高速铁路轨道动态质量管理方法

从线路几何尺寸异常突变和乘坐舒适度的要求更高等方面出发,分析高速铁路轨道动态质量管理面临的新问题;从检测数据对比、添乘检查确认和实时监控方面论述线路变化监控分析。针对高速铁路行车舒适度管理,提出建立高速铁路轮轨一体化轨道动态管理机制、加强轮轨关系不良分析和岔区轮轨不良分析措施;针对线路病害,提出加强线路几何尺寸不良与道床病害整治、道岔及线路钢轨修理措施,以期为我国高速铁路线路动态质量管理提供借鉴。     

重载运输条件下复式交分道岔典型病害整治

阐述复式交分道岔构成,提出其几何状态检查具体位置,制定道尺检查位置标准和检查部位。现场复式交分道岔典型病害主要表现为道岔成组方向不良、道岔爬行、转辙部分复合病害、导曲线钢轨挤动、可动心轨钝角辙叉部位病害等。通过分析病害产生原因,掌握重载行车条件下病害变化规律,采取针对性、综合性整治措施,控制道岔故障和病害,使道岔病害发展速度减慢,维修工作量减少。有效的检查和整治方法,解决了重载运输中复式交分道岔养护难点。     

重载运输条件下复式交分道岔典型病害整治

阐述复式交分道岔构成，提出其几何状态检查具体位置，制定道尺检查位置标准和检查部位。现场复式交分道岔典型病害主要表现为道岔成组方向不良、道岔爬行、转辙部分复合病害、导曲线钢轨挤动、可动心轨钝角辙叉部位病害等。通过分析病害产生原因，掌握重载行车条件下病害变化规律，采取针对性、综合性整治措施，控制道岔故障和病害，使道岔病害发展速度减慢，维修工作量减少。有效的检查和整治方法，解决了重载运输中复式交分道岔养护难点。     

基于轨道结构高差特征值的CRTSⅡ型板离缝定量检测方法

高速铁路无砟轨道的离缝病害对行车安全至关重要,对此提出一种基于轨道板-支承层相对高差特征值的离缝定量检测方法。通过集成线结构光等传感器构建离缝检测原型系统设备,用于采集轨道轮廓线;将轨道轮廓线按轨道结构分成三段并基于RANSAC算法分别进行拟合,拟合直线相交两点间的距离以此作为轨道结构高差特征值;以轨枕位置为里程定位基准,对比同一区段内轨道结构高差特征值的多次检测结果,通过变化量精确计算离缝病害的长度和高度值。在此基础上进行线路试验,结果表明：检测系统多次重复测量结果的标准偏差系数稳定在2%以内;在95%的置信度下,重复测量偏差小于0.25 mm;将检测结果与铁路部门当期的病害库进行对比,离缝高度和长度检测结果的平均绝对误差分别为0.24 mm和0.34 m,均方对数误差值分别为0.011和0.017。     

车轮廓形的演变对道岔区轮轨接触几何的影响

考虑道岔区变截面廓形特点的法向切割法,以轨面宽度作为轮轨接触的最大范围,采用最小距离判定原则,基于先验经验的窗口放缩搜索法,准确而快速地寻找到不同横移和摇头角下车轮与岔区钢轨接触时的轮轨接触点。为研究车轮型面的演变对道岔区轮轨接触几何关系的影响,运用法向切割模型及Matlab软件,计算18号道岔转辙器区钢轨廓形与不同服役段的车轮型面匹配时的轮轨接触点对分布、结构不平顺、滚动圆半径差和侧滚角。研究结果表明:随着车轮磨耗的加深,轮轨接触点不断向外侧偏移,轮载过渡位置不断向后偏移,滚动圆半径差为零的点不断向右侧偏移,侧滚角逐渐减小,最终影响列车运行平稳性和安全性。     

咽喉区道岔病害成因分析及整治措施研究

为了解决咽喉区道岔轨枕立螺栓折断,道岔轨件磨耗伤损发展较快,滑床板磨耗、开焊,轨下胶垫压溃、变形、窜动,几何尺寸难以保持等问题,分析总结了道岔病害的成因特点及发展规律,通过加大道岔综合维修力度、抓好道岔专项整治、提升道岔结构强度、增强道岔框架稳定性等方法,对黄骅港站相关道岔病害进行了综合整治。研究表明,通过安装整体式轨距杆、多功能防爬装置、通长轨撑铁垫板、热塑性橡胶垫板,周期性涂抹干式润滑剂,安装重型扣件,使用心轨加宽型重载辙叉等措施,有效降低了咽喉区道岔设备病害的发生频次,将咽喉区道岔维修周期从10 d延长至25 d以上,每年节约人力2000工日以上,节约成本400万元以上;道岔尖轨、基本轨、钢轨使用寿命延长3至6个月,道岔轨件成本节约450万元以上。     

整治提速干线晃车的几点做法

全路经过第六次大面积提速后,列车对线路设备几何尺寸提出更高的要求。从线路设备的高低、轨向、水平等要素,分析道岔区病害、曲线病害、直线病害等,形成对不同病害不同的检查方法、整治标准和整治方法。     

钢轨伸缩调节器病害整治方法

钢轨伸缩调节器(以下简称调节器)是高速铁路的主要轨道部分。南广线玉林工务段管内郁江桥调节器处的线路质量长期不良,不利于动车安全运行,整治工作刻不容缓。通过针对性地开展静态和动态整治,切实落实好全面整治零配件基础病害、重点整治钢轨光带不良、整治线路长波长不平顺病害、更换伸缩装置钢枕垫板、精调精整调节器及前后线路几何尺寸等五步整治法,提高了线路质量,取得良好效果。     

提速道岔直尖轨侧磨的分析与整治

从轨道几何状态、道岔转辙部分结构特征及其状态、列车过岔动态特征和日常保养等方面 ,着重分析提速道岔直尖轨产生侧磨的原因 ,并阐述整治该病害采取的综合措施     

无砟道岔结构横移影响分析及病害整治

无砟道岔结构横移是高速铁路轨道出现的典型病害之一,导致了多处列车限速运行。本文以客运专线18号可动心轨道岔为例,运用多体动力学软件建立车辆-道岔耦合动力学模型,分析了无砟道岔结构横移量对车辆动力特性的影响,并对横移病害整治方法进行了研究。结果表明:无砟道岔结构横移会产生方向不平顺,导致轮轨横向力、脱轨系数及车体横向振动加速度大幅增加;直、逆向过岔时,辙叉区横移对车辆动力特性的影响大于转辙器部分,而转辙器部分横移会持续影响车体通过辙叉区的横向加速度;采用抬升推移法对岔区无砟轨道结构进行调整时,底座板与基床表层之间的黏结力对顶推力的影响大于轨道结构刚度。     

预防非工作边表面裂纹的直尖轨倒圆弧半径取值研究

针对高速道岔直尖轨非工作边表面出现纵向裂纹的问题,通过建立车辆道岔多体动力学模型和三维弹塑性轮轨接触有限元模型,分析倒圆弧半径对直尖轨等效应力及其作用位置的影响。结果表明:尖轨顶宽30mm到顶宽40mm断面间易发生非工作边表面裂纹,其中顶宽35mm断面的受力状态最为不利;倒圆弧半径取值越大,对尖轨降低值的影响越大,为降低对车辆轨道动力性能的影响,在相同条件下,应尽可能选择较小半径的倒圆弧;直尖轨倒圆弧能够有效降低内部的等效应力,并能增大应力作用位置到非工作边的距离;综合考虑直尖轨降低值和受力状态,倒圆弧半径取3mm时优于其他半径取值。     

基于地源热泵的高速道岔融雪系统设计研究

道岔融雪系统对于铁路列车运行安全和效率具有重要意义。针对目前我国铁路线路普遍安装使用的电加热道岔融雪设备存在的缺陷和不足,提出一种新型的基于地源热泵技术的高速铁路道岔融雪系统。该系统是将地源热泵和铁路道岔融雪相结合的一种更节能、环保、有效的用能方式。通过对道岔融雪耗能和热流体传热基本性能的分析研究,提出系统设计的常规方法,为铁路道岔融雪新技术的研究与应用提供新思路。     

京沪高速铁路廊坊站道岔打磨验收标准的分析及应用

钢轨打磨作为铁路工务部门在线路养护维修中的一种重要方法已经在我国得到广泛的应用。采用新型打磨设备和检测仪器对廊坊站高速道岔进行打磨和检测,并分析原铁道部颁布的验收标准和德国铁路验收标准,从钢轨波形磨耗、钢轨廓形、钢轨表面粗糙度和外观这几方面进行验收。实践表明,钢轨打磨后道岔动力学指标得到明显改善,轴向加速度、减载率峰值明显下降,延长了道岔钢轨的使用寿命。     

铁路工程地质BIM技术方法研究

工程地质专业作为各个设计专业的基础,可为智能铁路设计提供基础地质数据。但三维地质建模技术在类似轨道交通和公路、铁路等线性工程方面尚不成熟。基于京张高铁项目,采用地层面剖切法、横向拟合拉伸方法、三棱柱法分别对地质体进行建模,并总结出了适用于铁路工程的BIM三维地质建模方法。     

山西中南部铁路30t轴重75kg/m钢轨重载道岔设计研究

30 t轴重重载运输是货物运输的主要发展方向之一。结合山西中南部铁路的建设,前期研究开发了30 t轴重60 kg/m钢轨12号、18号重载道岔,经在既有线上道试验,总体使用效果良好。但根据目前的相关技术标准,30 t轴重重载线路应使用75 kg/m钢轨,为此有必要研究开发75 kg/m钢轨重载道岔。简要介绍75 kg/m钢轨12号、18号重载道岔的研究设计,包括平面线型及结构设计,通过增大导曲线半径、尖轨加宽技术,设置轨撑、采用镶嵌式合金钢组合辙叉和高锰钢组合辙叉(爆炸硬化)等优化道岔结构设计,经动力学仿真分析研究表明:75 kg/m钢轨重载道岔的结构部件位移及加速度均低于标准限值,并且能够满足行车安全性要求。     

地震作用对有砟轨道桥上无缝道岔纵向受力与变形影响分析

桥上无缝道岔是在高速铁路、艰险山区铁路上铺设跨区间无缝线路不可避免的技术难题,同时跨越震区时,道岔结构自身处于双层薄弱环节之中。根据地震作用下有砟轨道桥上无缝道岔梁轨相互作用原理,建立地震作用下岔-桥-墩动力非线性有限元模型,分析地震波频谱特性、地震动加速度峰值、岔区阻力、梁体温差等因素下的有砟轨道桥上无缝道岔地震作用响应规律。研究结果表明:无缝道岔约束作用较大提高了桥梁结构的低阶自振频率,而且改变了其振动形态;地震波频谱特性和加速度峰值大小对桥上无缝道岔响应影响显著,地震荷载波频越靠近结构主频,加速度峰值越大,桥上无缝道岔受力和变形越大;在钢轨温变较高,又同时考虑地震荷载效应时,钢轨强度和线路稳定性均得不到保障,建议对跨越震区的桥上无缝道岔设计时检算地震荷载与钢轨、梁体温变共同作用时的钢轨纵向力以及道岔联结件受力、关键位置相对位移等。     

高速铁路道岔区桥梁设计综述

综合桥上无缝线路和无缝道岔的技术特点,桥上铺设无缝道岔对高速铁路桥梁设计提出了更高的要求。针对高速铁路咽喉区和渡线道岔区特点,确定无砟轨道无缝道岔对桥梁结构变形及梁缝位置的要求,提出道岔区桥梁设计原则与技术要求,以及典型道岔区桥梁布置以及结构形式。高速铁路道岔区桥梁设计以道岔与桥梁相互作用理论为基础,充分考虑轨道作用力的影响,通过车-岔-桥耦合动力响应分析,确保高速列车运行的安全性、平稳性。     

遂渝线无碴道岔前后轨道刚度过渡段动力学设计

研究目的:本研究主要是为了弄清楚遂渝线无碴轨道综合试验段区间轨道刚度和岔区轨道刚度特性,为提高列车过岔的舒适性及延长轨道结构的使用寿命,本文提出了区间轨道与岔区轨道间轨道过渡段的设置及其设计。研究方法:本研究应用车辆-轨道耦合动力学模型与理论,分析了遂渝线区间及道岔区无碴轨道刚度的特性。研究结果:区间轨道与道岔区轨道间存在着较大刚度差,遂渝线无碴轨道综合试验段无碴道岔区的轨道刚度约是区间线路的2~3倍,应设置轨道刚度过渡段。研究结论:道岔前后轨道刚度差可采用分级过渡的方法,每一级刚度取18孔轨枕间距左右,将钢轨挠度变化率控制在0.3 mm/m以下,由此确定的过渡段结构动力学性能良好。     

高速铁路道岔新型辊轮装置性能及测试

介绍了高速道岔新型辊轮装置的性能和指标;针对各项性能指标简述了试验方法,进行了辊轮启动力矩、承载能力、防腐和防尘能力测试,验证了新型辊轮装置的适用性;并进行了道岔尖轨扳动力对比测试,结果表明新型辊轮装置的减摩效果良好。     

40t轴重68kg/m钢轨18号道岔设计

提出了适用于40 t轴重铁路18号道岔的设计原则与技术指标。新型重载铁路道岔采用68 kg/m钢轨制造,道岔全长69 m,前长31 729 mm,后长37 971 mm。平面线型采用相离量24 mm、半径1 100 m的单圆曲线,仿真分析显示该线型动力学性能良好,曲线尖轨具有较好的耐磨性能;尖轨采用60AT1钢轨制造,曲线尖轨为"直曲组合型",直线段长度7 276 mm,直曲尖轨采用刨切基本轨加厚尖轨技术。辙叉采用可动心轨辙叉,翼轨采用TY钢轨、心轨采用60AT1钢轨制造,直向不设护轨,侧向增设一段护轨,用于保护叉跟尖轨的薄弱断面;尖轨、长心轨、翼轨通过锻压与68 kg/m钢轨顺接。