铁路隧道智能化建造装备技术创新与施工协同管理展望

为配合郑万高铁实施的基于全工序机械化配套的隧道安全、快速、高质量修建技术,针对超前支护、钻爆开挖、初期支护、二次衬砌等关键工序开发系列化智能装备,并系统性地总结和提炼钻爆法隧道智能建造装备的4大支撑技术,即围岩参数识别与处理系统、三维空间定位与量测系统、大数据处理与共享系统、智能控制决策系统,是实现隧道全生命周期智能化的基础与前提; 同时,运用先进的传感技术、互联网、大数据分析和人工智能技术,研究施工协同管理平台,借助隧道大容量通信网络和隧道智能建造协同管理平台,实现隧道内装备与装备、装备与环境、装备与围岩的互联互通互动,为隧道智能建造提供装备保障。     

应急场景条件下的城市轨道交通行车调度演练系统设计

应急场景条件下的城市轨道交通行车调度演练系统可以较为真实地模拟各类设备故障或突发事件条件下的列车运行方案调整优化,是提高行车调度员应急技能的重要技术手段。在分析演练系统建设必要性和建设目标的基础上,对行车调度演练系统进行设计,从运行图管理、演练场景管理、ATS操作模拟、列车运行模拟和演练结果评估5个方面分析系统功能。以苏州市轨道交通4号线为例,对系统的实施与应用效果进行评价,结果表明系统的设计方案可以满足行车调度员对常见故障及大型综合性突发事件应急处置的演练需求,能有针对性地提升行车调度员的业务水平。     

岩溶地区旋挖钻孔钢套筒设计与施工技术研究

广清高速公路改扩建工程新华高架桥地处岩溶发育地区,紧靠旧桥和周边建筑物之间。在岩溶地区邻近建筑物的嵌岩溶洞桩基施工,传统的冲击钻成孔不能很好地满足施工需要和确保施工安全,该工程采用了可循环使用的长钢套筒旋挖钻施工,从经济性和安全性角度出发,通过对钢套筒的节长、壁厚、接头形式等结构进行设计和对钢套筒的下沉、连接和上拔等施工工艺进行研究,利用旋转静压沉管和液压拔管机拔管等成套技术,快速、安全、无振动施工,有效地减少了施工振动和地面塌陷,确保了周边环境的安全和施工质量,具有良好的社会效益和经济效益。     

超大断面超深公路隧道通风竖井施工技术

针对关山隧道超大断面超深公路隧道通风竖井施工难度大、安全风险高等特点,通过采用凿井专用"大提升机"、"大吊桶"出碴、"大伞钻"进行深孔爆破作业的"三大一深"施工工艺,大大加快了现场施工进度,保障了现场施工安全及施工质量。通风竖井二衬和十字隔墙通过采用滑模技术,实现了同步浇筑,具有施工进度快、混凝土整体性好、无冷缝、混凝土外观质量好、节省材料、劳动力投入少等优点。这对于采用正井法开挖施工超大超深隧道通风竖井具有重要借鉴意义。     

Ⅲ型弹条扣压力测试方法

现有e型弹条扣压力测试有2种方法:通过加载使弹条向下产生一定位移时进行测定(方法1);通过提升使弹条向上产生一定位移时进行测定(方法 2)。分别采用2种方法测试不同安装距离下Ⅲ型弹条的扣压力并分析扣压力与安装距离的关系。结果表明:采用方法 1时安装距离为8,10,20 mm测得的弹条扣压力均满足标准要求,弹条扣压力随安装距离的增大而增大;采用方法 2时安装距离为8,10 mm测得的弹条扣压力满足标准要求,安装距离为20 mm时不满足要求,弹条扣压力随安装距离的增大而减小。采用方法2进行扣压力测试时须严格保证弹条与安装座距离处于8~10 mm。     

自升式钻井平台电缆拖链的设计

自升式钻井平台作业时,在桩腿固定后,钻台和井架需要根据目标井口位置进行调整。电缆拖链安装于平台主船体与悬臂梁之间以及悬臂梁与钻台之间,用来实现在上述平台滑移过程各部分之间连接电缆的固定保护。文章基于S116E型自升式钻井平台对电缆拖链的设计进行分析,阐述了拖链在钻井平台整体设计中选型,综合布置,安装要点,电缆排布和敷设接口等优化措施,实现了减轻重量,减小尺寸,降低成本的目的。     

成绵乐客运专线双塘崖墓群工程地质勘察方法

双塘崖墓群为古人在砂岩岩壁开挖的石洞,其空间分布及规律性差,铁路以路基方式通过。崖墓极易造成路基不均匀沉降,而无砟轨道对沉降控制要求极高。采用何种勘察方法,查清崖墓的分布、评价其对工程的影响极为重要。结合现场调绘,以工程物探为指导,采用地质钻探、钎探等多种手段,查明了其空间分布,再通过技术处理,确保了工程安全。     

中国盾构和掘进机隧道技术现状、存在的问题及发展思路

简要分析我国盾构、掘进机隧道修建技术的现状,包括水下盾构隧道、地铁盾构、TBM隧道和山岭TBM隧道的技术现状。通过列举典型工程案例,分析总结我国盾构、掘进机隧道技术存在的问题:1)水底公路隧道盾构直径过大,2)单层管片衬砌的耐久性不足,3)护盾式TBM有很多局限性,4)土压平衡盾构不是万能的,5)隧道线路标高选择不合理,6)工程建设中存在4大不合理。针对这些问题提出解决建议:1)一般情况下,水底公路隧道盾构直径不宜超过12 m;2)增设二次模筑混凝土衬砌,形成复合衬砌结构;3)取消护盾式TBM,提倡采用开敞式TBM;4)盾构选型时,应同时考虑比选泥水盾构、土压盾构和开敞式无刀盘盾构;5)避开在岩层交界面上选线;6)工程建设一定要坚持科学发展观。为盾构、掘进机隧道的设计和施工提出新思路,包括:1)无刀盘的开敞式网格盾构,2)压缩混凝土衬砌,3)TBM导洞超前再钻爆法扩挖,4)风井始发盾构。最后,指出大直径盾构不是发展方向,长距离掘进(2 km)时,深埋盾构施工才是发展方向;并提出琼州海峡隧道采用盾构法施工(深埋优于浅埋),渤海湾海峡海底隧道采用直径为10 m的TBM+钻爆法施工,台湾海峡隧道采用深埋方案开敞式TBM+钻爆法施工的想法。     

Ⅱ型弹条模态特征模拟分析与试验研究

为得到客货共线铁路用Ⅱ型弹条的模态特征,采用有限元模态分析方法对其在自由状态及标准安装状态下的模态特征进行了数值模拟。计算结果表明,0~1500 Hz频率范围内Ⅱ型弹条在自由状态和标准安装状态下分别存在5阶和2阶模态。对Ⅱ型弹条在自由状态及标准安装状态下的模态特征进行了室内试验验证,试验结果与数值计算结果基本一致,验证了有限元模型的准确性及有限元模态分析方法的正确性。     

海上钢管嵌岩桩斜桩施工技术

结合境外工程现场实际情况,将JK-8冲击钻钻头改装成圆筒形锤头进行钢管嵌岩斜桩的成孔,打破了嵌岩斜桩只能由顶置式回转钻机或立轴式回转钻机施工的固定模式。该工法适应性好,安全系数高,具有推广价值。