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。     

基于块坐标下降法的有砟轨道大机捣固维修经济决策模型及算法

为了更好地利用检修数据指导轨道维修决策计划，在预防性维修理念下提出1种基于块坐标下降法的有砟轨道大机捣固维修经济决策模型及算法。考虑多种捣固模式下不同的捣固效果和相应成本，以轨道质量年末保持值和维修经济成本为决策目标，结合大机养修效率和现场实际条件，建立大机捣固维修经济决策模型；采用块坐标下降算法，以并行计算为主要思路并通过聚类算法调整捣固区段的连续性，实现最佳捣固模式、捣固时机和捣固区段的高效求解。依托某120 km·h^-1、50 km试验区段在某年份的实测数据，验证模型及算法有效性。结果表明：依据模型及算法得出的维修计划，采用09-32型捣固车开展单捣、双捣2种捣固模式后，每年可较实际平推捣固计划分别节省18%和15%的费用，改良型大机捣固质量指数MTQI的年末平均值从实际平推捣固计划的6.5 mm分别降低约0.80和1.35 mm；模型及算法能够快捷有效地制定符合线路实际的大机捣固维修计划，不仅实现了大机作业的连续捣固，还较大幅度提升了捣固维修的经济性。     

多模式测量下普速铁路轨道精捣作业及效果评估

结合京广铁路实际维修情况,提出了以多模式轨道测量和数字化捣固为核心的普速铁路精测精捣作业方案,从轨道几何状态和动力学性能改善两方面评估作业方案的应用效果.结果显示:采用该作业方案可有效降低轨向、高低、水平、三角坑等不平顺指标幅值,多数指标改善率在40％以上;精捣后脱轨系数、轮重减载率最大值降幅约40％,车体垂向、横向振...     

基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统的研发及试验研究

捣固车作业线路纵向水平测量采用传统钢丝绳弦线法，长周期使用存在钢弦磨损、断裂的风险，且钢弦抖动会影响测量精度及稳定性。针对这些问题，本文研发了一套基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统。该系统基于位敏探测器（Position Sensitive Detector,PSD）激光测量原理，采用E型激光发射器和接收器实现激光偏移量的测量。以DCL-32连续式捣固车为例，通过加速度传感器和激光传感器获取捣固车的振动特性，在振动实验室利用该系统进行现场工况模拟试验，并与现场试验数据进行对比。结果表明：该系统能够实现35 Hz振动频率跟随，可靠、稳定地采集线路纵向水平数据。     

新建有砟线路精测精捣起道量修正算法

为解决新建有砟线路精测精捣作业中,轨道高低调整效果与预期效果差异显著、重复捣固作业遍数增多的难题,对影响纵向抄平作业精度的因素进行了分析。以新建有砟线路不同遍数的精测精捣数据为研究对象,从峰值管理和均值管理角度探讨轨道高低平顺性变化的内在关联性,提出一种提高轨道高低调整效果的起道量修正算法,并在精测精捣作业中对该算法的有效性进行了验证。结果表明:道床弹性不均及稳定作业引发轨道非均匀性下沉是精捣作业不理想的根本原因;起道量修正算法可在一定程度上削弱轨道非均匀性下沉对精捣作业的影响;运用起道量修正算法指导捣固车作业,不仅可减少1～2遍捣固次数,且轨道高低平顺性进一步提升。     

捣固车模拟仿真操作系统的开发与研究

捣固车是铁道线路维修的重要设备,集机械、电气、液压、气动、激光、计算机及自动控制技术于一体,具有生产效率高、结构复杂、价格昂贵等特点。采用模拟仿真技术开发捣固车培训系统可有效解决工学矛盾,降低培训费用。综合运用计算机、多媒体技术,模拟仿真DCL-32型捣固车驾驶、施工作业流程,开发出驾驶训练软件和仿真作业平台。运用虚拟环境营造训练情景,避免了捣固车学员操作练习过程中对设备和线路的损伤,达到了岗位技术培训标准,提高了教学水平。     

实现捣固车作业的监控

提速铁路对大型养路机械作业提出更高技术性能的要求，本文结合工作实际出现的问题,利用捣固车作业后运行线路纵向高低和方向应当圆顺，变化幅度必须控制在一定范围内的要求，设计出捣固车突发大起拔道量预防自动控制方案。     

D09-32型连续式捣固车拨道原理分析

介绍D09-32型连续式捣固车的拨道原理，分析捣固车线路方向偏差的检测原理，对静态下各测量点的几何关系进行分析，指出由于动态作业过程中卫星小车位置的改变，其拨道传感器反馈值相对于静态值需进行补偿，为全面理解D09-32型连续式捣固车拨道原理提供参考。     

08/09-32型捣固车捣固装置改造设计

08/09-32型捣固车是我国铁路最早引进的一种重要的大型养路机械,由于是较老的机型,其捣固装置设计上不适于使用了Ⅲ型轨枕或由Ⅱ型轨枕更换为Ⅲ型轨枕的线路捣固作业。本文提出了捣固装置改造方案,并进行了可行性分析。现场试验表明,捣固装置改造取得了良好的效果。     

广深Ⅰ线大型养路机械捣固作业后高低不平顺发展规律

基于广深(广州—深圳)Ⅰ线K16+000—K19+000区段内长2.580 km的线路连续17次轨道检查车检测数据,以高低不平顺为研究对象,对大型养路机械捣固前后537 d的线路质量进行跟踪分析。结果表明,大机捣固对线路平顺度较高的区段或路基基础稳定而在持续较大荷载作用下线路平顺度较差的区段改善作用有限;捣固作业后高低不平顺下降幅度越小的区段,其高低不平顺越容易在较短时间内超过作业前;较大的月度累计降雨量可以缓和甚至改变线路的恶化趋势;捣固作业后达到一定时间线路动态质量会加速恶化;对于广深Ⅰ线,18个月的大机捣固周期比较合理。     

施工过程控制在外委清筛施工中的应用

外委清筛施工的主要形式:设备管理单位为施工主体,全面负责施工组织管理,全面掌握施工安全、质量、正点和作业进度.主要作业项目为:提报施工计划、封锁施工登销记、线路挖探排碍、人工清筛、换枕、卸砟及线路开通后的巡查养护工作. 武汉大型养路机械运用检修段(简称武汉大机段)清筛车间为施工配合单位,负责当日机械清筛、机械捣固及地面人工配合.主要作业项目为:开挖导槽坑、机械清筛及保证捣固3遍达到开通提速标准,清筛后负责使用捣固车、稳定车、配砟车配合施工主体单位进行线路维修作业,6捣2稳后恢复常速,线路几何尺寸达到作业验收标准,线路平纵断面符合设计要求. 结合2012年上半年清筛三车间完成的济南铁路局济南工务段水白线、青岛工务段蓝烟线的机械清筛施工情况,讨论施工过程控制的意义和措施.     

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。     

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。     

制定状态修基准指标指导大型养路机械捣固作业的探讨

建立周期修和状态修相结合的大型养路机械线路养修模式,有利于制定合理的维修计划,稳定线路质量。本文以武汉局线路养修为例对大机捣固作业前后的线路设备质量进行分析,结合轨道质量指数,建立线路区间状态修基准指标,探讨大机捣固作业状态修的模式,评价大机捣固作业效果。京九线状态修实例验证了其运用效果,可供线路养护维修参考。     

秦沈客运专线大型养路机组施工技术探讨

秦沈客运专线在采用大型养路机组进行起拨道和稳定作业中,采取措施解决DG08-32捣固车两次起道作业的衔接,以及调整大机作业参数满足较大起道量的作业要求,施工效果达到了客运专线线路标准的要求。     

影响捣固车作业质量的因素及整改措施

大型养路机械是一种优质、高效的现代化设备,它的投入使用延长了线路的维修周期,降低了工务职工的劳动量,在铁路的提速扩能中发挥了很大作用,其中08-32型捣固车,以先进的技术能一次完成起道、抄平、捣固及枕端夯实等多种功能,在线路的维修中应用广泛.我段使用大机维修线路已有多年的历史,积累了一些丰富的施工经验,取得了可喜的成绩.但目前工务段反映较为突出的问题是线路质量稳定保持时间不长,根据施工生产中的实际情况,造成这方面的原因很多,下面就影响捣固车作业质量的因素以及需制定的整改措施,提出自己的粗浅看法,旨在引起各部门的重视来共同提高捣固车的作业质量.     

基于离散元法的轨枕空吊整治作业参数优化

为了更好地对轨枕空吊进行整治，采用离散元法建立模型，研究捣固、稳定作业参数对轨枕单侧空吊道床整治效果的影响，对各作业参数进行优化设计。结果表明：捣固作业能够有效地将道砟填充至空吊区域，同时会使原本稳固的道床变得松散，而稳定作业能使松散道床更加密实，提高道床稳定性；对轨枕单侧空吊道床进行捣固作业时，建议捣镐振幅采用7 mm，捣镐频率采用25 Hz，插镐深度采用35 mm，插镐速度采用1.6 m/s；捣固作业完成后，对轨枕单侧空吊道床进行稳定作业时，建议垂直下压力采用25 kN，水平激振频率采用30 Hz。     

08-32型捣固车曲线作业荒拨的分析与探讨

用08-32型捣固车进行拨道作业，总体来说是令人满意的。在直线和地质较好的曲线上，作业后线路误差均能达到《维规》规定的值，无论是静态还是动态检查，评价都是优秀的，也得到了工务系统的好评。但在一些特殊的曲线和地质条件不好、年久失修的线路上做出的曲线，总是存在这样或那样的不足，表现为出现“鹅头”，正矢超差，某些点不圆顺等作业误差，加上一些人为因素及08-32型捣固车本身的系统误差，使08-32型捣固车在拨道作业后曲线质量均不能达到理想效果。     

新建高速铁路有砟轨道线路平顺性控制技术

基于高速铁路有砟轨道设备的记忆性及维修天窗资源的有限性,在施工建设阶段开展高速铁路有砟轨道平顺性控制,提高线路开通运营品质具有重要的意义。通过对比分析两条有砟轨道开通后平顺性自然衰减规律,发现有砟道床稳定性是线路开通后维持轨道平顺性的核心要素,而捣固作业后的稳定作业是提高道床密实度和稳定性的主要手段。为此以杭黄铁路有砟轨道建设为载体,提出"先轨距调整、后大机整道、再扣件调整"的精调流程,"少捣多稳、低速重稳"的大机作业模式。实践证明,采用上述做法,杭黄铁路拉通试验中正线轨道几何尺寸均值指标TQI为2.5 mm,峰值指标偏差扣分为0,成效显著。     

基于车载全站仪免置平设站的轨道精测模型与算法

“相对+绝对”复合测量模式在数据处理方法上取得突破,达到了较好的效果,但在测量环节上,仍然存在一些急需解决的问题。本文提出一种基于车载全站仪免置平设站的轨道精测方法,通过全站仪免置平设站方法打破了全站仪必须置平才能设站的传统,采用轨道中线坐标“设站即测量”的方式,从根本上消除了原有小车棱镜测量环节中测角误差的存在。线路试验表明:相比于现有“相对+绝对”复合测量模式,该轨道精测方法测量结果更稳定,不但提高了测量效率,还改善了测量精度,具有较高的工程价值和现实意义。