基于RAMS的高速铁路轨道平顺状态综合评价体系研究

结合轨道不平顺和车辆动态响应的特征量,基于可靠性、可用性、可维修性和安全性(RAMS)理论,提出高速铁路轨道平顺状态综合评价体系.采用轨道几何不平顺幅值、轨道质量指数(TQI)、轨道几何复合不平顺指标、车体加速度幅值、广义能量指数(GEI)评价轨道平顺状态的可用性.利用带通滤波后轴箱加速度有效值的峰值因子评价道岔、焊接接头、伸缩调接器等轨道短波结构在冲击载荷作用下的可靠性.采用脱轨系数、减载率、轮轴横向力、构架横向加速度的连续多波大值和轨道几何不平顺Ⅲ、Ⅳ级大值指标评价轨道平顺性对车辆安全性的影响.根据分析诊断结果动态掌握轨道平顺状态,并通过状态修减少修复时间,提高轨道平顺的可维修性.该评价体系在联调联试和日常检测中已经开始应用,并发挥了重要作用.     

道岔板铺设精密测量技术

新建武广铁路客运专线,设计时速350 km,正线50号高速道岔和部分18号高速道岔采用整体道岔板式无砟轨道技术。整体道岔板是新型道岔整体道床施工技术,相比其他无砟轨道道岔技术的优点是:精度高、分块安装施工速度快、在无岔轨情况下可铺轨临时通过,从而缩短整体施工工期。其精密测量是道岔板铺设的关键技术之一。     

沪杭高速铁路无砟轨道42号单开道岔桥上道岔板铺设测量技术研究

针对高速铁路无砟轨道国产单开道岔桥上道岔板铺设测量技术的空缺,结合新建沪杭高速铁路,正线国产42号高速道岔整体道岔板铺设施工测量采用数据采集软件及SSPS-Boegl道岔精调系统,分析研究道岔板铺设施工工艺流程中的测量方法。总结桥上高速道岔板铺设的精密测量技术,得出高效可行、满足精度要求的道岔板铺设测量技术与控制精度的施工工艺。此技术操作灵活简单、便于控制测量误差,有利于标准化作业与管理,填补了高速铁路无砟轨道国产桥上道岔板铺设测量技术的空白。     

高速铁路桥上道岔板施工技术

桥上岔区板式无砟轨道由道岔部件、预制道岔板、CA砂浆调整层、底座板及纵横向限位结构等部分组成,道岔板的铺设精度直接影响道岔铺设的精调,对桥上岔区的平顺性具有较大影响。结合京沪高速铁路桥上岔区道岔板的施工,详细阐述了桥上道岔板施工的关键技术。     

高速道岔关键技术试验研究

对岔区轨道刚度合理取值及均匀化技术、尖轨降低值优化技术、转辙器运动学轨距优化技术、侧线线型设计技术对动车组高速直、侧向过岔平稳性的影响进行了试验研究。研究结论如下:为保证旅客乘坐舒适性,必须结合采用的扣件特点选择合适的岔区轨道刚度,刚度均匀化在理论上可以实现,实际上受施工质量以及道岔精调状态等因素影响;尖轨相对于基本轨的降低值决定了轮轨垂直力在尖轨和基本轨间的过渡范围及过渡比例,并直接影响列车过岔平稳性,降低值过大会严重影响道岔平顺性及降低行车平稳性;是否采用运动学轨距优化技术对道岔平顺性无显著影响,客专线道岔不采用运动学轨距优化技术是有试验数据支撑的;动车组侧向通过42号和62号道岔的车体水平加速度实测最大值小于1.5m/s2,符合技术条件要求,和设计预期一致。     

基于Frenet坐标系的道岔区侧向轨道几何状态动静态检测匹配方法

针对道岔区侧向轨道几何状态动态检测的现场病害定位难度大的问题，基于Frenet坐标系和笛卡尔坐标系的映射关系，将道岔区轨道几何状态静态检测的空间点坐标转化为动态检测的空间曲线，并采用线性相位有限冲激响应（Finite Impulse Response,FIR）数字高通滤波器进行空间滤波，获得与动态轨道几何不平顺相同波长范围的轨向及高低，实现动静态检测的匹配。与静态检测传统弦测输出不同，该匹配方法不会导致轨道几何不平顺幅值发生畸变，借助静态检测的空间定位数据，横向对比动态检测输出，可快速完成道岔区侧向病害定位，对道岔区现场养护维修具有指导意义。     

京沪高铁高速道岔精调施工技术

京沪高速铁路南京南站管内正线高速遭岔20组,其中18号道岔18组,42号道岔2组(秦淮河线路所),由新铁德奥道岔有限公司(以下简称CNTr)设计制造.道岔基础采用轨道板,桥上铺设时,轨道板下充填水泥乳化沥青砂浆；路基上铺设时,轨道板下充填自密实混凝土.CNTr高速道岔具有其独特的结构特点,转辙器的轨距加宽(即FAKOP线型)、心轨、尖轨部位的藏尖设计、下拉装置、翼轨抬高等带来精调施工上的困难.结合联调联试期间道岔精调施工情况,简要介绍CNTr高速道岔的精调施工方法、机械配置及人员组织情况.     

MATLAB结合AutoCAD在无交叉线岔设计中的应用

研究目的:随着铁路客运专线道岔侧向及正向通过速度的提高,高速接触网设计对道岔处的定位方式提出了更高的要求.客运专线采用的无交叉线岔设计,不但要保证列车从正线高速通过时不受侧线接触悬挂的影响,而且还要确保从正线驶向侧线或从侧线驶入正线时都能平稳、顺利地过渡.因此不能简单的利用"标准定位"和"非标准定位"的方式对道岔支柱和悬挂进行布置,而应通过一些明确的概念进行精确布置.研究结论:在客运专线车站设计中采用MATLAB结合AutoCAD方法指导无交叉线岔设计,明确接触线、悬挂支持装置与受电弓的几何位置,使得设计形象化、简单化、合理化.所以该方法能够保证受电弓在道岔区段安全、平滑、无障碍的通过,实现300 km/h以上速度的安全行车和接触网受电弓的良好受流.     

高速铁路轨道几何状态控制指标及检测技术探讨

结合国内外的运用情况,对钢轨精调存在的问题、轨道检测控制指标及检测技术进行探讨,以期建立轨道几何状态质量的评判标准,提高检测效率,更好地控制轨道几何状态,满足高速列车对轨道平顺性的要求。     

沪宁城际高速铁路轨道质量指数分布规律研究

轨道质量指数(Track Quality Index,TQI)是评价轨道质量状态的重要指标。为了更加科学有效地利用TQI来指导现场的养护维修,需要了解其分布情况。统计分析发现,沪宁城际高速铁路动态不平顺TQI超限主要出现在检测速度不大于180 km/h的数据中,而且集中分布在苏州、无锡、常州、镇江的道岔段。对于检测速度大于180km/h的数据,进行了分布函数的拟合及检验,结果表明:在置信度为95%的情况下,TQI服从对数正态分布;根据近十年的TQI的统计,发现除道岔区段外,TQI年平均值为3.65 mm,标准差为0.44 mm,TQI值大于5 mm的百分比年均值为0.5。     

高速铁路道岔打磨技术方案探讨

由于道岔与道岔衔接区域存在病害缺陷,造成高速动车组经过岔区时频频报警,影响列车的行车安全.针对钢轨光带分布、顶面波磨及轮轨两点接触病害的特点,采用合理的打磨方式,改善了钢轨、道岔区段的轨道不平顺状态,提高动车过岔时的舒适度,从而根治严重晃车病害.实践表明:不同的线路,会由于通过列车型号、速度和载重量的不同而产生不同的病害,所采取的打磨方式也会有所不同;采用不同打磨模式,以及局部打磨和整体打磨相结合的方式进行打磨作业可以有针对性地消除钢轨道岔病害.     

秦沈客运专线道岔区轨道不平顺的分布特征

介绍秦沈客运专线可动心轨辙叉单开道岔结构不平顺的分布特征，指出其作为一种初始不平顺会严重影响后期不平顺的产生与发展，并用广深线实测结果进行说明，分析秦沈客运专线岔区实测不平顺分布特点，指出大号码道岔在铺设时容易出现的问题，为控制初始不平顺提供依据。     

高速道岔车辆动力学指标研究与过岔计算

高速道岔是高速线路中的重要组成设备,拥有比区间线路更加复杂的结构,岔区结构不平顺使车辆过岔时存在较大的轮轨冲击,威胁车辆过岔安全。为选取合理的评价指标对车辆过岔性能进行评价,总结了国内外动力学标准对车辆过岔指标的相关规定,从平稳性、稳定性和安全性三方面对车辆过岔动力学评价指标进行对比分析。选取适用于岔区的动力学评价指标,以高速动车组直向和侧向通过18号道岔时动力学性能为例进行计算分析,计算结果表明:车辆过岔动力学性能均在道岔动力学评价指标内,车辆过岔性能满足动力学指标要求。在进一步的道岔动力学仿真研究中,应理论与试验相结合,制定更为完善的岔区动力学评价指标。     

高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长研究

应用车辆-轨道耦合动力学理论及分析软件TTISIM,研究轨道几何不平顺波长变化对高速车辆系统动力响应影响,探讨高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长问题。结果表明:在250～400km/h行车速度域,高速列车系统动力响应指标随轨道不平顺波长变化存在一个幅值相对较大区间;轨道不平顺类型和行车速度不同,敏感区间对应轨道不平顺波长范围亦不相同。综合对比发现:在250～400km/h行车速度域,轨道高低、方向和水平不平顺在长波段敏感波长范围分别约为80～160m、40～120m和50～160m;在相同行车速度条件下,轨道扭曲不平顺在长波段敏感波长范围约为40～100m。     

基于动静态检测数据的轨道弹性状态评估及平顺性调整方法

轨道刚度检测是识别轨道弹性不良区段,评估轨道、桥梁和路基等结构动力性能的关键技术之一。为解决现有轨道弹性状态检测方法在检测效率与检测投入之间的不平衡,基于周期性动静态检测数据,提出基于动静态轨道几何不平顺差异的轨道弹性状态检测方法。此外,为解决弹性不良区段静态调整与有载不平顺不匹配问题,充分发挥动态检测数据的作用,提出基于动态数据的轨道弹性不良区段平顺性调整方法。通过刚度加载车试验和现场复核验证基于动静态高低不平顺峰值差来评判轨道弹性状态的有效性,在分析11条典型有砟轨道线路的动静态高低不平顺差异特征的基础上,提出动静态高低不平顺差超过2 mm的区段即可以判定存在轨道弹性不良病害。基于某条弹性不良线路区段的动态检测数据,采用本文提出的平顺性调整方法指导人工起道作业,结果表明动态高低不平顺幅值和标准差分别降低42%、51%,波长为32 m的周期性不平顺特征也得到明显改善。     

京沪高铁黄渡线路所2#道岔晃车原因分析及初步整治

黄渡线路所2#道岔为60 kg/m 42号桥上板式道岔,通过对该道岔的下部桥梁、无砟道床、轨道几何状态和道岔单元线形研究,分析出产生晃车的要因,并通过调整尖轨降低值初步解决了高速道岔晃车问题,为今后高速道岔的平顺性研究提供了借鉴。     

既有线提速至200 km/h的轨道养修对策

既有线提速至200km/h后,在重载与高速的双重运输强度作用下,轨道结构要有足够的强度与刚度,轨道几何状态要保持高度平顺和均衡良好,为此提出了既有线提速至200km/h的轨道养修对策。在既有线提速200km/h工程改造中,要准确掌握提速改线段施工质量,跟踪监测其路基工后沉降和道床压密沉降,并发挥大型养路机械作业优势,加速薄弱地段的轨道稳定。合理设置提速至200km/h的轨道修程,形成轨道养修工作良性循环,严格执行轨道不平顺管理值新标准,深入研究轨道逆相位复合不平顺控制,建立严密的轨道检测体系,有效实施对轨道状态的动静态全面监控。     

道岔轨下刚度不均匀对轮轨系统动力特性的影响分析

本文应用刚柔多体混合建模理论,建立道岔区车辆和钢轨动态空间仿真模型,在模型中考虑了道岔区尖轨和心轨部位轨道的几何不平顺,考虑了由于道岔区钢轨断面分布不均匀、道岔结构特征产生的结构不均匀以及轨枕长度的变化、轨下基础弹性分布等参数变化引起的轨道竖向刚度不均匀,研究了这种轨道竖向刚度不均匀和几何不平顺对列车不同速度下的轨道结构系统动态刚度的影响,以及在不同的速度下对列车通过道岔时车辆的振动响应、轮轨作用力和道岔区轨道结构各部分振动的影响,并分析竖向刚度不均匀对列车运行通过道岔区平稳性变化的影响规律,为研究道岔区轨道结构刚度优化提供理论依据.     

浅析60kg／m钢轨92加强Ⅲ型道岔的病害原因及整治方法

随着正线轨道结构的不断强化，原有木枕通过道岔与正线轨道结构不等强配套，制约着铁路运输通过能力的提高，为改善列车的过岔条件，强化轨道结构，2003年以来成都铁路局结合线路大修，正线通过道岔全部采用60kg／m钢轨92加强Ⅲ型钢筋混凝土枕道岔。本文针对该道岔上道以来常见病害进行了归类，对其产生原因进行了详细分析，并结合现场实践对病害整治的措施进行了归纳和总结。     

基于A-INS组合导航的现代有轨电车轨道几何状态快速精密测量

铁路轨道是现代有轨电车运行的基础,其几何状态对于车辆的运行安全、行车速度、平稳舒适性起着决定性的作用。传统轻型轨道几何状态测量仪(轨检小车)以高精度全站仪为核心测量设备来检测轨道几何平顺性,测量效率低,难以满足线路维护的需求。提出基于带有辅助信息的惯性导航系统(A-INS),通过获取轨道的高精度三维坐标和姿态的方法,来实现有轨电车轨道几何平顺性的快速检测与准确评估。在武汉现代有轨电车轨道几何不平顺测量应用结果表明,轨向不平顺和高低不平顺重复测量误差小于0.2 mm,超高和轨距偏差的重复测量误差小于0.2 mm。实测结果说明:基于A-INS组合导航的轨道几何状态测量系统,可以满足现代有轨电车轨道不平顺检测的精度要求。