京沪高速铁路 亮丽科技彩虹——科技创新引领京沪高速铁路建造技术新突破

2011年6月30日，世界一流的京沪高速铁路开始营运。十多年准备，三年多奋战，几代科研人员的孜孜以求，十三万参建者的智慧和汗水，实现了桥、隧、路等线下工程的高稳定、轨道和接触网工程的高平顺、列控系统的高可靠，突破了建设过程中一个个关键技术问题，引领高速铁路建造技术向更高水平发展。     

高速铁路钢轨波磨对车辆—轨道动态响应的影响

在对高速铁路钢轨波磨现场调查、测试的基础上,根据铁道车辆—轨道耦合系统动力学理论,建立高速铁道车辆—板式无砟轨道动力学数值分析模型,采用现场测试得到的高速铁路钢轨波磨数据作为系统激励,研究不同深度的钢轨波磨对高速铁路轮轨相互作用、车辆运行稳定性的影响。结果表明:不同深度的钢轨波磨虽不会改变轮轨力波动的相位特征,但随着钢轨波磨深度的增加,轮轨垂向作用力、轮重减载率和轮对振动加速度均有明显增加,而构架和车体的振动加速度增加很小,可忽略不计;高速铁路钢轨波磨虽不影响乘坐舒适度,但会加速车辆簧下部件的伤损和破坏。     

铁路路基沉降评估中预测模型的选择

新建铁路线下工程沉降评估是解决当前设计阶段沉降计算精度不足与无砟轨道线路毫米级工后沉降控制标准之间矛盾的必要途径。以《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》给出的多种沉降预测方法为基础,结合新建铁路沉降评估的特点,对其中的多种沉降预测方法进行了对比分析,指出回归分析法中收敛模型更适合新建铁路路基沉降评估,并提出了结合残差分析的可靠性判断方法。     

客运专线轨道动态检测中应注意的几个技术问题

根据客运专线的特点及对轨道高平顺性和高稳定性的要求,论述综合检测列车是客运专线的必然选择,分析影响运输安全与乘坐舒适性的轨道检测主要项目和关键技术,提出建立客运专线轨道状态评价体系的有关内容.     

轨道质量指数计算问题的探讨

由于缺乏去除功能,轨检车检测信号中存在的噪音包含在轨道质量指数(TQI)检测结果中,不利于轨道质量状态的客观评价,并影响编制维修计划。为此,提出在轨检车主机中,将1m轨向和低速时轨向作为噪音处理、将相邻检测数据差大于4mm时作为噪音处理的两种方法,并针对后种方法处理噪音不彻底的问题,提出将波形整体作为噪音处理的方法。考虑到主机传输到编辑机中的数据中仍会存在噪音并需进行人工删除的实际,提出在编辑机中重新计算各单项不平顺标准差与TQI的算法。结果表明:上述去除噪音的方法可行有效,可以大大提高TQI计算精度。     

高速铁路CFG桩不同结构形式下地基沉降-时间发展规律的试验研究与预测

依托京沪高速铁路北段试验段--李窑试验段现场试验,对高速铁路深厚松软土层中不同CFG桩桩网复合地基和桩筏复合地基的沉降与荷载及时间发展规律进行了研究.实测结果表明,沉降与时间和荷载的关系呈现三阶段的发展规律,即路堤荷载填筑期间的沉降快速发展、填筑结束后的沉降发展和沉降稳定三阶段.该三阶段的平均沉降量分别为总沉降的60.4%、34.4%和5.2%,平均沉降速率分别为1.22 mm/d、0.19 mm/d和0.007 mm/d.在此基础上,提出了填筑路堤静置期可取3个月的建议.     

道碴动三轴试验研究

动三轴试验是当今世界研究道床特性的最重要方法之一。通过动三轴试验，可研究荷载状态、道碴材质与级配以及道床状态对道床累积变形和道床弹性的作用，道床累积变形和道床弹性分别是道床由计划维修向状态维修过渡和轨道结构仿真参量的依据。基于动三轴试验，本文研究了试验前后道碴级配变化、道床累积变形和变形率以及道床弹性随荷载作用次数的变化规律，探索了道碴磨耗特性随重复荷载和材质的变化规律，得到了道床累积变形及变形率在试验开始时较大，随着荷载作用次数增大而减小，最后达到稳定的规律；道床弹性随荷载作用次数的变化规律也是如此，估算了道床最终稳定时的弹性模量，且有道床弹性仅是道碴材质的固有特性，受荷载作用次数和道床状态影响较小的结论。基于动三轴试验结果，对国外现有的道床累积变形模型进行了对比分析，并研究了各自的特点。单独研究道床累积变形和道床弹性在国内尚属首次。     

图像技术在脱轨研究中的初步应用

介绍轮轨接触团像监测系统的组成及其在南津浦线货物列车脱轨试验中的应用，讨论直线段货物列车脱轨特点以及抬高一股钢轨对抑制直线段货物列车脱轨的作用。     

钢轨波磨的分形描述

介绍了分维的量测方法，讨论了钢轨波磨的分形特征与分形描述，建立了分维与波磨程度之间的关系，讨论了钢轨波在分形的工程意义。     

高速铁路纵连式无砟轨道锚固体系试验研究

为获得梁体与轨道的合理制约关系,设计了纵连式无砟轨道锚固体系,并进行了现场试验.通过对锚固体系应力、位移和路基表层压力的监测分析,获得了锚固体系在设计荷载作用下的应力、位移变化及路基表层压力的分布规律.试验结果表明:双柱型主端刺锚固体系满足设计要求,为CRTSⅡ型板式无砟轨道结构更好地应用于客运专线提供了重要依据.