有砟轨道动态测量系统在轨道精调中的应用

提出利用有砟轨道动态测量系统配合大机进行自动化捣固作业的方法,介绍动态测量系统的原理,并分析了测量的精度、效率及配合大机自动化捣固作业的工程案例。工程实践证明,该方法具有操作简便、精度高、效率高等特点,可以在新建有砟线路轨道粗捣、精捣和既有有砟线路的检测养护阶段推广应用。     

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。     

基于综合评价指数的捣固维修作业时机决策方法

大机捣固是有砟线路养护维修作业的主要工作之一。基于在决定捣固维修作业时机方面很少考虑捣固作业成本,提出综合评价指数的捣固维修作业时机决策方法。以捣固作业后的轨道质量指数TQI表征列车运行品质,以捣固周期间接衡量捣固作业成本,综合考虑列车运行品质与捣固作业成本2个方面因素评价捣固维修作业时机是否最优,将该决策方法应用到杭深线捣固作业实践中。研究结果表明:杭深线轨道质量指数TQI阈值取5.5 mm时,为最佳的捣固时间。     

高铁有砟轨道人工起道捣固作业质量控制

针对南昆客运专线有砟轨道长波高低不平顺病害多发、变化快的情况,探索高速铁路有砟轨道人工起道捣固的方法。通过不断优化和落实明确捣固测量控制标准、优化起道捣固作业控制措施、强化作业质量分析监控、提升起道捣固数据精度等强化作业质量控制的措施,取得明显效果。     

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。     

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...     

基于大机捣固模式的轨道质量保质期预测方法研究

以提升大型捣固机械(以下简称大机)维修的经济化、效率化应用为目标,基于大量轨道几何历史检测和维修数据,提出一种预测不同捣固模式轨道质量保质期的方法。分析捣固前、后的大机捣固质量指数MTQI在不同大机捣固模式下的函数关系,得到系列捣固效果函数。利用灰色GM(1,1)预测技术建立MTQI随通过时间及通过总重发展的非线性预测模型,将其与捣固效果函数结合,可应用于不同大机捣固模式下轨道质量保质期的预测和捣固模式的比选。既有线及重载线路的实例证明,本文提出的轨道质量保质期预测方法有助于轨道维修部门比选最佳捣固维修模式,可为我国有砟轨道捣固维修计划选择提供科学、经济的决策参考。     

朔黄铁路大机捣固预测与维修决策系统研发

针对朔黄重载铁路线路设备特点和大机捣固维修管理实际需求,研发了朔黄铁路大机捣固预测与维修决策系统。该系统集成了朔黄铁路轨道质量分级管理标准、轨道质量发展规律预测、大机捣固经济维修决策等技术,实现了朔黄重载铁路线路运维数据管理,大机捣固质量指数(MTQI)及其劣化率分布分析与趋势预测、大机捣固维修决策及作业效果评估等功能,为朔黄铁路大机捣固维修提供科学化、智能化决策支持。     

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(? B B)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...     

新建有砟铁路粗捣起拨道量快速测量方法研究

提出一种利用单轨棱镜夹进行轨道测量并通过计算获取起拨道量的新方法,工程应用实践表明,该方法测量精度满足粗捣要求,提高了捣固车作业效率,在新建有砟铁路粗捣阶段有推广应用价值。     

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。     

单轨测量系统在新建有砟铁路轨道粗捣中的应用

针对新建有砟铁路大型机械粗捣阶段检测的精度要求,提出了利用单轨测量系统进行检测的方法,分析了其观测精度及捣固作业后的效果。该方法具有测量方法简单明了、可操作性强、方便实用和成本低等特点,可以在新建线路轨道粗捣阶段推广应用。     

捣固车前端轨道偏差自动测量技术研究

提出了一种适用于临时维修作业捣固车的前端轨道偏差自动测量技术方案,测量系统采用惯性导航系统测量原理,结合智能化、集成化测控技术,搭载于捣固车上同步进出作业区间。利用测量系统在捣固车作业前后对施工区段进行轨道几何参数测量与数据处理,指导捣固车精细化作业的同时,保证捣固与测量同步,有效解决传统模式存在的人工上道频繁、效率低、劳动强度大等问题。选取试验线进行快速且多次测量,自动计算获取轨向、高低、轨距、超高、高程等轨道几何参数,且各参数重复性偏差均达到指标要求。     

大型养护机械捣固作业效果评价指标及方法研究

大型养护机械精确维修已成为铁路维修的主要手段,对我国普速线路大型养护机械捣固作业计划的制定依据与效果评价方法进行调研和分析,根据我国线路轨道不平顺质量分布情况和轨道不平顺质量指数管理标准,借鉴国外捣固维修标准,提出大机捣固作业阈值。结合我国普速线路实际情况,对捣固前线路状态和大机捣固作业模式与捣固质量的关系进行研究,提出大机捣固作业的评价方法,为现场大机捣固作业效果评价提供依据,并以两条线路为例评价其捣固作业质量,对捣固作业效果提出建议。     

有砟高速铁路长波长高低病害的整治方法

本文依藉有砟高铁线路联调联试获得的实践数据和"有砟高速铁路轨道长波长高低病害整治方法研究"课题研究成果,深入分析有砟线路整治长波长高低病害在于大型捣固机存在功能缺陷、常规整治方法存在缺陷、长波长高低病害呈现多种诱发因素、静态因素下长波长高低病害呈易发性特征、整道作业易产生长波长高低次生病害、整道作业易产生长波长高低次生病害并针对病害不同诱因提出有砟高铁线路整治整治长波长高低病害的系列实用办法。     

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。     

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。     

大型养路机械捣固作业轨道质量评价指数研究

随着铁路朝着客运高速化、货运重载化的方向发展,以及列车运行密度的提高,轨道结构平顺性管理的重要性日益凸显。通过分析轨道质量指数(TQI)7个子项标准差随时间的变化规律和有砟轨道上应用大型养路机械捣固作业的效果,提出由左高低、右高低、水平、三角坑4项轨道几何不平顺标准差组成的大型养路机械捣固作业轨道质量评价指数,并对其分布规律进行了分析,发现其服从γ分布。大型养路机械捣固作业轨道质量评价指数的提出依据及其分布规律的确定,为铁路工务部门进行有砟轨道大型养路机械维修管理决策提供了评价指标和理论依据。     

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。     

CRTSⅢ板式无砟轨道布板设计与定位测量系统设计与实现

CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国自主研发、具有自主知识产权的一种新型无砟轨道,其布板设计、制板、施工及安装等整套技术特点不同于其他无砟轨道结构。为了提高CRTSⅢ无砟轨道结构的适应性和推广应用范围,对CRTSⅢ轨道板布板设计、制造与施工定位测量的关键技术进行研究,研制了"CRTSⅢ型板式无砟轨道布板设计与定位测量系统"。该系统包含CRTSⅢ型板式无砟轨道布板设计软件、精调软件及CRTSⅢ型无砟轨道板精调标架装置。介绍"CRTSⅢ型板式无砟轨道布板设计与定位测量系统"的设计与实现过程,重点对系统的设计思想、总体结构、关键技术和主要特点进行阐述。