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。