某线震后轨道设计方案研究

2022年1月8日门源发生6.9级地震,造成某线隧道二衬坍塌、桥梁梁体移位、接触网脱落等基础、设备严重损坏,并伴随钢轨折断、扣件脱落、道床倾斜等轨道震害,是我国高速铁路首次遭遇的强震作用下严重受灾事件。结合震后预测余滑变形量水平150~300 mm,垂向100 mm条件下,在设防区段提出一种“三孔连体套管承轨台可调式WJ-8型扣件+长枕埋入式单层道床预留切割孔”新型大调整量无砟轨道结构方案。其中,三孔连体套管承轨台可调式WJ-8型扣件在既有WJ-8型扣件基础上通过增设铁承轨台、调距块和三联套管等部件可满足单股钢轨左右位置调整量达152 mm,长枕埋入式单层道床中预留切割孔,便于在基础变形超出扣件调整范围后切割纠偏;通过对余滑变形后线路拟合获得拨距包络图,确定了大调整量无砟轨道铺设范围。

双碳背景下场段设计与综合应用——以南宁地铁5号线那洪车辆基地为例

地铁场段作为城市大宗用地、大宗能源消耗的大户,其在落实碳达峰、碳中和政策方面具有十分重要的作用。为探究场段响应并实施双碳政策的技术路径,进一步厘清双碳战略下场段可实施的具体技术措施及效果,以南宁地铁5号线那洪车辆基地为例,以区域规划诉求、环境融合、智慧智能发展为导向,采取统筹规划、提前策划等手段,全过程采用双碳设计解决措施实现场段低碳节能。通过分析场段,可采取绿色生态体系建立、节能减排设计、智能化设计3个方面实现场段低碳节能。运营实践后表明,实施系列化双碳解决措施后,场段在节水、节电、节省人工方面效果显著,减少折合碳排放约23%,为后续城市轨道交通低碳节能提供有效参考。

荒漠草原区铁路工程野生动物保护方案设计——以新建淖毛湖至将军庙铁路为例

在荒漠草原区,铁路工程受地形地貌、工程投资等因素限制,具有线路长、路基多的工程特点,工程建成后会对沿线大型有蹄类野生动物的日常迁移、基因交流等活动产生明显的影响。为做好铁路沿线野生动物保护,以淖毛湖至将军庙铁路为例,通过现状调查、走访及资料查阅,分析沿线大型有蹄类野生动物生活习性、分布特征,结合既有铁路野生动物通道设置情况,设置不低于既有铁路野生动物通道,并设计兼具高桥梁、大跨度及人工饮水点野生动物通道设计方案,可有效保护目标物种正常的基因交流。

不同基础条件下预制板式无砟轨道结构设计与检算

基于城市轨道交通工程建设需求,在非预应力轨道板结构设计基础上,采用有限元软件建立了不同基础条件下的无砟轨道结构耦合模型,结合极限状态法,研究开展了综合考虑列车荷载、温度梯度和基础变形作用下预制板的弯矩及配筋计算。结果表明:合理的非预应力板式无砟轨道结构设计,能够满足工程建设需求,路基段承载能力极限状态配筋设计受偶然组合作用控制,不同基础类型的轨道板纵横向配筋均受正常使用极限状态标准组合控制。

某新建地铁下穿变电站设计技术研究

某城市地铁项目下穿既有变电站,为满足地铁项目施工、运营期变电站的正常服役需求,研究开展了变电站基础变形及振动控制指标分析,隧道施工基础变形评估,地铁运营对地面振动影响评估等工作。研究提出了变电站基础变形、地表振动控制建议值,分析验证了隧道施工(下称CRD施工)及配套措施可满足变电站基础变形控制要求,采用钢弹簧浮置板轨道结构可满足变电站设备正常服役和办公环境保护需求,保障了地铁项目顺利建设、运营和变电站的正常服役。

西安至十堰高速铁路环保选线研究

西安至十堰高速铁路西安至商洛段穿越秦岭高中山区,郧西至十堰段跨越汉江,具有沿线地形起伏大、地质条件复杂、环境敏感区域密集、生物多样性丰富、水环境保护要求严格等特点,保护秦岭及汉江流域的生态环境成为西十高铁建设中需要考虑的重要因素。通过采取GIS+BIM的技术手段,制作区域环境敏感区图层,搭建多维度区域生态保护目标空间分布及管控范围的环保选线平台,结合工程技术条件开展各方案的环境可行性及环境影响程度的综合比选,从而得出对环境影响最小的线路方案,为设计选线及控制工程方案决策提供有力支撑。研究结果表明,通过先期开展敏感区路段环境影响专题论证,可进一步优化工程选线及工程形式,保障项目依法合规。

主跨330 m高速铁路无砟轨道混合梁斜拉桥设计

研究目的:为满足防洪及通航要求,南玉高铁百合郁江特大桥采用(36+40+64+330+64+40+36)m钢箱-混凝土混合梁斜拉桥跨越郁江。该桥为目前国内在建最大跨度的高速铁路无砟轨道钢箱-混凝土混合梁斜拉桥。本文主要基于百合郁江特大桥的设计与受力特点,通过多种评价方法,探讨在大跨度钢混斜拉桥上铺设无砟轨道适应性,为后续建造同类型无砟轨道桥梁提供理论参考。研究结论:(1)主桥采用钢箱梁与混凝土箱梁,并在钢箱梁顶板上现浇混凝土桥面板,为无砟轨道铺设创造了良好条件,并且能很好地控制后期主梁的收缩徐变变形,提高大跨桥梁对无砟轨道适应性;(2)百合郁江特大桥具有良好的静力性能和刚度条件;(3)主桥将轨道结构高度由725 mm调整为775 mm,分别为底座板和道床板预留了20 mm和30 mm的纠偏量,为后续无砟轨道分级施工和纠偏提供了基础,能更好地将施工与测量误差逐级消除,提高无砟轨道铺设精度;(4)采用多种无砟轨道适应性评价方法对主桥无砟轨道线形进行分析,结论均满足设计要求;(5)该桥的成功实施,为国内外高速铁路无砟轨道桥梁建设提供了宝贵的经验,将进一步推动高速铁路无砟轨道大跨度桥梁的技术发展。

基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统构架设计

[目的]数字孪生已成为众多行业走向智能化、信息化和数字化发展道路的助推器,为推动城市轨道交通车辆基地数字化发展,提出了基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统,并研究其架构设计。[方法]介绍了基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统的概念架构、技术架构、存储层架构和安全架构。[结果及结论]该系统在南宁地铁5号线车辆基地应用表明,通过数字孪生技术可实现车辆基地的作业标准监控、作业质量回溯、生产安全监控和业务统计分析等,有助于集“安全、高效、智能”于一体的智慧检修车间建设。

铁路桥梁现代化设计和高质量发展的思考

我国铁路桥梁建设取得了举世瞩目的成就,正处于从铁路桥梁大国向铁路桥梁强国迈进的关键时期。为了践行国家铁路“推动铁路高质量发展,率先实现铁路现代化”的中心任务,总结了我国铁路桥梁发展现状,分析了我国铁路桥梁现代化设计和高质量发展的必要性,探讨了我国铁路桥梁现代化设计的基本内涵,提出了铁路桥梁高质量发展的实现途径,以期为我国铁路桥梁设计转型升级提供理论和实践参考。

高速铁路大跨度低高度预应力混凝土连续梁设计研究

为降低铁路大跨度预应力混凝土连续梁高度,扩大其适用范围,提出主跨100 m低高度连续梁合理跨度配比及构造尺寸,计算结果均满足规范要求。通过与常用高速铁路主跨100 m连续梁对比分析,系统研究了跨度配合比、构造参数等对结构的影响,总结出大跨度低高度连续梁的优缺点及构造建议值。研究结果表明:(1)低高度连续梁在同等跨度下混凝土用量更省,每延米混凝土用量降低约20%,较传统连续梁更经济;(2)低高度连续梁由于梁高降低,主梁刚度略有降低,但工后徐变上拱值降低明显,减幅约60%;(3)对于主跨100 m低高度连续梁,建议配跨长度在70~80 m之间,且不宜小于60 m;(4)主跨100 m低高度连续梁墩顶梁高不宜小于6 m,建议取值范围6.0~6.5 m,跨中梁高不宜小于3.0 m,建议取值范围3.0~3.5 m。

京沪通道铁路快运需求分析及产品设计

为充分发挥铁路运输优势,对京沪间快运市场需求及铁路快运产品展开研究,运用BP神经网络对货源吸引城市的快运需求量和货流OD进行预测,通过Logit分担率模型计算不同距离下铁路运输的分担率,获得未来年京沪通道既有线和高铁所占市场份额,对京沪通道铁路快运产品进行设计。研究结果表明,京沪通道的快运需求量较大,在快运市场中具有很大的竞争优势,可采用多种运力资源实现资源配置。为应对大规模的快运需求,对装卸场地、装卸作业设备等配套设施设备进行设计,此结果可为京沪通道铁路快运发展提供参考。

建筑信息化模型技术在城市轨道交通工程中的应用——以西安市地铁1号线三期2号线二期工程为例

BIM技术可覆盖地铁工程建设全生命周期的各个阶段,为设计、施工、运维管理等不同阶段提供及时、完整的信息,本文通过对西安城市轨道交通三期建设规划中实施的BIM技术应用的研究,为持续提高地铁建筑信息化程度,达到提高设计质量、提高方案决策效率,实现多方协同管理,协调设计与施工之间的矛盾,控制成本的目的,提高了管理效率。

复杂环境下地铁车站超深基坑工程设计与实践

以成都轨道交通13号线一期工程新南门站超深基坑工程为背景,运用有限元程序分析研究了复杂环境下超深基坑施工周边建筑物的变形特征,并辅以现场实测手段验证,研究结果表明:由于基坑开挖卸荷,坑周土体及建筑物产生偏向基坑侧变位,变形极值均小于建筑物变形控制值,因此,基于坑外降水条件下的旋挖灌注桩+内支撑的支护形式方案合理可行且安全可靠,可为后续类似复杂环境下地铁车站超深基坑工程提供有益借鉴。

西安站改站房配楼跨越地裂缝连廊结构设计

研究目的:西安站改站房配楼为一跨越地裂缝的复杂连体结构,采用空间桁架连廊跨越地裂缝将两侧塔楼进行连接。本文对比了两种支座布置方案下结构沉降对连廊结构受力的影响,采用有限元分析桁架杆件及典型节点的应力状态,通过对整体结构进行大震作用下的弹塑性时程分析,确定连廊结构支座的参数要求,利用TMD系统对连廊进行减振控制以改善人致激励下的舒适度问题。研究结论:(1)对于钢桁架连廊,减少支座数量可减少两端不均匀沉降对杆件产生的次应力;(2)桁架结构设计满足中震弹性要求,杆件交汇处节点强度满足要求;(3)设置防震缝宽度为150 mm,弹塑性时程分析验算结果表明支座处最大位移量为102 mm,缝宽设计合理;(4) TMD减振系统对连廊振动加速度的控制效果达到舒适度标准的要求;(5)本研究成果可为跨越地裂缝建筑的设计提供借鉴和参考。

西安地铁2号线地质勘察总体工作探讨

研究目的:地铁勘察总体工作是一种新的勘察工作管理模式,以西安地铁2号线工程勘察为例,探讨勘察总体工作职责、工作内容、程序和流程、应起的作用和提供的技术支持,为地铁工程勘察的顺利进行提供保障,为设计和施工的开展提供支持。也为其它城市的地铁建设提供借鉴。研究结论:通过对西安地铁2号线地质勘察总体工作的探讨,得出如下结论:勘察总体应首先对勘察工作中的重点、难点问题进行分析和判断,制定出岩土工程勘察原则、技术要求和实施大纲;为保证勘察方案的合理性,应优化勘察方案,对影响勘察质量的因素和主要环节进行控制,规范操作程序,对勘察报告严格审查,为设计和施工提供准确的地质资料,并为设计和施工提供技术服务。

大遗址间的西安火车站枢纽城市设计探析

旨在以大遗址保护区周边的特殊用地条件下的大型铁路综合枢纽周边的城市设计解析过程及设计理念的分析解读,探析该种类型的枢纽周边城市设计的方法研究。通过对西安火车站枢纽周边现状及功能需求的分析和规划策略的探讨,针对西安火车站枢纽位于两大历史遗址间的这一独特的城市空间特征,从枢纽设计的总体布局入手,结合枢纽的交通设施布置和城市道路交通的枢纽,利用城市场所及文脉的空间解析,将唐明两大历史轴线进行推演重塑,并进行城市天际轮廓线的分析、建筑限高及风貌保护、建筑色彩控制设计等多方面的研究。实现了西安火车站枢纽区域用地的高度融合和功能的立体分层,塑造了一个现代与传统相呼应、景观与功能交相辉映的城市片区。

西安地铁2号线通过地裂缝的结构及防水设计

首建南北走向的地铁2号线是西安市规划轨道交通线网中一条重要的南北干线,其建设中的难题和关键技术就是跨越地裂缝的问题。文中结合西安市地铁2号线地裂缝段工程措施的研究课题,对地裂缝的特点进行了说明,对地铁区间结构穿过地裂缝处的所采取的结构设计措施和防水设计方案进行了论述。针对地裂缝的活动性,提出了过地裂缝段采取的防治措施是:"防"与"放"相结合,结构适应地裂缝的变形为主;结构断面扩大,预留变形空间,结构分段增设变形缝以便适应变形、接头采用柔性连接,加强结构强度以适当抵抗变形对结构的破坏;同时在地裂缝处理段采取可调式框架板轨道适应地裂缝处变形,来保证运营安全;在防水措施上采取特殊方法,设计了具有大应变特性的新型独特的防水方案。

西安站改扩建工程跨地裂缝结构概念设计及措施研究

在西安站改扩建工程中,西安f3地裂缝从西安站车场斜向穿过,其中高架候车室、市政地下通廊及东配楼等建筑受其影响。采取了以下概念设计和措施来降低地裂缝对本工程的危害:整体设计上,采用了高架候车室与市政地下通廊分离式的布置方式,使得轨道层完全避开地裂缝的影响;高架候车室等上部结构采用上下盘基础避让,跨越地裂缝结构采用简支钢桁架连廊的方式,市政地下通廊通过分段设置将结构分成几段斜交箱涵结构,以适应地裂缝变形要求。通过整体概念设计、有限元数值模拟及缩尺模型振动台试验表明,跨地裂缝简支钢桁架连廊可适应地裂缝及大震的变形,达到“大震不倒”的性能要求;市政地下通廊应力、应变均可满足地裂缝的变形要求。

西安火车站改扩建工程旅客换乘设计研究

随着城际铁路、市域铁路和城市轨道交通的发展,铁路旅客车站的换乘模式日趋复杂化,便捷地解决旅客站内中转换乘以及国铁与地铁之间的换乘成为大型铁路旅客车站设计的重要课题。西安火车站改扩建工程是近年来规划建设的为数不多的省会级车站改扩建工程之一,其国铁站内中转换乘及地铁与国铁之间的换乘设计,对于国内大型铁路旅客站房设计具有重要的借鉴意义。通过深入分析西安站改扩建工程站房功能布局及旅客换乘流线设计,对其换乘模式的设计进行研究,认为西安站结合地下综合交通枢纽设置地下进出站空间的设计思路具有创新性和前瞻性,体现了新时代铁路客站设计创新的四项基本原则。

西安地铁2号线车站建筑设计分析

结合西安地铁2号线车站的设计及使用情况,对车站建筑设计的站位选择、换乘车站的换乘方式、车站空间开发模式、站内装修设计等方面进行设计分析、归纳总结。提出车站站位的设置应以人为本,以方便乘客、便捷换乘作为首要选择;换乘组织形式要综合分析论证,力求换乘距离最短,同时避免出现客流交通瓶颈;车站的综合开发方案应结合规划及客流需求提前进行研究策划,实现同步设计,同步使用;车站建筑装修设计应因地制宜,达到实用功能与审美功能的统一。