大吨位箱梁曲线段梁上运梁承压箱梁受力分析

研究目的:杭甬高速复线宁波段一期工程S1标段采用大吨位预应力混凝土箱梁(50 m/1650 t),使用YL1800型运梁车采用单车跨双幅梁上运梁方案,为研究大吨位箱梁在小半径曲线段(R=1800 m)进行梁上运梁时下部承压箱梁的受力性能,验证运梁方案的可行性,对下部承压箱梁进行了测试与分析。研究结论:(1)大吨位箱梁在梁上运梁过程中,承压箱梁跨中截面顶板、底板沿纵向均处于受压状态,顶板沿横向处于受压状态,箱梁的受力满足规范要求;(2)随着运梁车偏载距离的增大,承压箱梁的应力和跨中挠度逐渐增大,运梁车向低侧偏载时对箱梁应力和跨中挠度影响较大,建议在梁上运梁时运梁车向高低两侧偏载不应超过1000 mm;(3)本研究成果可为大吨位箱梁梁上运梁施工提供参考。

大坡度小曲线地铁盾构钢套筒接收关键技术

盾构接收作为盾构隧道施工过程中一个重要工序,具有极高的安全要求。盾构在大坡度小曲线线形上接收,常规接收手段具有较高的风险性,如何实现安全稳定接收,是此类工程中需要解决的难题。依托北京市轨道交通某盾构工程,结合其盾构机在大坡度小曲线上穿越粉细砂等不良地质的特殊条件,采用钢套筒接收的工艺及玻璃纤维筋围护桩的加固措施对施工风险进行控制,其中钢套筒采用切线方向布置接收,有效规避了盾构隧道特殊线形导致的安全风险,同时合理调整盾构施工参数,确保端头土体的稳定性。工程结果表明,大坡度小曲线盾构钢套筒接收关键技术具有良好的工程效果,研究成果可为该类工程提供参考依据。

大直径盾构小半径曲线掘进施工工艺技术研究

以广州琶洲支线项目盾构500m小半径曲线施工为例,对大直径泥水盾构小半径曲线隧道施工中的大盾构针对性改造、掘进轴线控制、管片姿态控制、地表沉降控制等技术难题进行研究,通过同步双液注浆、保持合适的掘进姿态,并使用深层位移监测手段对盾构掘进影响进行研究,归纳整理出相应的解决措施,保证了盾构施工质量。

山区公路大纵坡小半径曲线路基梁场的提梁及移梁技术

在山势陡峭、地势曲折的山岭地区建造预制梁场进而提梁、移梁施工,需要克服大坡度高差、小半径曲线的地形困难。通过对场地进行变化坡度处置、提梁门式起重机的技术改造,达到轨行式大型重载门式起重机在曲线叠加高差的轨道上安全平稳工作。本研究从北京市门头沟区国道109高速公路项目实例入手,对施工进行研究总结,为山区主线路基上建造预制梁场提梁移梁施工提供参考,具有一定的推广价值。

大直径盾构穿越浅基础房屋群施工动态研究

基于成都地铁17号线二期踏水桥站—二仙桥站区间大直径盾构施工背景,结合盾构连续穿越陶玻酒店用品商城、圣灯寺派出所及周边小区等密集浅基础房屋群的施工难题,通过对盾构掘进过程中的施工动态特征的综合分析,研究了小曲线半径段盾构隧道施工稳定性以及浅基础房屋群沉降规律,以确保隧道成型质量和建筑物安全。

小半径及大坡度地段直线电机车辆轮轨动力学特性探究

直线电机车辆具有转弯半径小、爬坡能力强等特点,在城市轨道交通加密线中有独特优势。文章以北京市轨道交通28号线为例,建立直线电机车辆-轨道-道床耦合动力学模型,分析车辆通过小半径及大坡度地段的动力学响应。分析结果表明,曲线半径对车体垂向加速度影响并不显著。行车速度80 km/h地段,曲线半径不宜小于400 m。曲线半径减小时,轮轨力、脱轨系数以及轮重减载率峰值均随之增大。坡度增大时,车体垂向加速度峰值增大。不同坡度下的车体横向加速度、轮轨力、脱轨系数、轮重减载率峰值基本相同。因此可得,直线电机车辆适合在小半径及大坡度地段运行。

大跨度小曲线半径转体连续梁钢壳合龙技术

转体连续梁在既有铁路上方合龙施工时采用钢壳法,不但便于施工、费用较低,而且钢模板可作为结构的一部分无需拆除,极大提高了施工效率、降低了施工风险。本文以新建安九铁路孔垄上行联络线上跨既有京九线(72+128+72)m转体连续梁施工为背景,介绍了大跨度、小曲线半径、低净空、施工天窗点有限等控制条件下的中跨合龙段钢壳设计、计算及施工方案。该方案的顺利实施,对今后类似工程有很好的参考借鉴意义。

软弱地层小半径大坡度盾构施工控制技术研究

软弱地层中小半径大坡度盾构掘进质量的控制一直是盾构施工控制的难点,以广州地铁七号线西延顺德段美的大道站-北滘新城站区间隧道盾构施工为例,对软弱地层小半径曲线大坡度盾构施工中存在的管片错台及盾体下沉等风险原因进行分析,提出解决措施,并结合工程实际分析了采取相应控制措施后的实施效果,为后续同类工程施工提供经验借鉴。

基于自然驾驶试验的小半径弯坡路段大型载货汽车驾驶员视觉特性研究

在贵州省G246公路小半径弯坡路段开展大型载货汽车和小汽车驾驶员自然驾驶试验,基于Begaze软件与统计学方法,分析了两类驾驶员注视点分布特征与小半径弯坡路段转弯方向、半径、坡度的关系;研究了左转、右转方向驾驶员瞳孔直径、信息获取能力与速度的关系。研究结果表明:大型载货汽车驾驶员在小半径弯坡路段中行驶时,主要关注车头前方15~25 m区域,对后方车辆关注度不足;小汽车驾驶员关注的区域更远,会关注对向来车和道路线形走向;转向和曲线半径是影响驾驶员关注点的主要因素,左、右转时驾驶员主要关注道路中央标线、右侧道路边线,且应着重加强半径小于30 m弯坡路段的视觉引导有效性;大型载货汽车驾驶员过弯时瞳孔直径和信息获取能力的峰值位置与弯道中央并不重合,现有将凸面镜等提示性施设设置在弯道中央的处理措施并不适宜大型载货汽车。

大直径大坡度连续超小半径转弯TBM关键技术研究及应用

为解决抽水蓄能电站交通洞、通风洞开挖断面大、水平转弯半径小、纵坡坡度大且变化频繁,常规TBM无法施工的难题,以抚宁抽水蓄能电站交通洞和通风洞为背景,分析大直径、超小半径转弯、大坡度隧洞采用TBM施工的重难点,从整机方案选型、关键部件设计、出渣方式创新等方面入手,设计一种大直径大坡度超小半径转弯TBM。实践证明:1)在抽水蓄能电站进厂交通洞和通风洞采用大直径超小半径转弯TBM施工切实可行,且具有施工效率高、环境破坏小、绿色低碳等优点;2)采用双护盾主机并结合锚喷支护形式创新集成设计的TBM能够适应大直径超小半径转弯工况;3)在双护盾TBM的支撑盾上集成设计钢筋排存储系统方案可行;4)“旋转栈台+胶轮自卸车”的出渣运输体系能够解决大坡度、连续多次超小半径转弯工况下TBM出渣及物料运输难题,且施工成本相对较低,故障率相对较少,但其影响TBM掘进速度,出渣时阻碍物料运输及人员通行,不利于文明施工;5)在连续超小半径转弯、大坡度工况下采用组合式皮带机出渣的方案是可行的,且组合式皮带机出渣方案在提高TBM掘进速度方面具有突出的优势,但其皮带跑偏调整技术和“多级控制、顺序启停”的控制系统有待进一步研究。

城市轨道交通直线电机系统工程适应性研究

北京城市轨道交通加密线路敷设于城市中心区,与多条轨道交通线路交叉,且周边建构筑物林立,管线复杂,控制选线的因素众多,采用旋转电机的传统地铁轮轨系统难以满足工程要求。为了解决北京城市轨道交通加密线系统选型问题,以北京轨道交通28号线为例,分析了轨道交通加密线路路由曲折、道路转弯半径小、站间距小、换乘站多等基本特征,结合直线电机系统通过性能强、非黏着牵引等技术特点,从运输能力的适应性、平面小半径曲线的适应性、纵断面大坡度的适应性、与周边环境的适应性等方面,对轨道交通加密线路采用直线电机系统的必要性及工程适应性进行综合分析,比选出最适宜北京轨道交通28号线的车型,解决了常规旋转电机轮轨系统无法绕避重大建构筑物的工程难题,仅京广桥站—光华路站区间就减少约2.5亿元的拆迁成本,节省了工程投资。

小曲线半径段连续刚构施工技术研究

结合工程实例研究小曲线半径段多跨连续刚构桥挂篮施工技术。论文分析了连续刚构悬臂浇筑自由端在日照温差、风速作用下的变形和位移,掌握了连续刚构桥的变形规律,从而实现了连续刚构施工平面线形及挠度控制。同时在工艺上采取装配式托架,挂篮4%横坡调整,轨道采用分段设计等技术创新手段,实现了小曲线半径多跨连续刚构桥线性控制,提高了挂篮使用的稳定性及小半径挂篮转弯等技术要求。

不利条件下盾构近距离下穿地铁出入口施工技术研究

富水砂层、超小半径、全曲线、大坡度等不利施工条件下,盾构近距离下穿既有地铁车站出入口面临孔隙水压大、土压平衡难以建立、掘进姿态控制要求严格、既有建筑物保护标准高、成型隧道易发生管片破损与渗漏等多方面问题。施工过程中要通盘考虑多方因素、加强技术指导,确保安全下穿。本文以某城市不利条件下盾构近距离下穿既有地铁车站出入口施工为例,提出了一系列具体技术措施。

地铁隧道双曲线盾构始发掘进技术研究

地铁线路的设置往往受到规划和建(构)筑物的制约,使得在某些特殊条件下,盾构始发轴线设在小半径、大坡度双曲线上,导致地铁盾构隧道双曲线始发易出现隧道轴线偏离设计轴线要求、管片拼装质量难以控制以及盾构机卡机故障等技术难题。因此,介绍了双曲线始发线路拟合设计、始发准备、负环管片拼装、初始掘进、负环拆除和洞门封堵等关键技术。研究结果表明:采用该技术确保了盾构在半径为350 m、坡度为30‰的双曲线内顺利始发;工程质量满足规范要求;可为地铁隧道双曲线盾构始发提供技术参考。

中运量城市轨道交通型式应用综述

简要介绍了直线电机地铁、单轨、新交通系统、轻轨和低速常导磁悬浮中运量城市轨道交通型式的特点:直线电机地铁的小断面和非粘着驱动;单轨交通系统用于高架线路和车辆使用橡胶轮胎;新交通系统具有自导向和无人驾驶功能;低地板轻轨交通系统列车乘降方便、适应城市中心区交通环境;低速常导磁悬浮交通系统相对低的噪声等。它们中的多数都可以选择大坡度、小半径曲线线路,可以作为大运量常规地铁的补充,正在受到世界各大城市的重视,用于通往卫星城、科技园区、大住宅区或旅游景点等支线线路。与常规地铁车辆相比,其基本结构的不同主要表现在转向架结构方面。

大坡度小半径曲线盾构施工管片破损及上浮受力分析

盾构在大坡度小半径曲线情况下施工易引起管片破损及上浮,对结构安全及隧道正常运营造成不利影响,因而在工程设计与施工中备受关注。依托天津地铁3号线水上北路站—吴家窑站盾构区间工程,针对大坡度、小半径曲线盾构施工时的管片破损及上浮问题,结合盾构姿态、盾尾间隙、千斤顶状态、相邻管片的约束等方面对管片进行受力分析,讨论了引起管片破损及上浮的原因,并提出了相应的技术控制措施。结果表明,在淤泥质粉质黏土地层中进行小半径曲线施工,盾尾千斤顶推力对管片的侧向分力是管片破损的主要原因;壁后注浆的静态上浮力和千斤顶推力产生的竖向分力是引起管片上浮的决定性因素。

旅游轨道交通桥梁设计特点分析——以张家界市旅游轨道交通为例

旅游轨道交通是一种新型的交通方式,受地形及增加景区收益属性要求,以往选线及桥梁设置理念已不能满足要求。针对桥梁与旅游轨道的适宜性分析,总结旅游轨道交通桥梁设置的特点。运用力学公式、有限元软件对大纵坡、小半径空间复合曲线梁体及落石防护等进行计算,以及对景观设计发展进行探讨,得出结论:七星山地形适宜采用山底轮轨、登山段齿轨、山顶悬挂式空轨的多制式组合系统;梁端部加牛腿的构造可有效简化外界受力,适应大纵坡下梁体设置;小半径空间复合曲线梁的计算复杂,空间多自由度力学问题研究不足,需要进一步研究;大纵坡,小半径条件下宜多采用连续刚构桥式;旅游轨道桥梁应重视外观概念设计,以增强景区适应性,我国桥梁亟需提高景观概念设计及研究水平;高桥段落落石防护宜采用桥梁和防护结构一体化结构;桥梁装配式施工的核心问题是构造尺寸标准化设计,需进一步加强研究。

大跨度小半径曲线箱梁桥地震响应分析

针对大跨度小半径曲线梁桥轴向变形、平面内弯曲、竖向挠曲与扭转同时存在,较普通梁桥受力性能复杂,在地震作用下容易出现事故的特点,以某实际工程快速路高架为背景,对这段高架中的L14联(38+70+38 m,位于半径R=100 m圆曲线上)的大跨度小半径曲线预应力混凝土连续箱梁桥进行三维实体建模;利用有限元分析理论,对三维实体模型进行模态分析,研究其动力特性和一维与多维地震激励响应,并将二者结果进行对比分析。结果表明:大跨度小半径曲线梁桥地震激励下,弯扭耦合作用极为明显,对横桥向地震激励最为敏感,其更容易发生桥梁侧翻、支座脱空、横向滑移、扭转翘曲等严重桥梁病害,在设计施工都需着重注意。

大坡度并小半径曲线段盾构操作与纠偏施工控制研究

以天津地铁三号线水上北路站—吴家窑站盾构区间左线施工为背景,针对盾构施工区间遇到的大坡度并小半径曲线的综合难题,利用施工过程中积累的各种数据,采用受力分析和数理统计的方法,分析了盾构推进过程中各项参数对掘进的影响,探讨了盾构掘进过程中的操作与纠偏技术,得出了正确分析所采用推力的大小和方向、铰接的使用以及在特殊曲线段设置纠偏曲线是大坡度并小半径曲线段盾构操作与纠偏的重点。

城市轨道交通大跨度小半径曲线梁桥设计

轨道交通大跨度小半径曲线梁桥具有受力复杂、车辆荷载大、设计难度高等特点。曲线梁桥由于轴向变形与平面内弯曲耦合,竖向挠曲与扭转耦合,以及弯曲、扭转与截面畸变耦合等因素,易发生梁体水平径向位移过大、梁体翘曲、墩梁固结处开裂、支座脱空等工程问题。依托大连轻轨某小半径大跨度预应力混凝土曲线梁桥工程,通过对曲线桥梁受力情况的分析,考虑变形耦合效应,确定了截面、钢筋及预应力钢束设置等关键技术参数,并针对曲线梁存在的"外梁超载,内梁卸载"问题,对支承形式及偏心等关键参数进行了讨论。研究表明,采用单箱单室截面、合理设置钢筋、预应力约束、支座等措施能有效解决此类工程问题。