土压平衡盾构机多级环形刀盘设计

针对盾构机施工过程中容易出现卡盘与结泥现象,设计了具有双刀盘的多级环形刀盘结构,改变了一般盾构机刀盘一体化结构,其中外环刀盘为平顶形,内环刀盘为外锥形。通过对比在锥形刀盘上安装的盘形滚刀和在平顶形刀盘上安装的盘形滚刀与岩石相互作用的力学模型,计算内环刀盘合适的外径范围和锥角区间,为今后多级环形刀盘盾构机的研发设计提供理论依据。     

富水砂卵石地层盾构换刀方案

成都地铁1号线盾构隧道工程主要穿越地层为砂卵石地层,砂卵石对盾构机的刀具磨损较为严重,为保证盾构掘进的正常进行,需要频繁更换刀具。通过对成都地铁1号线施工中的几种盾构换刀方案进行比较,提出了富水砂卵石地质情况施工中合理换刀方案。     

卵石层中长距离大直径盾构换刀地面加固研究

研究目的:卵石层中长距离大直径盾构掘进是盾构施工的世界性难题。某工程采用一台12 m的大直径盾构独头掘进5.2 km,卵石地层中盾构掘进,刀具(盘)磨损严重,须有计划地设置盾构停机点和对盾构刀盘进行全面检修并更换刀具,为确保施工安全,需对配套的地面加固措施进行研究。研究结论:无论是带压进仓作业,还是常压进仓作业,为确保施工安全,都需采取辅助的地面加固措施,以提高盾构机周围地层的稳定性和密实性;带压进仓换刀,可采用后退式分段注浆地面加固措施;常压进仓换刀,可采用钻孔桩+桩间注浆地面加固措施。     

盾构机进出换刀井施工技术研究

通过北京地铁九号线06标段军东区间盾构机在大粒径卵漂石地层中掘进时,每隔200 m左右需要在换刀井内进行刀具更换的施工实例,总结出盾构机在富水卵漂石地层中不完全进出洞的接收与始发施工技术。在满足施工需要的前提下,尽量减小换刀井的规模,既保证了换刀井内作业的安全高效,又降低了施工成本,为今后盾构在较困难地质条件下顺利掘进施工积累经验。     

富水砂卵石地层大直径泥水盾构带压换刀技术

根据富水砂卵石地层盾构掘进的特点,针对性地采取高浓度泥浆全方位封堵等措施,实现在富水砂卵石地层中对刀盘舱的气密性控制,为安全带压进舱作业提供条件,突破地表环境条件对换刀地点的限制,可为盾构长距离快速掘进提供安全和技术保障。     

大粒径漂石地层盾构机刀盘及刀具选型研究

北京地铁9号线06标段军事博物馆站～东钓鱼台站区间盾构工程穿越永定河引水渠、玉渊潭公园东湖及北小湖;盾构隧道穿越的地层为含大粒径漂石的砾岩层和湖底富水卵漂石⑦层,该种地层在国内外盾构隧道施工中均无类似工程实例,盾构机选型对于该工程至关重要,尤其是盾构刀盘选型和刀具配置更是重中之重。通过总结和分析盾构在两类地层结构中掘进的施工数据,为盾构今后穿越类似地层积累宝贵的经验。     

城轨车辆称重调载系统测力装置的误差补偿

为保证城轨车辆称重调载系统的测量准确性,研究便捷高效的载荷传感器校准方法,文章提出了系统测力装置的误差补偿方法。针对系统特点搭建了专用的载荷校准硬件设备,并通过软件方法配合硬件实现了系统传感器的误差修正和补偿。经系统载荷传感器校准应用实例证明,文章提出的方法误差补偿效果显著,且操作简便,适合现场实现。     

V500高速受电弓模型的适用性研究

为了分析不同受电弓模型的适用性,针对国内自主研发的V500高速受电弓样机进行动态参数识别,获取受电弓2质量块和3质量块模型的动力学参数,建立受电弓多刚体模型、刚柔耦合模型、2质量块模型和3质量块模型,并对各模型进行频响分析。结合武广线接触网,建立弓网耦合动力学模型,通过动力学仿真计算分析各受电弓模型的适用性。结果表明:在仿真计算中,受电弓2质量块模型可以替代多刚体模型,3质量块模型可以替代上框架为柔性体的刚柔耦合模型;在低于250 km/h时,2质量块模型有较好的适用性,当速度高于250 km/h时,采用3质量块模型比较合理。     

中粗砂地层中降低盾构机刀盘扭矩的措施研究

盾构法施二已成为开挖城市地铁隧道的主要工法。但盾构施工中,刀盘驱动扭矩过大,始终是制约施工进度的主要因素。从盾构机刀盘驱动系统、土仓内切削土体、泡沫系统、刀盘开口率、刀具选型等5个方面对盾构机刀盘驱动扭矩过大的原因进行了分析,提出了切实可行的解决办法,并在沈阳地铁一号线云沈区间盾构施工中得到了成功的应用。     

高速列车测速定位系统误差分析及补偿方案

以高速列车测速定位系统误差为研究对象,通过对空转或滑行、轮径磨损以及速度传感器自身误差3方面误差进行原因分析,利用CRH_2型高速列车的实测数据对3种误差进行量化与验证,证明空转或滑行造成的误差最大,并提出测速定位系统误差的补偿方案。     

T型铁路轨道检查仪轨距测量固有误差及其补偿（上）

T型铁路轨道检查仪为T形小车结构,在测量曲线轨距时,由于测量原理存在缺陷,测得的轨距中会引入固有误差（D值误差）,导致“假轨距”问题。在分析轨距测量原理和D值误差,以及D值误差对轨距测量准确度影响的基础上,讨论短纵梁、线形参数补偿、增加轨距辅助测头等处理“假轨距”问题的常见方法,提出惯性轨迹补偿方法,并在试验线路上验证轨距补偿效果。结果表明,采用惯性轨迹补偿方法补偿后,T型铁路轨道检查仪测得的轨距更接近实际轨距,且满足TB/T 3147—2020《铁路轨道检查仪》要求,重复性和一致性优于轨距辅助测头补偿方法。基于2种补偿方法效果的分析,提出优化铁路轨道检查仪标准的相关建议。     

阵列MEMS测斜仪高精度误差补偿方法研究

受制造工艺和本身系统误差的影响,基于微电子机械系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)的测斜仪初始精度较低.针对这一问题,提出一种综合性补偿算法,对MEMS的测斜仪进行校准和修正,保证其测量的有效性和可靠性.对基于阵列式的MEMS测斜仪进行系统性建模,综合考虑测斜仪零偏、标度因数...     

复合地层盾构机推进速度SVM预测模型研究

在复合地层盾构法隧道施工中,如何提高盾构机推进速度一直是盾构机设计、施工人员研究的重点。以长沙轨道交通1号线五一广场到营盘路隧道工程为研究背景,现场采集盾构机掘进参数,应用SVM,建立了"五营"区间复合地层盾构机推进速度的预测数学模型,并对模型进行检测,检测结果表明该预测模型对推进速度预测的平均相对误差≤7%,验证了该模型对推进速度预测的有效性。     

铁路客车乘坐舒适性评价研究

我国铁路客车舒适度评价主要依据地板振动响应计算的平稳性指标,是车辆运行品质的客观评判,忽略了人体的振动响应,对乘客振动的主观感受考虑较少。为了精确分析铁路客车乘客的坐姿振动状态,利用虚拟样机技术,基于柔性车体和乘客的7自由度人体力学模型,搭建贴合实际的线路-车辆-乘客振动模拟环境。以德国低干谱激励为例,仿真获取地板及人体不同部位的振动加速度响应,计算不同车速下的平稳性指标、加权加速度均方根值和乘客的烦恼率,从主观和客观分别对乘客的舒适性进行评价。结果表明：存在平稳性指标合格,但加权加速度均方根值在不舒适范围内,且烦恼率大于20%的情况;在140 km/h以下时,平稳性指标为优秀,加权加速度评价为没有不舒适,烦恼率表明有极少乘客不能接受(<1%);速度在150～180 km/h范围内,平稳性指标优秀,加权加速度评价为稍微不舒适,烦恼率反映有较少乘客不能接受(<7%);200～220 km/h的平稳性指标良好,但加权加速度评价是有些不舒适,烦恼率呈现出一部分人不能接受(<15%);280 km/h时,平稳性指标基本合格,但加权加速度评价为不舒适,约30%的人无法忍受;41...     

摆式列车过曲线时的圆锥运动效应及其补偿算法研究

分析了摆式列车过曲线时的圆锥运动效应及其对角速率陀螺仪测量结果的影响,提出了圆锥误差补偿的"多子样"算法。仿真计算表明,采用该补偿算法能有效地提高摆式列车姿态解算精度,对于保证摆式列车正确倾摆具有重要意义。     

基于SysML的动车组换端场景建模与仿真研究

近年来随着我国高铁的快速发展,乘客以及运行环境对动车组的要求越来越高,如乘客体验的舒适性、运行地理环境的复杂性、动车组自身操作的复杂性等,提升动车组系统概念阶段需求分析、系统设计与建模、开展早期的逻辑仿真是解决上述问题以及提高动车组整体创新水平的必要且有效手段。为此,文中借助于系统建模语言（System Modeling Language,SysML）强大的表征能力,以列车级的动车组换端场景为研究对象,在其系统概念设计阶段利用SysML语言中的结构图捕获动车组总体架构、利用行为图捕获换端操作详细的逻辑过程,构建完备且可执行的换端操作行为逻辑模型,并通过对其进行逻辑仿真来确认换端操作SysML模型的正确性、验证行为逻辑过程是否符合预期的换端功能需求。借助于SysML模型,通过在系统早期设计阶段确保动车组复杂场景逻辑的准确性来提升总体的设计能力,并通过动车组换端场景建模及仿真,验证其方法的有效性。     

踏面测量时测头半径误差补偿方法的研究

探讨了铁路领域中踏面接触式测量中的测头半径误差补偿问题,也即求由离散数据构成曲线的等距曲线问题.在分析研究曲线等距偏移的基础上,选取B样条曲线逼近和三点共圆的曲线偏移方法,通过Matlab编程实现并检验了该两种方法.证实三点共圆法程序简单、算法稳定、准确度高且易于实现,能够很好地提高踏面测量的精度.建议采用三点共圆法作...     

某城际列车齿轮箱结构振动疲劳寿命预测研究

齿轮箱结构是动车组转向架传递动力学的核心部件,近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,载荷频率也随之提高,齿轮箱箱体结构因振动而导致的疲劳开裂现象屡见不鲜.针对高速运行条件下某城际列车齿轮箱箱体结构的振动疲劳问题,采用刚柔耦合动力学仿真的方法进行分析.首先建立齿轮箱箱体结构有限元模型,计算模态并与试验测试的模态结果进...     

基于双层永久衬砌结构的桩基托换施工力学行为研究

以西安地铁1号线矿山法区间下穿太平河桥工程为背景,运用有限元方法分析研究基于双层永久衬砌结构的桩基托换体系的施工力学行为,并论证超前注浆预加固地层的效果。研究结果表明:基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系安全可靠、环境影响小,可为后续类似桩基托换提供宝贵的借鉴和参考;桥桩托换段桩基出露施工环节对桥跨结构的沉降变形影响较大,是衬砌结构洞内托换群桩基础的关键工序,故施工过程中应予以重点关注;基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系在完成承载体系的有效转换后托拱结构节点处产生明显的应力集中现象,因此应适当加厚桩基托换节点处结构厚度并增加配筋量以满足结构安全要求;桩基托换施工过程中桩基开挖暴露长度愈短,托换体系施工引起的桥跨结构沉降变形及桩基托换节点区域主应力值愈小;洞内预注浆加固能够显著降低桥跨结构沉降变形及托拱结构受力,从而确保隧道修建时桥梁结构的安全性。     

基于组合误差优化模型的城市轨道交通短期客流预测研究

为提高城市轨道交通短期客流预测的准确性,构建了一种基于组合误差优化的短期客流预测模型。采用预测误差值对预测值进行优化校正,弱化传统SVM模型在实际预测中误差对预测结果的影响,以提高模型的预测精度。数据选取样本周期内郑州市地铁1号线每小时客流量组成的样本序列并进行了仿真验证。结果显示,经误差优化后的预测模型的预测精度有了明显提高,且优化后的预测值与误差预测值的趋势具有较高的一致性。