重载铁路有砟道床捣固作业参数的合理取值

根据朔黄铁路（朔州—黄骅）大型养路机械捣固作业实际情况,建立捣镐群和有砟道床的耦合模型,模拟大型养路机械捣固作业,分析捣固参数（捣镐振动频率、插镐速度、插镐深度）对道床密实度、道砟配位数、道床垂向刚度的影响,进而确定捣固参数的合理取值。结果表明：与捣固前相比,捣固后道床状态参数有所增加,道床密实度增幅在11.34%～13.21%,道砟配位数增幅在0.72%～4.34%,道床垂向刚度增幅在6.56%～64.27%,说明在一定范围内改变捣固参数对道床密实度和道床垂向刚度的影响比较明显,而对道砟配位数的影响不大;捣镐振动频率、插镐速度、插镐深度均主要影响道床垂向刚度;朔黄铁路捣固作业参数的合理取值为捣镐振动频率35 Hz,插镐速度1.0 m/s,插镐深度25 mm。     

三枕捣固装置激扰下有砟轨道振动传递及衰减特性试验研究

大机非稳态捣固作业是新建铁路开通运营前的必备工序,目前尚无研究涉及三枕捣固装置激扰下有砟轨道的振动传递特性。针对此不足,选取某典型新建铁路,开展捣固作业过程中有砟轨道动力响应的现场大型原位试验,并在散体道床内部不同位置埋设自制的双轴振动加速度传感器,实现道床内部振动水平演变的实时监测。采用小波分析和快速傅里叶变换方法,从时域-频域角度探究了捣固作业过程中轨枕和道床的振动传递及衰减特征,对比分析不同捣固作业次数影响下有砟轨道的吸振能力和耗能特性。研究结果表明：捣固作业过程中存在典型的振动逆向传递现象,会降低道床的承载能力及稳定性;夹持阶段轨枕的主要响应频率为68.7 Hz,约为35 Hz捣镐固定振动频率的2倍;捣固作业过程中轨枕对不同方向振动的敏感程度存在显著差异,捣镐的横向振动分量会激发道床内部更加丰富的振动响应;第三次捣固作业过程中道床的振动水平较低,道砟颗粒破碎概率最小。因此建议在不改变捣固作业时间和其他捣固作业参数的条件下现场进行多次连续捣固作业时,作业次数不宜超过3次,以保证最佳捣固效果。     

大型养路机械捣固作业参数对捣固效果影响规律的研究

有砟轨道大型养路机械维修作业中,捣固的主要动作是向枕底推送道砟并使道床密实。研究捣固镐插入的深度、速度、振动频率等捣固参数对大型养路机械作业效果的影响,对于提高大型养路机械作业效率、延长有砟道床服役年限具有重要意义。基于大型养路机械捣固镐结构和轨道结构建立了精细化捣固作业离散元仿真模型,采用多体动力学几何外形和离散单元分别对捣固镐与道砟颗粒的运动状态进行模拟,并通过试验对模型进行了验证。在不同的插镐速度和深度工况下模拟捣固作业过程,以道砟受到的压力、总动能、平均角速度和增加数量作为捣固效果的评价因素,研究了各工况的捣固作业效果。研究结果表明:在其他作业参数相同的工况下,插镐速度最优值为0.5 m/s,插镐深度最优值为90 mm。     

连续式双枕捣固车加装镐窝回填及枕面清扫装置的研制与应用

针对DCL-32k型连续式双枕捣固车作业后在轨枕间形成镐窝、道砟密实度及均匀性差等问题，为了实现捣固、镐窝回填和枕面清扫的机械化、一体化施工，本文提出了一种捣固车加装镐窝回填及枕面清扫装置的方案。对加装的镐窝回填和枕面清扫装置进行了结构设计，重点分析了枕面清扫装置滚刷轴的可靠性、限界安全性等关键技术；设计时充分考虑了安全性需求。现场试验结果表明，作业后镐窝回填平整，轨枕面干净整洁，道床密实度好，镐窝回填效率高。采用该装置可大大降低人工成本及安全风险，有巨大的经济效益和安全意义。     

轨枕局部空吊对轨道结构力学性能的影响分析

为研究轨枕局部空吊对轨道结构力学性能的影响,基于有限元法,建立力学模型,选取多种典型工况,分析轨枕局部空吊对轨枕弯矩、轨下胶垫和道床受力的影响。研究结果表明:随着轨枕空吊面积的增大,轨枕负弯矩先增大后减小,轨枕局部空吊对轨枕受力更不利,更容易引起轨枕产生裂纹,同时局部空吊会使道床产生应力集中,容易出现粉化现象,影响道砟使用寿命;随着轨枕空吊高度的增加,轨枕负弯矩先增加较快,随后增加较缓,轨枕空吊高度的增加也会使道床受力逐渐增大。建议工务人员应密切关注现场轨枕空吊病害,及时捣固、夯实道砟,避免出现轨枕局部空吊问题。     

适当加大桥上轮缘槽宽度和改变护轨形状实现普通捣固作业的设想

1问题的提出 目前，桥上线路的捣固作业方式一般有两种：日常维修由于基本轨和护轨间的净距无法满足普通捣固机捣镐的下插宽度，只能采用人工捣固；大中修施工时，只有将护轨临时拆除后，才能使用普通捣固机械进行捣固作业，结束后再恢复护轨。现桥上大都铺设的是混凝土枕，人工捣固很容易造成轨枕底部掉块，加之人工捣固质量远不如机械捣固，因此，在日常维修中，桥上线路一旦产生高低不平顺时，只能够采取加垫调高垫板的办法解决，“维规”对调高垫板的使用又有严格的要求，对个别水平、低接头的处理可以使用垫调高垫板的方法处理，对长大轨面不平顺和垫板超过容许高度都不可用此方法解决。因此，在桥上能够解决用普通捣固机进行捣固，是彻底改变桥上作业方式的惟一出路。同样，随着铁路提速的要求和客运专线的大量建成运营，机械化养路是工务必由之路。     

基于大型捣固车作业兑现率的精捣方案优化方法

为解决大型捣固车捣固方案计划作业量与实际作业量存在偏差的问题，建立精测精捣试验段，对捣固作业前后线路高程、平面进行绝对测量，采用残差分析方法剔除异常数据，建立捣固方案计划作业量与实际作业量的回归分析模型，提出了大型捣固车作业兑现率指标；针对不同捣固车型及捣稳模式的捣固方案，计算其兑现率及相应的大机修正参数，采用频域分析等方法对比了各捣固方案对线路绝对高程的改善效果。结果表明：捣固方案计划作业量与实际作业量强相关；DCL-32/单捣+单捣+稳定、DCL-32/单捣+稳定+单捣、DC-32/单遍双捣+稳定三种模式的现场作业兑现率较高，其中DCL-32/单捣+稳定+单捣模式对轨道高程偏差的改善效果最好。     

冲击式人工捣固装置对有砟道床作用效应及质量状态影响研究

人工捣固作业是实现小区段线路日常养护维修的重要方式之一,可有效改善轨道几何形位、缓和线路不平顺、保证列车运行安全性。然而目前人工捣固装置进行养护维修作业主要依赖现场工人的工程实践经验,缺乏相关理论研究。为研究有砟道床人工捣固装置作业工作机理,借助离散元素法(DEM)-多体动力学(MBD)耦合方法,建立人工捣固装置-轨枕-有砟道床耦合仿真模型,并在现场开展人工捣固作业前后横向阻力试验,验证了模型的可靠性,分析人工捣固作业对道砟颗粒接触力及道床密实度的影响。结果表明：人工捣固作业会使道床横向阻力降低19.51%,道床横向稳定性减弱;捣入阶段会使道砟间接触力分布发生明显变化,其中,水平平面接触力分布由近似圆形向椭圆形变化分布,纵向平面接触力则由半圆形向花束形变化分布,颗粒间接触关系不断变化,逐步建立新的稳定传递关系;捣固作业会使道砟颗粒受迫运动,使枕盒及砟肩处密实度降低。因此,在人工进行捣固作业后应及时补填枕盒处道砟颗粒,并对砟肩处道砟进行拍实。     

捣固车捣固头振动液压系统的改造

目前捣固系列车型中捣固头振动液压回路系统都是由定量泵+定量马达组成,由于捣回车作业时要求捣田头的振动频率为35 Hz,而液压系统本身的容积效率是随着使用时间的增加而逐渐降低的,因此振动马达的转速不可能长期稳定不变,而是随着使用时间增加而逐渐降低,从而导致捣固头的振动频率低于35 Hz,影响作业质量,因此有必要对其液压系统做进一步的改造.     

英国西海岸铁路干线道床机械化捣固

文章重点介绍了英国西海岸铁路干线道床捣固施工的组织和作业过程。它是利用保证线路上部结构几何参数绝对值的工艺方法对高速客运线路进行强化整治计划的一个组成部分。     

捣固作业对道砟破碎伤损影响规律的试验研究

通过原位捣固试验研究了捣固次数对道砟破碎的影响规律,并对道砟颗粒的典型破碎形式进行了分析.结果表明:捣固作业会引起道砟颗粒发生明显的破碎伤损,进而导致道砟整体级配发生显著变化,应在有砟道床的养护维修中予以重点关注.捣固作业最容易引起56～63 mm粒径的道砟颗粒发生破碎.对于运营期道床,捣固作业导致的道砟颗粒破碎会使2...     

弹性短轨枕空吊对车辆-轨道系统的动力学影响分析

弹性短轨枕减振轨道是城市轨道交通所采用的经济有效的减振措施之一,但由于轨枕空吊的影响,近年来在工程中的用量急剧下降。采用车辆-轨道耦合动力学理论,建立可以考虑单侧轨枕空吊的车辆-轨道空间耦合振动模型,对城市轨道交通弹性短轨枕轨道轨枕空吊引起的车辆、轨道系统的振动响应进行理论分析。结果表明,弹性短轨枕空吊对钢轨扣件、轨枕的动力学影响最为显著,其次是轮轨力,对车体振动的影响为最小。若出现2根以上轨枕的连续空吊,则钢轨扣件系统受力会超出设计允许范围。通过轮轨力或车辆振动参数对轨枕空吊不易检测或识别。     

道岔稳定作业效果试验研究

为检验正在研制的道岔稳定装备的作业效果,采用试验方法,对道岔线路进行了捣固和稳定作业,测量了捣固前、捣固后稳定前和稳定后不同状态下道岔线路的轨面高度和轨枕横向阻力。试验结果表明:道岔稳定作业能够使线路均匀沉降,并恢复20%以上因捣固作业而损失的轨枕横向阻力;道岔稳定作业对提高线路质量和列车运行安全有积极作用,但是对于路况不同的道岔线路,仍然需要大量的施工经验积累,通过统计计算提出合理的作业控制参数的指导值。     

弹性短轨枕在武汉地铁中的应用问题及解决方法

为减少振动及噪声,武汉地铁1号线使用弹性短轨枕轨道形式,但这种轨道形式在长时间的运营后出现了轨枕-套靴-道床之间剥离、间隙扩大、轨枕空吊、轨距变化大、减振量下降、短轨枕破裂等现象,分析出现问题的原因,并对轨道状态较差路段的钢轨、轨枕变形测试数据进行对比分析,最后针对弹性短轨枕轨道病害总结出轨枕更换、空吊整治、减振方式改造3种维修方案。     

高铁桥上有砟轨道梁端周期不平顺演变规律及道床支承状态检测方法

针对高速铁路简支梁桥上有砟轨道梁端周期不平顺的形成机理及演变规律开展研究，重点分析环境温度对轨道周期不平顺的影响规律，并提出一种能快速检测有砟轨道枕下道床支承状态的方法 （BDS法）。结果表明：环境温度荷载引起的梁端道砟滑移流变会导致梁端道床支承刚度不足，引起轨枕局部空吊，导致梁端轨道高低周期不平顺，且环境温度变化量越大，梁端轨道高低不平顺变化量越大；32 m简支梁有砟轨道梁端周期不平顺会引起脱轨系数最大值增加25.4%，平均值增大11.9%，轮重减载率最大值增大178.68%，平均值增大130.27%。BDS法可实现枕下道床支承状态的快速无损检测，可与小型捣固机配合对高铁有砟轨道梁端周期不平顺进行整治。     

Matisa B50D道碴捣固和整形机

B50D连续作业道碴捣固和整形机装备了拥有32个捣固叉的两个捣固单元。主要特点如下：一个动力车厢，完全崭新的设计。其中捣固操作室为防止噪声和提高舒适度，采用了人机工程学进行设计。2个重型捣固单元可以同时对两根轨枕进行捣固。一个双钢轨夹钳装有4个滚筒，用于与钢轨保持接触的同时，自动调整钢轨几何形状。高频率的椭圆形捣固动作保证了均匀作业和轨枕下的道碴稳固。     

有砟高铁大机捣固质量相关性及敏感波长研究

研究目的:我国设计速度为250 km/h的新建高速铁路以有砟轨道为主,在联调联试前通过精捣作业能够有效改善线路几何形位,满足轨道平顺度要求。本文通过分析某新建高速有砟高铁精捣作业数据,研究精捣作业下大机捣固各捣次作业质量的相关性规律,在此基础上借助带通滤波及中点弦测法分析不同波段下的作业质量相关性,揭示波长对精捣作业质量相关性的影响。研究结论:(1)在大机捣固过程中,每次捣固的方案作业量与实际调整量间均呈现出一定的线性相关性,可通过线性回归模型进行近似拟合,以指导工程实践;(2)在一捣至五捣作业中,大机作业质量相关系数呈下降趋势,一捣作业相关系数变化范围最小,且一捣实际调整量数值最大,其作业效果最为稳定;(3)随着不平顺波长的增加,在长波范围内线形调整与大机作业质量相关性较强,可通过起拨量来控制长波不平顺。     

道床配砟整形机的开发

道床整形是不可缺少的基本养路作业，可保证道床的阻力，一般以人力施工为主。日本大铁公司为采用机械化施工作业研发了配砟整形机，以往使用轨枕夹钳将轨枕抬高后，进行道床整形，由于机械方面的问题，整形板没有开发成功。以适合现场使用为目的，又进行了道床整形专用附件的研发，配属到养路机械上，试制的3台样机，其特点分别如下：1号机械是在以往通用施工机械上配置清理装置基础上改进而来，作为附件安装在反铲车的移动臂上，进行道床整形，     

大型清筛机组抛床作业造成轨枕偏移的原因及措施

大型清筛机组是一套比较先进的大型养路机械，主要由两台RM80型道床清筛机，三台08-32捣固车，一台SPZ-200型配碴整形车和一台WD-320型动力稳定车组成。利用这种高效的现代化设备进行线路中修，极大地降低了工务职工的劳动量，有效地提高了施工质量，保证了施工的安全正点。然而在实际的大清机作业过程中我们会发现作业后的部分线路出现轨枕偏移比较严重，给线路的整交工作带来了很大的麻烦。     

道床刚度对钢轨接头动力响应影响研究

有砟轨道在施工阶段存在大量的钢轨接头会加剧轮轨间冲击和振动，造成钢轨伤损，影响轨道平顺性，不利于工程车辆行车安全，合理的道床刚度能减缓钢轨接头处轮轨间的冲击作用，改善临时轨道结构的受力和变形。基于多体动力学理论，以21 t轴重平车为研究对象，建立车辆-钢轨接头耦合动力学模型，研究钢轨接头区轮轨动力响应，分析道床刚度对轮轨冲击的影响规律。结果表明：钢轨接头区的轮轨冲击较为显著，其轮轨垂向力比非接头区增大约1.4倍。随着道床刚度增加，轮轨垂向力呈非线性增加趋势，钢轨和轨枕的垂向加速度和垂向位移均呈减小趋势，道床刚度为170 kN/mm时，轮重减载率最大值为0.63，接近我国规范的允许限值0.65；道床刚度小于45 kN/mm时，钢轨和轨枕的位移均超出了我国规范允许值（2.5 mm和2.0 mm）。因此，施工阶段应对道砟进行合理的捣固，宜将道床刚度控制在45～170 kN/mm。