为输入信号,通过SolidWorks Motion运动学分析,得到轨道不平顺复现值。将复现值与实测数据进行对比,验证了轨道不平顺复现试验谱生成方法的正确性。在转向架试验台上进行了试验验证,轨道不平顺三项参数的试验值与线路实测值相对误差均在5%以内,可以实车应用。

基于转向架试验台的轨道不平顺模拟试验

以线路实测的轨道不平顺线路谱为依据,计算得到试验台的驱动位移谱,基于转向架试验台实现对轨道不平顺线路谱的复现。提出了一种通过测量运动平台多点位移解耦计算平台三个自由度运动的方法来验证试验台对轨道不平顺的复现效果,根据解耦方法分别推导出了轨道不平顺的水平不平顺、高低不平顺和方向不平顺的参数公式,通过4个激光位移传感器实时测量了运动平台4个位置的位移量,并根据测量数据计算出了运动平台实时的横向位移、垂向位移和侧滚角度。试验结果证明,所提出的验证方法可行,试验台可以准确地复现轨道不平顺线路谱,提供理想的线路模拟试验条件。

深孔爆破技术在不规则台阶中的应用

为了解决废弃矿区垦造水田工程,存在采矿遗留高度3～10 m不规则台阶的问题。且因为工期紧,对这些不规则台阶不能采取浅孔台阶爆破和深孔爆破相结合的方式施工。同时,低台阶开挖采取大于50 mm孔径爆破施工缺少理论依据,工程案例也较少。为此,根据以往经验和参考多边界石方爆破药量计算原理并结合现有钻孔设备,对不规则台阶采取梅花形布孔,用φ90 mm钻机钻孔,其中钻机无法打孔的局部位置在其后侧加密倾斜孔。采取多排深孔延时爆破技术,累计14 h一次性施工。因已购非电雷管段别有限,则利用现有雷管组网,采取分区接力的起爆网路,一次性成功爆破了高低不平的不规则台阶,除了爆堆表层2 m左右范围内有大石块,其余位置岩石破碎块度较小,爆破后无根底,达到预期效果,为后续工作创造了有利条件。

基于6自由度振动试验台的轨道几何不平顺复现方法及应用研究

为了在试验台上模拟列车实际运行时的振动环境,实现在室内测试车辆系统整体或零部件的振动响应,考虑将轨道几何不平顺在6自由度振动试验台上复现。结合轨道几何不平顺的特点及振动试验台的自身结构,研究了该试验台的运动控制方法以及在该试验台上复现轨道几何不平顺的方法;通过搭建试验台全尺寸虚拟样机模型,对实测的武广高速铁路不平顺信号进行了成功复现;在此基础上建立了某型整备状态下的列车转向架刚柔耦合动力学模型,以虚拟试验台复现的轨道几何不平顺为激励,模拟线路试验对转向架构架进行工作模态分析,最终得到,在该轨道不平顺激励下,该型转向架以速度为250 km/h运行时,会激发出转向架构架固有频率为18 Hz,67 Hz,85 Hz以及97 Hz对应的模态。

试验用轨道的平顺性检测与分析

针对高速列车运行模拟试验台小钢轨的平顺状态合格评定问题,采用全站仪、游标卡尺测量比例为1∶10的模型车试验用轨道的几何数据,并按照轨道质量管理指数TQI进行评定,结果表明:钢轨的水平、轨距平顺状态良好,高低、轨向平顺状态较差;通过分析测量数据进行局部峰值调整,结合小型打磨机对钢轨打磨,其平顺性满足试验要求。