西南山区铁路客运专线隧道底鼓病害变形监测研究

西南山区铁路客运专线具有高桥隧比、沿线地质条件复杂恶劣等特征,在建设和运营过程中易出现各类工程病害。文章基于某隧道底鼓变形病害,设计并开展包含围岩变形、仰拱受力和道床板沉降变形3个监测指标的隧道变形监测方案。通过对监测数据进行分析,获取隧道和围岩受力变形的演化规律,据此提出后续加密轨道几何形位静态、动态检测和衬砌结构贯通裂缝观测、实施列车降速运行等处理措施。相关研究可为该客运专线的安全运营提供有力保障,同时为类似工程隧道病害的监测和整治工作提供有益参考。

客运专线大吨位预制箱梁施工技术研究

箱梁在客运专线铁路桥梁中起着重要的承载作用。为此,研究客运专线大吨位预制箱梁施工技术,以满足越来越高的施工要求。从梁场规划与布置、预制箱梁制作、预制箱梁移运架3个方面设计客运专线大吨位预制箱梁施工工艺。结果表明:随着时间的增加,各个测点的电通量均小于1000 C,说明箱梁抗渗能力强;随着冻融循环次数的增加,弹性模量相对值均未超过施工标准且质量损失变化较小,说明箱梁的抗冻性强;随着荷载的增加,箱梁的挠度在不断增加,当加载到最终最大荷载时,挠度仍小于10 cm,说明该箱梁的抗变形能力强,满足施工标准。

铁路客运专线18号道岔装载加固方案研究

道岔是铁路股道转换的重要设备,近年来,随着高速铁路建设规模的不断扩大,对客运专线60-18号道岔需求量大幅增加,全国铁路道岔运输量也随之增加。道岔作为精密的铁路设备,运输质量直接影响道岔的后期使用,为了进一步提高道岔装载质量和装载率,提升运输效率,通过分析货物参数、车辆特点,经过装载加固方案设计和理论计算,研究制定D22A型长大平车运输客运专线60-18号道岔方案,不仅能解决普通木地板平车车源紧张、操作复杂的问题,还能降低运输成本,有效提高道岔的运输效率,保障高速铁路建设的工期和质量,为今后道岔运输提供新的解决方案。

层间损伤对道岔区板式无砟轨道力学行为的影响机制

针对高速铁路板式无砟道岔结构层间损伤,建立其层间损伤动力学评估模型,分析了层间损伤对道岔区轨道结构固有振动特性的影响;以直向过岔为例,耦合温度梯度荷载,研究了层间损伤对无砟道岔轨道结构的动力学影响机制,并给出相应的离缝评估及轨道维护检测建议。结果表明:层间损伤会导致无砟道岔轨道板固有频率下降,对高阶模态的影响更为显著;层间损伤与昼间正温度梯度效应耦合对板式无砟道岔的动力学响应特性造成更大的影响,结构层间拍击作用显著,极端情况下可能造成位移等动力学指标超限。建议对复杂温度地区的无砟道岔轨道板翘曲位移加强监测,同时昼间板中翘曲位移峰值报警阈值设为不超过1.0 mm。

客专线道岔曲股开通时长短心轨轨腰与顶铁间隙变化规律

道岔曲股开通时,可动心辙叉的长短心轨轨腰与顶铁间隙过大会对长短心轨组件的受力造成不利影响。采用有限元软件,对曲股开通时客专线12号、18号道岔长短心轨轨腰与顶铁的间隙进行模拟分析,研究间隙的变化规律,为厂内道岔组装执行TB/T 3307.1-2020《高速铁路道岔制造技术条件第1部分:制造与组装》标准提供理论参考。结果表明:有限元分析结果与厂内实测数据基本相符,采用有限元模拟可动心辙叉由直股到曲股开通时轨腰与顶铁的间隙变化情况是可行的。考虑客专线12号道岔长短心轨115#顶铁间隙曲股开通时变化超过了3 mm,建议对客专线12号道岔长短心轨结构进一步研究及优化。

快速通道涉铁节点方案研究——以淄博市宝山路跨胶济客专桥为例

随着经济的发展和社会的进步,越来越多的城市开始建设城市快速路,在建设过程中不可避免的会遇到快速路与铁路相交的情况。以宝山路跨胶济客专桥为例,探讨快速通道涉铁节点的关键因素和方案研究。宝山路快速路是连接淄博主城区和桓台县、淄川县的主要快速通道,同时也是主城区和高速公路快速转换的关键道路,作为宝山路快速路上重要的交通节点,跨胶济客专桥的宝山路的建成将大大缓解由于铁路分隔而造成的交通拥堵,提高市民出行效率,促进当地道路沿线的用地开发和经济发展。

广兴高速下穿南昆客专高铁大桥安全监测分析

为确保南昆客专的设备设施状态安全可靠,采用全站仪对云桂铁路薄峰1号双线大桥桥墩、抗滑桩以及边坡的沉降与位移进行监控测量,重点对标段内桥梁、抗滑桩及边坡进行变形监测,将监测对象的变化趋势及时提供给运营管理单位、业主单位及施工单位等,以便于各参建单位及时判断并预警,将施工对既有线的安全影响降至最低,保证既有线的运营安全。

单线客运专线铁路速度目标值研究

单线客运专线铁路作为一种新型铁路,相关设计规范尚未发布,关于其速度目标值的研究也少有开展。以西青茶铁路、银巴支线为研究背景,首先,论证建设单线客运专线铁路的合理性;其次,结合设计实践、运营经验以及我国铁路技术装备发展水平和趋势等,采用定性与定量分析相结合的方法进行研究,提出该类型铁路适宜的速度目标值为160~200 km/h;再次,为改善理论达速比及平均旅行速度等运营指标,结合客流特征提出适用的“追踪+成对”运输组织方案;最后,通过与高速铁路、城际铁路、市域铁路进行技术特征及参数对比分析,对单线客运专线铁路的适应性进行阐述。研究成果可为类似项目决策和设计提供参考,并为制订相关设计规范提供借鉴。

山区高速铁路简支梁与长联连续梁适宜性研究

经过多年的发展,通过自主研究、引进消化吸收再创新,我国高速铁路技术得到了快速的发展。根据2016年国务院审议通过的《中长期铁路网规划》,在我国中西部广大地区,将新建多条山区高速铁路。对于山区客运专线铁路,当线路跨越长段沟谷地段时,需采用多个高墩跨越沟谷,多跨简支桥或长联连续梁桥是可供选择的桥梁结构型式之一,需对这种地形条件下的桥梁结构适宜性进行研究。为确定经济合理的桥梁结构型式,通过对比分析长联连续梁与简支结构的受力特点,并结合贵广、成贵等高铁桥梁设计经验,提出了不同联长条件下的桥梁设计原则及解决措施,可为山区高速铁路桥梁设计建造提供参考。

客运专线车站防护区段设计方案优化研究

某客运专线在车站侧线股道设防护区段的情况下,联调联试期间发生:防护区段长度超过100m时,装备H型车载的动车组会产生制动(问题1);侧线通过时,装备T型车载的动车组发生掉码引起列车制动(问题2)。通过数据分析发现问题1原因为丢失出站应答器;问题2原因为应答器载频预告与接收的地面载频信息逆序。提出防护区段载频设置优化和车载软件优化2种方案:将防护区段与股道区段按相同基准载频布置,可以同时解决问题1和问题2,适用于新建线路;H型车载软件修改为到出站信号机的轨道电路长度小于225m时判定该区段为防护区段,T型车载软件增加绝缘节使用判断条件,绝缘节后的载频与应答器预告的下一段载频一致时才使用该绝缘节。最终H型和T型车载通过软件升级解决了上述问题,可为工程中类似问题的解决提供借鉴。

胶济客专既有铁路轨道控制网精密测量方法研究

轨道控制网是既有线轨道运营维护的控制基准,它为列车运营时平顺性和舒适性提供了可靠的保证。该文依据胶济客专运营维护阶段的实际情况,在介绍线路平面控制网和高程控制网构建的基础上,提出一种适合既有线轨道控制网(CPⅢ)改造精密测量方法和技术措施,并对测量成果进行分析评价。该成果对后续的既有运营线路轨道维护提供了技术保障。

带混凝土壳的复杂拱形钢框架结构分析设计

京沈客专在北京朝阳站段(里程DK16+700~DK16+800)封闭式声屏障采用带混凝土壳板的复杂拱形钢框架结构,通过合理的地上结构方案和桩基基础方案,在避让既有电缆管沟的条件下实现大跨度封闭式声屏障的功能要求。设计时对混凝土壳的模拟方式进行了详细研究,确定完全壳板刚度和折减壳板刚度包络设计的原则。对整体结构开展了稳定性分析和抗连续倒塌分析,确保结构具备足够的安全冗余度。针对声屏障的使用环境,分别从振动速度响应和构件疲劳应力方面评估了列车振动对声屏障结构的影响。针对超长混凝土壳板进行了温度工况专项分析,通过应用抗拔不抗剪栓钉有效控制了温度工况下的混凝土开裂问题。通过多项专项分析和设计措施,确保了声屏障结构设计的安全性和合理性。

大跨度局部自平衡混凝土拱壳结构专项分析研究

京沈客专在北京朝阳站段(里程DK14+400~DK15+050)封闭式声屏障采用结构跨度约40m的大跨度混凝土拱壳结构形式,主拱结构之间应用单向简支的SP预应力预制板,主拱高位设置预应力拉索形成局部自平衡体系。针对预制壳板安装和预应力拉索张拉的工序开展不同施工方案对比分析,对比不同施工方案对应的结构受力和配筋设计情况。利用规范公式近似计算主拱混凝土的收缩应变和徐变应变,开展考虑混凝土收缩徐变的施工模拟分析,对收缩徐变造成的结构受力状态变化进行详细的研究。利用考虑塑性铰的动力时程分析方法分别对结构单体中间跨和边跨进行断索专项分析,研究了主拱结构的抗连续倒塌能力以及拉索更换的可行性。研究表明:考虑混凝土的收缩徐变,预应力拉索会产生一定的索力松弛,跨中段主拱的轴力也会有所下降,但不影响主拱结构受力的安全性。中跨或边跨发生断索时主拱结构均不会发生倒塌破坏,通过设置连系梁,混凝土拱壳结构具有较高的安全冗余度。

兰新客运专线CRH5G型动车组车轮多边形研究

兰新客运专线CRH5G型动车组镟修后运行8万公里轮对多边形问题频发,由于车轮多边形危害性较大,将会对钢轨和车辆部件的可靠性产生不利影响,因此必须及时通过镟修方式将其控制在标准范围内。分析发现通过TPDS-1设备能及时发现车轮多边形,TPDS-1报警后经测量达到10~18 dB/1μm的车轮多边形占多数,需要跟踪噪声,并提出尽量选择车内跟踪噪声,避免在车内连接处测量噪声,以减少气动等其他噪声影响。TPDS-1报警准确率还需进一步提高,测量时需对报警轮所在转向架的所有车轮进行测量。为了提高测量效率,提出了大批量报警测量使用镟轮车床、零散报警测量使用便携式测量仪的测量方法。

大断面黄土隧道围岩弹性抗力系数、变形模量与压缩模量试验研究

对于高速铁路大断面黄土隧道严格的设计计算而言,黄土隧道围岩的弹性抗力系数、变形模量和压缩模量十分重要。以郑西客运专线大断面黄土隧道工程为依托,利用现场平板载荷试验研究大断面黄土隧道围岩水平方向和拱底竖直方向的弹性抗力系数、变形和压缩模量,并提出与隧道埋深有关的弹性抗力系数、变形和压缩模量的参考计算公式。

客运专线相关旅客列车开行方案研究

通过分析铁路客运专线的相关收益及费用,从铁路运输企业和旅客两方面的利益出发建立了客运专线相关旅客列车开行方案的多目标优化模型,提出了优化旅客列车开行方案的求解方法。所提出的换乘多种类别列车的疲劳恢复时间计算公式、不同消费层次选择不同类别列车的思想、列车开行数量的计算式、列车的吸流原则、确定列车类别的动态规划方法等都贴切反映了铁路客运组织和客运市场的相关规律。该方法在客运专线预可行性研究中得到了成功的应用,求解路网规模为60个车站的旅客列车开行方案仅需100s左右时间,并获得了满意的结果。

客运专线乘务交路计划编制的优化模型与算法

乘务交路计划是乘务人员的日工作计划,是客运专线运营管理的核心问题之一。针对该问题约束条件复杂、表述困难的特点,建立基于可行解的集覆盖模型进行描述。集覆盖模型是一个典型的组合优化问题,针对一般的分枝定界法求解问题规模不大、效率不高的不足,本文将适合求解大规模线性规划问题的列生成法嵌入分枝定界法,设计求解乘务交路计划问题的分枝定价算法,并重点描述实现该算法的3个关键问题:(1)初始解的生成;(2)价格子问题的求解;(3)分枝策略的确定。以京津城际铁路为背景,对提出的方法进行验证,结果表明,该方法能有效地求解乘务交路计划编制问题。

铁路客运专线模糊k近邻客流预测模型

客运专线客运量在短时期内体现准周期的规律性变化,且受多种因素的影响呈现出一种复杂的非线性特点。传统的预测方法不能完全反映客流量准周期性和非线性的特点,预测结果误差相对较大。为更准确地预测铁路客运专线客运量,通过分析客运专线的客流特征,总结相邻时段客流变化规律,在确定相邻时段之间客流变化率的基础上,将客流变化情况划分为8个不同的等级,依据客流变化情况划分的不同等级对客流变化率模糊化,并利用客流变化率模糊值的时序关系,建立客运专线模糊k近邻客流预测模型。通过实例分析,与其他预测方法进行比较,证明该模糊k近邻客流预测结果误差更小,精度更高,为预测铁路客运专线客运量提出一种新思路。

基于旅客buy-up行为的铁路客运专线收益管理模型

基于旅客buy-up行为,探讨铁路客运专线收益管理问题。假定客运专线每个OD有一等票和二等票两种等级车票,在旅客buy-up概率已知条件下,以各OD两种车票的嵌套式预订限制为决策变量,建立一个带约束的非线性整数规划模型,并利用粒子群算法进行求解。算例结果表明:随着旅客buy-up概率的增大,二等票的预订限制逐渐减小,而客运专线总期望收益逐渐增加。

隔热层对季节冻土区无砟轨道路基冻胀防治的适应性分析

结合客运专线无砟轨道路基的工程结构及我国东北地区季节冻土的工程特点,通过对粗颗粒土的室内冻胀试验,得出随着细颗粒含量的增加,粗颗粒土的持水性和冻胀率都相应增大;当粗颗粒土中小于0.075 mm细颗粒含量为5%时,土样经饱和再排水条件下冻胀率为1.31%。根据哈齐客运专线季节冻土区的地质及气候条件,采用有限元数值方法分别对季节冻土区既有和新建的客运专线无砟轨道路基设置隔热层后的路基温度场进行了对比分析,计算结果表明:对于新建路基,在路基面铺设10 cm厚隔热层和保温护坡措施后路基的保温效果良好,可以起到对路基冻害的预防作用;对于既有路基,采用在路基面(轨道板处除外)和边坡位置铺设隔热层措施,路基的保温效果不明显。