雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法。本發(fā)明采用現(xiàn)場試驗、數(shù)據(jù)采集分析和數(shù)學模型建立，獲得了滿足不同軸重條件下單洞雙線重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)不同深度的重載列車荷載，該方法也充分反映了重載列車對重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)的動力影響。本發(fā)明提供了目前重載列車荷載在隧道底部結(jié)構(gòu)豎向傳遞過程中不同深度的獲得方法，而且對重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了科學依據(jù)，最大可能地實現(xiàn)了經(jīng)濟、合理、高效。
【專利說明】
雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于鐵路工程設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于重載鐵路隧道設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別 涉及重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)建設(shè)設(shè)計技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 世界范圍內(nèi)的貨物列車重載運輸技術(shù)發(fā)展十分迅速，重載鐵路隧道中重載列車荷 載豎向的衰減規(guī)律成為重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。因此重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)的 荷載信息獲得逐漸受到相關(guān)研究學者、設(shè)計人員及施工人員的高度重視。目前，我國重載鐵 路隧道病害主要集中在底部結(jié)構(gòu)，主要原因是由于重載列車長期大軸重的碾壓，而獲得底 部結(jié)構(gòu)中重載列車荷載的傳遞規(guī)律、荷載信息成為重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)和關(guān) 鍵。
[0003] 根據(jù)國際重載運輸協(xié)會（International Heavy Haul Association，IHHA)2005年 修訂的重載鐵路標準，滿足以下三條標準中的至少兩條才能稱為重載鐵路，即：1)重載列車 牽引重量至少達到8000t;2)軸重(或計劃軸重)為27t及以上;3)在至少150km線路區(qū)段上年 運量超過4000萬t。
[0004] 目前，國內(nèi)外相關(guān)研究學者研究的重載列車荷載豎向傳遞規(guī)律主要集中在路基、 基床結(jié)構(gòu)，對于重載列車荷載在底部結(jié)構(gòu)包括道床、仰拱填充、仰拱結(jié)構(gòu)中的傳遞規(guī)律即荷 載獲得方法研究較少，且我國重載鐵路設(shè)計規(guī)范尚未正式頒布實施，重載鐵路隧道底部結(jié) 構(gòu)通用圖仍處于編制階段。這對重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)設(shè)計造成了較大的困難，對其施工 設(shè)計的合理性和安全可靠性將產(chǎn)生重大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開了一種雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得 方法。本發(fā)明要解決的問題是提供一種雙線鐵路隧道重載線路中心、重載線路軌道下方和 普通線路軌道下方的重載列車豎向荷載信息的獲得方法，為重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)設(shè)計提 供科學依據(jù)，以保證重載鐵路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計合理和安全。
[0006] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007]雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于包括以下方法步驟：
[0008] 步驟一、獲得雙線重載鐵路隧道設(shè)計參數(shù)、重載列車線路位置和列車參數(shù)，至少包 括通過列車的軸重數(shù)據(jù)；
[0009] 步驟二、獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)；
[0010] 步驟三、根據(jù)各分層豎向深度與相應的列車荷載增量數(shù)據(jù)根據(jù)最小二乘法擬合得 到不同軸重下的列車荷載計算方式為:y = ax3+bx2+cx+d，其中：x為豎向深度，單位m;y為相 應深度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa;
[0011] 步驟四、根據(jù)不同軸重下的列車荷載增量數(shù)據(jù)根據(jù)最小二乘法擬合得到a、b、c、d 與軸重的關(guān)系并代入步驟三的計算式得到雙線鐵路隧道底部豎向荷載增量與豎向深度和 3 /、必 ' 軸重的計算式;P-f其中:An和Β?為擬合得到的系數(shù)，r為軸重，單位t。 ?γ*4 \：tv*4 ^
[0012] 所述獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)至少包括圍巖 表面、仰拱表面、仰拱填充表面、道床表面在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)。
[0013] 本發(fā)明獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)方法之一是 通過現(xiàn)場激振試驗獲得，包括：
[0014] (1)根據(jù)工程情況編制試驗方案，擬定三種列車模擬軸重25t、27t和30t試驗工況； [0015] (2)根據(jù)模擬軸重需求，選用合適的動力試驗系統(tǒng)進行動力加載，通過不同偏心快 組合配合激振頻率f輸出高幅變化的激振力，以實現(xiàn)不同軸重的列車荷載模擬：
[0016] 軸重：30t，配重組合為:B-05，頻率：14Hz;
[0017] 軸重:27t，配重組合為:B-03，頻率:9Hz;
[0018] 軸重:25t，配重組合為:B-02，頻率：11Hz;
[0019] (3)動力試驗激振設(shè)備直接置于試驗斷面軌枕上對基底結(jié)構(gòu)動力加載。
[0020] 上述配重組合B-05是275861^，配重組合8-03是254101^，配重組合8-02是 23422kg。
[0021]本發(fā)明獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)另一種方法 是通過在不同測點埋設(shè)光纖光柵土壓力傳感器獲得，包括：
[0022]將不同測點的土壓力傳感器進行熔接組網(wǎng)，主光纜接入光纖光柵解調(diào)儀后利用軟 件實時進行光纖光柵波長的采集;根據(jù)光線光柵土壓力傳感器的動態(tài)波長，采用波長與接 觸壓力的關(guān)系計算得到各測點的接觸壓力增量；
[0023] 或，選用振弦式傳感器，將所有振弦式土壓力傳感器接入一臺振弦式數(shù)據(jù)采集儀 進行數(shù)據(jù)的讀取和記錄。
[0024] 計算方法是利用下列計算式得到列車荷載的附加增量：
[0025] Ρ=(λ-λ〇)/Κ- ΔΤΧΚτ
[0026]其中：Ρ為接觸壓力，單位kPa;λ為測量波長，單位mm;λ〇為零點波長單位mm;Κ為壓 力系數(shù)，單位nm/kPa; Δ T為溫差，單位。C ; Κτ為溫度修正系數(shù)，單位kPa/°C。
[0027]本發(fā)明雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息可以是重載線路中心荷載信息、重載線路 軌道荷載信息、普通線路軌道荷載信息。
[0028]其中，重載線路中心荷載信息是：
[0029] y = (2.857x3-6.873x2+3.687x+0.56)r2+(-156.297x 3+373.413x2-204.807x-19.32)1+(2080.913-4907.91 2+2654.41+228.8);其中4為豎向深度，單位111#為軸重，單位 t;y為相應深度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa。
[0030] 重載線路軌道信息是：
[0031 ] y = (0 · 297χ3-1 · 057χ2+0 · 307χ+1 · 117)r2+(-22 · 377χ3+77 · 797χ2-38 · 847x-49 · 317) r+(316.0x3-1095.9x2+572.9x+638.5);其中，x為豎向深度，單位m;r為軸重，單位t;y為相應 深度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa。
[0032] 普通線路軌道信息是：
[0033] y = (0.363x3-1 .153x2+l. 147χ-〇. 35)r2+(-19.743χ3+62.573χ2-62.027χ+19.65)r+ (253.6x3-806.4x2+789.3x-244.1);其中，x為豎向深度，單位m; r為軸重，單位t; y為相應深 度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa。
[0034]本發(fā)明根據(jù)雙線重載鐵路的設(shè)計參數(shù)，選擇在雙線重載鐵路隧道重載線路中心， 重載線路軌道下方和普通線路軌道下方底部結(jié)構(gòu)中由上至下在道床表面、仰拱填充表面、 仰拱表面、圍巖表面相應位置進行了光纖光柵土壓力傳感器的埋設(shè)。
[0035]利用現(xiàn)場試驗，模擬了 25t、27t、30t三種軸重的重載列車在道床結(jié)構(gòu)上的作用。
[0036] 在試驗過程中對底部結(jié)構(gòu)不同位置的的光纖光柵土壓力傳感器動態(tài)波長進行采 集和記錄。
[0037] 根據(jù)傳感器相對應的計算公式，對采集得到的波長進行處理分析，包括重載線路 中心位置，重載線路軌道位置和普通線路軌道位置的各測點因列車荷載而發(fā)生的波長變 化。包括道床表面(深度〇m)，仰拱填充表面(深度0.3m)，仰拱表面(重載線路中心深度1.5m， 重載線路軌道深度1.8m，普通線路軌道深度1.4m)，圍巖表面(重載線路中心深度1.8m，重載 線路軌道深度2.1m，普通線路軌道深度1.7m)最終得到相應測點的重載列車荷載附加增量。
[0038] 根據(jù)上述計算結(jié)果，確定三個特征豎向位置上，列車荷載附加增量與豎向深度的 數(shù)學關(guān)系為三次多項式y(tǒng) = ax3+bx2+cx+d。
[0039] 在得到上述三次多項式的基礎(chǔ)上對各自的系數(shù)a、b、c、d與軸重進行擬合得到a~d 的軸重表達式，將a~d分別帶入原有的三次多項式中即可得到不同豎向位置上，不同軸重 條件下重載列車荷載的獲得方法。
[0040] 本發(fā)明的有益效果，本發(fā)明采用現(xiàn)場試驗、數(shù)據(jù)采集分析和數(shù)學模型建立，獲得了 滿足不同軸重條件下單洞雙線重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)不同深度的重載列車荷載，該方法也 充分反映了重載列車對重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)的動力影響。本發(fā)明提供了目前重載列車荷 載在隧道底部結(jié)構(gòu)豎向傳遞過程中不同深度的獲得方法，而且對重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)的 設(shè)計提供了科學依據(jù)，最大可能地實現(xiàn)了經(jīng)濟、合理、高效。
【附圖說明】
[0041] 圖1是雙線鐵路隧道斷面示意圖；
[0042]圖2是重載鐵路隧道三個特征豎向位置；
[0043] 圖中，1是重載線路線路中心，2是重載線路軌道位置，3是普通線路軌道位置
[0044] 圖3是重載鐵路隧道底部結(jié)構(gòu)光纖光柵土壓力傳感器埋設(shè)位置；
[0045] 圖中，21是道床表面測點位置;22是仰拱填充表面測點位置;23是仰拱表面測點位 置;24是圍巖表面測點位置；
[0046] 圖4是25t軸重下重載線路中心重載列車荷載變化曲線；
[0047]圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0048] 圖5是27t軸重下重載線路中心重載列車荷載變化曲線；
[0049] 圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0050] 圖6是30t軸重下重載線路中心重載列車荷載變化曲線；
[0051 ]圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0052] 圖7是25t軸重下重載線路軌道重載列車荷載變化曲線；
[0053] 圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0054] 圖8是27t軸重下重載線路軌道重載列車荷載變化曲線；
[0055] 圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0056] 圖9是30t軸重下重載線路軌道重載列車荷載變化曲線；
[0057] 圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0058] 圖10是25t軸重下普通線路中心重載列車荷載變化曲線；
[0059] 圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0060] 圖11是27t軸重下普通線路中心重載列車荷載變化曲線；
[0061 ]圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0062]圖12是30t軸重下普通線路中心重載列車荷載變化曲線；
[0063]圖中，橫坐標X是豎向深度，單位:m;縱坐標y是列車荷載增量，單位:kPa;
[0064] 圖13是重載線路中心系數(shù)a與軸重的關(guān)系曲線；
[0065] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是a的數(shù)值；
[0066] 圖14是重載線路中心系數(shù)b與軸重的關(guān)系曲線；
[0067] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是b的數(shù)值；
[0068] 圖15是重載線路中心系數(shù)c與軸重的關(guān)系曲線；
[0069] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是c的數(shù)值；
[0070] 圖16是重載線路中心系數(shù)d與軸重的關(guān)系曲線；
[0071] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是d的數(shù)值；
[0072] 圖17是重載線路軌道系數(shù)a與軸重的關(guān)系曲線；
[0073] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是a的數(shù)值；
[0074] 圖18是重載線路軌道系數(shù)b與軸重的關(guān)系曲線；
[0075] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是b的數(shù)值；
[0076] 圖19是重載線路軌道系數(shù)c與軸重的關(guān)系曲線；
[0077]圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是c的數(shù)值；
[0078]圖20是重載線路軌道系數(shù)d與軸重的關(guān)系曲線；
[0079] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是d的數(shù)值；
[0080] 圖21是普通線路軌道系數(shù)a與軸重的關(guān)系曲線；
[0081] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是a的數(shù)值；
[0082] 圖22是普通線路軌道系數(shù)b與軸重的關(guān)系曲線；
[0083] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是b的數(shù)值；
[0084] 圖23是普通線路軌道系數(shù)c與軸重的關(guān)系曲線；
[0085] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是c的數(shù)值；
[0086]圖24是普通線路軌道系數(shù)d與軸重的關(guān)系曲線；
[0087] 圖中，橫坐標X表示列車軸重，單位:t;縱向標y是d的數(shù)值。
【具體實施方式】
[0088] 下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，本實施例只用于對本發(fā)明進行進一步 的說明，但不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi) 容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整也屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0089] 結(jié)合圖1至圖24。
[0090] 本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn)重載鐵路隧道在不同豎向深度上的荷載。
[0091] 包括以下方法步驟：
[0092] 步驟一、獲得雙線重載鐵路隧道設(shè)計參數(shù)、重載列車線路位置和列車參數(shù)，至少包 括通過列車的軸重數(shù)據(jù)；
[0093] 步驟二、獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)；
[0094] 步驟三、根據(jù)各分層豎向深度與相應的列車荷載增量數(shù)據(jù)根據(jù)最小二乘法擬合得 到不同軸重下的列車荷載計算方式為:y = ax3+bx2+cx+d，其中：x為豎向深度，單位m;y為相 應深度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa;
[0095] 步驟四、根據(jù)不同軸重下的列車荷載增量數(shù)據(jù)根據(jù)最小二乘法擬合得到a、b、c、d 與軸重的關(guān)系并代入步驟三的計算式得到雙線鐵路隧道底部豎向荷載增量與豎向深度和 5 / 4 % ^,···χ ? -.\····々文 軸重的計算式；其中:Α4ρΒ?為擬合得到的系數(shù)，r為軸重，單位t。
[0096] 以下具體例采用時速為120km/h的IV級圍巖標準設(shè)計斷面，采用不同軸重下底部 結(jié)構(gòu)不同深度的重載列車荷載擬合方法獲得。
[0097] 1)根據(jù)設(shè)計文件，確定雙線鐵路隧道的重載線路中心、重載線路軌道和普通線路 軌道的三條特征線位置，不同結(jié)構(gòu)的表面上根據(jù)特征線確定測點的分布位置。
[0098] 2)根據(jù)1)現(xiàn)場實際需求，埋設(shè)合適的土壓力傳感器。
[0099]①基于現(xiàn)場情況，傳感器除需要滿足動態(tài)測試外，還要滿足長期監(jiān)測要求，因此可 選用穩(wěn)定性較好的光纖光柵土壓力傳感器。
[0100]在重載線路中心、重載線路軌道和普通線路軌道的三條特征線位置由上至下各結(jié) 構(gòu)面:道床表面、仰拱填充表面、仰拱表面、圍巖表面相應測點進行傳感器安裝。
[0101]②還可以選擇現(xiàn)場激振試驗方式獲得。本發(fā)明模擬25t、27t和30t軸重的重載列車 荷載施加在道床結(jié)構(gòu)表面工況，通過激振試驗讀取不同軸重下各測點的動態(tài)波長，按照相 應的公式得到各測點因列車荷載引起的接觸壓力動力增量。
[0102] 根據(jù)工程情況編制試驗方案，本例擬定三種列車模擬軸重25t、27t和30t試驗工 況，選用合適的動力試驗系統(tǒng)進行動力加載，通過不同偏心快組合配合激振頻率f輸出高幅 變化的激振力，以實現(xiàn)不同軸重的列車荷載模擬：
[0103] 軸重：30t，配重組合為:B-05，頻率：14Hz;
[0104] 軸重:27t，配重組合為:B-03,頻率:9Hz;
[0105] 軸重:25t，配重組合為:B-02,頻率：11Hz;
[0106] 上述配重組合B-05是275861^，配重組合8-03是254101^，配重組合8-02是 23422kg。
[0107] 動力試驗激振設(shè)備直接置于試驗斷面軌枕上對基底結(jié)構(gòu)動力加載。
[0108] 獲得上述數(shù)據(jù)后通過下式計算列車荷載的附加增量：
[0109] Ρ=(λ-λ〇)/Κ- ΔΤΧΚτ
[0110]其中：Ρ為接觸壓力，單位kPa;λ為測量波長，單位mm;λ〇為零點波長單位mm;Κ為壓 力系數(shù)，單位nm/kPa; Δ T為溫差，單位。C ; Κτ為溫度修正系數(shù)，單位kPa/°C。
[0111]①重載線路中心位置接觸壓力動力增量下表1(單位:kPa)。
[0113]②重載線路軌道位置接觸壓力動力增量下表2(單位:kPa)。
'[0115] ③普通線路軌道位置接觸壓力動力增量下表：K單位:kPa)。' '
[0118] 4)對各測點的接觸壓力增量與豎向深度進行擬合，得到相應的計算式。
[0119] ①重載線路線路中心正下方的列車荷載計算方式如下表4所示。
[0121]~②重載線路軌道正下方的列車荷載計算方式如下表5所示。
[0123]③普通貨運線路軌道正下方的列車荷載計算方式如下表6所示。

[0125] 其中：x為豎向深度，單位m;y為相應深度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa。
[0126] 5)對4)中三次多項式y(tǒng) = ax3+bx2+cx+d的系數(shù)與軸重進行擬合。
[0127] 〇)重載線路中心系數(shù)與軸重關(guān)系式
如下衷7所示。
[0129]②重載線路軌道系數(shù)與軸重關(guān)系式如下表8所示。
[0131]③普通線路軌道系數(shù)與軸重關(guān)系式如下表9所示。
[0133] 6)將4)和5)的計算式進行整合得到不同軸重下不同豎向位置不同深度上的重載 列車荷載。
[0134] 重載線路中心：
[0135] y = (0.6213x3-1.6203x2+l .253x-0.3133)r2+(-39.33x3+103.53x2-81,346x+ 22·793)r+(540·69x 3-1384·3x2+1020·3x-255)
[0136] 重載線路軌道：
[0137] y=(0.1583x3-0.4853x2+0.463x-0.284)r2+(-12.044x 3+39.347x2-39.721x+ 22·078)r+(124·53x3-398·24x 2+389 · 85x-235·06)
[0138] 普通線路軌道：
[0139] y = (-0.33x3+0.0701x2+1.0226x-〇.5392 )r2+( 16.494x3+0.6165x2-59.815x+ 31·344)r+(-210·39x 3-50·298x2+847·84x-434·54)
[0140] 其中：X為豎向深度，單位為列車軸重，單位t;y為相應深度結(jié)構(gòu)表面的列車荷 載增量，單位kPa。
【主權(quán)項】
1. 雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于包括以下方法步驟： 步驟一、獲得雙線重載鐵路隧道設(shè)計參數(shù)、重載列車線路位置和列車參數(shù)，至少包括通 過列車的軸重數(shù)據(jù)； 步驟二、獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)； 步驟三、根據(jù)各分層豎向深度與相應的列車荷載增量數(shù)據(jù)根據(jù)最小二乘法擬合得到不 同軸重下的列車荷載計算方式為:y = ax3+bx2+cx+d，其中：X為豎向深度，單位m; y為相應深 度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa; 步驟四、根據(jù)不同軸重下的列車荷載增量數(shù)據(jù)根據(jù)最小二乘法擬合得到a、b、c、d與軸 重的關(guān)系并代入步驟三的計算式得到雙線鐵路隧道底部豎向荷載增量與豎向深度和軸重 '5. 的計算式;其中丄和仏為擬合得到的系數(shù)，r為軸重，單位t。 ，2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于:所 述獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)至少包括圍巖表面、仰拱表 面、仰拱填充表面、道床表面在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于:所 述獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)是通過現(xiàn)場激振試驗獲得， 包括： (1) 根據(jù)工程情況編制試驗方案，擬定三種列車模擬軸重25t、27t和30t試驗工況； (2) 根據(jù)模擬軸重需求，選用合適的動力試驗系統(tǒng)進行動力加載，通過不同偏心快組合 配合激振頻率f輸出高幅變化的激振力，以實現(xiàn)不同軸重的列車荷載模擬： 軸重:30t，配重組合為:B-05，頻率：14Hz; 軸重:27t，配重組合為:B-03，頻率:9Hz; 軸重:25t，配重組合為:B-02，頻率：11Hz; (3) 動力試驗激振設(shè)備直接置于試驗斷面軌枕上對基底結(jié)構(gòu)動力加載。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于:所 述獲取隧道底部結(jié)構(gòu)中各分層在不同軸重下列車荷載增量數(shù)據(jù)是通過在不同測點埋設(shè)光 纖光柵土壓力傳感器獲得，包括： 將不同測點的土壓力傳感器進行熔接組網(wǎng)，主光纜接入光纖光柵解調(diào)儀后利用軟件實 時進行光纖光柵波長的采集;根據(jù)光線光柵土壓力傳感器的動態(tài)波長，采用波長與接觸壓 力的關(guān)系計算得到各測點的接觸壓力增量； 或，選用振弦式傳感器，將所有振弦式土壓力傳感器接入一臺振弦式數(shù)據(jù)采集儀進行 數(shù)據(jù)的讀取和記錄。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特 征在于:所述雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息包括重載線路中心荷載信息、重載線路軌道 荷載信息和普通線路軌道荷載信息。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于所 述獲得的重載線路中心荷載?目息是： y=(2.857x3-6.873x2+3.687x+0.56)r2+(-156.297x 3+373.413x2-204.807x-19.32)r+ (2080.9x3-4907.9x2+2654.4x+228.8);其中，x為豎向深度，單位m; r為軸重，單位t; y為相應 深度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于所 述獲得的重載線路軌道信息是： y=(0.297x3-1.057x2+0.307x+l.117)r2+(-22.377x 3+77.797x2-38.847x-49.317)r+ (316.(^3-1095.912+572.91+638.5);其中^為豎向深度，單位111#為軸重，單位扒7為相應深 度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法，其特征在于所 述獲得的普通線路軌道信息是： y=(0.363x3-1.153x2+l. 147χ-〇.35)r2+(-19.743χ3+62.573χ2-62.027χ+19.65)r+ (253.6χ3-806.4χ2+789.3χ-244.1);其中，χ為豎向深度，單位m; r為軸重，單位t; y為相應深 度結(jié)構(gòu)表面的列車荷載增量，單位kPa。
【文檔編號】E02D33/00GK106065636SQ201610494818
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月29日 公開號201610494818.2, CN 106065636 A, CN 106065636A, CN 201610494818, CN-A-106065636, CN106065636 A, CN106065636A, CN201610494818, CN201610494818.2
【發(fā)明人】王明年, 于麗, 李自強, 趙勇, 倪光斌, 華陽, 林傳年, 唐國榮
【申請人】西南交通大學, 中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院, 中國鐵路總公司