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题名重载铁路隧道基底结构拆换技术及工程应用
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作者
张天
付兵先
冯涛鉴
付卫霖
刘望安
程克冲
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机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
高速铁路轨道系统全国重点实验室
北京铁科特种工程技术有限公司
中国铁路北京局集团有限公司石家庄工务段
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出处
《铁道建筑》
北大核心
2025年第3期93-98,共6页
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基金
中国铁道科学研究院集团有限公司基金(2023YJ203)
中国铁路北京局集团有限公司科技研究开发计划(2023AG01)。
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文摘
针对某重载铁路隧道出现的基底沉降问题,通过现场调研和探测,分析了病害成因。依托基于钢垫梁的隧道基底拆换整治技术,研发了一款新型移动式轻质龙门吊,提出了重载铁路隧道基底结构拆换技术并进行了工程应用。结果表明:通过三维地震成像技术检测发现,病害区段围岩裂隙发育,隧底围岩不密实,导致结构存在渗水风险和脱空问题;重载铁路隧道基底结构拆换技术基于重新设计的钢垫梁架空结构,采用跳槽开挖方式,可实现不中断行车条件下多个病害区段的同步施工;轻质龙门吊作为高效的钢垫梁倒运装备,经室内加载试验发现满足承载要求;同传统装备相比,轻质龙门吊具有轻质高强、降本增效、操控便捷、节省作业时间等优点。
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关键词
铁路隧道
病害整治
现场应用
钢垫梁
吊装
基底拆换
重载铁路
轻质龙门吊
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Keywords
railway tunnel
diseases treatment
field application
steel cushion beam
hoisting
subgrade structure replacement
heavy haul railway
lightweight gantry crane
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分类号
U459.1
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名运营铁路隧道围岩膨胀特性与基底上拱力学行为研究
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作者
张天
付兵先
姚建平
付卫霖
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机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室
北京铁科特种工程技术有限公司
中国铁路北京局集团有限公司石家庄工务段
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出处
《中国铁道科学》
北大核心
2025年第3期140-153,共14页
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基金
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2024YJ252)
中国铁路北京局集团有限公司科技研究开发计划课题(2023AG01)。
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文摘
隧道内无砟轨道上拱病害严重威胁既有运营线路运行安全。为研究无砟轨道结构上拱的力学行为,依托华北山区某铁路隧道,通过开展地质钻探和室内试验分析围岩膨胀特性,基于勘察和室内试验结果构建围岩膨胀弹塑性本构模型,开展隧道基底结构上拱数值模拟。结果表明:隧道上拱区段下伏强度较差的泥灰岩透镜体,这种具有弱—中等膨胀性的围岩,在裂隙水迁移作用下逐渐吸水膨胀,容易造成隧道基底上拱和轨道结构变形超限;基于围岩膨胀性试验构建的膨胀弹塑性本构模型,可用于模拟围岩体积膨胀导致的隧底上拱现象;仰拱下方分布的膨胀岩沿线路方向取18.5 m,竖向深度取5 m,垂直线路方向宽度取10.5 m,当设定其膨胀应变为5%时,轨道结构最大上拱量和层间离缝分别为21.5和1.93 mm,轨道结构在围岩吸水膨胀作用下发生弯曲变形,结构有开裂危险;当围岩膨胀应变分别超过3.5%,4.5%和5%时,轨道高低不平顺偏差值分别达到计划维修、临时补修和限速等级。
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关键词
铁路隧道
无砟轨道
上拱变形
室内试验
本构模型
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Keywords
Railway tunnel
Ballastless track
Upper arch deformation
Laboratory test
Constitutive model
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分类号
U459.1
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名钢-混凝土组合连续梁负弯矩区连接件优化设计
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作者
张吉仁
刘孟靓
李金频
封周权
卜建清
王迪
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机构
湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室
湖南大学土木工程学院
湖南大学重庆研究院
石家庄铁道大学交通运输工程学院
中国铁路北京局集团有限公司石家庄工务段
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出处
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第9期119-125,135,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFB2600600,2021YFB2600605)
重庆市自然科学基金项目(2022NSCQ-MSX5727)
+2 种基金
河北省重点研发计划(19275405D)
湖南省研究生科研创新项目(CX20230443)
大学生创新创业训练计划(S202210532122)。
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文摘
钢-混凝土组合连续梁负弯矩区开裂问题较为突出,采用S型抗拔不抗剪连接件(URSPC)可有效降低混凝土板拉应力,但同时会产生零弯矩界面处混凝土拉应力与普通栓钉应力集中的问题。为进一步优化组合连续梁负弯矩区内S型URSPC的设计方案,首先研究一种用于S型URSPC的简化模拟方法,进一步提出钢-混凝土组合连续梁非线性快速建模方法。其次,以某三跨连续梁为研究对象,采用S型URSPC的组合连续梁有限元模型,对比分析组合连续梁模型的混凝土拉应力和普通栓钉应力等力学性能。最后,提出一种“抗剪过渡段”的概念,并以过渡段长度(L_(st))为参数,对比分析L_(st)为0.36、0.24和0.12倍负弯矩区长度(L_(s))等3种不同抗剪过渡段布置方案的效果。研究结果表明,采用S型URSPC连接件将导致零弯矩界面附近的普通栓钉出现应力集中现象,其Mises应力值显著高于周围栓钉应力水平,且混凝土拉应力由支座截面向跨中区域呈递减趋势,但在零弯矩界面附近又局部异常增大。增设“抗剪过渡段”可缓解零弯矩界面处的普通栓钉应力集中现象,并能够解决混凝土拉应力集中现象。3种方案均可有效降低普通栓钉的Mises应力,降低幅度最大可达34.2%。增设过渡段后零弯矩界面混凝土拉应力应力集中现象消失,拉应力下降明显,最高可达40.88%。综合不同方案的效果,以0.24L_(s)方案效果最佳。
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关键词
桥梁工程
优化设计
有限元分析
钢-混凝土组合连续梁
负弯矩区
抗拔不抗剪连接件
抗剪过渡段
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Keywords
bridge engineering
optimal design
finite element analysis
steel-concrete composite continuous beam
hogging moment region
uplift-restricted and slip-permitted connectors
shear-resistant transition zone
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分类号
U24
[交通运输工程—道路与铁道工程]
U441.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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