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一、引言
鐵路對于我國經濟發展具有重要的意義,鐵路是我國國民經濟發展的重要基礎。隨著我國經濟快速發展,國民的生活、工作以及社會的發展都對鐵路運輸事業提出了更高的要求,高速鐵路應運而生。高鐵是一個具有時代特點的概念,其涉及的專業方面十分廣泛,高鐵工程包含了先進的鐵路技術、管理方式、運營方式、資金籌措等多方面的內容,是一項復雜的系統性工程。我國高速鐵路的建設是保證我國交通事業發展的重要基礎,也是我國運輸事業發展的必然結果?,F代工業化中,運輸化已經成為實現經濟活動的重要內容。我國經濟發展迅速,鐵路的運輸水平已經成為了制約我國經濟發展的一個重要的方面,我國鐵路事業必須要提高鐵路運輸生產力發展的水平,加強高速鐵路的深化改革,適應我國經濟發展需求。
二、高速鐵路工程測量精度標準的相關問題
要想提高鐵路工程測量標準,就必須大力的投入資金、人力、物力、時間等多方面的資源。在測量標準的制定上,要經過大量的實驗與嚴謹的論證,從而保證測量精度得到有效的保證。與此同時,在測量精度標準的制定上,要做好權衡,避免出現提高測量精度未能滿足工程實際需求,從而造成工程的質量事故出現。我國關于高速鐵路測量的相關規定中已經對于工程測量精度有所提及,相關規定對于工程測量的規定為:“高速鐵路自身運行速度比較快,對于整體線路的平順性要求較傳統鐵路更高,所以要提高高速鐵路的工程測量精度水平”。但是,相關規定當中,并未對鐵路工程測量的精度提出具體的要求,也未對具體的原因進行相應的解釋。在不同的設計院進行鐵路測量細則的擬定以及相關論文的撰寫時,采用國際二、三等平面高程控制精度進行工程的測量,也有人考慮建立獨立的控制網。相關設計院的工程測量人員對于工程測量精度控制上,存在著一定的困難。首先,從工期方面分析,控制測量量的增長直接增加了觀測時間,并且造成工期項目的工期增長。與此同時,工程觀測量的層級增長也會造成工程經費的大幅增長。其次,對于二三等控制網精度標準來講,其標準是對于十幾到幾十公里作為長邊條件,其精度難以滿足高速鐵路的自身測量要求。在進行高等級控制網時,經常會遇到很多問題,例如控制點不足、平差計算過于復雜、對于特殊測試上需要借助專業測量部門。最后,對于建設獨立的高速鐵路控制網難以得到有效的實行。獨立的高鐵坐標系統只適用于小范圍的地區,難以在長大鐵路上進行應用。獨立控制網缺乏對天文、重力等方面的測量能力,難以控制大范圍的線形區域的精度。另外,國家現有比例尺以及地形圖都是進行統一的定位管理,鐵路的獨立控制網難以得到有效的應用。
三、鐵路工程測量模式
鐵路工程的測量模式的水平直接決定了測量工作的效率,影響了測量結果的精度。鐵路工程的測量精度是工程中的重要內容,良好的測量精度可以有效的保證鐵路設計、施工、運營等多個環節的工作?,F有鐵路測量工作的問題主要是體現在測量結果錯誤、測量資料處理不當等方面。要想提高工程測量精度,就必須對現有測量模式進行該技能,通過科學合理的手段,簡化測量環節,提高測量工作的規范性。與此同時,提高測量內容的可控性,提高測量質量,保證工程順利進行。工程測量人員需要制定先進的測量方式,采用先進的測量方法,對精度標準進行合理的制定,改善現有的鐵路測量方式與測量流程。
現行鐵路測量流程的主要內容為航測、線路等各自具有不同的國家等級控制,相對為兩個獨立的系統。航測通過外業與制圖,提供相應的供給線路,并且作為初步設計階段的示意圖。航測與線路測量的系統不同,其測量后放到地面會存在一定的誤差。系統由于既有誤差,所以航測的數字化與電子化難以更換的參與實質性的設計工作當中,難以實現勘測一體化。
要想消除上述的測量誤差問題,就需要建立新的測量流程,改變以往傳統的測量方式。第一,要實現一次布網。對初測導線、控制點、定測交點等進行合并,并且進行五等水準的測量。對于后續的航測工作,要以此為測量控制的依據,從而消除國家等級點加密誤差、初測導線誤差、定測交點測量誤差等誤差的影響。采用一次布網的方式,可以有效的消除地形圖與同名地點的系統查,降低測量程序的工作量,簡化測量工作,使測量資料清晰明確,便于管理。第二,要從一次布網的控制點中進行直接的中線測設。以往的中線測量工作主要以實地測設為基準,積累了很多的定測交點測量誤差。在一次布網進行中,對控制點采用先進的GPS、全站儀等設備,可以跳過定測交點與初測導線的測量。這種測量方式可以將測量誤差控制在幾厘米之內,并且與實測線路上的選線達到精確的吻合。采用這種理論坐標控制的測量方式,可以有效的避免長距離測量中造成的誤差積累,減少轉點。在測量過程中,可以隨意進行切入測量,不會出現鍛煉的現象。這一特點可以更換的應用在復雜工程當中。
四、結束語
我國正處于一個高速發展的階段,高速鐵路工程建設工作的開展,有力的為我國經濟快速發展提供了重要的支撐。在鐵路工程測量工作改革當中,工程測量人員需要采用先進的科學技術對鐵路測量工作進行改進。高鐵時代對于鐵路測量工作的要求不斷提高,鐵路測量工作需要進行積極的自身變革,與鐵路發展實現同步,從而為鐵路工程的建設提供良好的依據。
參考文獻:
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Abstract: This paper analyzes the technical requirements of high speed flow when the pantograph on catenary wire fork, combined with Zhengxi high-speed rail, analyzed the pantograph contact net group of cross line turnout design parameters, through the daily operation and repair work specific situation discussed the three groups showed no cross fork, main control points check measurement method, operation and maintenance technology.
Key words: high-speed rail; catenary; no cross crossing design; maintenance;
中圖分類號:TM922.5文獻標識碼:A 文章編號:
1.前言
無交叉線岔可保證機車從正線高速通過,所以它的設計與運營維護是保證接觸網高速運行的重要條件。本論文以徐蘭客運專線鄭西線為例,探討三組無交叉線岔設計與維護過程的關鍵點:
徐蘭客運專線鄭西線是我國一條全線設計時速350Km/h的國產電氣化客運專線。為確保動車組從正線上高速通過道岔時,受電弓在任何情況下均不與側線的接觸線相接觸,動車組從側線進入正線或從正線進入側線時,受電弓能從側線與正線接觸線之間實現平穩過渡,不發生刮弓現象,在鄭西線的站場側線與正線相連的60kg/m鋼軌1/41號高速單開道岔(簡稱41號道岔)采用三支無交叉線岔。經鐵道部網檢車和綜合檢測車現場檢測,三支無交叉線岔符合高鐵設計要求。 研究三支無交叉線岔的運營維護,對掌握高鐵運行安全有著重要意義。
2.高速弓網受流對三支無交叉線岔的技術要求
2.1空間幾何參數
2.1.1線岔的導高
動車組通過三支無交叉線岔時,受電弓始終保持與線岔的兩支接觸,這就對線岔處的三支導線的導高提出一個新的要求,始終要保持兩支導線的平順性,這才能保證列車高速通過時弓網的正常取流。
2.1.2線岔的拉出值
在三支無交叉線岔處,因要考慮到受電弓的有效工作寬度和受電弓在線岔處的水平晃動量等因素,所以對三支無交叉線岔每一點處每一支的拉出值的大小都有一個新的要求,防止受電弓通過線岔時導致因拉出值的不合適引起鉆弓/打弓故障的發生
2.2 弓網動態接觸力
弓網動態接觸力一般按一個跨距為分析單位,分析參數有:最大值、最小值、平均值和標準偏差。各參數評判標準為:
最大值:Fmax=Fm+3ó(N);
最小值:Fmin=20(N);
平均值:Fm≤0.00097V2+70(N);
標準偏差:ó≤0.3*Fm(N)
在雙弓最小間距為160m的運行條件下,修正后的弓網間平均接觸壓力應低于圖1的規定,最小接觸壓力應為正值,最大接觸壓力應低于300N,接觸力標準偏差應不大于0.3Fm。因此線岔處的接觸壓力也要滿足此條件。
圖1 平均接觸壓力與速度關系曲線圖
2.3抬升量
線岔懸掛點處接觸線的抬升應符合EN50119(2001)的規定。正常運行時,最大跨距懸掛點處接觸線計算和驗證的抬升量不大于100mm;懸掛點處定位器自由抬升的設計范圍至少應為計算抬升值的2倍。
綜上所述,高速弓網受流系統對線岔的技術要求特別高,不僅從接觸網的基本技術參數如導高拉出值等方面來評價弓網受流,還從接觸力、抬升量等方面對高速鐵路的線岔的技術提出了更高的要求。
3.鄭西高鐵受電弓與41號道岔結特征
3.1受電弓的基本技術參數
受電弓動態包絡線:直線段左右擺動量250mm、上下晃動量200mm;
受電弓弓頭寬度:1950mm;
受電弓工作寬度:1450mm;
受電弓工作范圍:4950-5500mm;
滑板的最小寬度:1030mm;
滑板數量:2個;
滑板材質:碳;
受電弓靜態接觸壓力:70±10N。
圖2 受電弓機構示意圖
3.2 41號道岔的結構特征
41號道岔用于中間站跨區間無縫線路的連接。 道岔采用43.090m長的60B40鋼軌制造,全長L=140.599m,前端長度a=56.319m,后端長度b =84.280m。為彈性可彎接軌,接軌接端為插接式。
4. 三支無交叉線岔的布置原理
三支無交叉線岔為2條正線間的渡線道岔采用錨段關節式線岔圖的接觸網布置圖。圖3中,渡線電分段采用了四跨絕緣錨段關節形式(3#關節),以避免分段絕緣器產生的硬點影響。1#關節和5#關節為四跨非絕緣錨段關節,2#關節和5#關節為五跨非絕緣錨段關節(相鄰2支懸掛各形成一個錨段關節)。圖中編號②接觸懸掛相對于另一正線而言為側線支接觸懸掛,編號③接觸懸掛相對于另一正線而言所起作用與編號①作用相同,從B柱到C柱的區域為正線和側線的轉換區域(五跨關節的轉換跨)。
圖3 三支無交叉線岔平面布置圖
當動車組在正線上運行時,受電弓不與編號③接觸線接觸,但在1#關節和2#關節處與編號②接觸線存在轉換過渡關系;當列車由正線駛入側線時,受電弓首先在1#關節處由編號①接觸線過渡到編號②接觸線,然后再2#關節處(B柱到C柱之間)由編號②接觸線過渡到編號③接觸線,經過C柱以后完全駛離道岔進入側線運行;當列車由側線駛入正線時,受電弓首先在2#關節處(C柱到B柱之間)由編號③接觸線過渡到編號②接觸線,經過A柱以后在1#關節處再由編號②接觸線過渡到編號①接觸線,進而完全轉入正線運行。
4.1三支無交叉線岔的始觸區。由于三支無交叉線岔的重點是“三點”和始觸區,它采用輔線、渡線及正線三線無交叉布置的方式,所以在始觸區600-1050mm的區域內接觸線不得安裝任何線夾,包括定位線夾、吊弦線夾、電連接線夾等,交叉吊弦安裝在550-600之間,但同時 “三點”的技術參數要滿足要求,動車受電弓才可以平穩的從正線過渡到側線,側線過渡到正線。
4.2三支無交叉線岔“三點”的確定。無交叉線岔有兩個關鍵定位點和一個等高點。平面布置時,應使側線接觸線和正線線路中心的距離大于兩接觸線間的距離。以鄭西線的1/41號高速單開道岔, UIC 608 Annex 4a受電弓為例,如圖3 弓頭總寬度1950mm,弓頭工作區為1450mm,受電弓最外端尺寸的半寬為725mm,水平擺動量為250mm(考慮350km/h速度),升高后的加寬為125mm。所以受電弓在側線側最外端可觸及到的尺寸限界為:725+250+125=1100(mm)。鄭西線三支無交叉線岔考慮到整個渡線及輔線的長度及道岔布置的對稱性,單邊采用兩根道岔定位柱和兩組硬橫梁定位,如圖4其中其中A點定位處正線拉出值50mm, 輔線居中,渡線拉出值350mm;B點為兩內軌間距為800mm屬于等高點,正線相對于側線的拉出值滿足1100mm,側線相對于正線拉出值滿足1100mm C點定位處正線拉出值350mm,輔線居中,渡線拉出值為350mm。,因而動車從正線高速通過岔區時,與區間接觸網一樣正常受流,不會觸及側線接觸線,而與側線接觸懸掛無關。
圖4 三支無交叉線岔“三點”平面示意圖
由上面的分析可知,在受電弓由正線通過時,可以保證側線接觸線與正線線路中心間的距離始終大于受電弓的工作寬度之半加上受電弓的橫向擺動量,因而正線高速行車時,受電弓滑板不可能接觸到側線接觸線,從而保證了正線高速行車時的絕對安全性,并且在道岔處不存在相對硬點。
4.2.1動車由正線進入側線線岔時。當機車從正線進入側線時,在兩軌間距為800mm的等高點處。因側線線路中心相對于正線線路中心拉出值要滿足1100mm受電弓滑板不可能接觸到正線接觸線上,受電弓滑過等高點后,側線接觸線比正線接觸線高度又以4/1000坡度開始降低。因而,受電弓可以順利過渡到側線接觸懸掛上。
4.2.2動車由側線進入正線線岔時。當機車由側線進入正線時, 在兩軌間距為800mm的等高點處。因正線線路中心相對于側線線路中心拉出值要滿足1100mm受電弓滑板不可能接觸到側線接觸線上,受電弓滑過等高點后,受電弓逐漸滑離側線接觸線,同時,側線接觸線高度又以4/1000坡度開始抬高,過等高點后,側線接觸線比正線接觸線要高,所以受電弓能夠順利的過渡到正線接觸線上。這時,受電弓將逐步脫離側線接觸懸掛而平滑地過渡到正線接觸懸掛。
5. 三支無交叉線岔維護調整技術
5.1測量線岔。為掌握線岔技術參數及線岔變化情況,對三支無交叉線岔每季度進行測量一次,根據天氣的變化適當增加測量次數。每次對始觸區、交叉吊弦、“三點”的技術參數進行測量,如有不滿足情況,對此處的導高及拉出值進行調整。
5.2拉出值的調整。如圖4 等高點處的拉出值要滿足1105mm,調整位置在等高點兩側的關鍵點,只要A點定位處正線拉出值50mm, 輔線居中,渡線拉出值350mm;B點處正線相對側線線路中心為1100mm,渡線相對正線線路中心為1100mm;C點定位處正線拉出值350mm,輔線居中,渡線拉出值為350mm。正線拉出值允許偏差±10mm,側線拉出值允許偏差±20mm。
5.3導高的調整。三支無交叉線岔側線導線高度的調整應從等高點按著4/1000的坡度向兩邊順坡。
5.4吊弦的檢調。根據導高的調整預配吊弦的長度,以滿足此處接觸線的高度。
5.5繼續測量線岔。對線岔各點的數據進行測量一遍,看始觸區、交叉吊弦、“三點”的數據是否滿足設計要求,不合適再次進行調整。
6.結論
本文通過高速取流時受電弓對接觸網線岔的技術要求,分析了三支無交叉線岔設計的設計原理和維護的主要方法。在維護的過程中要特別注重對三支無交叉線岔拉出值的調整以及三支無交叉線岔導高平順性調整的方法,對于高鐵日常維護及確保高鐵運行安全有著重要的參考價值。
參考文獻:
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中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)06-0147-01
多天線技術在概念上是用多根發送天線或接收天線的技術,包括Single Input Multiple Out(單發多收)、Multiple Input Single Out(多發單收)和Multiple Input Multiple Out(多發多收)三種形式,它們在鐵道鐵路信號處理中得到了廣泛應用。作為多天線系統支撐技術的空時碼,適用于天線間距偏遠和相關性偏小的情形,是目前的研究熱點,包括基于空間分集和基于空分復用兩種空時碼??諘r碼技術在鐵路空間信號處理和鐵路時間信號處理基于其空間域和時間域聯合處理接收信號的特征優勢能夠抵抗符號間的干擾、減少多地址干擾、增加分集增益和提高天線陣增益。
1 多發多收技術(MIMO)的原理
多發多收傳輸方案是基于鐵路特征空間信號的,要求發送端的信道信息是確定的。多發多收技術的基本原理圖如圖1-1所示。鐵路特征信號在發送端和接收端處理之后,即在這兩端之間存在部分獨立并行子信道,而這些信道需要通過特征值分解或者奇異值分解處理二產生,因此叫做基于特征空間的多發多收技術。一個加權網絡在發送端把來自每個子信道的發送信號映射到多個發送天線,而另一個加權網絡在接收端在把多個接收天線上的接收信號映射為傳輸信號。鑒于獨立并行的特征子信道,多個信號在特征子信道上傳輸時能夠實現互不干擾的并行傳輸。于是多發多收信道能夠分解為n個特征子信道時,系統的信道容量也相應地為單天線系統信道容量的n倍。因此,基于特征空間的多發多收算法可以依據發送端加權網絡和接收端加權網絡的計算方式不同而存在多個算法。
2 算法分析及推導
對進行SVD分解為,,分別是左右酉矩陣,即,,是維對角陣,其主對角線的元素非負,并按排列,其中,且。有效的特征子信道滿足。左酉矩陣分塊為,右酉矩陣分塊為,則有。
由此可將發送加權網絡設置為;接收加權網絡設置為。,分別為酉矩陣,的前列所構成的矩陣,滿足列正交,即,,因此,經過接收網絡加權后檢測輸出信號為。其中。發送信號總功率為,即,表示求積,因此,第個特征子信道上接收信號的為,其中為信道互相關矩陣。
3 仿真實驗
仿真中假設發送天線數和接收天線數均為4,且分別呈均勻直線排列,設發送相鄰天線和接收相鄰天線之間的相關數相同,即。當空間相關性較強時,只存在較少的可利用的特征子信道,進而影響信道的頻譜效率,先到容量隨著空間相關性的增強而降低。
4 結語
鐵道信號中基于空間特征的MIMO技術不需要居于發射分集,對接收天線和信道環境均不作要求,只在發送端需要信道信息,譯碼復雜度適中。隨著陣列矩陣處理、矩陣運算等信號處理技術的成熟和DSP芯片處理能力的提高,MIMO技術必將在未來的鐵道移動通信系統中的到廣泛的應用。
參考文獻
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Abstract: based on the high-speed rail bridge deformation monitoring in the process of the construction of the large bridge construction experience, summed up the high speed railway suspended pouring construction technology in construction of continuous girder bridge, and the key technology of for some construction made a detailed introduction. Including detection method for construction, monitoring stations arrangement and observation method is introduced and the control of the linear beam body, etc made some reviews, expectations for later engineering can play a guiding role.
Keywords: continuous beam; Suspension pouring; Construction technology; The key technology
中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1 施工監測方法
1.1 施工監測理論
實際工作監測理論是指通過施工控制理論與方法嚴格控制和調整連續梁在施工的每一個階段[1-4]。通常情況下,理論計算應與實踐相結合。通過理論計算得出連續梁施工中橋梁的變形,包括梁所受內力作用、梁體所受撓度、梁墩的沉降量等等;通過實際檢測,可以得到施工過程中的一些關鍵控制參數,如主梁線形、主梁應力等等。分析理論與實測參數之間的誤差,從而來指導實際施工過程,并采用合理的方法來控制。
進行施工監測流程:首先對現場安裝實時監測體系,得出實時監測值;與此同時,對于現場進行相關實驗驗證,通過實驗得出現場測試參數。比較這兩組參數,再進行參數識別與修正,得出施工控制參數。通過設計方案,按設計參數通過相關理論計算出施工參數,與測試值進行對比分析,并進行分析和修正,最終確定下階段的施工資料,指導施工。
施工監測的原則為:第一、根據相關連續梁的實際施工特點,來確定實施監測;第二、實施監測所需要測得的主要參數為橋墩的變形和梁體內力兩個方面;第三、施工階段不同對于監測的側重點不同,最開始進行橋墩施工時,所需要重點監測的是橋墩的內力與變形,同樣的,梁體施工過程主要是監測梁體。
施工監測的內容主要包括:其一、控制前期理論分析。即通過理論來模擬連續梁的施工全過程,得出各施工階段下理論的結構預期狀態,計算分析出理論上各施工階段的變形和受力預期情況;并對施工誤差進行相關理論分析,確定出理論上減小誤差的施工方法,整理出內力與變形的調整方案。其二、現場測試得出實際參數。根據實際施工情況,設計相關試驗,以一個盡可能真實的環境來模擬施工,得出現場測試的數據,通過這些數據所得參數與第一步的參數比較,綜合分析,使得施工控制與實際情況相符。其三、施工過程的實時監測。主要監測數據為變形特性和力學特性,通過監測進行反饋分析。其四、實時控制分析。對于上面三步所得到的數據進行整體考慮,結合實際施工環境,制定出最有效的施工方案。
當遇到實際測得參數與理論參數偏差較大時,應立即檢差施工流程,看是否是施工過程所導致的較大誤差,在則進行理論分析指導,綜合考慮,協助施工方一起解決問題。
2 監測方法與檢測點布置
建立現場監測網
通過現場勘測,確定出現場控制點,以現場控制點為基礎,組成監控網絡。監控點的布置原則是連續梁的每段橋梁都必須布置兩個及以上監測點,原則上為三個不在一條直線的三個觀測點。使用全站儀對每一個觀測點進行觀測控制,保證整個觀測網絡的穩定性。觀測頻率依據施工情況來定,開始施工時,需要進行每天監測,施工完成之后,時間間隔可稍微長些。監測網的等級要求與監測距離有關,一般來說,平面控制網監測按一級標準實施監測,高程控制網監測使用二等水準技術進行檢測。
布置監測點與檢測要求
目前連續梁的施工大都采用懸臂掛籃技術,這種施工方法的監測點一般布置在掛籃上的主梁以及底籃所澆筑梁體上,通常情況下,梁體的監測點位于梁體的端部與梁體中部位置,特殊情況下依據具體情況而定?,F澆邊跨的觀測點主要布置在兩側梁體、腹板與底模上。對于梁體的監測主要采用釘入式的方式布置監測儀器,端部布設點設置在實際端部的50cm處,防止脫落;中間的布置點盡可能布置在中軸線上,防護墻的內外各布置2個;腹板上的布置點主要作用是驗證梁體兩端是否發生扭曲。其中值得注意的是,梁體每施工一段,就要進行及時觀測,開始的觀測點應該多設置幾個,對于腹板的翼緣處設置輔助觀測點,監測各階段施工。
3 梁體的線性控制
為了保證通過線性理論的計算值能夠直接指導實踐,對于梁體的各種因素必須要綜合考慮[5],綜合識別修正梁體的一些參數,設置合理的梁段立模標高,對于梁段立模標高的定義公式如下:
式中:表示梁段立模標高;
表示第i段梁體的設計標高;
表示其他梁體自重對于第i段所產生的撓度值;
表示由于張拉預應力對于第i段產生的撓度值;
表示由于外界因素(收縮、徐變)對第i段所導致的撓度;
表示梁體上的活荷載值對梁體所造成的撓度;
表示梁體所受機械重力所導致的撓度;
表示掛籃變形值;
表示溫度的修正后的撓度值。
通過上式,可以看出梁段的立模標高的影響因素,分別為自身影響因素與外界的影響因素;因此對于實際情況下,應當綜合考慮各種外界因素,對于理論值進行及時修正。
實踐表明,對于張拉預應力值、管道的摩擦系數值以及溫度應力所導致的徐變值等等都與設計值有較大偏差,這種偏差所導致的撓度計算值偏差也會很大,因此在實際工程施工過程中,因對這些關鍵性因素格外注意。
4 溫度影響與觀測對策
對于一些受日照情況好的橋梁,其混凝土凝結時間會比較短,因此前期對這種橋梁的監測頻率要比較高;與此同時,有些地段的日夜溫差較大,對于混凝土結構的變形影響就會比較大,因此這種情況應當每隔一個小時進行一次觀測,若發現混凝土由于熱脹冷縮導致橋梁結構不穩定現象,應及時采取措施補救。
結束語:對于懸澆連續梁的施工過程,沒有真正能夠知道實踐的施工工藝,在施工過程中,各種外界影響因素都會有所不同,因此根據經驗來進行即時的指導顯得非常的重要,對于橋梁的檢測手段與檢測頻率也需要綜合考慮當地的各種因素,選擇最適合的施工方法。
參考文獻
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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.022
0 引言
隨著我國“一路一帶”戰略的不斷深入,軌道交通業得到了迅速的發展,而橋梁工程在線路工程中的比例也不斷增加,橋梁作為其咽喉工程,面對頻發的鐵路安全事故,為保證人民的生命和財產安全,橋梁的安全性以及車輛的舒適性能至關重要。列車通過橋梁時將引起橋梁結構振動,而這種振動會反作用于車輛的振動,這種相互作用與影響稱之為車-橋耦合振動[1]。這種相互作用,不僅與橋梁自身特性有關,而且還取決于車輛行駛速度、類型、編組情況、輪軌接觸以及線路狀況[3]。
車-橋耦合系統包括橋梁子系統和車輛子系統,用輪軌相互作用進行連接。車輛過橋時將產生振動,若這種振動超過一定的允許范圍,則會影響列車的運行安全性和穩定性。如果正常的輪軌關系被破壞,將造成脫軌甚至車輛傾覆。對于橋梁結構,如果車輛過橋時發生共振,將會導致橋梁垮塌,造成嚴重的危害。現在各個國家對于車-橋耦合系統的評價執行各自的標準,本文旨在對各個標準進行比較,從而能夠針對某一座橋梁的車-橋耦合系統進行分析時提供評判標準,不僅保證了橋梁的安全和穩定也對車輛安全和行車舒適提供了依據[2]。
1 車-橋耦合評價系統分類
整個耦合系統可以分為橋梁振動評價指標和車輛運行評價指標,其中橋梁振動評價指標又包括橋梁動力響應評價和橋梁自振特性評價,車輛運行評價指標包括車輛安全性與平穩性評價。
2 橋梁動力性能評定及標準
橋梁作為車輛通行的重要工具,其安全性直接影響到車輛的通行安全,不同國家都頒布了相關規范、準則對車輛通過橋梁時的動力性能進行評價,如歐洲鐵路聯盟(UIC)的“EUROCODE”規范,日本的《鐵路結構設計標準》、《鐵道構造物設計標準》(鐵道綜合技術研究所),德國的鐵路設計規范,我國的《鐵路橋梁檢定規范》(鐵運函[2004]120號)、《鐵路橋涵設計基本規范》(TB10002.1-99)、《高速鐵路設計規范(試行)》(TB10621-2009)等規范都提出了相應的規定和限值。
2.1 橋梁自振頻率
日本研究所[3]規定貨車或客車范圍內,橋梁橫向自振頻率在110/L與120/L之間。日本標準[4]規定對于高速鐵路橋梁的豎向自振頻率(單位為Hz)應大于等于55L-0.8。前蘇聯采用自振周期衡量橋梁橫向剛度為:跨徑小于150m時,T小于等于0.012L;跨徑大于150m時,T小于等于1.8。我國規范[5]規定低合金鋼桁梁橋橫向自振頻率為大于等于90/L。我國其他規范[6]給出橋梁自振頻率限值為:
以上規范均表示跨度,單位m。
2.2 橋梁振幅和加速度
(1)橋梁橫向振幅。日本國鐵研究所[3]給出的限值為:貨車速度時橋梁最大振幅在,客車速度時橋梁最大振幅在。我國規范[5]對低合金鋼桁梁橋橫向水平幅值限定為小于等于L/2.2B,表示跨度,單位m;為鋼桁梁橋主梁中心距,單位m。
(2) 橋梁振動加速度.我國規范[7]對橋梁跨中豎向振動加速度規定為小于等于0.35g。我國規范[5]對橋梁結構橫向振動加速度限值規定為小于等于0.14g。
2.3 橋梁變位標準
我國規范[8]規定車輛的新建、改建標準軌距的鐵路橋梁,簡支桁梁橋豎向撓度容許值限定為小于等于L/900。日本標準[4]規定時速為的電車及內燃動車荷載作用于的單跨橋梁時為小于等于L/900。
3 車輛振動性能評定及標準
車-橋耦合振動研究中對于車輛子系統的振動性能評定主要包括車輛運行安全性評定和車輛運行平穩性評定。車輛運行安全性主要根據脫軌系數、輪重減載率、輪軌橫向力等指標評定;車輛運行平穩性主要根據車體振動加速度(垂向、橫向振動加速度)和平穩性指標評定。
3.1 車輛運行安全性標準
(1)脫軌系數。脫軌系數是作用在單側車輪上的橫向力和垂向力的比值,主要作用時防止輪對脫軌[9],Nadal公式為:
式中,為車輪的輪緣角;為輪軌接觸點處滑動摩擦系數;為單側輪對的橫向力;為單側輪對的垂向力[9]。我國規范[10]對機車的脫軌系數規定: 小于等于0.6為優良。各國對脫軌系數的控制限值規定如下,歐洲鐵路聯盟小于等于1.2;德國高速試驗小于等于0.8;日本提速試驗小于等于0.8;北美鐵路小于等于1.0。
(2)輪重減載率.輪重減載率為輪對橫向力時,因一側車輪嚴重減載導致脫軌的安全性指標。其值為減載側輪對的輪重減載量與輪對的平均靜輪重之比,記為。我國規范[11]對車輛的輪重減載率規定,小于等于0.65為危險標準,小于等于0.6為允許標準。我國其他規范[12]-[14]規定則為小于等于0.6。
(3)輪軌橫向力。我國規范[11]對輪軌橫向力Q的u價標準為:
式中,為同一個輪對上左右兩個車輪橫向力之和,單位為kN。歐美鐵路根據試驗,一般取0.4倍軸重作為橫向力的允許限度,即要求[14]小于等于0.4Pw,為靜軸重(kN)。我國其他暫行規定[14]限值為小于等于0.8kN。
(4)輪軌垂向力。德國規范規定輪軌垂向力小于等于170kN。我國規范[85]采用的設計動輪載為300 kN。
3.2 車輛運行平穩性標準
(1)車體振動加速度。我國規范[11]對車輛振動加速度指標規定:車輛的豎向加速度(m/s?)對于貨車要小于等于0.70g,客車要小于等于0.20g;車輛的豎向加速度(m/s?)對于貨車要小于等于0.50g,客車要小于等于0.15g。我國行業標準[10]對機車車體振動加速度指標的規定:機車車體豎向加速度(m/s?)小于2.45為優良,機車車體橫向加速度(m/s?)小于1.47為優良。歐洲規范規定車體垂向振動加速度的評定標準:車體垂向振動加速度(cm/s?)小于100為優秀,小于130為良好,小于200為合格。
(2)舒適度指標。有ISO2627法、等舒適度評定法及平穩性評定法,其中,平穩性評定法即所謂的Sperling指標是應用最廣泛的評定方法。
我國規范[11]給出了車輛的Sperling計算公式:
4 結論
(1)根據車-橋耦合系統振動的特點,對車-橋動力相互作用性能評價指標體系進行簡要闡述;(2)結合歐洲規范、日本規范、我國規范以及試驗研究成果給出了車-橋耦合振動研究的評價標準;(3)對橋梁動力性能各指標(自振頻率,豎、橫向振幅、豎、橫向振動加速度等)提出相應的限值,形成統一的評價體系;(4)對車輛振動性能各項指標(安全性指標:脫軌系數、輪重減載率、輪軌橫向力;穩定性指標:車體振動加速度(豎、橫向)、Sperling指標)提出相應的限值,形成統一的評價體系。
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中圖分類號:G718 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)08-0025-02
高職院校在社會服務方面的主要資源是人才、知識和技術,社會服務的主要手段和形式都依托人才、知識和技術,高等職業院校需要根據行業特點、所處區域社會經濟特點,認準社會需求,結合學校已有資源,在實踐中探索具有特色的服務模式。
實施“校企一體化”訂單培養模式
高職院校在確定人才培養目標時應以企業需要為主體,構建課程體系時應以實踐能力為主體,職業崗位的能力、標準及其崗位數量的確定應取決于企業的需求,因此,企業在人才培養過程中與學校同樣起著主體作用。
南京鐵道職業技術學院長期與南京地鐵合作,每年接收大批培養訂單,具備構建校企辦學共同體的良好條件,可更好地發揮南京地鐵在人才培養中的主體作用,實現校企一體化辦學。
(一)理事會領導下的院長負責制
南京地鐵公司與南京鐵道職業技術學院聯合成立辦學共同體“地鐵學院”,實行理事會領導下的院長負責制,理事長由地鐵公司總經理擔任,副理事長由南京鐵道職業技術學院院長擔任。理事由7名成員組成,其中地鐵公司的領導和專家有4人,凸顯辦學共同體中企業的主體地位,從運行體制機制上解決了長期以來主體關系不明、企業積極性不高、合作比較松散、難以為繼的“瓶頸”問題。同時,通過制定理事會合作章程,明確各方在校企合作機構中的權利與義務,以及相應的考核、獎懲等一系列管理制度。隨著長三角地區城市軌道交通的快速發展,地鐵學院將吸納其他城市地鐵企業加盟,為更多的城市地鐵提供人才培養培訓服務,逐步形成“1(南京鐵道職業技術學院)+1(南京地鐵公司)+N(若干城市地鐵公司)”的理事會結構。
理事會負責地鐵學院的管理制度制定、目標定位、發展規劃、人事安排、人才培養等重大事項決策。地鐵學院主要負責統籌人才培養方案制定、師資聘用、教學管理等方面的工作。在地鐵學院的指導與統一安排下,由南京鐵道職業技術學院相關二級院系和地鐵公司相關部門聯合開展教學實施工作。
(二)校企一體化運行機制
在辦學過程中,地鐵學院積極探索校企四個“一體化”運行機制,即管理一體化、育人一體化、資源一體化、文化一體化,形成校企一體,合作辦學、合作育人、合作育人、合作就業的長效機制。
管理一體化 以理事會形式實現校企雙方對地鐵學院的共同管理。由地鐵公司人力資源、培訓、生產組織等部門負責人和南京鐵道職業技術學院相關職能部門、教學單位負責人組成一體化的管理團隊。在團隊合作中取長補短,提高了專業教師的實踐操作技能和對生產實踐、企業文化的理解,同時也提高了企業技術人員的理論素養和研究水平。團隊共同制定專業標準、課程標準,共同編寫工學結合教材,建立雙方員工相互任職的長效機制,在校企深度合作的過程中,實現互相支撐、共同發展的校企合作新局面。
育人一體化 嚴格貫徹“以職業能力為標準、工學交替為手段、企業參與為主導”的指導思想。校企雙方按照職業崗位需求制定人才培養方案,將企業的生產經營活動與教學改革相互結合,在教學中不斷融入新理念、新知識、新技術和新工藝。校企共同實施教學,引入企業評價模式,建立由學習過程評價、傳統考試、職業技能鑒定、職業技能大賽等構成的人才培養質量綜合評價體系,共同評價人才培養質量。近年來,訂單班的畢業設計(論文)在企業完成,企業的技改項目和攻關難題成為學生實踐技能訓練和畢業設計(論文)選題的首要來源。學生在學校和企業兩個場所交替學習,校企共同擔負訂單人才培養任務。
資源一體化 地鐵學院教學團隊由南京鐵道職業技術學院教師和地鐵公司專業技術人員組成。校企人員相互兼職、崗位互換;加強企業技術人員教學能力培訓,提高教學水平;派教師下企業,提高專業教師的“雙師”素質。校企雙方可用于教學的資源向“地鐵學院”全面開放,滿足地鐵專業學生實習實訓的需要。在地鐵公司建立具有校企深度融合特色、以職業能力培養為核心的穩定的校外實習基地,通過合作共管、共同建設、強化管理,不斷提高校外實習實訓基地建設質量,逐步實施校外實習基地的多功能開發,著重開發教學車間或教學工作室,建設了生產實景同步視頻傳輸系統,初步實現了車間與課堂整合、學生與員工一體。
文化一體化 將地鐵企業愿景、價值觀念、經營理念、員工行為規范、企業精神等地鐵企業文化融入課程,融入教學全過程,培養學生的職業素養和精神品格。校企共同編寫了《地鐵運營職業化員工讀本》,通過開展“邁向南京地鐵”系列活動、地鐵志愿服務活動、地鐵工程技術人員走進校園開設講座等活動,將地鐵企業理念和企業文化元素融入校園文化建設之中,為學生創造富有地鐵文化特色的學習環境。
“校企一體化”訂單培養模式將學院的人才培養、科學研究、社會服務三大職能有機地結合起來,不斷碰撞出新的發展思路。
(三)校企共同構建科研平臺
通過建設科研創新團隊,集中學院內有限的人力、物力和財力,加強各專業之間的交叉綜合,能夠有效地提高學院的科研水平和科研成果的質量,提升科技服務能力。通過科研創新團隊的組建,既培養了專業帶頭人,鍛煉了科研隊伍,促進了教師科研水平和教學水平的提高,又提高了學校的社會服務能力。
根據全國軌道交通的發展需求,南京鐵道職業技術學院與南京浦鎮車輛有限公司共建了江蘇省軌道交通控制工程技術研究開發中心,開展了軌道交通控制工程技術領域的技術研究、產品開發和成果轉化,針對軌道交通控制工程技術水平以及關鍵設備與應用技術,培養技術開發人才,開展軌道交通通信信號、機車車輛、鐵道工程、供電、電氣自動化、信息技術等職業崗位的技術技能培訓。
南京鐵道職業技術學院二級院系依托專業成立了軌道交通信號研究中心等機構,與企業共同開展課題研究,共同研發項目,同時也能夠在資金、設備和技術等方面獲得企業的支持。近年來,學院承接了南京地鐵公司的《南京地鐵遠程診斷系統》、上海鐵路局的《基于2006版微機監測信息分析應用的研究》等科研項目。
為保障學校科研創新團隊功能的實現,學校在提供穩定充足的經費、辦公實驗場所、器材設施、充裕的時間等方面,給予可靠的保障,營造出寬松和諧的工作環境。同時,建立和完善科研和技術服務工作激勵機制,充分運用科研和技術服務工作的政策導向作用來激勵科技人員,創設良好的科技工作氛圍,調動教師參與科研和技術服務工作的積極性、主動性和創造性。
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校企合作是高等職業教育改革發展的動力。高職院校要堅持開放辦學、互利雙贏的校企合作方式,不斷創新辦學思路,充分利用行業辦學的優勢,挖掘行業資源,大力推動與行業企業的聯動互動。高職院校要結合自身的辦學特點,從地方經濟社會發展出發,從培養職業人才的需要出發,尤其應重視研究依托行業產業求發展問題,加強學校資源配置,使有限的資源發揮出倍增、放大的作用。同時,高職院校應積極主動地開發自身的吸引力,使企業增強對校企合作“互利互贏”的信心。與企業開展多方面廣泛的合作,積極幫助企業解決發展中遇到的問題,形成密切互動的關系,從而形成穩定的校企合作的關系。
南京鐵道職業技術學院與鐵道部安監司、上海鐵路局、南京地鐵公司等相關軌道交通企業充分發揮各自的優勢,建立了政、企、校多方合作建設投入機制。實訓基地包括高速鐵路、地鐵設備,高速鐵路設備采用具有國際領先水平的CTCS-2級列車運行控制系統等新設備,并預留升級為CTCS-3級列車運行控制系統接口。地鐵設備采用基于無線通信的列車控制系統(CBTC)及行車指揮系統(ATS)。
在實訓基地建設過程中,校企加強合作,逐步完善基地的教學、科研、培訓、職業技能鑒定、示范展示推廣“五位一體”功能。一是教學功能,職業教育中的實習或實訓,通常是在真實的職業環境中進行的。實訓基地可以為鐵道運輸、信號、通信、機車車輛、供電等專業進行理論實踐一體化教學,為多項技能實訓提供真實的實驗、實訓環境。二是科研功能,為軌道交通的科研單位及合作院校、企業在高速鐵路領域的科研開發提供試驗平臺和基礎條件,為工程實驗提供技術平臺。三是培訓功能,雙方共同建立軌道交通培訓學院,將軌道交通培訓學院建成企校雙方共同培訓、共擔就業、共鑄文化、共謀發展的辦學共同體,實行“融合管理、共享使用”的合作管理機制,填補國內高鐵培訓基地的空白,提升企業員工培訓質量和后備人才培養質量,滿足各路局技術培訓、高速鐵路新技術新設備技術培訓、上海鐵路局每年的技師培訓、鐵道部技師培訓以及未來海外客戶的培訓項目。四是職業鑒定功能,用作鐵路特有工種職業技能鑒定訓練和考試的基地。五是示范展示推廣功能,建成高速鐵路工程施工的示范線,成為軌道交通新產品新技術、新工藝、新設備、新材料的對外展示的平臺及推廣應用基地。
社會服務是高等教育教學和科研職能的延伸,學校的社會服務能力建設任重而道遠。高職院校要充分挖掘科研項目和社會服務項目中的育人功能,正確處理教學、科研與社會服務的關系,在學校的社會服務能力建設中,要根據各自學校的特點,加強科研、教學與社會服務之間的有機聯系,發揮自身優勢,服務注重實效,服務的內容和形式可以豐富多樣。在社會服務過程中求得生存、發展,增強學校總體實力。建立長期合作、互惠互利有效的校企合作關系,努力開創高職教育的新局面,為培養高質量的高端技能型人才,更好地服務行業、區域經濟發展做出應有的貢獻。
參考文獻:
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【關鍵詞】高速鐵路;綜合;視頻監控
【Keywords】high-speed railway; integrated; video surveillance
【中圖分類號】TP277 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)03-0116-02
1 引言
最近幾年,我國大面積的開展高速鐵路建設,以上海鐵路局為例,就已經有京滬、合寧、寧杭等高速鐵路客運專線建成,并且已經投入使用。在高速鐵路建設過程中,綜合視頻監控系統作為一項重要的監控手段投入使用,為高速鐵路運營安全提供了良好的監控條件。綜合視頻監控系統是建立在先進的視頻數字壓縮技術、高清技術以及IP傳輸方式上,是一種已經網絡化的視頻監控手段,具備數字化的特點,能夠為用戶提供實時監控視頻信息。系統中的視頻信息能夠實現管理與分發/轉發功能,極大地滿足了鐵路相關部門對視頻信息的需求。目前綜合視頻監控系統已經成為高速鐵路工程建設中必不可少的因素,并且它的作用還將越來越重要。
2 高速鐵路綜合視頻監控系統的業務需求
①有效對高速鐵路行車安全開展視頻監控,對機車整個線路行駛過程中進行全程監控,防止入侵、塌方及意外事故發生。從而實現突發事故提前預警并迅速采取措施,極大地保證了行車安全,為旅客出行提供安全保障。
②有效對弱電專業房屋開展視頻監控。高速鐵路系統中,弱電專業房屋主要包括通信基站直放站、信號中繼站等,區間弱電房屋基本都是無人值守區域,因此需要借助綜合視頻監控系統全面進行視頻監控。
③有效對強電專業房屋進行視頻監控。與弱電專業房屋一樣,高速鐵路系統中包括牽引變電所、開閉所、分區所、電力配電所等涉及的區域也都屬于無人值守區域,需要對其進行室內與室外全面進行視頻監控。
④有效對高速鐵路客運服務區域開展視頻監控。為了對客運服務區域進行監控,并且滿足用戶隨時可能產生調用查看相關監控視頻的需求,盡可能避免客站事故發生,需要對高速鐵路車站中存在客運服務的區域設置視頻監控點,開展視頻監控,以滿足客站全覆蓋實時監控。
⑤有效開展災害安全防護監控。高速鐵路屬于重點災害監控對象,其中又存在很多容易出現災害的區域,需要全面布局規劃,對容易產生災害的區域進行重點視頻監控。
⑥有效進行系統間對接,能夠進行不同數據的交換。借助程序編碼的方式,將在高速鐵路運行過程中出現的各種開關信息、具體設備的報警消息、不同區域中存在的門禁與安全防護警報等進行位置預設,自動進行關注點的對焦,把監控的視頻畫面自動的在終端監視器上進行視頻呈現,同時對視頻信息進行存儲。同時在整個網絡中通過網管對接,將監控系統與高速鐵路上的電力系統、環境檢測系統等進行對接,有效開展系統互動操作。
3 高速鐵路綜合視頻監控系統組成及網絡結構
3.1 視頻核心節點
核心節點主要是對收集到的視頻信息進行調度并與其他系統完成互動,但是無法對前端設備進行操作的權限,其主要包括認證授權單元、管理單元、數據分發及轉發單元、信令控制單元、接入網關單元、目錄服務單元、告警單元、地理信息服務單元、存儲單元和視頻分析單元等構成。
3.2 視頻區域節點
視頻區域節點是整個高速鐵路綜合視頻監控系統的中樞,對系統進行統一調度管理,單元構成與視頻核心節點板塊相似。
3.3 視頻接入節點
視頻接入節點可以細分為I類和II類,在具體的設備以及實現的功能上都有很大區別。I類視頻接入節點能夠完成對視頻的接入、分發與轉發功能,在視頻對接的基礎上進行智能分析,并完成視頻信息存儲,還能夠實現對前端采集點的云臺控制,主要由目服務單元、認證授權單元、告警單元、信令控制單元、管理單元、接入網關單元、存儲單元、數據分發及轉發單元、視頻分析單元等設備構成。II類視頻接入節點實現將分散的視頻采集點的視頻信息的接入與分發、儲存,能夠完成視頻內容分析,并進行分析單元的設置,主要包括視頻分析單元、存儲單元、數據分發及轉發單元等。
3.4 視頻匯集點
視頻匯集點是將所有的視頻通過編碼后完成匯集接入的板塊,是高速鐵路綜合視頻監控系統能否與其他系統對接的前提,主要包含VPU和VCA設備。
3.5 視頻采集點
視頻采集點的布局是視頻信息收集的關鍵,在進行采集點位置的設置時要堅持以滿足高速鐵路各部門實際業務需求為基本原則,以實現對高速鐵路行車安全、客運服務、安防等進行監控的目的。一般來說,視頻采集點板塊需要配備好攝像機與護罩、拾音器、視頻輔助光源、防雷器等設備。
3.6 視頻用戶終端
視頻用戶終端板塊涉及管理終端、監視終端以及顯示設備。其中的管理終端又分為針對用戶以及收集到的視頻資源的業務管理終端以及對設施網絡進行維護的設備管理終端。監視終端則是為用戶提供對收集到的視頻資料進行分析查看及完成后續處理板塊,還能夠在獲得一定的權限后開展針對攝像機的云臺控制。顯示設備主要包括監視器、投影器、顯示器等設備,主要是對收集到的視頻資料進行顯示。
3.7 承載網絡
高速鐵路綜合視頻監控系統中的承載網絡是建立在基礎網絡、視頻的收集網絡以及視頻用戶的接入網絡等網絡服務基礎上,實現視頻信息的發出以及具體指令信息傳輸等服務。
隨著我國在鐵路相關領域的技術投入越來越大,作為鐵路技術的重要組成部分,綜合視頻監控系統在我國高速鐵路運營中發揮的作用越來越大。不僅能夠有效配合行車調度工作,同時在高鐵運行安全、治安管理等層面的作用也不斷擴大??傊?,先進的技術都是需要做好前期的設計,配合以后期的運行維護工作,才能夠發揮其最大化作用。
【參考文獻】
1國內外鐵路客車及其空調系統的發展
中國鐵路擁有十分輝煌的過去。然而,隨著中國航空業的重組和大量高速公路的修建,航空運輸和長途公路運輸開始興起,到1996年,中國的公路客運量甚至超過了鐵路客運量。從1997年開始,中國鐵路開始進行全國性的鐵路提速。此后中國鐵路經過了幾次提速,到2003年客車最高運行時速已經達到了200公里以上。[1]
在國外,高速鐵路客車發展非常迅猛。例如,法國的高速鐵路技術是一種比較成熟的技術,高速鐵路(TGV)(TrainaGrandeVitesse法文超高速列車之意)已達到每小時513公里的實驗速度。而日本也正在開發"21世紀之星"高速列車,這種列車除時速達350公里的超高速外,在性能上較以往有大幅度的提高,還具有乘坐舒適和車內安靜的特點[2]。德國將磁懸浮列車作為未來的新型交通工具,幾年內這種列車最高時速將達到400公里。
國內外高速鐵路客車的發展告訴我們,鐵路即將進入一個高速時代。為適應鐵路高速化的要求,必須對現有的空調系統進行改進或提出新的空調理念。
2鐵路高速化對客車空調裝置提出的挑戰
與普通空調客車相比,高速空調客車無論是速度還是設計結構都有較大區別,因此只有針對高速客車的實際情況設計研制適宜的空氣調節系統,才能保證客車內達到所要求的空氣參數和空氣品質,為旅客提供舒適的旅行環境。
針對高速客車的運行特點對其空調系統提出了如下要求:
1)空調設備的安裝位置要求降低
高速客車由于其速度快(一般都在200km/h以上),為了保證行車的安全并且為了提高運行的平穩性,其輔助設備(包括空調系統)及車體重心位置必須降低,以利于整車重心的降低。
2)空調系統的運轉部件要求少
高速客車由于其停站間隔長,同時維護正常運營的人員少,因此必須保證其空氣調節系統具有較高的穩定性和可靠性,這就要求高速客車空氣調節系統的運轉部件盡可能減少,以降低事故率,易于維護管理。
3)空調裝置的安裝空間要求小
高速客車由于其獨特的設計結構(車體一般采用流線型優化設計),給其空氣調節系統設備預留的安裝空間較小,因此,只有針對其預留空間的結構特點設計研制合適的空氣調節系統,才能滿足車內的空氣參數設計要求。
4)空調系統的運行品質要求高
高速客車由于其速度快,車廂的氣密性高,車內人員較密集,同時客車運行時間比較長,因此對車內的空氣品質要求高,否則旅客極易產生疲勞、惡心、乏力等不適癥狀。
5)空調系統的調節性能要求好
高速客車中一般都將整個車廂分割為若干個小包間,要求每個包間內都能夠方便的單獨調節每個包間內的空氣參數,而且由于客車經過的地域室外參數差別較大,這就要求其空氣調節系統的調節性能好,以利于適應不同的工況要求。
6)空調系統的工作條件差
高速客車空調系統的空氣處理裝置置于野外高速行駛的運動載體上,經常處于不穩定的環境條件下工作,列車本身的振動和與車軌的撞擊會給其空調系統的運行帶來很大的負面影響。
綜合以上條件可以看出,高速客車對空調系統有較高的要求,因此,必須針對高速客車實際的運行工作條件研制設計相應的空氣調節系統。針對高速鐵路客車對空調系統的新的、更高的要求,本文提出了誘導空調系統在高速客車上應用。
3全空氣誘導空調系統在高速客車上的應用分析
按照誘導器內是否設置盤管,誘導空調系統可以分為兩種類別:“空氣-水”誘導器系統和全空氣誘導器系統?!翱諝猓闭T導器系統的一部分夏季室內冷負荷由空氣負擔,另一部分由水(通過二次盤管加熱或冷卻二次風)負擔。但是由于此種系統內部結構較復雜,一旦損壞維修量大,且占用空間大,同時需要一套單獨的水系統,所以不適于高速客車的要求。在高速客車上采用的是另一種誘導空調系統——全空氣誘導空調系統。
采用全空氣誘導空調系統時,車內所需的冷負荷全部由空氣(一次風)負擔。這種誘導器不帶二次冷卻盤管,實際是一個特殊的送風裝置,能夠誘導一定數量的室內空氣,達到增加送風量和減少送風溫差的作用,有時也可以在誘導器內部裝置電加熱器以適應室內負荷變動的需要。
全空氣誘導空調系統在客車上工作過程是:一次風(車外空氣經過處理由風機送入車內)進入到誘導器的靜壓箱,經噴嘴高速噴出。由于高速噴射氣流的引射作用使得車內的空氣(二次風)被誘導到誘導器中,在混合箱中與一次風充分混合,然后經出風口送入到車內[3]。
全空氣誘導空調系統特別適用于高速客車,與高速客車對空調系統的特殊要求相對照可以看出,全空氣誘導空調系統具有以下優點:
節省車廂內的空間
高速客車由于其獨特的設計結構,對于空間要求極為嚴格,空調占用的車廂空間應盡可能的小。由于誘導器系統空氣處理設備的送風量僅為一次風量,因而風量小,使得系統處理設備及風道截面也較小,與以往的集中式空調系統相比,較好的解決了風道安裝空間狹小的矛盾。且誘導器在車內布置靈活,能適應各種車型的需要。
2)提高車廂內的空氣品質及人體的舒適性
由于高速客車密閉性高,運行時間長,所以對車廂內的舒適性及空氣品質要求較高。而全空氣誘導空調系統送風溫差較小,送風量大,新風量充足,人體的舒適感和室內的空氣品質較高。另外,在軟硬座客車中,常用的頂送風空調系統氣流直接吹向旅客頭部,這樣,在冬季會使旅客感覺頭暈、不適,而夏季冷風先吹頭部也容易使人感冒。而誘導器通常安裝在客車車窗下部,不會對人體直吹,而且從送風口出來的氣流沿車窗貼附流動到車頂部,在橫斷面方向形成環流,使旅客居留區處于空氣的回流區內,大大提高了舒適度;并且由于新風量大,人體的舒適感也會明顯提高。而對于軟硬臥客車來講,由于一般是兩層或三層臥鋪,車內空間有限,如采用大風道通風系統,冷風會直接從頂部吹到上鋪旅客身上,人體的舒適感較差;而采用全空氣誘導空調系統,風道布置于車廂下部,而誘導器布置于車窗下部,不會造成直吹,這樣會大大提高車廂內人體的舒適度。
系統的穩定性與可靠性高
高速客車由于停站間隔較長,且由于列車高速行駛,工作條件惡劣,要求空調的穩定性與可靠性較高。誘導器空調系統的運轉部件遠遠少于其他空調系統,這對于穩定性與可靠性都要求很高的高速列車來講無疑是一個很大的優勢;而且由于系統需要處理的風量變少了,這樣,空氣處理設備的使用壽命會大大提高,同時也就降低了空氣處理設備的損壞率,為高速列車在惡劣工作環境下正常運行提供了保證。
4)設備安裝位置低
高速客車由于速度快,為了保證車身平穩及運行安全,要求車體的重心盡可能低。相比于頂置式空調系統來說,全空氣誘導空調系統采用下部送風,空調機組可以安裝在車下,且誘導器安裝于車廂下部,從而降低了車體重心。
5)系統適用范圍大,并可以單獨調節
鐵路客車由于經過的區域范圍大,外部環境差別非常明顯,因此要求空調系統能根據情況,及時調整。誘導空調系統可以在誘導器內裝置電加熱器以適應車內負荷變化的需要。當車內負荷變化時,可以通過開啟電加熱裝置進行適應調整,使得系統的工況調節范圍變大,更好的保證車內空氣參數。同時,在每個誘導器入口處可以設置錐形調節閥,以實現包間內系統的單獨調節[4]。
6)誘導器通常安裝于車窗下部,這樣,冬季由于熱風首先接觸玻璃窗,可以解決窗口由于溫度低而產生凝結水和結霜問題。
綜上所述可以看出,誘導空調系統是一種非常適用于高速鐵路客車的空調形式,但是,其也存在著一些缺點需要進行改進。
4高速鐵路客車誘導空調系統的改進
4.1誘導空調系統存在的缺點
雖然全空氣誘導空調系統非常適合于高速鐵路客車的要求,但是它還存在著以下缺點需要加以改進:
新風比大,風機壓頭高,致使系統的能量消耗大。
系統的噪聲較大,會造成噪聲污染,影響車內的舒適度。
春秋過渡季節無法充分利用室外新風,系統冷量消耗大。
4.2誘導空調系統的改進措施
針對以上存在的缺點,可以采用以下措施加以克服:
集中排風,設置能量回收裝置
根據文獻[5],可以設置集中排風裝置,并在排風與新風管道系統設置全熱交換器,以利于回收排風冷量,降低系統能量消耗。
采取消聲措施,降低系統噪聲
為了降低系統噪聲,在風機的出口管路設置消聲靜壓箱,以降低風機噪聲;在誘導器內部的靜壓箱內壁以及混合箱內壁貼高頻吸聲材料,以消除噴射噪聲。由于誘導器噪聲主要是由于噴嘴氣流速度太大而引起噪聲,因此可以通過增加噴嘴數量,增大噴嘴面積,降低噴嘴的氣流速度來降低噴嘴噴射噪聲。
設置旁通風道,充分利用自然冷量
為了在春秋季節充分利用室外新風,可以在空調包間的送風支管上設置旁通風道,使過渡季節的室外新風不經過靜壓箱和噴嘴而直接進入室內,這樣,既節約了冷量,又提高了空氣品質。
5結語
本文對誘導器的基本原理及特點進行了簡單介紹,針對高速鐵路客車進行了全空氣誘導空調系統的適用性分析,并對其某些缺點采取了改進措施。誘導空調系統在高速列車上的應用目前在國內尚無研究,而在國外已經進行了多項研究并部分投入使用。隨著我國高速鐵路客車的發展,誘導空調系統由于其對高速客車的良好適用性定將漸受重視。
參考文獻:
1俞展猷.國外高速列車發展簡述與我國提速列車試驗的回顧,鐵道機車車輛,1999,(3):1~6
2郭榮生.國外高速旅客列車發展概況,國外鐵道車輛,1991,(1):7~11
1 國內外鐵路客車及其空調系統的發展
中國鐵路擁有十分輝煌的過去。然而,隨著中國航空業的重組和大量高速公路的修建,航空運輸和長途公路運輸開始興起,到1996年,中國的公路客運量甚至超過了鐵路客運量。從1997年開始,中國鐵路開始進行全國性的鐵路提速。此后中國鐵路經過了幾次提速,到2003年客車最高運行時速已經達到了200公里以上。[1]
在國外,高速鐵路客車發展非常迅猛。例如,法國的高速鐵路技術是一種比較成熟的技術,高速鐵路(TGV)(Train a Grande Vitesse 法文超高速列車之意)已達到每小時513公里的實驗速度。而日本也正在開發"21世紀之星"高速列車,這種列車除時速達350公里的超高速外,在性能上較以往有大幅度的提高,還具有乘坐舒適和車內安靜的特點[2]。德國將磁懸浮列車作為未來的新型交通工具,幾年內這種列車最高時速將達到400公里。
國內外高速鐵路客車的發展告訴我們,鐵路即將進入一個高速時代。為適應鐵路高速化的要求,必須對現有的空調系統進行改進或提出新的空調理念。
2 鐵路高速化對客車空調裝置提出的挑戰
與普通空調客車相比,高速空調客車無論是速度還是設計結構都有較大區別,因此只有針對高速客車的實際情況設計研制適宜的空氣調節系統,才能保證客車內達到所要求的空氣參數和空氣品質,為旅客提供舒適的旅行環境。
針對高速客車的運行特點對其空調系統提出了如下要求:
1)空調設備的安裝位置要求降低
高速客車由于其速度快(一般都在200km/h以上),為了保證行車的安全并且為了提高運行的平穩性,其輔助設備(包括空調系統)及車體重心位置必須降低,以利于整車重心的降低。
2)空調系統的運轉部件要求少
高速客車由于其停站間隔長,同時維護正常運營的人員少,因此必須保證其空氣調節系統具有較高的穩定性和可靠性,這就要求高速客車空氣調節系統的運轉部件盡可能減少,以降低事故率,易于維護管理。
3)空調裝置的安裝空間要求小
高速客車由于其獨特的設計結構(車體一般采用流線型優化設計),給其空氣調節系統設備預留的安裝空間較小,因此,只有針對其預留空間的結構特點設計研制合適的空氣調節系統,才能滿足車內的空氣參數設計要求。
4)空調系統的運行品質要求高
高速客車由于其速度快,車廂的氣密性高,車內人員較密集,同時客車運行時間比較長,因此對車內的空氣品質要求高,否則旅客極易產生疲勞、惡心、乏力等不適癥狀。
5)空調系統的調節性能要求好
高速客車中一般都將整個車廂分割為若干個小包間,要求每個包間內都能夠方便的單獨調節每個包間內的空氣參數,而且由于客車經過的地域室外參數差別較大,這就要求其空氣調節系統的調節性能好,以利于適應不同的工況要求。
6)空調系統的工作條件差
高速客車空調系統的空氣處理裝置置于野外高速行駛的運動載體上,經常處于不穩定的環境條件下工作,列車本身的振動和與車軌的撞擊會給其空調系統的運行帶來很大的負面影響。
綜合以上條件可以看出,高速客車對空調系統有較高的要求,因此,必須針對高速客車實際的運行工作條件研制設計相應的空氣調節系統。針對高速鐵路客車對空調系統的新的、更高的要求,本文提出了誘導空調系統在高速客車上應用。
3 全空氣誘導空調系統在高速客車上的應用分析
按照誘導器內是否設置盤管,誘導空調系統可以分為兩種類別:“空氣-水”誘導器系統和全空氣誘導器系統?!翱諝猓闭T導器系統的一部分夏季室內冷負荷由空氣負擔,另一部分由水(通過二次盤管加熱或冷卻二次風)負擔。但是由于此種系統內部結構較復雜,一旦損壞維修量大,且占用空間大,同時需要一套單獨的水系統,所以不適于高速客車的要求。在高速客車上采用的是另一種誘導空調系統——全空氣誘導空調系統。
采用全空氣誘導空調系統時,車內所需的冷負荷全部由空氣(一次風)負擔。這種誘導器不帶二次冷卻盤管,實際是一個特殊的送風裝置,能夠誘導一定數量的室內空氣,達到增加送風量和減少送風溫差的作用,有時也可以在誘導器內部裝置電加熱器以適應室內負荷變動的需要。
全空氣誘導空調系統在客車上工作過程是:一次風(車外空氣經過處理由風機送入車內)進入到誘導器的靜壓箱,經噴嘴高速噴出。由于高速噴射氣流的引射作用使得車內的空氣(二次風)被誘導到誘導器中,在混合箱中與一次風充分混合,然后經出風口送入到車內[3]。
全空氣誘導空調系統特別適用于高速客車,與高速客車對空調系統的特殊要求相對照可以看出,全空氣誘導空調系統具有以下優點:
節省車廂內的空間 高速客車由于其獨特的設計結構,對于空間要求極為嚴格,空調占用的車廂空間應盡可能的小。由于誘導器系統空氣處理設備的送風量僅為一次風量,因而風量小,使得系統處理設備及風道截面也較小,與以往的集中式空調系統相比,較好的解決了風道安裝空間狹小的矛盾。且誘導器在車內布置靈活,能適應各種車型的需要。
2)提高車廂內的空氣品質及人體的舒適性
由于高速客車密閉性高,運行時間長,所以對車廂內的舒適性及空氣品質要求較高。而全空氣誘導空調系統送風溫差較小,送風量大,新風量充足,人體的舒適感和室內的空氣品質較高。另外,在軟硬座客車中,常用的頂送風空調系統氣流直接吹向旅客頭部,這樣,在冬季會使旅客感覺頭暈、不適,而夏季冷風先吹頭部也容易使人感冒。而誘導器通常安裝在客車車窗下部,不會對人體直吹,而且從送風口出來的氣流沿車窗貼附流動到車頂部,在橫斷面方向形成環流,使旅客居留區處于空氣的回流區內,大大提高了舒適度;并且由于新風量大,人體的舒適感也會明顯提高。而對于軟硬臥客車來講,由于一般是兩層或三層臥鋪,車內空間有限,如采用大風道通風系統,冷風會直接從頂部吹到上鋪旅客身上,人體的舒適感較差;而采用全空氣誘導空調系統,風道布置于車廂下部,而誘導器布置于車窗下部,不會造成直吹,這樣會大大提高車廂內人體的舒適度。
系統的穩定性與可靠性高 高速客車由于停站間隔較長,且由于列車高速行駛,工作條件惡劣,要求空調的穩定性與可靠性較高。誘導器空調系統的運轉部件遠遠少于其他空調系統,這對于穩定性與可靠性都要求很高的高速列車來講無疑是一個很大的優勢;而且由于系統需要處理的風量變少了,這樣,空氣處理設備的使用壽命會大大提高,同時也就降低了空氣處理設備的損壞率,為高速列車在惡劣工作環境下正常運行提供了保證。
轉貼于 4)設備安裝位置低
高速客車由于速度快,為了保證車身平穩及運行安全,要求車體的重心盡可能低。相比于頂置式空調系統來說,全空氣誘導空調系統采用下部送風,空調機組可以安裝在車下,且誘導器安裝于車廂下部,從而降低了車體重心。
5)系統適用范圍大,并可以單獨調節
鐵路客車由于經過的區域范圍大,外部環境差別非常明顯,因此要求空調系統能根據情況,及時調整。誘導空調系統可以在誘導器內裝置電加熱器以適應車內負荷變化的需要。當車內負荷變化時,可以通過開啟電加熱裝置進行適應調整,使得系統的工況調節范圍變大,更好的保證車內空氣參數。同時,在每個誘導器入口處可以設置錐形調節閥,以實現包間內系統的單獨調節[4]。
6)誘導器通常安裝于車窗下部,這樣,冬季由于熱風首先接觸玻璃窗,可以解決窗口由于溫度低而產生凝結水和結霜問題。
綜上所述可以看出,誘導空調系統是一種非常適用于高速鐵路客車的空調形式,但是,其也存在著一些缺點需要進行改進。
4 高速鐵路客車誘導空調系統的改進
4.1誘導空調系統存在的缺點
雖然全空氣誘導空調系統非常適合于高速鐵路客車的要求,但是它還存在著以下缺點需要加以改進:
新風比大,風機壓頭高,致使系統的能量消耗大。 系統的噪聲較大,會造成噪聲污染,影響車內的舒適度。 春秋過渡季節無法充分利用室外新風,系統冷量消耗大。 4.2誘導空調系統的改進措施
針對以上存在的缺點,可以采用以下措施加以克服:
集中排風,設置能量回收裝置 根據文獻[5],可以設置集中排風裝置,并在排風與新風管道系統設置全熱交換器,以利于回收排風冷量,降低系統能量消耗。
采取消聲措施,降低系統噪聲 為了降低系統噪聲,在風機的出口管路設置消聲靜壓箱,以降低風機噪聲;在誘導器內部的靜壓箱內壁以及混合箱內壁貼高頻吸聲材料,以消除噴射噪聲。由于誘導器噪聲主要是由于噴嘴氣流速度太大而引起噪聲,因此可以通過增加噴嘴數量,增大噴嘴面積,降低噴嘴的氣流速度來降低噴嘴噴射噪聲。
設置旁通風道,充分利用自然冷量 為了在春秋季節充分利用室外新風,可以在空調包間的送風支管上設置旁通風道,使過渡季節的室外新風不經過靜壓箱和噴嘴而直接進入室內,這樣,既節約了冷量,又提高了空氣品質。
5 結語
本文對誘導器的基本原理及特點進行了簡單介紹,針對高速鐵路客車進行了全空氣誘導空調系統的適用性分析,并對其某些缺點采取了改進措施。誘導空調系統在高速列車上的應用目前在國內尚無研究,而在國外已經進行了多項研究并部分投入使用。隨著我國高速鐵路客車的發展,誘導空調系統由于其對高速客車的良好適用性定將漸受重視。
參考文獻
1 俞展猷. 國外高速列車發展簡述與我國提速列車試驗的回顧, 鐵道機車車輛, 1999,(3):1~6
2 郭榮生. 國外高速旅客列車發展概況,國外鐵道車輛,1991,(1):7~11
3 趙榮義范存養等. 空氣調節(第三版),中國建筑工業出版社,1994
由于當前國內外盛行的隧道圍巖分級,大多僅適用于長度及埋深較小或勘探工程量很多、或開挖有導洞等條件的圍巖分級。我國多年的勘探設計資料表明,在勘察階段,其工程量是比較少的,特別是深埋長大隧道,即或有較多的勘探工程量,但與埋深和長度相比較,其控制程度遠不如一般的地下洞室,仍是很有限的。在此情況下,如何做好深埋長大隧道的圍巖分級、評價是相當關鍵的。為此,必須對隧道全線工程地質條件做全面、深入的了解,進而尋求一些新的方法去獲得巖石的RQD值、結構面狀態、巖體完整性等資料。
另外,高速鐵路隧道與其他隧道相比有各自的特點。水電隧洞雖然規模大,但勘探工作十分詳細,而且其位置本身就是選地質構造、地層巖性相對優良的地區。鐵路因為展線的需要則有時不得不穿越地質條件很差的地段。所以,在施工過程中因圍巖級別的諸多問題(如設計中確定圍巖級別與實際圍巖級別的差異、按照規范確定的圍巖級別進行支護仍然滿足不了要求等)而往往延誤工期,提高工程造價甚至發生工程事故。作者參與了正在建設的云桂高鐵(昆明到南寧高速鐵路)的施工,在施工中最為棘手的問題就是前期勘察設計階段對隧道地質情況了解不全面,導致工程進度困難、造價調整、事故頻發、高頻率的設計變更等諸多問題。
因此,根據高速鐵路隧道的特點盡快建立有效的圍巖分級方法已成為廣大高鐵建設者的強烈愿望,也成為高鐵工程地質研究急需解決的課題。我認為,所謂有效的圍巖分級就是技術上可行,能充分利用勘察設計、施工階段的工作信息,逐步由粗到細的一種分級,并能立即用于指導施工的分級。本論文就是沿著上述思路開展研究工作的。
1 基于TSP探測成果的圍巖分級
根據設計階段的地質勘察工作成果可以對隧道的圍巖進行分級,這一分級結果對于指導設計和招標、投標均能起到一定的作用。但是,由于勘察工作的現場調查是在地表進行的,對隧道的圍巖分級帶有很大的推測性;鉆探雖然深達隧道位置,但鉆孔數量有限;物探雖然也是進行深部探測,但難以對圍巖的頻繁變化做出較為準確的探測;這種分級的準確性和精度都難以保證,而地質條件本身的復雜性又使其更為困難。所以,更靠近隧道的、更為準確的分級就成為隧道設計、施工人員的迫切需要。
TSP和其它反射地震波方法一樣,采用了回聲測量原理。根據對TSP探測資料的解釋,每次可得到掌子面前方150m左右的范圍內圍巖的地質狀況,并由巖性變化、巖體中富水性強弱程度和換算出的圍巖力學,參數按照《鐵路隧道設計規范》進行圍巖分級。根據TSP探測結果所得的圍巖分級結果這與勘察階段的圍巖分級結果基本一致。但是,根據TSP探測的圍巖分級與勘察階段的圍巖分級相比,又有一定的差別,表現在各類圍巖的距離較短,顯然更為精確,將其直接應用于指導設計和施工更為可靠。另外,同一級圍巖中包括了不同的軟硬程度的巖石,或者巖性類似,但富水情況不同,這顯然更為接近圍巖實際,使設計和施工人員有了更為可靠的依據,也為施工過程中的變更設計提供了極有價值的資料。
2 基于超期水平鉆孔的圍巖分級
利用超前鉆孔確定掌子面前方圍巖級別主要是依據鉆速的快慢機鉆孔中回水的顏色來判斷前方掌子面圍巖的巖性、構造及巖石的破碎程度,進而判斷圍巖級別。其工作程序是,首先對掌子面圍巖特征進行描述,作掌子面地質素描圖,然后進行鉆探,在鉆進過程中記錄鉆進速度、回水的顏色、從鉆孔沖出的巖石顆粒大小等,最后對這些資料進行整理分析,確定圍巖級別。在被鉆的圍巖開挖過程中對圍巖進行詳細描述,并作開挖面地質素描圖,一方面為了驗證分級結果,另一方面,為后續的圍巖分級積累經驗。當然,由于目前還沒有根據鉆進資料進行圍巖分級的定量指標體系,所以,根據我們的經驗,這種分級應該是在一個隧道掘進過程中,特別是在掘進初期就不斷總結完善十分重要。實踐證明,在掘進到幾十米后即可通過信息反饋總結出一些規律。
從云南山區多座隧道的圍巖分級實例發現,不同級別的圍巖在鉆進過程中表現出不同的特征,這些特征就是區分圍巖級別的依據。通過觀察總結,對于鉆進工程中的現象得出如下認識:
(1)鉆進正常表明圍巖節理少,巖體完整;卡鉆表明圍巖破碎,往往是幾組節理交匯的反映,而且顯示節理較為密集;吃鉆表明是從堅硬巖層突然進入軟弱巖層,而且軟弱巖層一般出露寬度大于20cm。
(2)鉆進過程中流出的液體顏色是巖性的反映。
(3)從鉆孔中沖出的巖粉粗表明巖石軟弱或破碎,巖粉細表明巖石堅硬或完整。
(4)從鉆孔中流出的水流量越大,表明巖體中裂隙越發育。
(5)鉆進速度快表明巖石軟弱,鉆進速度慢表明巖石堅硬,但對因裂隙發育而出現的卡鉆現象或巖石軟弱出現吃鉆現象的情況需區別分析。鉆速忽快忽慢表明圍巖變化頻繁。由于對于指導施工來說圍巖級別不宜變化頻繁,特別是不宜在1~2m左右變化,所以,根據鉆速變化進行圍巖分級時必須結合其他現象綜合考慮。
3 基于監控量測資料的圍巖分級
雖然已經有不少的研究者已經提到應用監控量測資料進行判斷圍巖性質,進而確定下一工序的支護參數,但截至目前還沒有一個判斷標準,甚至用哪些指標來判斷也沒有形成統一的認識。而應用監控量測數據進行圍巖分級則一方面開展的較少,另一方面研究程度更低。
總所周知,圍巖級別不同,隧道開挖后圍巖的松動范圍大小不同,圍巖應力調整時間的長短不同,圍巖施加在襯砌上的荷載(特別是施加在初期支護上的荷載)大小也不同。所以,根據以上認識,通過對圍巖與初期支護直接的接觸壓力的分析,我們提出以圍巖與初期支護直接的接觸壓力趨于穩定的時間(d)、圍巖與初期支護直接的接觸壓力變化速率(MPa/d)(監控量測數據穩定之前)兩個指標作為圍巖分級的依據。
綜上所述,高速鐵路隧道圍巖分級雖然已經進行了很多的研究工作,然而,研究工作是沒有止境的,有些問題,限于資料不足,加之作者才學疏淺,目前尚無力進行研究,即使本論文討論的問題,也難免有不盡人意之處,因此,作者懇切希望得到師友們的批評指正。