挂载式动态轨道检查仪的研发北大核心

为及时掌握轨道几何形位状态,研制了一种挂载式动态轨道检查仪。该检查仪可挂载于运营车辆上,作为轨检车以外的轨道几何形位动态检测补充装置,实现对线路轨道几何形位的日常检测。在分析挂载式动态轨道检查仪检测原理基础上,提出系统的总体结构,研究多传感器数据采集技术,数据时间同步与对齐、里程匹配、时空转换重采样等数据处理技术,以及“轮对姿态角-轨道几何形位”解算模型,并开发成果管理与应用子系统。现场应用结果表明,挂载式动态轨道检查仪运行稳定可靠,其数据采集与处理系统可实现多源数据在时空维度上的高一致性,基于轴箱姿态角解算的轨道几何形位重复性好,准确性满足线路日常巡检需要;成果管理与应用功能完善;设备结构简单,安装、拆卸便捷。     

基于三维坐标测量轨道几何形位的计算模型

为改进基于CPⅢ轨道控制网测量技术的地铁无砟轨道几何形位精调的测量精度与效率,提出一种基于三维坐标测量轨道几何形位的方法。通过对轨道几何形位检测点进行三维坐标测量,以轨道控制网CPⅢ点作为测量基准点,采用轨道几何形位与检测点的三维解析几何关系,建立三维坐标测量轨道几何形位的计算模型。现场无砟轨道试验段的测试结果表明,三维坐标测量可有效对轨道几何形位进行测量,测量精度满足规范要求的无砟轨道几何形位测量精度指标。     

基于惯性测量系统的轨道几何形位测量机械

奥地利System7 railsupport GmbH公司(以下简称“System7公司”)将轨道几何形位惯性测量系统集成到其生产的通用捣固机4.0中,用于在捣固作业过程中进行轨道几何形位参数测量。该公司在奥地利联邦铁路公司(?BB)所辖线路网络中选取了一条符合关于轨道高低、轨向标准偏差规定的试验线路对该系统进行测试。?BB的专业技术人员参与此次测试,并由第三方评估机构检查该系统的重复性和再现性。各次行车试验所测得的结果无重大偏差,均未超出限值,从而证明安装在通用捣固机4.0上的惯性测量系统适用于对轨道进行验收测量。     

温度梯度荷载对桥上无砟轨道几何形位的影响分析

我国在设计桥上无缝线路时,桥梁温度荷载按照相关规范规定采用均匀温度荷载,这与桥梁在自然环境中所受到的温度梯度荷载存在一定的差异。基于梁轨相互作用原理,利用有限元方法,建立桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元模型,分别计算分析在均匀温度和竖向温度梯度作用下桥梁变形对无砟轨道结构几何形位的影响,有益于进一步深入研究桥梁温度荷载的合理取值。结果表明:与均匀温度荷载相比,竖向温度梯度荷载对桥上无砟轨道几何形位影响很大,且主要影响桥上无砟轨道的高低几何形位,对无砟轨道的水平几何形位也有一定影响,因此建议在设计桥上无缝线路时,考虑桥梁温度梯度荷载,并对桥上无砟轨道结构的几何形位进行限制。     

轨道几何形位静态检查原理及应用

对轨道几何形位静态检查项目设置的原理进行推导,建立了静态保养标准与动态平稳性之间的关系,为轨道几何形位静态检查项目管理值的设置提供理论依据,对指导养护具有重要意义,尤其是对时速200km区段的轨道养护具有重要参考价值。     

客运专线无砟轨道道岔精调系统的研究与应用

客运专线无砟轨道道岔几何形位的精调是保证道岔高平顺性的关键。结合我国客运专线道岔铺设、维修的经验,在系统分析道岔各几何形位的基础上开发了客运专线无砟轨道道岔精调系统。应用该系统在武广铁路客运专线韶关西站指导了德国BWG18号无砟道岔在浇筑混凝土后的精调工作。实践表明,本系统能快速给出一个比较合理的调整方案,且操作简单方便,大大提高了现场的施工效率。     

连续梁桥典型变形对轨道几何形位演变的影响

研究目的:连续梁桥变形引起的轨道几何形位演变直接影响线路运营速度和行车安全。轨道几何形位演变的有效防控是保证轨道平顺性的核心关键。以考虑两侧简支梁引桥及路基影响的3跨连续梁桥为研究对象,基于作者已建立的连续梁桥典型变形引起轨道几何形位改变的映射解析计算模型,定量化研究桥墩沉降,梁端横、竖向转角及梁体横、竖向错台等典型变形对CRTSⅡ型板式无砟轨道结构轨道几何形位改变的影响,并提出钢轨变形防控措施。研究结论:(1)钢轨变形量与连续梁桥变形幅值呈正比,具有明显"跟随性";(2)连续梁桥变形导致较大扣件力集中在梁缝处;(3)无论是桥墩沉降、梁端转角还是梁体错台,都会使在桥梁变形区域边界处的钢轨产生"上翘"的现象,且"上翘"值与桥梁变形幅值呈正相关,合理控制变形区域边界处的钢轨上翘,可保证线路高效安全运营;(4)本研究结论可为防治轨道几何形位演变提供理论依据。     

严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统选型研究

研究目的:扣件系统是无砟轨道的关键部件之一,为指导严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统选型,本文结合严寒地区高速铁路的工程特点,分析严寒地区无砟轨道对扣件系统的需求,并通过介绍国内外无砟轨道扣件系统的应用情况,从扣件系统的技术特点及严寒地区适应性等方面进行对比分析,从而提出扣件系统选型建议。研究结论:(1)严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统选型应从几何形位保持能力、纵向阻力、养护维修、弹性垫层刚度、绝缘性能、几何形位调整能力、极端温度适应性等方面综合考虑;(2)有螺栓式紧固的扣件系统调整能力强,且扣压力衰减后可恢复;(3)不分开式扣件系统的零部件较少,易于养护维修;(4)有挡肩扣件的承载能力较强,所有扣件系统均需研究复合材料部件的低温性能和弹条的低温疲劳性能;(5)本研究结论可为严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统的选型提供参考。     

城市轨道交通嵌入式连续支承轨道系统性能分析

介绍了一种铺设于广州市地铁14号线知识城支线的嵌入式连续支承轨道系统。结合2017年和2019年的现场测试数据,对比分析了嵌入式连续支承轨道系统与普通扣件式轨道系统的轮轨粗糙度、车辆动力学性能、轨道结构减振和噪声性能等性能指标。结果表明:嵌入式连续支承轨道系统几何形位保持良好,日常维护工作量小,减振、降噪性能保持稳定。利用嵌入式连续支承轨道系统培训线进行的维修培训和维修演练,解决了该轨道系统运营过程中的养护维修的问题。     

CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板轨排框架法施工技术

双块式无砟轨道道床板施工技术的关键是施工精度和轨道几何形位的控制。轨排框架法施工道床板能将轨距、中线、水平、轨面高低的精度提高一倍,有效提高轨道平顺性,克服传统工具轨法施工完道床板后轨道易变形、几何形位易超限的缺陷。结合兰新客运专线无砟轨道施工实践,对道床板轨排框架法施工技术进行了研究和总结。实践证明轨排框架法完全满足目前双块式无砟轨道施工的需要,可为今后类似工程施工提供参考。     

利用斜率特性计算轨道点线路里程的方法研究

利用平面线形函数上任一点处切线斜率与其法线斜率之积为常数的特性,严密并完整地推导出了线路上轨道测点坐标与其里程之间函数关系的数学模型,并以此对某高速铁路轨道点对应的中线里程进行计算,解决了以往线路里程计算过程中的多值性问题,提高了轨道几何形位的检测精度和质量。     

单元双块式无砟轨道道床板温度翘曲变形的影响研究

单元双块式无砟轨道中的道床板在温度梯度作用下会产生翘曲变形,可能对轨道几何形位产生不利影响,从而危害行车安全。采用有限元方法建立单元双块式无砟轨道计算模型,探索温度梯度作用下道床板的翘曲变形规律及其对轨道几何形位的影响。结果表明:在正温度梯度作用下,道床板的翘曲变形较大,可能危害高速行车安全,需采取措施进行控制;而在负温度梯度作用下,道床板的温度翘曲变形较小,可忽略。     

激光扫描技术在轨道施工质量自检中的应用研究

轨道工程施工质量自检是铁路建设单位控制轨道初始不平顺的重要环节。传统的轨道几何形位检查方式数据采集信息单一、效率低。采用地面激光扫描技术对铁路轨道施工质量进行检测,结合线路专业技术特点,对线路点云数据从采集、处理、分析到利用进行试验,一次性完成了轨道中线、轨面高程、轨道静态平顺度等轨道设备尺寸检查。研究表明,激光扫描技术应用于新建铁路轨道施工质量检查,可极大地降低外业作业强度,提高工作效率,利于改善轨道初始不平顺状态。     

轮载作用下轨道几何形位变化的研究

轮载作用下轨道几何形位将发生变化，影响到行车安全。本文建立了轨道的有限元模型，讨论了轮载作用下轨距扩大、钢轨翻转以及扣件扣压力减小等问题。     

桥梁温度分布情况对桥上无砟轨道的影响分析

研究目的:为研究不同桥梁温度分布情况对无缝线路的力学特性和轨道静态几何形位的影响,根据梁轨相互作用理论和有限元法,建立简支梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路计算模型,分别分析在桥梁均匀温度荷载和不均匀温度荷载作用下无缝线路的受力与变形情况,并研究两种温度荷载对轨道静态几何形位的影响。研究结论:(1)在桥梁不均匀温度荷载作用下,无缝线路受力和变形与桥梁均匀温度荷载作用下的计算结果存在较大的差异性;(2)两种桥梁温度荷载作用下,轨道几何形位会产生一定的改变,且均对高低偏差和水平偏差影响较大,而对轨距偏差和轨向偏差影响较小;(3)当桥梁阴、阳面温差为30℃时,高低偏差最大值为-3.23 mm,大于其相应的限值±2 mm,因此在进行桥上无缝线路设计时不可忽略梁体温差对轨道几何形位的影响;(4)建议在进行高速铁路桥上无砟轨道无缝线路设计时,采用桥梁均匀温度荷载进行加载,而在检算时,采用桥梁不均匀温度荷载进行加载;(5)本研究成果对简支梁桥上无砟轨道无缝线路设计具有参考价值。     

铁路轨道信号测试设备综合校验装置移频信号检定方法探讨

结合实际测试及新颁布JJG1079—2013《铁路轨道信号测试设备综合校验装置》,分析铁路轨道信号测试设备综合校验装置的量值溯源问题,介绍开展该设备移频信号检定时应注意的问题,提出解决方案建议,分析对不确定度的影响。     

论高速客运专线的轨道平顺性

快速、舒适和安全是铁路高速运输得以实现的3大要素就轮轨系统运输而言，由于列车与轨道的相互作用．势必会引起轨道几何形位的不断变化．这种变化使其与设计线形产生误差出现轨道几何不平顺．反过来又会影响列车行驶的安全性和舒适度。提供运行速度快、安全可靠性高及乘坐舒适度良好的轨道，是高速铁路轨道管理的最基本目标。其中．安全性和舒适度又是实现高速运行的两大支柱。现介绍轨道不平顺对安全和舒适度的影响．并结合客运专线的设计标准对轨道的平顺性进行阐述。     

扭曲不平顺对双块式轨道动力特性的影响分析

研究目的:扭曲不平顺作为一种轨道几何形位的不平顺,对行车平稳性、安全性及舒适性造成不利的影响。本文基于车辆动力学有限元方法,以轮轨关系为联系纽带,将机车车辆、轨道作为一个整体大系统,应用计算机数值仿真的方法并借助于通用大型有限元动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA建立包含轨道扭曲不平顺的车辆-双块式无砟轨道垂向全车耦合模型,研究扭曲不平顺幅值对双块式无砟轨道动力特性的影响,初步提出扭曲不平顺安全限值的建议值。研究结论:(1)随着扭曲不平顺幅值的增加,车体、转向架、轮对、钢轨、道床板垂向加速度随之增加;在车辆一系、二系悬挂系统良好的减振效果下,车体加速度幅值不大,并不会对旅客舒适度造成太大影响;(2)从行车安全角度出发,建议将扭曲不平顺幅值限值为2 mm;(3)本文提出的扭曲不平顺限值对双块式无砟轨道设计有一定的参考价值,可对我国轨道几何形位的维修养护提供一定的理论指导。     

无砟轨道线路临时架空技术研究及应用

高速铁路无砟轨道基础沉降、上拱,导致线路轨道几何形位不良,危及行车安全,严重干扰运行秩序。为了整治病害,须要架空线路,目前的架空方式施工复杂,效率低,对运输干扰大。本文根据高速铁路运营特点,研究了适用于轨道板快速更换的临时架空设备,主要由钢垫梁、扣件、支座和限位装置4部分组成,并进行了现场应用测试。结果表明钢垫梁挠度、梁端转角、纵梁翼缘板、腹板、加劲板应力均满足相关限值要求,梁体整体稳定性和局部稳定性均满足相关规范要求。     

温度荷载对连续梁桥上无砟轨道变形特性影响分析

为研究均匀温度荷载与不均匀温度荷载对连续梁桥上无砟轨道无缝线路纵向力和线路几何形位的影响,基于梁轨作用原理和有限元法,建立连续梁桥上C RT SⅢ型板式无砟轨道空间耦合模型,分析在桥梁整体升温与不均匀温度荷载作用下无缝线路的变形,并对比2种温度荷载对无缝线路几何形位的影响.研究结果表明:整体升温与不均匀温度荷载作用下无缝线路受力与变形结果差异明显,两者间的钢轨横垂向位移的差异随阴阳面温差荷载增大而增大,主要影响轨道高低不平顺与水平偏差;连续梁上的钢轨水平偏差,轨距偏差和轨向偏差比线路两端简支梁要大,连续梁部分的高低偏差比简支梁要小;当桥梁阴阳面温差荷载最大时,连续梁两端出现高低偏差最大负值,最大值为?3.475 mm,大于其限值±2 mm,当连续梁跨度超过135 m时桥梁变形限值超出设计规范规定变形限值;在高速铁路桥上无缝线路设计时,应考虑桥梁不均匀温度荷载作用对轨道几何形位的影响,特别注意其对高低不平顺的影响.