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地下工程穿越快速铁路的创新技术及其应用

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登记号:G20172740

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:隧道工程;路基工程;桥涵工程;

关键词: 铁路 盾构法 地下穿越 系统动力学 棚架法

绿色分类:清洁交通;

发布者:管理人员

发布时间:2014-01-31

  • 基本信息
成果名称: 地下工程穿越快速铁路的创新技术及其应用
成果登记号: G20172740 学科分类: 隧道工程;路基工程;桥涵工程;
绿色分类: 清洁交通; 项目关键词: 铁路  盾构法  地下穿越  系统动力学  棚架法
推荐单位:

同济大学

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看
本项目属交通运输工程领域。随着交通基础设施建设的快速发展,大量道路、轨道交通等工程需地下穿越既有快速铁路干线。快速铁路对轨面平顺性要求极高,这就需要下穿铁路施工变形量值极小,传统技术难以实现;尤其是在地质条件极软弱、高铁网络最密集、铁路运输最繁忙的长三角地区开展下穿铁路施工,更是国际工程界的一大难题。为此,亟需攻克复杂环境和列车快速运行时下穿铁路施工轨道毫米级变形预测、控制以及高精度监测等科学技术难题,在此基础上,建立一套对铁路干扰极小、不影响列车安全和正点运行的下穿铁路工程新的建造技术和安全保障体系。 通过多项国家和省部级研究计划,历经十余年、并全面参与长三角地区的下穿铁路科研和实践,取得了以下创新成果: 1.率先构建了下穿铁路工程系统动力学设计理论和计算方法。针对缺乏以列车运行安全为目标的下穿铁路设计方法,提出了车-轨-路(桥)-下穿工程“四要素”耦合系统动力学分析理论,建立了满足行车、下穿工程施工以及结构服役共同安全的设计控制方法,并获得下穿施工变形这一关键量的高精度计算方法。实现了下穿铁路工程设计从单一结构分析到系统安全分析、从拟静力到系统动力设计方法的跨越,丰富了车辆-轨道耦合动力学理论。 2.研发出下穿铁路施工小变形控制方法和智能化、精细化施工技术。针对传统下穿铁路施工变形大,提出了“棚架法”小变形浅埋下穿铁路,首次研制了长管棚穿越铁路的智能化导向和定位装置系统,并研发了小变形施工工艺;提出了盾构下穿铁路的分区加固、刚柔复合等变形阻隔技术,开发了盾构施工智能化平衡控制系统,形成了小变形掘进技术。实现了下穿铁路施工变形从厘米级减小到毫米级的突破,克服了传统下穿铁路方法需要对列车速度、以及隧道埋深、跨度、穿越距离限制的缺陷。 3.研发了轮轨作用环境干扰下轨道高精度测量与实时监控预警技术。针对轮轨作用环境影响轨道变形监测结果的可靠性,提出了下穿施工轨道变形高精度监测网建立原则和误差控制方法,首次建立了轮轨振动、温度和湿度等干扰过滤方法并研制了软件,实现了亚毫米级高精度监测;开发了下穿施工变形远程传输、实时监控预警、多方联动响应的信息管理平台。实现了预警即时响应。 成果获授权发明专利16项、实用新型专利19项、软件著作权3项、国家级工法2项、省部级工法3项,出版专著1部,培养硕博士20余名。发表论文50余篇,1篇论文入选“中国精品科技期刊顶尖学术论文”。 成果整体达到国际先进水平,其中多项关键技术处于国际领先,推广应用到全国百余项工程,创造了国际工程领域多项纪录,实现了不限速、长距离、大跨度、超浅埋下穿快速繁忙铁路干线,多位院士认为“在下穿铁路领域取得了多项突破,对保障列车的安全、正点运行极具现实意义”,受国家铁路局委托主持编制全国《公路与市政工程下穿高速铁路工程技术规程》。近三年累计新增产值56.8亿元,新增利润5.7亿元,新增税收2.2亿元,取得了显著的社会经济效益。
姓名: 程克宇 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: chengky@tongji.edu.cn
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