摘要：研究目的:高速铁路采用大跨度斜拉桥和长联连续梁的工况越来越多,钢轨伸缩调节器对确保行车安全发挥了重要作用。钢轨伸缩调节器对线路纵坡比较敏感,为保证线路安全、提高动车组列车平稳性并降低工程投资,本文对南通至宁波高速铁路杭州湾跨海大桥钢轨伸缩调节器设置坡度进行研究,为项目技术决策提供支撑。研究结论:(1)静动力学分析表明,线路纵坡对钢轨伸缩调节器的尖轨纵向位移影响较小,12‰坡道条件下轨道、桥梁各项动力指标均满足规范限值,设置钢轨伸缩调节器可行;(2)建议设置实时在线监测系统,为科学维护钢轨伸缩调节器提供依据;(3)本研究结果对优化铁路大跨桥梁伸缩调节器设置方案、降低工程投资具有积极意义。

摘要：为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度荷载、公铁路车辆荷载、混凝土收缩徐变作用下的大跨桥线形变化特点,从桥梁轨面线形曲率半径和车-线-桥系统动力响应两方面综合评估了大跨桥线路平顺性。研究结果表明:公铁路车辆荷载作用下桥面变形量最大达到596 mm,计算挠跨比为1/1006,满足规范中1/500设计挠跨比的要求;拉索降温15℃工况下桥梁轨面线形最小曲率半径为23784 m,满足规范中350 km/h车速下23630 m的理论最小竖曲线半径限值要求;单线或双线列车行驶通过对桥梁竖向动力性能的影响差异显著,对列车运行安全性影响差异较小,但会对行车舒适性有一定影响差异;随着列车运行速度从200 km/h提高至350 km/h,车-线-桥系统动力响应会显著增大,桥梁竖向位移、桥梁竖向加速度、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率、车体垂向加速度、垂向ISO 2631指标、UIC 513指标的增量尤为显著,但各指标均满足规范要求;温度荷载引起的附加变形会显著提高轮轨垂向力和轮重减载率指标,使列车运行安全性及舒适性有所降低,并会使桥梁动力响应有所提高,但各指标仍满足规范要求。

摘要：随着我国智能高速铁路的快速发展,作为智能装备板块重点领域之一的牵引供电系统已具备智能化、数字化基础,为进一步提升牵引供电系统仿真、验证能力,开展数字孪生牵引供电系统研究。以贯穿牵引供电系统设计到运营全生命周期数据综合应用为出发点,提出数字孪生牵引供电系统平台架构及演进路线。基于规划设计阶段数字孪生牵引供电系统的功能特点,分析BIM、供电仿真、变电仿真、接触网仿真系统及平台展示交互的数据融合需求,提出采用星型数据融合拓扑结构,构建融合数据集实现数据交互的数据融合方法。设计了对结构化数据、BIM模型、文件类数据进行统一存储的融合数据集,提出静态、动态属性数据的标准JSON数据格式,构建数据库实现对各类数据的索引及管理。依托京唐城际铁路项目开发数字孪生牵引供电系统平台并进行应用探索,实现了BIM数据驱动仿真、仿真结果三维动态展示等核心功能,验证了数据融合方法的有效性。该方法对牵引供电系统智能化建设、运营维护具有指导意义。

摘要：随着城镇化的快速发展,城市范围拓展地越来越大。目前地铁设计速度多为80~120 km/h,对于长距离通勤略显不足。为了更好地实现城市融合,更高速度的城市轨道交通应运而生,并已经在某些城市投产运营。为掌握160 km/h市域快速轨道交通地下线产生的环境振动影响,对某城市160 km/h市域快速轨道交通地下线开展系统的环境振动测试,包括钢轨、道床、隧道壁振动测试;地面振动和室内二次结构噪声测试。结果表明:列车速度在124~152 km/h时,钢轨振动为109.7~111.2 dB,道床振动为75.6~77.4 dB,隧道壁振动为67.5~69.4 dB,平均速度138 km/h时,隧道壁振动为68.7 dB;列车振动传至地面后,隧道正上方距离轨道0~40 m地面振动最大Z振级为46.4~60.2 dB,地面振动基本符合随距离加大而减小的衰减规律,但是距离轨道10 m处测点的振动响应较0 m处测点存在放大现象;采取橡胶隔振垫整体道床情况下,近、远轨列车通过时隧道上方建筑物一层室内二次结构噪声最大值分别为32.7 dB(A)、28.4 dB(A)。

摘要：地质灾害隐患是我国山区铁路运输安全面临的巨大威胁,及早发现、诊断和处置灾害隐患对于铁路安全风险防范具有重要意义。为满足隐患精细化防治需求,系统归纳总结了我国山区运营铁路普遍存在的地质灾害隐患类型及特征,通过将灾害筛查、危险性评估与监测预警技术有机结合与融合应用,提出了基于天空地多源遥感和人工智能的铁路地质灾害早期识别与监测预警技术路线。研究表明:(1)我国山区铁路的地质灾害隐患主要表现出高位陡坡多、隐蔽性和潜伏性强、受工程扰动影响大、远程链式致灾和缓变型隐患分布广泛5种突出特征;(2)联合采用卫星遥感、InSAR、机载LIDAR和无人机遥感技术,实现了不同类型灾害隐患的精细化识别,形成了多层次立体化的铁路沿线隐患筛查技术方法;(3)融合应用机器学习、图像识别及变化检测等人工智能方法,提出了铁路沿线灾害危险性评估与监测预警技术路线,并通过工程应用验证了技术方案的有效性;(4)结合铁路工程特点,提出了以“区域-区段-工点”为主线的铁路地质灾害三级防控策略,构建了适用于铁路运维的地质灾害早期识别与监测预警技术体系。

摘要：针对铁路预制箱梁钢筋工程存在的设计水平不高、生产方式落后等问题,开展基于BIM的铁路预制箱梁钢筋设计加工一体化研究。建立铁路预制箱梁钢筋一体化设计理论,利用Tekla软件完成梁体BIM设计及钢筋精细化设计,主要解决钢筋与预应力管道、锚具、泄水孔干扰等问题;运用大数据、云平台、物联网等技术,开发数据转化软件、生产管理系统、车间控制系统,并与设备厂商联合研发钢筋自动加工成套专用装备。在津潍铁路箱梁钢筋工程进行现场应用,结果表明,该研究能够提升铁路预制箱梁钢筋工程的自动化水平,可为其他类似工程提供参考。

摘要：传统悬臂或锚拉式抗滑桩采用人工挖孔施工,施工效率低、工期长且安全风险问题尤为突出,目前正被严格限制使用并逐步淘汰,因此,在边坡治理工程中使用机械钻孔成桩替代人工挖孔工艺是未来的发展趋势。钻孔刚架式抗滑桩侧向刚度大、施工效率高、结构空间受力更加合理,更加符合城市轨道交通建设“小空间解决大高差”的理念。首先,考虑抗滑桩普遍存在于岩土成层地基的实际情况,以水平弹簧模拟前、后排桩与桩间土的荷载相互作用,根据Euler-Bernoulli梁理论及刚架桩受荷特点,以桩周线性土弹簧刚度反映不同地层的水平抗力差异,建立刚架桩挠曲平衡微分方程;然后,基于有限差分法结合桩顶、桩端共8个边界条件,编制Python有限差分迭代运算程序实现了前/后桩及桩间土的协同作用,以及对刚架桩内力与变形的求解;最后,依托深圳地铁某路堑高边坡钻孔刚架桩现场监测案例,对比发现,二者桩顶最大变形相差在10%以内,验证了所提方法对岩土成层地基中钻孔刚架抗滑桩的适用性,开发的有限差分迭代程序简单便捷,可直接应用于钻孔刚架式抗滑桩工程设计。

摘要：山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以某铁路隧道进口工程为研究对象,以机载LiDAR和三维倾斜摄影数据为基础,查明了危岩形成机制及分布特征,利用自主研发的Rockfall Hunter软件分析不同破坏形式的危岩三维运动特征,并给出防护措施建议。研究表明:(1)基于定性分析和定量计算,建立的“数据、方法、意义”三阶段高植被覆盖区危岩落石风险综合评估方案行之有效;(2)利用精细化三维实景模型可准确提取危岩体几何信息,危岩落石发育区数字地表灰度影像表面坎坷不平、具粗糙感,危岩体截面地面点棱角显著、地势陡峭,原生孤石或滚石截面呈凸起状、有明显界限;(3)研究发现可能对工程造成危害的危岩体120处,总体积约15541 m^(3),以倾倒、坠落式破坏为主,局部发生组合式破坏;(4)落石进入隧址区最大速度为17.3 m/s,最大弹跳高度为12.5 m,最大冲击能量超过8000 kJ,建议采用避让、清理、加固等措施。

摘要：随着各大城市轨道交通建设的快速发展,不可避免地会出现线路穿越岩溶强发育的溶洞、溶沟槽等地质复杂区域,在这些区域修建地下车站将带来巨大的挑战和极高的建设风险。为了设计在岩溶发育、富水厚砂层等不良地质下深基坑支护方案,解决地下水降深过大,工程经济性较差等问题,以深圳某地铁车站工程为依托,采用理论分析、现场监测相结合的方式对基坑围护结构设计、岩溶承压水控制措施及经济性等进行分析。研究表明,在富水厚砂层且岩溶发育的溶沟地层进行基坑开挖时,可采用悬浮式水平封底止水帷幕+坑内疏干降水措施,能有效控制地下水水位。实践表明,施工完成后车站基坑变形稳定,支撑受力合理,地下水位稳定在基坑底以下。

摘要：自动化监测是邻近高铁工程施工期间保障高铁运营安全的重要手段,但轨旁监测设备会对高铁运营安全造成一定影响。针对高速铁路气动效应对轨旁监测设备安全影响问题,采用《高速铁路设计规范》中气动力计算方法和《混凝土结构后锚固技术规程》中锚固连接内力计算、承载能力极限状态计算的方法,计算分析在路基段列车以350 km/h速度运行情况下,气动效应对距离线路中心线3.5 m的全站仪、保护箱及监测棱镜的影响。计算结果表明,在高铁气动效应影响下,全站仪、保护箱及监测棱镜的锚固螺栓承受的拉力、剪力均小于螺栓钢材破坏受拉、受剪承载力设计值,其锚固基础混凝土所承受的拉力均小于混凝土破坏受拉承载力设计值,满足规范要求。