[發明專利]雙線鐵路隧道底部豎向荷載信息的獲得方法

有效

• 申請號: 201610494818.2
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN106065636B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王明年;于麗;李自強;趙勇;倪光斌;華陽;林傳年;唐國榮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;中國鐵路經濟規劃研究院;中國鐵路總公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E01B1/00
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司51120
• 代理人: 張堰黎

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計參數、重載列車線路位置和列車參數，至少包括通過列車的軸重數據；

步驟二、獲取隧道底部結構中各分層在不同軸重下列車荷載增量數據；

步驟三、根據各分層豎向深度與相應的列車荷載增量數據根據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為相應深度結構表面的列車荷載增量，單位kPa；

步驟四、根據不同軸重下的列車荷載增量數據根據最小二乘法擬合得到a、b、c、d與軸重的關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的計算式；其中：A_n和B_m為擬合得到的系數，r為軸重，單位t。

2.根據權利要求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構中各分層在不同軸重下列車荷載增量數據至少包括圍巖表面、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據。

3.根據權利要求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構中各分層在不同軸重下列車荷載增量數據是通過現場激振試驗獲得，包括：

(1)根據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)根據模擬軸重需求，選用合適的動力試驗系統進行動力加載，通過不同偏心塊組合配合激振頻率f輸出高幅變化的激振力，以實現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)動力試驗激振設備直接置于試驗斷面軌枕上對基底結構動力加載。

4.根據權利要求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構中各分層在不同軸重下列車荷載增量數據是通過在不同測點埋設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，主光纜接入光纖光柵解調儀后利用軟件實時進行光纖光柵波長的采集；根據光線光柵土壓力傳感器的動態波長，采用波長與接觸壓力的關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據采集儀進行數據的讀取和記錄。

5.根據權利要求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.根據權利要求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信息是：

y＝(2.857x³-6.873x²+3.687x+0.56)r²+(-156.297x³+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為相應深度結構表面的列車荷載增量，單位kPa。

7.根據權利要求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+1.117)r²+(-22.377x³+77.797x²-38.847x-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為相應深度結構表面的列車荷載增量，單位kPa。

8.根據權利要求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+1.147x-0.35)r²+(-19.743x³+62.573x²-62.027x+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為相應深度結構表面的列車荷載增量，單位kPa。