京津城际轨道交通工程

京津城际轨道交通工程（精选九篇）

京津城际轨道交通工程 篇1

关键词：路基,PHC管桩,沉降,观测

1 工程概况

京津城际轨道交通工程位于华北地区,是连接北京、天津两大直辖市的一条高速铁路,地处环渤海湾地区的中心地带,由北京南站东端(DK0+000)引出,沿京津塘高速公路通道至杨村,后沿京山线至天津站(DK117+120),全长118.296 km。

正线桥梁长度101 km,占线路总长的89%;路基长度12.544 km,占线路总长度的11%,地基处理主要采用CFG桩(3 125 000 m)、钻孔灌注桩(3 750 m)、预制管桩(292 000 m)、碎石垫层(148 000 m3)及钢筋混凝土板(45 000 m3)等措施。

天津段二标,里程范围DK105+337～DK106+500的路基,位于新建京津城际轨道交通工程永定新河特大桥桥尾处,全长1.163 km,地基加固的方式采用PHC预应力管桩。

路基工程作为土工结构物,要求具有高稳定性与平顺性。因此,必须严格控制路基的工后沉降和沉降率,减少过渡段的不均匀沉降,保证轨下基础刚度的均衡过渡。

2 PHC管桩施工

管桩由工厂预制,重载卡车运输至现场,采用ZTM800 t型静压机,进行管桩压桩施工,配备25 t汽车吊作卸桩、摆桩和喂桩使用。正式施工前进行试桩,试桩数量不少于3根,管桩施工顺序采用分段法。

1)整平地面。

清除基底表层植被,挖除树根,挖除基底表层的淤泥,换填细粒土,用压路机进行压实,随后整平地面。其后,进行机械的进场及安装调试。

2)桩位放样。

采用全站仪准确测设线路中线,用经纬仪和水平仪定出各桩位,测设标高,确定打入深度。按《测规》要求引放和埋设护桩,护桩远离桩位,标识明显、准确。

对所测设桩位进行检查和复核,误差均不超过下列数值:桩的纵行和横行轴线位置为2 cm以内,单排桩轴线位置为1 cm以内,对测设好的桩位用白灰划出与桩径相同的圆。

3)桩的起吊、搬运和堆放。

吊装时将吊钩钩入桩端直接水平起吊,吊钩处钢绳夹角不大于90°。吊桩过程中,缓慢起吊,保持平稳,防止桩冲撞和发生附加弯矩。桩的搬运采用超长平板拖车搬运,搬运时支撑点和吊点的偏差不大于20 cm,运输时将桩捆绑稳固,使各支点同时受力。堆存桩的场地靠近施工地点,场地采用人工平整夯实,做好防水措施,防止湿陷和不均匀沉降。堆放采用两点支撑,其支点和吊点相同,偏差不大于20 cm,支撑点设在距两端0.2 L桩长处,并在底层桩下面加垫垫木,垫木保持在同一水平面上,各层间直接堆叠,桩的堆放层数不超过4层。

4)桩机就位、提升管桩。

桩夹平稳地夹设在压桩部位,钢缆拉牢,800型运行至桩位,对准桩位。管桩提升就位采用桩机自身提升设备,将钢丝绳套在桩端0.2L桩长处单点起吊,待管桩基本垂直后提升桩锤,管桩提升高度控制在桩尖离地面0.3 m～0.5 m,并将桩顶喂入桩帽,扶正就位。就位时桩尖对准桩位中心,然后缓慢放下插入土中,垂直度偏差不大于0.5%。观测方法为在桩位平面90°方向各设置一台经纬仪,测量导杆和桩的垂直度。

5)压桩。

压桩作业前,采用经纬仪观测校正桩的竖直线,保持正确的垂直轴线,以避免桩头偏移,可在导杆支座处垫进楔块以校正桩轴线之外,管桩一经压入地下后,不能再从桩头上或从接近桩头处来校正桩的位置和方向,以免桩受到损坏,须拔出重新定位。压桩施工完毕立即进行检查,确认桩身无问题,再移动桩机。

6)接桩作业。

焊接式桩头采用T422电焊条做人工手工焊接。接桩力求迅速,尽量缩短施工间隔时间。

接桩时,上下桩节接直焊接,上下桩节的中线偏差均控制在不大于5 mm以内;节点弯曲矢高均控制在不大于1%桩长内,在20 cm以内,两节弯曲均反向错开。接桩就位时,下节桩头均设置导向箍以保证上下桩节找正接直,结合面间隙均控制在2 mm以内。

接桩前,检查接头处是否完整并将接头处的浮锈、泥土、油污等清除干净,露出金属光泽。下节桩的头部,由于锤击而弯曲变形的部分予以切除。焊接时,采用沿接口圆周对称点焊六点,以减少焊接变形。待上下桩节固定后再拆卸导向箍,分层施焊。焊缝均匀光滑,焊满整个楔口。待焊接作业完成之后,至少等5 min后,方开始锤击。

3 沉降观测

PHC管桩的沉降观测,在施工完毕后的3个月内,每5天观测一次,随后2个月,每10天观测一次,在下步施工进行前的时间内,每月观测一次。

沉降观测分为沉降板、沉降标、剖面管3种方式。

沉降板于预压土施工前设置,预压土卸载时一起拆除,沉降板由钢板或钢筋混凝土底板、测杆和保护套组成。沉降板采用C15混凝土预制,底板尺寸为50 cm×50 cm×3 cm,测杆采用40 mm的钢管,与底板固定在垂直位置上,保护管采用塑料套管,套管尺寸以能套住测杆并使标尺能进入为宜,随着填土的增高,测杆套管也相应接高,每节长度不超过50 cm。接高后测杆顶面略高于套管上口,测杆顶用顶帽封住管口,避免填料落入管内而影响测杆下沉的自由度,顶帽高出碾压面高度不大于50 cm。

剖面管在桩顶混凝土板施工完成后,填土至0.6 m高度处碾压密实后切槽埋设,开槽宽度20 cm～30 cm,开槽深度至混凝土底板顶面,槽内回填中粗砂至0.2 m高时,敷设沉降管(沉降管及管接头内穿入用于拉动测头的铟钢丝绳),其上夯填撒粗砂至碾压面。沉降管埋设位置挡土墙应预留孔洞。沉降管敷设完成后,在两头设置0.5 m×0.5 m×0.9 m C15素混凝土保护墩,并于两侧管口处设置观测桩。观测桩采用C15素混凝土灌注,断面采用0.5 m×0.5 m×1.0 m,并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。如图1所示为路基DK105+342剖面沉降图。

DK105+342处的观测数据见表1,表2,表3。

参考文献

京津城际轨道交通工程 篇2

当前跨区域城际轨道交通项目建设存在的主要困难：

一是规划衔接困难。跨省的城际铁路项目被分割在不同省级规划中，即便是同一个跨区域的规划项目，由于分别审批，批复的项目在建设时序等方面也存在不一致。

二是项目前期手续审批难。因跨区域城际铁路项目一律由国务院投资主管部门核准，相应的规划、土地、环评等也将由国家行业主管部门审批，这使得项目实施的审批难度较大。

三是项目建设协调难。跨区域项目涉及两个省辖区，受项目受益不均衡等因素的影响，推进项目需要协调的事项多、难度大，国家层面也缺乏相关政策鼓励此类项目建设。

当前跨区域城际轨道交通建设已不能满足区域经济一体化发展和新型城镇化发展的需要，迫切需要推进行政审批改革，让地方在项目建设上有更大的主动权，并制定政策，支持和鼓励地方联手建设跨区域的城际轨道交通项目，从而加快发展步伐。为此，提出以下建议。

1.在项目规划上给予支持。国家主管部门在审批各区域城际铁路网规划时，对跨省项目予以重点支持，牵头加强统筹和协调，为项目实施创造条件。

2.在项目审批上给予支持。对已纳入国家批准的区域城际铁路网规划且小于100公里的新建项目，国家将项目核准权限下放到省级，由省政府主管部门依据国家批准的城际铁路网规划分别审批或联合审批，而且在项目建设时序的调整上，也由省级审核、报国家主管部门备案。

3.在项目政策上给予支持。为进一步调动中央和地方、政府和市场的两个积极性，建议国家能对此类项目在投资主体组建、项目建设融资、税收政策、土地保障等方面给予支持。

责编/齐尚

京津城际轨道交通工程 篇3

博格板式无碴轨道系统的前身是1979年铺设在德国卡尔斯费尔德—达豪的一种预制板式无碴轨道。通过对其进行包括预应力结构、结构尺寸、纵向连接等方面的优化改进;采用先进的数控磨床来加工预制轨道板上的承轨槽;使用快速方便的测量系统, 使精度容易满足高速铁路对轨道几何尺寸的高要求。高性能沥青水泥砂浆垫层可以为轨道提供适当的刚度和弹性。博格公司为轨道板施工研制生产了成套的设备, 使得博格板式轨道机械化程度高于一般轨道结构。博格板式无碴轨道已获得了德国联邦铁路管理局颁发的许可证, 可用于300 km/h的高速铁路, 目前已在德国纽伦堡至英戈尔施塔特的新建高速线上铺设运营。京津城际轨道工程是我国第一条博格板式无碴轨道结构的快速铁路, 现已进入铺设轨道阶段。

2 博格板的存放

1) 轨道板存放前, 首先要根据现场运输道路及场地情况, 明确哪些是沿线存放, 哪些是集中存放。并根据大施组, 了解轨道板吊装上桥顺序。装板及存板时, 要按照吊装顺序, 尽可能将板存放在设计里程较近的地点, 每一堆要将先吊装的放在上面, 减少悬臂门吊吊重走行的距离。

2) 每块板重约10 t, 起吊时吊装架吊装位置要正确, 夹具伸入底座板下的长度要达到7 cm以上, 以免造成轨道板局部损坏, 或过短造成吊装过程中掉落。

3) 轨道板临时存放时特别注意轨道板的方向要正确。轨道板上的标号一端放在大里程方向。

4) 轨道板上箭头指向表示轨道板所处的位置:箭头指向左侧为左线轨道板, 指向右侧为右线轨道板。

5) 轨道板临时存放前需进行基底处理, 以便达到设计要求的地基承载力。地基处理采用换填三合土的方式, 安放预制的混凝土支墩时用水准仪抄平, 按2 mm的高程差要求控制混凝土预制块的顶面标高, 使4个混凝土预制块顶面平齐, 基底稳定。

6) 轨道板临时存放一般情况按3块1组存放, 由于轨道板为单向预应力混凝土预制件, 存放时特别注意硬杂木的放置位置必须按图纸要求的三点支承, 防止轨道板横向开裂。

7) 沿线存放的, 轨道板的内侧离开翼板外沿为50 cm, 以便悬臂门吊能直接吊板。

8) 特殊情况 (如跨路、跨河处不具备存放条件的) 按6块~9块1组集中存放, 但需先进行基底承载力计算, 并做好存板顺序设计。

9) 运板顺序按施组要求大的原则是自大里程侧向小里程侧拉运。正式运板前, 要求各作业队将每孔梁间存放轨道板的板号、大小里程、存放组数统一绘成图交项目部核对后发驻轨道板厂人员及存板作业班组。绘图时, 桥墩号以一横线表示, 当轨道板放于线路左侧时, 板号写在横线上方;当轨道板放于线路右侧时, 板号写在横线下方。

10) 轨道板存放到位后要求派人看守, 以防扣件等丢失。

11) 桥面铺设轨道板时, 桥面标出的轨道板号为轨道板小里程侧板缝中心线。

3 博格板精调工艺

1) 轨道精测网交接和保护。防撞墙施工时, 每隔60 m~70 m, 在线路两侧、桥梁固定支座上方的防撞墙上用PVC管预留出轨道设标点的埋设孔;施工后按照设计院的具体要求埋设设标网点, 由设计院根据桥下导线点把设标网点引测到桥上, 并把经过测量、平差后的数据交给施工单位, 轨道设标点的精度为:平面1.0 mm, 高程0.5 mm;由施工单位根据该网点放设、测量轨道安置点和轨道基准点。

2) 铺设轨道板。在底座混凝土达到2 d龄期后, 用徕卡TCA1800全站仪和徕卡DNA03电子水准仪依据轨道设标网, 在混凝土底座上测设轨道基准点 (GRP点) , 并把该处轨道板的编号标示于混凝土底座上;轨道安置点用于轨道板粗放, 在该点位安装定位锥, 用于轨道板定位。在轨道板安置点位置用冲击钻钻孔, 压缩空气吹孔, 放入涂油的精轧螺纹钢筋, 并用速凝胶固定, 2 h后在钢筋上套入定位锥, 定位锥的安装精度控制在5 mm以内, 并用蝶形螺母固定 (钢筋采用通体螺纹式, 定位锥可以取出, 循环使用) 。

在轨道板精调前对轨道基准点进行精测、平差, 精度误差控制在平面0.2 mm, 高程误差控制在0.1 mm, 作为精调轨道板的依据。从运板车上卸板时, 在轨道板下, 调脚周围粘贴模制的发泡材料, 在混凝土底座上放置间隔木条, 间隔木条是3 cm厚, 300 mm长的松木条, 木条紧靠调脚凸出点铺放在底座上, 共6根, 作为轨道板的临时支承, 当轨道板在精确调整时, 轨道板被调脚抬起时, 再撤出垫木并运到下一个铺设地点;每块轨道板的放置位置都要与底座板上标识的编号对应 (每块轨道板都标示有板号) ;同时在轨道板吊装上桥前要调整轨道板在线路的方向。

每块轨道板的调用, 要在使用前至少14 d以上的时间, 提出初步调用申请书, 3 d前提出准确调用申请书, 以备轨道板场准备。轨道板按出厂编号被运输到对应的线路位置, 用专用的吊板架和起吊龙门吊起轨道板, 把轨道板放置于2个定位锥之间、间隔木条上;依据测量放线后定下的定位锥进行粗定位。

3) 轨道板精调。精定位时把全站仪用近地三角架安置于轨道基准点上, 后视安置于后方轨道基准点的棱镜, 在精调框上的电脑内依次调入调整架上6个棱镜的三维坐标, 电脑通过与全站仪的无线连接, 把指令传输给全站仪, 全站仪会自动找寻棱镜目标, 把观测数据传回电脑, 通过与预先用布板软件计算的理论值进行比较, 计算出差值;在精调框的6个液晶显示窗显示出调整量, 配合人员调整调脚, 精确调整轨道板在线路的位置。施工时每组由6人配合完成, 一人操作仪器, 其他人员按仪器显示进行操作。精调时, a.松开中间的调脚, 使其不受力;b.由仪器测量前进方向2点, 辅助人员按显示器调整, 后边2个角部由后边2个人员使用测量尺按已调好的轨道板作基准进行调整;c.由仪器对4个角部统一进行观测, 如全部合格, 即进入下一步, 如有个别角部不合格, 可单独测量该点进行精调, 直至全部合格;d.精调中间2个精调架, 该精调架只能调整高程方向, 调至合格;e.由仪器对6个精调架全部测量确认均合格记录该测量数据后即可进行下一块板的精调。在人工利用调脚进行调整轨道板精确位置时, 一定要有一个统一指挥的人, 操作人员要听从指挥, 动作统一协调, 否则有可能造成板体的损坏。

轨道板纵向连接:当轨道板下灌注CA砂浆强度达到9 MPa后, 轨道板方可开始纵向连接钢筋连接, 在桥梁每个伸缩缝位置。

轨道板与底座板之间的剪力筋连接:轨道板上钻2排孔, 每排4个, 钻孔后对孔眼进行冲洗和热风吹干, 注入专用胶体 (喜力得胶) , 植入HRB500 28的螺纹钢筋, 用扭矩扳手锁紧轨道板上螺栓, 并对螺栓外露部分进行防腐处理, 加盖防腐帽。

4 博格板式轨道的特点

1) 轨道板在工厂批量生产, 进度不受施工现场条件制约。2) 每块板上有10对承轨台, 承轨台的精度用机械打磨并由计算机控制。工地安装时, 不需对每个轨道支撑点进行调节, 使工地测量工作可大大减少。3) 预制轨道板可用汽车在普通施工便道上运输, 并通过龙门吊直接在线路上铺设, 无须二次搬运。4) 现场的主要工作是沥青水泥砂浆层的灌注, 灌浆层在灌注5 h~6 h后即可硬化。5) 具有可修复性, 除在每个钢轨支撑点处 (轨道扣件) 调高余量外, 还可调整预制板本身的高度。6) 博格板式轨道的缺点是制造工艺复杂, 成本相对较高。

5 结语

通过京津城际高速铁路的建设, 博格板精调工艺已经趋于成熟, 每块博格板的精调时间大大缩短;满足了铺设进度要求, 也完全满足博格公司的施工技术要求, 为我国今后无碴轨道施工技术提供可靠参考。

参考文献

[1]吴启新.秦沈客运专线跨区间无缝线路铺设综合技术[J].世界轨道交通, 2005 (2) :89-90.

京津城际铁路　科技创造速度 篇4

中国跨入高铁时代

时速超过200公里，采用动车组及专用列车运行控制系统的铁路，被国际上定义为“高速铁路”。京津城际铁路高速列车最高运营速度350公里／小时，每秒近100米，比目前世界上运营最快的高速列车还快30公里／小时，超过了大型客机的起飞速度，采用我国具有自主知识产权的CTCS-3D列车运行控制系统，这是我国第一条真正意义上的高速铁路。

以京津城际铁路开通运营为标志，中国铁路跨进高速时代。京津城际铁路从系统设计，工程施工，装备制造到联调联试，综合评估，运营管理和养护维修的各项技术，都是我国广大科研和工程技术人员发挥聪明才智，通过自主创新取得的。

“这是我国拥有自主知识产权的高速铁路，是我们坚持原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的成果。”铁道部副总工程师张曙光说，“桥梁与轨道系统、牵引供电系统，客运服务系统和运营指挥系统全部是原始创新，并完全实现国产化；CTCS-3D列车运行控制系统是集成创新；高速列车通过引进消化吸收再创新，国产化率将达到70％以上。”

2008年6月24日，CRH3列车在试验过程中创下每小时394.3公里的速度，这意味着京津城际铁路已达到世界一流高速铁路标准。

技术提升品质

京津城际铁路大量采用国际领先的铁路建设技术，开创了我国铁路建设史上的多项“第一”，在设计、施工、装备制造、综合调试试验，运营维护中，系统解决了我国高速铁路的一系列重大关键技术：

——采用了软土，松软土地区路基设计和施工技术。研发了具有自主知识产权的CRTSI型板式无砟轨道系统，掌握了桥梁变形和基础沉降控制技术，运用了世界先进的长钢轨焊接工艺，并掌握了高速道岔、扣件的设计和制造工艺。

——集成创新了具有自主知识产权的CTCS-3D列车运行控制系统，实现了不同速度级列车混合运行，地一车安全信息连续传输等多项创新。

——自主设计了满足时速350公里运行的轻量化简单链型悬挂接触网系统，实现中国企业施工、架线，安装和调试。

——自主研制了磁介质车票，制票和自动售票设备，以及自动检售票系统，实现了综合显示，广播、监控、查询，求助等子系统信息共享、联合操控和应急联动，打造了全新的电子化、数字化的客运服务系统。

——建立了现代化的京津城际运营调度指挥系统，并实现了重要设备远程监测，监控和远程操纵。

——高速列车采用全自动电子控制驾驶系统，在风，雪，雨、雾，雷等恶劣气候条件下，仍然可以保证安全运行。

——以京津铁路工程建设为依托，首次实现了线下与线上工程、站前与站后工程，固定设备与移动设备的系统集成，创新了高速铁路建设管理体制，系统掌握了系统集成的关键技术，研究提出了符合我国客运专线建设管理模式的系统集成技术与理论框架。

在京津城际铁路的整个系统生命周期各阶段，铁路部门构建了产品级，系统级和应用级等各个层面的评价指标和评判标准：对各系统及接口关系实施试验验证及综合评价，根据评价结果调整和改进设计，制造，施工、维护，管理等过程，消除或控制系统可能的功能缺陷，故障或事故，形成了时速350公里中国高速铁路综合评价体系。

更节能，环保的铁路

高速铁路具有运能大，能耗低、污染少、占地省，全天候等技术经济优势，与公路，航空运输相比，高速铁路是中长距离运输中最节能，最环保的交通方式。

高速列车采用流线型车体和轻量化技术，在降低能耗方面取得了显著的成效。如：铝合金、中空结构的车体，最薄处只有2 5毫米，重量比一般铁路客车轻30％以上。每小时人均消耗功率15千瓦，北京到天津运行半小时，相当于人均消耗7.5度电，不到4元钱；与飞机(波音747)相比，不到3％：与磁悬浮列车相比，不到20％；与小轿车相比，不到50％。

通过高速列车外形系统优化设计，有效降低了高速运行时的气动噪声；采用特殊的消音车轮并配合无缝长钢轨，有效降低了轮轨噪声；系统采用先进的隔音降噪技术，在车体的中空结构和地板间，填充大量的隔音降噪材料，有效降低了车内噪声。

采用以桥代路，桥梁长度占线路总长87％，节省土地近2000亩。

2008年7月，14名日本知名的高速铁路专家在技术交流并体验了京津城际铁路高速列车后非常震惊，连呼“做梦也没想到中国高速铁路发展这么快，技术水平在很多方面已超过日本”，认为未来5年，高速铁路的前沿技术必在中国。

京津城际轨道交通工程 篇5

深基坑开挖与支护是一个系统工程,它受地质工程、降水施工、支护技术、时空效应等多方面因素的制约,是融多种学科知识于一体的综合性学科,它关系着深基坑建筑物施工的成败。本文根据广珠城际轨道站的实际情况,充分运用“时空效应”理论,着重介绍了基坑支护和土方开挖的方式以及机械设备的选型与配备,以达到高质量、快速度和低成本的目标。

1 工程概况

1.1 地理位置及工程规模

广州—珠海城际快速轨道交通工程ZD-1标,我公司承建其中DK90+202.59～DK100+269段施工任务,全长10.067 km,包括标段内路基、桥涵、隧道及电缆槽、接触网支柱基础、声屏障基础等相关配套工程。桥梁主体围护结构采用ϕ1.0 m钻孔桩加ϕ0.6 m高压旋喷桩,桥梁总长3 236.6 m,宽度20.8 m～27.4 m。其中,第一期开工的C区长度为1 519 m,平均宽22.0 m,平均深16.8 m,东端盾构到达区最大宽度27.4 m,最大深度19.6 m。

1.2 水文地质条件

根据地质勘察报告,本标段桥梁34.6 m以上的地质主要为珠江轨道沉积地层(见图1)。

工程范围内的地下水主要表现为上层滞水和弱承压水。上层滞水水量较小,而弱承压水主要存在于粉质黏土夹粉砂层和粉砂层之中,与珠江水力联系,水量可观。本工程地下水位在地面下8.5 m。

2 开挖支护理论体系

基坑开挖遵循“时空效应”理论,采用分层、分段挖土,并且先分层后分段开挖,按照“开槽支撑、随撑随挖、分层开挖、严禁超挖”的原则施工。

本工程根据“时空效应”理论和有关规范的要求,对基坑围护和开挖过程进行了认真分析,明确了以严格控制基坑变形,保持基坑稳定为首要目的;以严格控制土体开挖卸载后无支撑暴露时间为主要施工参数;采用加固地基、适当降水提高土体抗剪强度和注意做好基坑排水等综合措施,达到控制基坑周边地层位移,保护环境,安全施工的目的。

3 基坑支护方式

由于本基坑地下水位较高且深度大,受场地限制,无法设置锚索和土钉,所以采用多支点混合支护结构,即围护桩悬臂结构与内支撑相结合组成的支护体系,内支撑采用组合式钢支撑。本基坑支护采用直径ϕ=600 mm,壁厚δ=14 mm的组合钢管支撑系统。基坑内标准段设三道钢支撑,盾构吊出区设四道钢支撑,并施加预应力。

4 基坑开挖方式

本基坑土方开挖采用挖掘机分台阶“接力棒”倒运,装载机配合,自卸车外运的方式。开挖机械采用液压反铲挖掘机,“两大四小”即两台220型和四台60型挖掘机相结合的方式,辅以推土机和装载机等设备,弃土运输则以自卸汽车为主。

5 开挖与支护

根据“时空效应”理论,基坑土方开挖与支护遵循“竖向分层、纵向分段、平面分区、对称平衡、先支后挖”的原则进行。

5.1 分层分段开挖

根据本工程基坑规模、几何尺寸、围护结构及支撑结构体系布置等工程特点,选择分层、分步、对称开挖和先支撑后开挖的施工顺序,并确定各工序的时限、施工参数如下:

开挖分层的层数:n=4(标准段);

每层分步开挖的数量:V=300 m3～750 m3;

每分步开挖的长度:B=6 m;

每分步开挖的高度:H=3.0 m～5.8 m(钢支撑层距);

钢支撑预加轴力:N=50%～80%(计算轴力);

每分步开挖的时间:Tc<12 h～14 h;

每分步开挖后完成支撑的时间:Ts<8 h;

每分部开挖卸载后无支撑暴露时间:Tr<14 h～16 h。

5.2 开挖顺序

1)基坑开挖工程根据临时钢管支撑的分布情况及反铲挖掘机的性能,采用3台～4台反铲挖掘机接力开挖的方式,根据开挖深度和支撑层数的变化适当调整台阶层数。

2)冠梁顶部需要放坡段,自地面分段放坡开挖,地面以下3.0 m范围直接采用反铲装入自卸汽车运至指定点。

3)每个台阶各设一台反铲挖掘机同时开挖,土方接力挖到运输便道的自卸汽车上。

4)坑底挖土至自卸汽车的过程为:第一台反铲置于底部台阶,挖掘最底层土体,挖土甩放在底层台阶后部,由上层台阶反铲接力,直至顶层台阶,然后由最上层反铲负责装车。由于底层台阶反铲工作受基坑钢管支撑制约,可根据反铲卸土工作净高,选择小型反铲挖机。

5)分层分段对称进行土方开挖,基坑两侧预留三角土护坡,每层台阶的长度,根据机械开挖作业要求,控制在5 m左右。

6)基坑最后端头剩余土体无法利用台阶接力式开挖的,采取长臂挖掘机配合基坑上部大型吊车垂直运输的方式进行土方开挖施工。

5.3 支撑安装

1)钢支撑安装。每根支撑预拼到设计长度,采用龙门吊与汽车吊配合的方式整体起吊摆放在支撑牛腿上,钢支撑整体吊装到位后用千斤顶施加预应力,达到设计轴力之后,在活络端插入钢楔块。预应力分步施加,第1次施加50%～80%;通过检查螺栓、螺帽,无异常情况后,施加第2次预应力,达到设计值。施工时,因支撑横向跨度大(>20 m),在基坑中间增设格构柱,以减小钢支撑长细比,增加稳定性。配合监测单位做好轴力计的安装和监测工作。2)钢支撑施工技术措施。千斤顶预加轴力要求分级加载,所有支撑连接处均应垫紧贴密,防止钢支撑偏心受压。钢支撑拆除时应分级释放轴力,避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。利用主体结构换支撑时,主体结构顶板、中板或底板混凝土强度必须达到设计强度。施工时加强监测,对基坑回弹导致格构柱竖向支撑位移所产生的横向支撑竖向挠曲变形在接近允许值时,及时采取措施,防止支撑挠曲变形过大。支撑体系中底板混凝土垫层的作用不容忽视,基坑开挖后迅速封底。

5.4 基坑开挖的检测控制

深基坑施工根据“承载能力极限状态”和“正常使用极限状态”进行检测控制,采用信息化设计、施工及管理,根据监控量测的结果进行修正设计,并指导施工,从安全上考虑监控量测十分重要。

本工程从五个方面进行监控:

1)围护桩体变形监测;

2)支撑轴力监测;

3)基坑周围地表沉降监测;

4)地下水位观测;

5)地下管线的沉降和位移观测。

特别指出的是,在实际工程中,墙体竖向变位测量往往被忽视,事实上由于基坑开挖土体自重应力的释放,致使墙体产生竖向变位(上移或沉降)。 墙体的竖向变位给基坑的稳定、地表沉降以及墙体自身的稳定性均带来极大的危害。

6结语

深基坑土方开挖与支护关系着基坑工程的成败,它是在基坑围护、基底加固和坑内降水成熟的前提下进行的,同时又是后续桥梁主体结构施工的前提条件

1)本工程采用的钢支撑具有刚度大、安装方便、可主动预加轴力等特点,便于进行施工控制。

2)根据基坑规模、围护墙体及支撑结构体系的布置等,采用分层、分块、对称、平衡开挖和支撑的顺序,并确定各工序的时限,能有效控制基坑变形。

3)深基坑施工参数是对开挖分步和每步开挖尺寸、开挖时限、支撑时限、支撑预应力等各道工序的定量管理指标。开工前定参数,施工过程中根据监控信息数据调整参数,分阶段工况及时总结参数,能有效地保证深基坑和环境安全,对深基坑施工具有积极借鉴意义。

摘要：以广珠城际轨道交通工程深基坑开挖支护为例,充分运用“时空效应”理论,系统地介绍了深基坑开挖与支护的施工方法和技术,以期实现高质量、快速度和低成本的目标。

关键词：深基坑,土方开挖,支护技术,支撑安装

参考文献

[1]黄强.深基坑支护结构实用内力计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[2]方平安.深基坑综合支护施工[J].山西建筑,2009,35(9):95-96.

京津城际轨道交通工程 篇6

关键词：轨道交通,客流预测,模型

1 引言

经济全球化和区域经济一体化趋势加快, 国家之间、区域之间的经济较量突出表现为以大城市为中心的城市群及沿海沿边沿路产业集群的竞争。城市群、产业群的崛起已经成为推动一个国家或地区经济发展的强大动力。以沈阳为中心, 抚顺、铁岭、辽阳和本溪等为辐射面的城市群正在形成, 随着区域经济合作向纵深方向发展, 城市群内各城市之间客运需求将不断增长, 客观上需要一种运量大、速度快的客运交通方式, 辽宁省提出规划建设沈阳至铁岭城际快速轨道交通系统。

城际快速轨道交通客流需求预测是项目建设决策和可行性研究的重要依据, 要求正确反映城际铁路交通系统与区域社会经济发展的关系, 从宏观上较准确地把握区域客流需求总量和轨道客流分担量。

2 沈阳至铁岭城际快速轨道交通功能定位及客流特征分析

沈阳至铁岭城际快速轨道线是辽宁中部城市群轨道线网规划的一条线路, 线路起于沈北新区, 沿途经过道义镇、虎石台镇、蒲河岛、新城子、新台子、腰堡等城镇, 终点到达铁岭市新城区凡河新城, 线路全长48.8km, 路线起点处蒲河大道站与地铁2号线换乘, 地铁4号线建成后, 可在虎石台北蒲河岛站与地铁4号线换乘。

2.1 功能定位

沈阳至铁岭城际快速轨道交通具有占地少、低污染、大运量、快速、准时、安全和舒适特点, 可以利用较少资源完成大量客流输送任务, 它与沿线公路、京哈铁路以及规划修建哈大客运专线优势互补, 共同形成辽宁中部城市群北部客运交通主骨架, 它的主要功能为:承担城市间巨大的交通需求, 同时它对沿线区域经济结构的改变、城镇体系的形成以及产业结构的调整均有着重要的影响, 它的作用具体表现在以下几个方面:

(1) 从整体上提高城市间交通可达性, 降低交通出行总耗时。

(2) 满足不同层次客运需求, 改善居民出行条件。

(3) 形成城市群内部中心城市间大容量快速客运交通走廊, 加强城市间相互联系, 提高区域整体竞争能力, 同时发挥轨道交通对沿线区域经济结构的改变以及产业结构的调整的影响作用, 引导城市群空间结构的发展。

(4) 有利于建设城市群多功能、多层次、立体式的快速、高效交通运输体系。

2.2 客流特征分析

由于沈阳至铁岭城际快速轨道交通主要功能是连接城市间快速客流通道, 因此其客流特征不同于城市轨道交通, 主要表现在客流的时间和空间分布上、线路客流强度等方面。沈阳至铁岭城际快速轨道交通客流特征主要表现在以下几方面:

(1) 从空间分布上, 主要以城市间出行客流为主, 客流平均乘距较长。

(2) 从客流类型上, 以商务、购物、过境、旅游、探亲等为主, 上、下班或上、放学客流较少。而城市轨道交通客流有接近60%客流是上、下班或上、放学的客流。

(3) 从时间分布上, 没有明显的早、晚高峰, 相反城市轨道交通因为以上、下班或上、放学的客流为主, 早、晚高峰明显。

(4) 从客流强度上, 客流强度较小, 而城市轨道交通由于城市内部人口密度大、出行频率高, 客流强度较大。

(5) 从客源上, 城际间客流发生源主要是铁岭, 沈阳则主要体现为吸引源。

城际轨道交通在建设的初期, 以上客流特征会表现的很突出, 但远期随着沿线土地开发强度的加大, 以及城市群同城化建设加快, 其客流特征会接近于城市轨道交通客流特征。

3 沈阳至铁岭城际快速轨道交通客流预测基本思路

3.1 客流预测技术路线

沈阳至铁岭城际快速轨道交通客流预测技术路线如图1所示。

3.2 客流预测基本思路

沈阳至铁岭城际快速轨道交通客流预测, 遵循交通出行预测四阶段法基本原理, 采取定量分析与定性分析相结合的方法, 进行出行生成、出行分布、方式划分、出行分配预测研究。在预测中, 充分考虑了区域社会经济发展和城市规划布局, 同时考虑公路客运、铁路客运交通与其相互影响关系, 选择适合本区域城际铁路交通客流预测模型, 对沈铁城际铁路交通客流进行初、近、远期预测, 并对预测结果进行评价分析。

根据沈铁城际铁路交通客流特点, 将城际铁路交通的客流预测分为城市间客流和沈铁城际铁路周围区域内客流量部分分别进行预测, 然后进行迭加的方法。主要考虑如下原因, 根据沈阳市和铁岭市总体规划, 沿线区域将加大开发力度, 形成高密度人口居住区和产业开发区, 其与城市客流具有相同的出行规律, 而两城市间客流交换主要通过公路、铁路、轨道交通方式进行, 因此两部分客流预测方法和参数不尽相同。

3.3 客流预测遵循原则

(1) 定量与定性分析相结合原则

城市规划、经济规划、土地规划、人口规划等, 是客流预测的基础, 因此在预测时需要通过定性分析来保证预测结果与各规划内容相一致;预测所需的模型结构及参数、交通规律等需要通过定量化分析得出, 同时必须考虑政策和规划等因素。

(2) 基础资料、预测理论方法可靠性原则

客流预测过程中, 使用各种交通数据及与交通相关的数据资料, 这些数据资料的完整性、可靠性对客流预测结果将产生直接影响。因此在预测过程中, 为了能确保预测结果准确性、可靠性, 使用的基础资料、数据要经过严格推敲、审查、分析, 使预测的结果在基础数据、资料方面的误导降低到最小。

本次客流预测以四阶段预测理论与方法为基础, 四阶段法是国内外交通运输建设项目可行性研究普遍采用的理论方法。其基本理论、方法与模型是成熟的, 因此在该项目中采用该方法是可靠的。

(3) 连续性原则

本次客流预测是以往区域交通研究的延续和深入。在工作中充分考虑区域的总体规划、交通规划、公共交通规划和轨道规划中的相关内容, 保证此次客流预测结果的延续性和工作的连续性。

4 沈阳至铁岭城际快速轨道交通客流预测模型

沈阳至铁岭城际快速轨道交通客流预测按照出行生成、出行分布、方式划分、出行分配四阶段法进行。

4.1 出行生成预测

出行生成预测主要根据地区历年统计资料, 采用多元回归模型进行预测, 主要预测模型如下所示:

G=2.052x+0.624y+537.35 相关系数为0.95

A=1.038x+3.482y-1057.09 相关系数为0.93

其中:G-小区的发生量;A-小区的吸引量;x-小区的人口;y-小区的岗位。

根据上面预测模型预测出2015年、2022年、2037年沈阳市、铁岭市及沿线区域日客流生成量分别为:1800万人次/日、2000万人次/日、2300万人次/日。

4.2 出行分布预测

根据现状客流出行OD调查和出行生成预测结果, 采用双约束重力模型进行预测。经检验双约束重力模型效果较好, 能反映出各区间客流分布特征。

双约束重力模型的形式为:

Tij=ai·Pi·bj·Aj·f (dij)

${\displaystyle \sum _j}$Tij=Pi

${\displaystyle \sum _i}$Tij=Aj

式中:Tij—交通小区i到j的出行交换量;

Pi—交通小区i的出行产生量;

Aj—交通小区j的出行吸引量;

ai—交通小区i的产生量平衡系数, ai=$\frac{1}{{\displaystyle \sum _{j}b}{}_{j}A{}_{j}f(d{}_{ij})}$;

bj—交通小区j的吸引量平衡系数, bj=$\frac{1}{{\displaystyle \sum _{i}a}{}_{i}A{}_{i}f(d{}_{ij})}$;

f (dij) —交通小区之间的阻抗函数。

远期2037年预测结果见图2。

4.3 交通方式划分预测

交通方式分担预测是指, 出行过程中交通方式的选择与分配。交通方式划分预测就是确定规划特征年各种交通方式在路网空间上的分布比例。

沈阳至铁岭快速轨道交通客流交通方式划分采用多项Logit模型预测。模型如下:

Pn (i) =$\frac{exp(V{}_n{}_{\text{i}})}{{\displaystyle \sum _{j\in C{}_n}e}xp(V{}_{nj})}$

其中:Pn (i) ——第n个人选择第i个交通方式的概率;

Vni——第n个人选择第i个交通方式的效用;

Cn——第n个人选择交通方式的选择集。

沈阳至铁岭快速轨道交通客流交通方式划分结果见表1:

4.4 交通分配预测

沈阳至铁岭快速轨道交通客流预测利用EMME/2交通规划软件进行客流分配预测, EMME/2客流分配中采用的是非平衡模型的多路径分配模型, 考虑到出行者对路径选择以最合适的线路出行 (最短路径原理) , 即考虑了交通网络的复杂性及交通状况的随机性带来出行者选择线路的不确定性。沈阳至铁岭快速轨道交通客流分配结果见图3。

5 客流预测重要指标

通过以上各阶段预测工作, 可以得到沈阳至铁岭快速轨道交通线路全日客流情况、各车站客流和客流时空分布情况, 为确定线路和车站建设规模、制定列车组织运行方案, 评价线路运营效益提供了依据。客流预测主要指标见表2:

6 结语

京津城际轨道交通工程 篇7

近些年来,中国的城市轨道交通得到了飞速发展,各大城市地铁和轻轨的建设如火如荼。作为一个大运量公共交通客运系统,轨道交通的面向对象主要还是人,所以在保证结构安全的前提下,需要以人为本,注重功能性,这也是地下建筑专业需要重点考虑的。作为轨道交通系统主要部分之一的地铁车站,其建筑设计除了协调土建结构、水电、环控、通信、信号、自动控制等专业的配合,更重要的是给乘客和运营管理者提供方便舒适的地下空间环境。

由于受到地下空间的限制,轨道交通车站在建筑造型上往往较为简单,主要是通道和矩形或拱形空间,发挥想象力的空间有限。此外,由于轨道交通造价高、盈利难,除一些特殊的或具有代表性的车站外(如北京地铁8号线奥运支线的车站),大多地铁车站的主要使命还是满足交通运输。因此在建筑设计方面,设计人员不需要过多考虑建筑造型的问题,而应该将更多的注意力集中在内部使用功能的细节上。

影响公共区布置形式及规模的主要因素有车站站台宽度,车站结构柱网,AFC系统终端设备布置形式等。结合鄂尔多斯机场站自身情况,对其中个别因素进行研究。在满足地下车站结构设计要求的前提下,本文从不同柱网布置而引发的车站建筑布置不同方面出发,论述了各种柱网形式对地下车站建筑布置及功能实用所产生的区别。

鄂尔多斯机场站位于鄂尔多斯市东南,是东胜至鄂尔多斯机场线的终点站,位于鄂尔多斯机场航站楼西北角,新建停车楼的北侧,规划绿化范围内,呈东西向布置,车站顶板埋深呈2～3.8m,车站北侧为哈大公路,南侧出入口通道与机场停车楼相连可通过停车楼直接进入机场。

2 双柱车站

通常情况下,大规模的车站设计形式多为双柱岛式车站。由于本站站台层屏蔽门需考虑安全后退距离,为保证侧站台实际宽度,中间跨度为5.3 m,仅能摆放两部并排扶梯供上下行乘客使用,在车站中心位置与无障碍电梯并排设置一部与折返跑楼梯。车站闸机布置遵循铁路设计避免进出站客流相交,将进站闸机布置在站厅层北侧,分两端竖向布置。出站闸机放置在车站南侧横向分开布置,确保车站非付费区域连通。安检系统布置在车站两侧的非付费区,售票庭布置在扶梯开口两端的付费区与非付费区临界处。

站台层楼扶梯布置也较为顺畅。此种建筑布局需要注意的是:(1)所有扶梯必须按一级供电负荷考虑,否则不满足安全疏散要求。(2)两排1.4×0.9m的方柱并排伫立在车站公共区,遮挡乘客视线的同时也会给进出站客流造成稍许不便。

设计后期收集到收集到较为详细的本站客流数量并不大,双柱形式车站的侧站台宽度远远超出客流需要,故双柱车站形式不予以考虑。

3 单柱车站

通过客流计算,有效站台宽度设为12.9 m,故车站规模形式设置为单柱岛式车站。考虑到屏蔽门后退安全距离,以及侧站台最小宽度,车站平面布置大致为:上下行进出站扶梯个两部紧贴中纵梁两侧布置,楼梯布置在中纵梁一侧,为保证侧站台宽度,车站内部无障碍电梯设在中纵梁处,需结构特殊处理。

进站闸机设置在远离与机场连接通道一侧的公共区两端,出站闸机设置在正对与机场连接通道一侧,安检设备放置在车站与机场连接通道进站口两侧,售票亭则布置在车站公共区两端公共区与设备区临界处,这样布置是为了给公共区留出更大的空间供乘客使用。

这种建筑布局对本站来说是最优的选择,但需要注意的是:车站内部无障碍电梯的布置需同结构专业配合以满足结构强度要求。

单柱布置使车站内部视野更加宽阔,客流引导更加畅通无阻,相较双柱,建筑空间更为宽广。

4 无柱车站

由于国内现在无柱车站并不普遍,再设计初期并没有考虑此种车站形式,但随着方案的深化,无柱形式也曾经出现在我们的设计方案内,并且无柱车站在地下空间内有许多优点,尤其对于公共交通这种需考虑客流组织和疏散的建筑物,无柱车站使得站内空间更为开阔,客流组织更为畅通无阻,仅从建筑角度考虑,也可以使空间得到最为充分的利用,且在车站中板孔洞排放时也不用过多考虑纵梁的干扰。

无柱设计通过将车站的进站闸机纵向放置在远离进站通道一侧,将出站闸机纵向布置在靠近进站通道一侧,将车站公共区中间空间完全设置成为非付费区,安检设备和售票亭则正对着进站通道紧邻结构墙放置。而车站公共区两端设置为乘客付费区,车站付费区两端与设备区临界处各设置一部无障碍电梯和进出站楼梯。

但由于本线为城际铁路,出于安全角度考虑设计时站台两侧屏蔽门每侧需后退至少1.2 m安全距离。在考虑最小侧站台宽度及楼扶梯宽度,结构跨度太大,无柱结构无法实现,从而放弃此方案。

但在城市内地铁设计是,对于客流较少,条件允许的岛式车站,可以考虑无柱设计。同时需要指出注意的是,一般明挖车站多采用箱形结构,较难采用无柱结构体系;而采用暗挖和盾构施工法的车站,由于顶部有拱的结构,有条件使用无柱体系。在车站设计后期内部综合管线设计时,由于顶部空间叫小,顶部起拱可能会对车站综合管线设计造成一定难度,需要设计人员予以充分考虑。

以上3个方案中,双柱车站对于本站实际情况来说规模偏大,而地下车站造价较高,从经济角度来说会对车站造成不必要的浪费,从建筑角度来看柱子较多也会破坏内部空间的整体感,给进出站客流带来一定的障碍。无柱车站内部空间宽敞明亮,在满足结构强度的前提下,是地下车站一个不错的选择,但是从经济角度来说,无柱车站对结构的要求较高,为了满足结构强度要求而增大墙的厚度也会使车站造价提高。有考虑到本站为城际车站,站台层屏蔽门设置需退后1.2 m安全距离。不满足最小侧站台宽度及楼扶梯宽度设计要求,最终放弃。单柱车站从在结构上容易满足要求,经济上又没有造成不必要的浪费,空间布局上也较双柱宽敞明亮,对客流组织也较为有利,故确定为最终方案。

5 结论

京津城际轨道交通工程 篇8

一般说来, 土压平衡技术 (EPB盾构) 适合在含有足够的细颗粒软土地层里开挖隧道。开挖室和螺旋输送机里的混合土应呈现塑性。比较理想的颗粒尺寸的地层包括粘土、淤泥、砂以及砾石等, 并且含有25-30%的水分。然而, 根据实际的地质状况, 采用土压平衡盾构, 并配备必要的渣土改良系统, 充分改良渣土特性, 以满足土压平衡盾构施工的需要。

盾构所穿越的地层中有各种不同类型的密集桩基础和不同直径及材质的管线 (包括污水管、自来水管、煤气管、电力电缆管、光缆等) , 所以控制地表隆、陷值及隧道方向不超标尤为重要。土压平衡盾构机的工作原理是通过控制土仓内已开挖渣土的压力 (土仓压力) , 使之与刀盘前方的水土压力相平衡 (水压+土压) , 达到控制地表沉降的目的 (控制地表隆、陷值不超过+10/-30mm) , 通过控制, 隧道轴线可以控制在上、下、左、右30mm的范围内。同时通过渣土改良使得渣土具有所要求的止水性、流动性与塑性, 以便于土仓压力的控制以及排土的目的。尤其是在富含水的砂卵石地层中掘进时, 土仓压力的控制以及渣土改良效果尤为重要。

2 各系统描述

2.1 盾体

盾体由三部分构成:前护盾、中护盾及尾护盾, 材料采用Q345B加工而成。

前护盾遮罩刀盘、刀盘驱动装置以及人闸。

中护盾遮罩推进油缸并支承管片拼装机。

尾护盾提供混凝土管片周边的密封性。

2.2 护盾结构

护盾结构按承受7.5bar的静水压力进行设计。护盾结构由平钢板或焊接的钢板制成, 确保盾壳圆周范围内有一个一致的、连续的厚度, 以便确保在较高的压力条件下盾构断面形状的完整一致。

护盾结构所使用的材料和护盾的尺寸以及护盾装备与本工程地质 (土的含水量及磨损介质等等) 和遇到的工作条件是匹配的。前护盾和中护盾的各个部分 (环向分块及前护盾与中护盾的连接) 均为螺栓连接。必须特别关注尾护盾的结构, 它是采用整体焊接的。为了适应曲线掘进, 护盾的设计为倒锥形, 即尾护盾的直径要比中护盾和前护盾的直径小一些。

前护盾结构的特点在于有一个固定在中心部不随刀盘一起转动的隔板。这种设计使得前护盾结构的刚度较好, 同时使开挖室内的物料得到更好的搅拌, 因为:可以减少刀盘的一些额外结构, 刀盘仅设计成为一个回转部件, 使主轴承能在该空间所提供的最佳条件下工作。开挖室的隔板能安装一些固定式的搅拌棒以改善开挖室内的搅拌作用, 有利于渣土的流动, 防止在粘性土地层中掘进时, 中心区域形成泥饼。一些膨润土浆压注的固定喷嘴设置在固定仓室隔板的中心部, 因此能在刀盘的中心喷射膨润土浆。在盾构前盾仓室隔板后、中盾位置以及尾盾的前方沿盾壳周圈间隔预留注入孔, 以便万一需要进仓作业时预前先加固地层。钻机 (备选) 可以安装在管片拼装机上, 可以进行超前钻孔和注浆作业。

2.3 尾护盾设计

尾护盾盾壳设计成能确保盾构在7.5bar设计压力下具有高的抗弯曲和抗断裂强度。为此, 尾护盾盾构是用平钢板制造的, 在盾构壳四周钢板都是均匀连续而且厚度一致, 其结果是, 所有用于回填灌浆和尾密封注脂的管道都完全安装在尾护盾盾壳内壁上。相对于其他将注浆管和油脂管内埋于盾尾壳中的设计, SHMG/NFM的设计在盾壳周圈没有盾壳厚度变小的薄弱区域。这些薄弱区域使得尾护盾形同多个环向铰接的结构, 从而降低了盾壳的承载能力。相对于其他将注浆管外置于盾壳的设计, SHMG/NFM的设计在砂性地层中掘进时能对注浆管路提供可靠的保护。

3 推进系统

3.1 推进油缸

主机的向前推进由推进系统来实现的, 推进系统主要由推进油缸、液压泵站及控制装置组成。油缸作用在前一环的混凝土管片上, 借助铰接的撑靴将力均匀地分散在接触表面, 以防止对混凝土管片的任何一点损坏。安装在球窝节上的撑靴上并覆盖有聚氨酯板以确保与混凝土管片均匀平滑地接触。

推进油缸分为5组。每组油缸均能单独控制压力的调整, 为使盾构机沿着正确的方向开挖, 司机可以调整5组油缸的压力。为了方便主机的方向操纵, 油缸直接顶推在靠近机器重心的前盾上。为了测量机器的开挖进尺, 每组推进油缸装有行程传感器, 推进速度通过控制面板可以连续地调整。管片安装模式时, 可通过管片安装机的遥控器或固定操作面板单独控制任何一对油缸, 以满足封顶块的安装在不同的点位上。管片安装模式时, 正在安装的混凝土管片所对应的油缸缩回, 其它油缸的撑靴保持压力以足够的推力与管片接触, 以确保安装期间管片的安全、混凝土管片之间密封的压力以及维持开挖室里的限定压力。管片安装模式时, 当每一片管片安装完毕, 重新伸出推进油缸与管片接触并施加压力时, 推进油缸的撑紧压力将减小 (此压力可以很容易地进行预先设定) , 以避免盾构机向前移动、损坏拼装机的安装臂及已安装好的管片或造成管片开裂。

3.2 铰接密封及铰接油缸

前和中盾之间设计有两道铰接密封, 即一道四唇密封和一道止浆板密封 (钢板束) , 密封之间用油脂进行充填, 这种弹性钢板制成的止浆板密封可以防止在掘进过程中泥沙的进入, 从而使得铰接动作自如。铰接是主动型的, 用油缸与后部盾体连接。铰接以及盾尾间隙的设计满足盾构机在本项目最小曲线半径下掘进和安装管片的要求。

4 管片输送器

4.1 管片吊机。

盾构掘进过程中, 管片由服务车 (由买方提供) 运到隧道内, 再由安装在后配套拖车上的管片吊机从服务列车中的管片车上吊下管片并存放在管片输送器上。管片吊机的起吊高度 (真空吸盘至服务列车轨道的距离) 满足承载了三块重叠管片的管片车自由进入管片吊机下方的要求。

4.2 管片输送器。

管片输送器位于连接桥和管片安装机行走梁的下部, 将管片一片一片地输送至管片安装机的抓取区域, 管片输送器的存储能力为一环管片 (6+1片) , 所有动作可以通过有线/无线控制器来控制。

5 通风系统

盾构机需配置一个通风系统。从盾构机前方靠近护盾的地方将空气抽出并在后配套尾部排出。初次通风的风管储存器及其更换起吊设备安装在后配套拖车的尾部, 初次通风的相应设备和管道由用户提供。

6 安全设施

在TBM设计、制造过程中尽可能选择阻燃材料, 以减少引发火灾的可能性;在TBM施工过程中所选择使用的材料尽可能为阻燃材料, 以减少引发火灾的可能性。

在TBM上安装了符合欧洲标准的灯光报警器、声音报警器、火灾报警器以及灭火装置;在人闸内配备了水管和高压灭火器;在管片安装机上安装了灯光报警器和声音报警器。当管片安装机旋转时, 报警器会自动发出声音报警和灯光 (闪烁) 报警;在TBM各危险区域还安装有手动火灾报警器。按下按钮后会发出双声火灾报警;在TBM各危险区域安装有不同类型的灭火器。CO2灭火器安装在电气控制面板、电机及相似部件附近;干粉灭火器安装在控制室旁和后配套系统上液压设备附近;在主控室、人闸、管片安装机等重要部位都设置有紧急停机按钮;在TBM上设有紧急情况下使用的紧急安全通道。

参考文献

[1]董建刚, 王云.土压平衡盾构施工中盾构机的操作与管片选型[J].山西建筑, 2010 (8) .[1]董建刚, 王云.土压平衡盾构施工中盾构机的操作与管片选型[J].山西建筑, 2010 (8) .

京津城际轨道交通工程 篇9

1 时间目标值的确定

珠三角城镇密集, 各城镇基本上都集中在以广州为中心150km的区域内。各城镇间距离近, 人员交流量大, 用轨道交通把整个城市群连接起来1h内可到达珠三角任何一个城市, 把整个珠三角变成一个大都市, 实现珠三角城市群现代化发展的要求。随着城际轨道交通项目的相继建设, 将实现珠三角各中心城市间城际轨道交通快线的连接, 珠三角将形成真正意义上的“1h经济圈”, 所带来的直接效用就是实现珠三角“同城”, 最终打造一个超级都市圈。

珠江三角洲城际轨道交通网建成后将形成以广州、深圳、珠海为中心, 覆盖珠江三角洲地区主要城市, 并与港澳及广东省其他地区紧密联系的轨道交通网络, 实现珠江三角洲地区“内圈成网、外圈通连、覆盖全区、通达四邻”, 最终形成内圈层内主要城市间1h互通, 以广州为中心主要城市间1h互通, 三大都市区内部1h互通的时间需求目标。

广佛环线城际轨道交通线是珠江三角洲经济区城际轨道交通网的重要组成部分, 通过本线将以广州为中心的珠三角地区放射型城际轨道交通线路紧密的组合在一起, 扩大佛山西站、广州白云机场、广州新客站等重要客流集散点的辐射范围, 加强广州和佛山间的联系, 加快广佛同城化的步伐。

根据珠三角城际轨道交通客流出行时间目标需求, 即以广州为中心主要城市间1h互通, 三大都市区内部1h互通的时间需求。

根据《珠江三角洲地区城际轨道交通规划》总体实施方案, 广佛环线南段为佛莞城际的组成部分, 将佛肇、莞惠城际连通, 形成东西向的快速通道。肇庆、东莞、惠州等地与广州地区应实现1h到达的时间目标需求;穗莞深城际广州端由渔珠站调整到新塘站, 并向白云机场延伸, 与广清城际线共同构成南北通道的快速城际线。根据总体实施方案, 莞惠城际线与广佛环线具有跨线运营的交路, 广佛环线南段为快速线路, 其余地段为普速线路。本线时间目标值的确定, 在线网上统筹考虑, 除满足珠三角城际轨道交通客流出行时间目标需求, 主要满足环线沿线地区的旅客期望准时到发、节省出行时间以及乘坐环境舒适的要求。

2 速度目标值的选择

速度目标值是城际轨道交通项目最重要的技术标准之一, 是确定全线标准的重要基础, 是确定工程规模、车辆选型、设备配置以及工程投资的基础, 因此速度目标值的确定应作为前期工作的重点, 此次速度目标值的研究就是通过多个方面的分析确定广佛际轨道交通最合理的速度标准, 既保证广佛环线沿线客流的出行, 又保证肇庆、广州、佛山、东莞、惠州等地之间的旅客出行。使得轨道交通相对其他交通方式更具有竞争优势, 使轨道交通能够成为人们出行最便捷、快速的交通工具, 为地区经济的发展提供动力, 为提高人民生活水平提供保障。

本次针对地区经济、城镇空间分布和轨道交通的特点, 研究了140km/h、160km/h、200km/h三个速度目标值。

根据本线运输组织模式的研究, 本线内部不需要开行大站停, 仅开行站站停一种运行速度的列车, 在广佛段要承担部分惠州至佛山的大站停跨线列车运营。从本线的客流特征看, 本线客流的平均乘距近远期均约为20km;从功能定位看, 本线为广佛都市圈的城际环线, 加强了广佛间的联系, 加快了广佛同城化进程, 扩大了广州白云机场、新广州站等重要客流集散点的辐射范围, 将以广州为中心的放射性线路紧密的结合在一起。南段线路主要承担广州南部地区以及佛山与广州南部地区客流, 东段线路主要承担大学城、广州高新技术开发区等沿线客流, 北段线路主要为白云机场集散客流和承担花都地区往广州东部地区客流, 西段线路主要承担佛山主城区与佛山北部大学城、里水等地区客流。

通过客流分析, 本线环线客流并不具备开行大站停列车的条件, 需要开行大站停列车的客流为跨线客流。因此本线速度目标值的选择应从满足本线站站停列车客流出行时间目标需求为条件进行选择。除满足沿线客流需求外, 还应从站间距离、动车组性能、旅行时间等方面进行选择。

2.1 不同速度目标方案对出行时间目标的适应性

对于时间目标值的适应性分析, 主要从满足时间目标值的角度, 分析环线客流的时间目标需求。

本次主要研究了140km/h、160km/h及200km/h三个速度目标值方案。各速度目标值方案旅客出行时间、旅行速度比较, 见表1。

由表1可见, 上述三种速度目标值均能满足旅行时间小于60min的要求。采用200km/h方案比160km/h方案节省约4min, 比140km/h方案节省约8min;而160km/h方案比140km/h方案节省约4min。节实效果不明显。

综上分析, 采用140km/h速度目标值即可满足珠三角城际轨道交通客流出行时间目标需求。

2.2 与相邻路网速度目标的匹配

广佛环线城际轨道交通是“三环八射”网络中最为重要的环线, 通过本线将以广州为中心的珠三角地区放射形城际轨道线路紧密的组合在一起。与本线衔接的放射形城际轨道交通线路有6条, 分别为广清线、佛肇线、广佛珠线、佛莞线、穗莞深线及广惠线, 均为200km/h速度目标值的城际轨道快速线。

广佛环线南段通过与佛肇、佛莞、穗莞深的连接, 共同构成珠三角城际轨道交通的东西快速通道。这些地区相互之间的客流交流需求旺盛, 需开行跨线车以满足这几点之间的客流出行要求, 这就要求本段速度目标值及车辆选型等主要术标准与相邻路网相匹配, 以实现本段与其它线路之间的互通运行, 同时实现车辆段和维修基地的网络资源共享, 压缩车辆研发时间, 节省投资成本。

因此从城际路网配套分析, 广佛环线南段佛山西至长隆段应优先考虑采用200km/h的速度目标值。

2.3 不同速度目标方案对站间距离的适应性分析

由于大站停列车运行速度较高, 停站较少, 甚至要越行慢车。根据跨线列车开行数量的研究 (跨线列车运输组织研究章节) 表明, 由于受运输能力及跨线列车开行对站站停列车服务水平的影响, 跨线列车不宜多开, 若每站均设置越行线虽然可以提高能力, 但工程投资很大。因此本线佛山西～长隆段具备越行条件的车站有2座 (张槎、陈村) , 大站停列车需要停靠的车站4座 (佛山西、东平新城、广州新客站、长隆) , 大站停列车的平均站间距离达到11.25km, 大站停列车基本可以实现达速比50%以上。说明本段越行线的设置是可以满足200km/h大站停列车运行要求的。大站停列车的停靠站间距离是与200km/h动车组性能吻合的, 动车组性能能得到充分发挥。

站站停列车的最高运行速度主要取决于车站分布情况, 车站分布越密、站间距越小则适宜采用的站站停列车速度目标值越低。本线平均站间距离仅为6.01km, 其中广州新客站～佛山西段平均站间距为6.47km, 200km/h动车组仅启动和停车的运行距离就在6.2km以上, 站站停列车采用200km/h速度动车组难以适应本线较小站间距离的要求, 高速度难以有效发挥, 因此站站停列车速度目标值重点研究140km/h、160km/h两个方案。

2.3.1 列车最高速度与起停车性能分析

站站停列车在每个车站都要停车上下客, 列车需要频繁的加减速运行, 列车的加减速性能对于提高旅行速度和缩短旅行时间显得尤为重要。在站间距一定的情况下列车的速度越高, 起动-制动距离越长, 高速度运行的距离就越短, 动车组运营效率越低。140km/h、160km/h两个速度目标方案列车起停性能, 见表 2。

列车起停性能决定在不同站间距下速度优势的发挥, 从上表可以看出, 当速度目标为140km/h时, 列车起车运行1743m即可达到最高速度, 而160km/h则需要运行2175m。为了尽量发挥动车组性能, 车站间距应至少保证列车可达到最高速度并维持运行一定时间为宜。

2.3.2 列车最高速度与站间距离的适应性分析

根据模拟牵引计算分析, 160km/h的动车组可发挥其速度优势的车站距离应大于7.8km, 而140km/h速度目标所对应的车站间距应大于4.9km。本线平均站间距离仅为6.01km, 站站停列车采用140km/h方案与本线站间距适应性较好。不同速度目标方案在不同运行工况下对应的车站间距, 见表 3。

由表3可以看出, 140km/h速度目标值的达速比要达到50%及以上对应的站间距应大于4.9km, 对广佛全线来说, 大于4.9km的站间距个数为20个, 仅有6个区间站间距小于4.9km。而160km/h速度目标值的达速比要达到50%及以上对应的站间距应大于7.8km, 对广佛全线来说, 大于7.8km的站间距个数为3个, 有24个区间站间距小于7.8km。

因此可以看出, 站站停列车采用140km/h方案可以很好的适应本线车站分布对运行速度的要求, 动车组性能发挥最好。

2.3.3 不同速度目标方案主要技术指标分析

根据模拟牵引计算, 140km/h、160km/h两种速度方案在全线的旅行速度、旅行时间比较, 见表 4。

从站站停列车全程旅行时间看, 160km/h车型较140km/h车型旅行时间仅节省约9min, 节时效果不明显, 旅速提高有限。

3 研究结论

本线南段佛山西至长隆段与佛肇线、莞惠线连通, 形成东西向的快速通道, 莞惠线与本线开行跨线大站停列车, 因此采用与莞惠线一致的200km/h速度目标值。本线其余地段根据线网总体实施方案规划为普速线路, 经客流分析开行站站停列车, 速度目标值140km/h可满足乘客出行需要, 并且与站间距的适应性好。因此广佛环线佛山西至长隆段采用200km/h速度目标值, 其余地段采用140km/h速度目标值。

参考文献

[1]中铁第一勘察设计院.珠三角城际轨道交通广佛环线预可行性研究总说明书[Z].2009.