重载列车作用下隧道基底荷载特征及动力学响应分析

通过对朔黄铁路三家村隧道基底在重载列车作用下的现场测试,统计分析了不同围岩区段基底填充层的动应力幅值,借助于静态换算土柱法,获得了基底的冲击系数。以此为基础,建立了列车-隧道-轨道结构耦合分析模型,分析了列车振动荷载作用下隧道基底结构的动态响应及冲击系数。结果表明:不同围岩级别下钢轨下方动静比平均值分布在1.8～2.08之间,道心处动静比平均值分布在1.0～1.1之间,钢轨下方的动静比约为道心处的2倍,理论计算与实测冲击系数误差最大为7.4%。另外,采用换算荷载推演大轴重列车的荷载特征是可行的,以此确定的基底填充表面的动应力约为120 kPa。     

隧道附属设施气动效应分析

为研究列车经过时气动效应对隧道内附属设施的影响,通过现场测试分析不同因素对隧道附属设施表面气动荷载、振动加速度和列车风速的影响,给出隧道内气动荷载分布规律.研究结果表明:附属设施受到的气动荷载与列车运行速度平方近似成正比关系;隧道长度和编组对附属设施气动荷载存在耦合影响,存在最不利隧道长度,车型和季节对附属设施气动荷载...     

隧道防排水技术及材料进展与展望

随着隧道建设实践探索的不断深入和对防排水规律认识的加深,我国隧道防排水技术逐步发展。通过梳理隧道防排水技术及材料发展历程,可大致将其分为建国前无防排水设计阶段、20世纪50年代压浆防水阶段、20世纪60～70年代以排为主阶段和20世纪80年代至今“防、排、截、堵结合”阶段共4个阶段,并对不同阶段的防排水设计重心以及防排水技术措施的产生过程进行总结。随后,阐述目前隧道防排水系统组成的现状,并对防（排）水板、排水盲管和衬砌接缝防水止水带进行重点介绍。最后,从设计、材料、施工3个方面对未来几年隧道防排水的发展方向和研究重点进行展望。     

既有重载铁路隧道基底病害置换整治技术研究

利用ANSYS有限元软件建立了隧道护底翻修施工便梁三维有限元分析模型,通过设置施工便梁架设方式,并结合重载列车的荷载特点,分析了2类施工便梁在重载列车作用下的的内力特点。计算结果及施工可行性分析表明:采用下沉式便梁架空方案能够保证25 t轴重货物列车以60 km/h通过时线路轨道的几何尺寸、线路刚度和稳定性,另外,在主梁尺寸以及横梁间距设置合理的情况下,采用下沉式无水平顶丝及横梁混凝土支座方案是隧底翻修的一种理想方案,该方案对重载或普通铁路隧道基底结构的病害处理具有重要的借鉴意义。     

高速铁路隧道结构缺陷致灾机理研究的关键科学问题

以高速铁路隧道健康服役重大需求为出发点,对高速铁路隧道缺陷结构检测及特征、动力荷载特征、力学行为及其动力损伤本构模型、动力响应规律、服役状态演变规律及服役性能评估等方面进行研究;指出研究中的难点:复杂形态隧道缺陷结构表征特征,衬砌裂纹扩展机制及龟裂块体结构的联动作用规律,典型缺陷结构的动力损伤本构模型构建,含缺陷高速铁路隧道三维精细仿真模型构建,以及高速铁路隧道服役状态评价体系的构建和安全阈值的识别;同时指出高速铁路隧道缺陷结构的受荷模式及动力荷载特征、缺陷结构体动力响应规律及其损伤特性、含缺陷高速铁路隧道结构状态从"缺陷→病害→致灾"的演变机制是研究中的关键科学问题。针对研究中的关键科学问题和研究难点分别提出拟采取的解决方法。     

铁路隧道排水管道疏通设备研制及应用

我国铁路隧道排水管道存在钙化结晶、堵塞等突出问题,导致排水系统不畅甚至整体失效,劣化了隧道结构服役状态,严重影响到运营安全。对铁路隧道排水管道结晶堵塞情况进行了调研,分析了堵塞原因及堵塞物成分。针对铁路隧道排水系统布设特点,研制了便捷高效的疏通机,并选取了典型隧道结晶管道进行室内及现场疏通试验。结果表明,疏通机可有效清理管道结晶堵塞物,提高了隧道排水系统可维护性以及隧道的整体运营安全。     

铁路隧道石墨烯纤维增强复合材料盖板的研发及应用

针对铁路隧道盖板存在易开裂渗漏、密封性差、保温性差等问题,从新材料、新结构、新工艺等方面研发出一种适用于我国铁路隧道的不淤积堵塞、不开裂破损、易疏通维护的新型石墨烯纤维增强复合材料盖板及安装工艺。从材料比选、结构设计、性能试验、制备试验、数值模拟及室内试验等方面,阐述该新型盖板的研发过程及适用性。通过工程应用实践,验证该新型盖板可在铁路隧道工程中广泛应用。     

京沈高速铁路辽西隧道洞口段温度场测试与分析

辽西隧道为典型高纬度寒区长大单坡铁路隧道.采用气象站和微型温度传感器,分别对辽西隧道洞口气象条件和洞内温度进行现场测试与分析.结果表明:测试期间隧道进口与出口温差较小,1月上旬出现最低温度,此时应加强对隧道冻害的预防和检查;进口段无负温,受洞口气象条件影响较小,出口段温度受洞口气象条件影响较大,负温段超过2.5 km;...     

中日韩运营铁路隧道检测技术现状及发展趋势

我国运营铁路隧道总体规模巨大,传统隧道检测方式难以满足大规模运营隧道检测及时、高效的需求,融合隧道检测新技术、优化运营铁路隧道既有检测方式是运营铁路隧道检测降本增效的关键。基于以上问题,对中国、日本及韩国隧道检测技术进行调研,从图像类、探测类以及集成综合类3个方面梳理中日韩隧道检测技术发展现状。提出运营铁路隧道检测技术以快速综合检测、数据智能化判释、隧道状态协同评估为主的发展趋势,分析适用于我国运营铁路隧道实际情况的隧道检测模式,提出应重视铺轨前的隧道检测,确保隧道初始状态信息的全面和真实性,加快建设隧道状态信息库,基于快速、综合、智能化的隧道检测技术体系,实现运营期铁路隧道的动态周期检测,以实现运营隧道降本增效。     

基于结构受力模式主动调整的高速铁路单线隧道预制拼装衬砌设计选型研究

基于荷载-结构模型分析了不同等级围岩条件下350 km/h单线隧道断面整体衬砌内力特征.在此基础上,通过主动调整结构受力,在整体衬砌对应的弯矩极大值处将衬砌结构分为7部分进行预制,分析了不同围岩等级下接头刚度对预制装配式衬砌受力与变形的影响.结果表明:相对于整体衬砌,Ⅲ,Ⅳ,V级围岩条件下预制装配式衬砌最大轴力分别增加5.6%,6.5%,7.3%,最大弯矩分别减少39.9%,43.0%,54.6%,最大横向位移分别增加22.4%,36.4%,64.7%,最大竖向位移分别增加41.8%,44.6%,52.5%;边墙、拱脚和仰拱安全系数略有下降,拱顶和拱肩安全系数大幅增加,接头刚度不宜大于45 MN·m/rad.