轨道道床新型排水结合结构关键技术研究

文章旨在研究城市轨道交通区间隧道渗漏水引起的轨道道床上浮变形等病害的解决方法,首先对国内外隧道防、排水措施现状进行简述,提出一种新型排水结构设计：通过改变原设计隧道全包防水理念,在隧道与道床结构结合部位设置新型排水结合结构,形成可及时自动排出地下渗漏水的排水通道,再针对 4 种设计方案建立有限元分析模型,模拟结果表明新型预留排水通道可有效降低渗漏水对轨道道床结构产生的变形危害,达到确保轨道结构安全、降低运营风险的目的,对地铁区间运营安全及后期维护等具有重要的影响意义,可以为其他类似工程提供借鉴和参考。     

利用地铁盾构隧道内空间的汇水排水技术应用研究

潜水泵排水在地铁盾构隧道的普通道床区段具有较好的使用条件,但在钢弹簧浮置板道床段,因其不具备抽排浅积水的能力,应用受到很大限制。对比了利用地铁盾构隧道内部空间采用潜水泵或真空装置排水的施工要求和排水效果,提出了一种将潜水泵和真空装置组合的专用排水技术,并对该技术的工作原理及优缺点进行分析。该组合式排水技术具备了潜水泵排水技术和真空排水技术在高效排水和清除残留废水上的优势,经济效益明显。     

基于地铁环境模拟(SES)的区间火灾工况通风模式研究

为确定存在折返线的复杂区间在火灾工况下的风机运行模式,采用地铁环境模拟(SES)软件,对此类区间在火灾工况下的风机运行模式进行了模拟,对同一区间不同风机配置情况以及风机串联、并联运行等多种模式的合理性进行了分析.结果表明:将隧道风机设置在折返线端部,发生火灾时依靠相邻车站开启隧道风机即可满足着火点所需风速的要求,并有多种通风排烟模式可以利用.     

国内地铁区间隧道安全疏散隐患及对策

阐明地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其安全性直接关系到乘客的生命安全。针对目前国内地铁区间隧道安全疏散的现状,分析其存在的隐患,提出在进行地铁区间隧道安全疏散设计时,应考虑有足够的逃生空间和通畅的逃生通道,以及安全、合理的隧道内逃生配置,并提出区间隧道逃生通道布置的要点,以期为相关设计提供借鉴。     

中铁一局承建国内首座瓦斯盾构区间双线贯通

中铁一局城轨分公司承建的武汉地铁2号线汉口火车站—范湖站区间隧道,长1017m,是国内首座瓦斯盾构区间隧道,施工期间该公司制定并演练了《范汉区间瓦斯爆炸应急预案》、《范汉区间瓦斯燃烧应急预案》、《范汉区间有害气体中毒应急预案》,执行了《范汉区间瓦斯隧道安全管理制度》。自2008年9月19日右线始发,至12月30日贯通;     

风机并联布置在地铁中的应用

结合地铁运营的特点，对地铁地下车站公共区通风空调系统和区间隧道通风系统风机并联布置的优点和合理性进行分析，同时对并联风机的选型配置提出解决方案和建议。     

地铁车站自动排水控制系统设计与监控

应用PLC(可编程逻辑控制器)及其相应的A/D特殊功能模块和压力变送器设计了地铁车站自动排水控制系统,并利用组态软件在上位机中设计了实时监控画面。经测试,该系统很好地实现了各集水池不同满水情况下的先满先抽自动排水控制和排水泵自动轮换顺序工作控制,运行稳定可靠,响应实时快速,监控清晰明了,可供实际工程应用和参考。     

火灾对地铁隧道排烟风机能力的影响研究

研究火灾烟气状态对排烟风机性能的影响,系统分析了地铁隧道火灾烟气的烟囱效应和热阻效应,将地铁隧道系统和排烟风机作为一个整体考虑,分析隧道烟气温度和密度沿程变化规律,建立隧道火灾网络模拟的数学模型,提出在隧道火灾排烟网络模拟时应以质量流量替代体积流量和风机性能的修正方法,研究了隧道火灾烟气流动模拟的数值方法,综合分析地铁隧道火灾的热阻效应、烟囱效应及烟流状态对地铁排烟风机排烟能力的影响。研究方法和结果为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理决策提供科学依据。     

地铁区间隧道的紧急安全疏散标志系统

以北京地铁复八线为例,论述地铁消防安全工程区间隧道紧急逃生疏散系统的设计。经过实际检测和验收,说明在区间隧道中采用BXF9-C2集中控制型应急标志系统,能较好地解决区间隧道的安全逃生问题,提高区间隧道紧急疏散的安全性,同时提出与区间通风排烟协调一致的模式。     

城市公共交通构筑物雨水泵站的排水设计

以2座地铁区间洞口以及1座城市下穿隧道的雨水泵站为例,对城市公共交通构筑物雨水泵站的排水问题进行分类讨论。指出在公共交通雨水泵站设计时,除满足工程本身排水要求外,还应考虑新建排水泵站对周边环境的影响,应根据周边的实际情况,合理设计雨水泵站的排水去向,确保公共交通构筑物雨水泵站的安全运行。     

地铁出入段线防排烟系统 设计方案优化研究

对于地铁出入段线防排烟系统设计方案,常采用在靠近洞口处设置射流风机辅助排烟的方式,这种方案 中射流风机的配电成本远高于射流风机本身成本。采用 FDS 数值模拟方法,研究郑州地铁 10 号线出入段线隧道 5 种防排烟系统设计方案的隧道风速和排烟效果,并对各方案进行经济性分析。研究结果表明：作为非载客区间 的出入段线,其排烟风速低于 2 m/s 时仍可满足有组织排烟的要求;取消洞口处射流风机,仅采用出入段线所接 车站的 4 台 60 m3 /s 事故风机,仍可较好地控制该出入段线隧道火灾烟气,防止火灾烟气威胁车站的运营安全, 不影响地铁列车司机的安全撤离;条件允许时可以在出入段线靠近车站侧设置一组射流风机,用于加强排烟效果、 提高运营安全水平;同时,火源靠近车站时,靠近出入段线侧两台事故风机比其余事故风机晚启动 30 s,可以有 效改善车站隧道内烟气滞留的问题。     

京张高铁正盘台隧道立体式多径路排水方案研究

长大富水隧道施工过程中涌水风险高,工期紧张,对排水能力要求高,辅助坑道设置方案及排水方案对隧道施工及运营有着重要影响。根据正盘台隧道的工程特点及涌水涌渣情况,结合排水需求,合理地选择辅助坑道设置方案,采用辅助坑道为正洞,增开工作面,实现"长隧短打",同时充分利用辅助坑道进行可控式排水、洞内储水仓、中心排水管分流等创新设计。多辅助坑道与正洞排水系统一起形成了立体式多径路的排水系统,有效降低了涌水淹井风险,保障了隧道工期,减轻了正洞防排水压力,可为类似工程的排水设计提供参考。     

大跨地铁风道导洞开挖的地表沉降分布规律研究

北京地铁8号线大红门桥站-和义站区间附属风道为跨度16.2 m的单跨结构,采用暗挖洞桩法(PBA工法)施工。为有效控制导洞开挖引起的地表沉降,必须合理安排导洞施工顺序。基于三维数值模拟方法对不同的导洞开挖方案地表沉降分布规律进行研究,并与地表沉降监测结果进行比较分析。结果表明:不同的导洞开挖顺序的地表沉降发展路径差别显著,但最终的沉降值基本一致;随着导洞的开挖,地表沉降槽宽度增加并不明显,但是由于导洞开挖的群洞效应,地表沉降速度发展较快。因此在后续的拱部开挖支护中,必须通过调整支护措施和开挖方案来严格控制地层沉降。     

岩溶隧道衬砌施工缝排水设施可维护性试验研究

岩溶隧道普遍存在排水系统出现结晶的问题,造成隧道排水不畅、衬砌水压过大、渗漏加剧等问题,对隧道的运营使用和结构安全造成影响。为提高岩溶隧道排水设施的可维护性和减少结晶现象,依托岩溶地区隧道衬砌施工缝渗漏水处治工程实例进行实践和探讨。该隧道的4条施工缝在通车后出现严重的渗漏水问题,通车2年后进行引排处治,但是由于岩溶水的结晶造成排水系统堵塞失效而复漏。在第二次处治中,对原处治方案进行改进:采用防护涂料对混凝土基面和PVC管壁面进行疏水处理,以减少碳酸钙结晶的附着;预留检查孔,可结合工业内窥镜对排水管内的结晶和堵塞情况进行检查。通过处治后约半年周期的检查结果证明,经过改进处治后的衬砌施工缝中结晶的情况明显减少,且排水系统的可维护性也得到提高。     

膨胀性地层铁路隧道衬砌结构及防排水措施优化建议

结合膨胀性地层铁路隧道病害概况以及单、双线铁路隧道断面、防排水设计现状,提出相应的衬砌结构及防排水措施优化建议。衬砌结构的优化建议如下:对单线隧道而言,适当增大其边墙曲率、仰拱矢跨比,提高边墙、仰拱的强度和刚度;对双线隧道而言,适当增大其仰拱矢跨比,提高仰拱的强度和刚度;隧道仰拱处二次衬砌应采用钢筋混凝土,同时在隧道仰拱填充中增设格栅钢架或在隧道仰拱填充顶部增设钢筋。防排水措施的优化建议如下:将设置在仰拱填充内的中心水沟下移至仰拱下方,在仰拱下方设中心水沟或改设为排水渗沟,可将隧道衬砌背后积水均引入仰拱下方的中心水沟排出洞外;而改设的中心渗沟主要用于排出仰拱下方积水。     

基于压缩感知隧道结构健康监测与可靠性评价

为了弥补隧道监测数据缺失导致信息丢失的不足,从而能够更好地评价地铁隧道结构健康状况,基于压缩感知理论对健康监测数据进行处理,通过对运营地铁的结构健康监测数据进行压缩和重构,减少对原始监测数据的传输和存储压力,以提高获取的地铁健康相关数据的信息完备与可靠性,为隧道结构健康安全评价提供数据基础。在此基础上,构建运营地铁隧道安全风险指标评价体系,在获取完备数据的基础上,基于不确定性视角,采用云推理综合评估运营地铁隧道的可靠程度,以及时掌握运营地铁的安全状态,并找到影响其可靠性的关键风险,从而制定相应的管控措施。最后以武汉地铁2号线长汉区间监测点的累计沉降作为数据样本进行实例分析,结果显示压缩感知能使监测数据重构以获得完备数据,再利用逐级云推理得到安全风险等级云图与实际情况相符。     

基于三维激光扫描技术确定隧道变形的新方法

从三维激光扫描技术应用于地铁隧道变形监测实际出发,研究三维激光扫描技术在隧道变形监测中的应用,给出一种适用于隧道数据采集的多站共用靶标连续拼接法。针对如何确定隧道变形的关键问题,提出一种通过建立参考系、点云格网化、剖面图提取、变形量值计算等流程确定隧道变形的新方法。将该技术应用于地铁隧道扫描实验,结果发现提出的方法能够在任意位置提取隧道断面,能够确定隧道变形量值,是一种有效的确定隧道变形的新方法。     

南京地铁过江隧道通风系统方案研究

研究目的:随着国内地铁线路的增多,有时难免需要穿越大江、大河;同时随着隧道数量的增多,在隧道中发生的火灾也越来越频繁,危害性也越来越严重,隧道通风排烟系统成为日益重要的研究课题。研究结论:本文针对地铁的长大过江区间隧道,从通风系统形式、气流组织等方面详细研究了长大区间隧道的通风、排烟系统设计方案,对于同时存在多列车同向运行的长大区间隧道,当区间隧道采用大洞方案时,设置顶部风道、风口来组织隧道内的通风排烟;当区间隧道采用小洞方案时,在区间隧道上设置中间风井,利用中间风井进行通风排烟。     

无活塞风亭地铁车站隧道通风系统方案

针对周边条件受限地铁车站进行取消活塞风井分析研究,结合广州某线路建立模型,利用SES程序对取消活塞风井车站前后区间正常、阻塞、火灾工况及影响因素进行模拟计算分析。分析得出如果取消车站所有活塞风井,在车站配置两台轨排风机,且轨排风机风量不小于60 m3/s时,利用前后车站隧道风机和该站轨排风机组织气流,正常、阻塞、火灾工况的模拟计算结果均能满足规范要求。实际应用时,需考虑线路客流对区间隧道温度的影响,必要时需采取降温措施。     

平原地区铁路隧道两端路堑排水方案研究

受制于外部因素,平原地区铁路隧道越来越多,隧道两端的排水问题较为突出,结合某铁路工程3座地处平原地区的隧道工程,充分考虑隧道所处的地形特点、气候特征、地质条件、隧道施工方法和线路纵坡等因素,发散思想,提出"提升雨水后向隧道周边自然沟渠排水、向隧道对侧自然沟渠排水、向大气排水、采取工程措施防止雨水进入"等多种排水新理念,综合各个专业的功能需求和设计手段,逐一研究和比选,最终分别选择"暗涵向隧道对侧自然沟渠排水,明暗结合排水沟渠向隧道对侧排水,向大气排水"3种工程形式,解决工程面临的排水功能需求和投资控制两大矛盾。