几种钢轨冻结接头技术性能的试验与比较

文章介绍几种类型的钢轨冻结接头技术性能试验 ,通过比较对采用钢轨冻结接头提出建议。     

山区铁路小半径曲线钢轨接头病害综合整治技术

针对成都铁路局山区铁路小半径曲线接头病害严重的情况,研发了2.5 mⅢb型混凝土枕、弹性调高扣件、扣件通用型桥式接头夹板。通过采用新的轨道结构,铺设准无缝线路和Ⅰ级优质道碴等综合整治技术,使钢轨接头病害大幅度减少,运营实践证明取得了良好效果。     

钢轨胶粘冻结接头的质量控制

钢轨胶粘冻结接头抗剪切强度高,既适于铺设无缝道岔,也适于跨区间无缝线路钢轨的连接。文章根据钢轨胶粘冻结接头的生产实际,介绍钢轨胶粘冻结接头的生产要点。     

SVM1000型铺轨机组改进方案及施工应用

引进的SVM1000型铺轨机组采用的是单根轨枕铺设法,使用过程中发现设计不完善,导致铺轨效率较低。通过改进主机布枕装置,加大了扣件安装的工作空间,新增一台国产轨枕搬运龙门吊,穿轨槽改造成喇叭口的穿轨框,自主研发的钢轨接头对位器,能够快速把钢轨接头准确对位,提高了铺轨效率。     

75kg／m钢轨栓胶冻结接头的研究

本文阐述了75kg／m钢轨栓胶冻结接头的施工工艺、性能以及铺设使用情况；同时对现场试验与运营情况进行了理论分析。针对栓胶冻结接头的特点，文中指出了适用范围。     

津浦线提速曲线改造路基基床加固的探讨

津浦线上K791+685．434～K792+022．382曲线，改造前曲线半径R=1190m．曲线长L=336．485m，缓和曲线lo=80m；钢轨采用PD3，P60超长无缝线路，锁定轨温T锁=30℃；轨枕69型和Ⅲ型轨枕，配置分别为1840根／km和1667根／km配置，弹条扣件；道床厚度50cm；经过一座框构桥：路堤高度h=3．05～3．65m，砂粘土填筑。     

城市轨道交通车辆段和停车场轨道工程常见专业接口探讨

对目前我国城市轨道交通车辆段和停车场轨道工程与工艺、机电、建筑及结构、站场及路桥、环评等专业的接口存在的问题进行了总结，并给出优化建议。建议如下：柱式检查坑立柱内壁距离宜设计为1.1 m,需核实工艺专业对不同类型道床长度、钢轨长度、端洗轨轨距、车挡的要求；避免漏埋过轨管线、漏设过轨沟槽、绝缘节设置位置不正确而导致后期整改；采用钢轨接头处立柱加密的设计方案时，需结合扣件选型合理确定加密处扣件间距，避免接头处扣件与钢轨接头夹板冲突；库前截水沟宜采用钢筋混凝土结构，尽量减小截水沟宽度以控制该处的扣件间距，或降低截水沟盖板标高、采用道口板覆盖的方案；为提高立柱的施工质量，可由轨道专业一次施工完成立柱，或采用扣件下方增设铁垫板、铁垫板部分埋入立柱的方案，以及预制立柱方案；站场排水沟和电缆井应避免被道砟覆盖；需做好整体道床-碎石道床过渡段的工后沉降控制；段场上盖开发时需根据上盖开发业态进行环境影响预测及评价，确保轨道减振降噪措施经济合理。     

钢轨接头病害的成因分析和整治措施

钢轨接头夹板的强度、刚度的不足会造成钢轨接头结构薄弱,而接头养护维修工作中,接头螺栓扭矩不足、接头轨枕扣件不密靠等因素,加大了轨道结构的不连续性。钢轨接头结构上的不平顺主要是接头轨缝,轨缝愈大,台阶愈大,折角愈大,轮轨间的冲击愈大。轨面在接头区的不均匀磨耗是轨面不平顺的另一种形式。钢轨接头在结构上的不连续和轨面不平顺是接头病害的成因。加强轨缝和接头部位零部件的养护,保持合理的轨缝值,定期检查螺栓扭矩和扣件,进行起道捣固作业,整治道床板结和翻浆,轨面打磨和焊朴整修、改善轨下垫层弹性等综合整治措施,能够有效控制接头病害的产生和发展。     

重载铁路道岔区钢轨冻结接头的现场试验与数值分析

重载铁路道岔与正线钢轨连接处需要一个位移限制作用强的接头,冻结接头恰好能够满足要求,但接头的存在破坏了钢轨的连续性,造成轮轨之间产生较大的动载冲击作用,长期作用下轨道结构易产生伤损病害。鉴于此,首先通过对运营现场服役过程中的冻结接头进行大量的静态测试,分析接头平顺性的波形特点。其次,选取典型的病害接头进行列车动态试验,对其动态冲击特性进行现场实测。最后,通过有限元建立列车-钢轨接头三维耦合模型,对接头的维修标准进行研究。研究结果表明：长期服役过程中的冻结接头在轨缝附近易形成局部的低塌下凹不平顺;对这种凹接头进行动态行车测试后,接头轨缝左右两侧钢轨动位移在垂向空间存在一个明显的错台分布,迎轮侧钢轨的动位移要大于顺轮侧钢轨的动位移,当车轮驶过这种凹接头时易产生逆轮错牙冲击模式;从接头夹板的动弯应力来看,车轮在经过接头轨缝左右侧时分别产生了2次较大的冲击作用,驶过轨缝后产生的冲击作用更大;对重载车轮驶过接头的动态作用力进行分析得,运营现场冻结接头最大低塌深度应控制在0.5 mm以内。研究结果可为揭示冻结接头现场服役状态及维修加固措施提供一定的借鉴。     

桥式扣件通用型接头夹板的研究

针对山区铁路小半径曲线钢轨接头扣件不通用、新旧轨台阶、接头支嘴等问题，研究出桥式扣件通用型接头夹板，通过受力分析、强度检测和上道试用，论证了其良好的推广应用价值。     

谐振式浮轨扣件在高架桥上的应用分析

为减少因地铁列车运行时钢轨产生的振动及其噪声辐射,研发一种改进型谐振式浮轨扣件系统,它充分利用其谐振质量及弹性元件的动力吸振和隔振特点,能有效地减少钢轨及道床的振动。介绍该系统试验中采用的轨道道床及钢轨的振动测试方法,以及在南京地铁1号线高架桥上分别采用DTⅦ2型扣件和谐振式浮轨扣件的轨道系统的减振效果。对比试验表明,谐振式浮轨扣件具有较好的吸收钢轨振动的能力,有很好的钢轨减振及道床隔振综合效果,就道床的振动水平而言,谐振式浮轨扣件道床相比DTⅦ2型扣件道床降低13 d B左右,谐振式浮轨扣件的钢轨波磨也得到了很好的抑制作用。     

谐振式浮轨扣件在高架桥上应用分析

为减少因地铁列车运行时钢轨产生的振动及其噪声辐射，研发一种改进型谐振式浮轨扣件系统，它充分利用其谐振质量及弹性元件的动力吸振和隔振特点，能有效地减少钢轨及道床的振动。介绍该系统试验中采用的轨道道床及钢轨的振动测试方法，以及在南京地铁1号线高架桥上分别采用DTVII2型扣件和谐振式浮轨扣件的轨道系统的减振效果。对比试验表明，谐振式浮轨扣件具有较好的吸收钢轨振动的能力，有很好的钢轨减振及道床隔振综合效果，就道床的振动水平而言，谐振式浮轨扣件道床相比DTVII2型扣件道床降低13dB左右，谐振式浮轨扣件的钢轨波磨也得到了很好的抑制作用。     

地铁车辆段减振道岔减振特性试验研究

研究目的:地铁车辆段具有道岔和轨道接头多、曲线半径小、列车行车速度低等特点，其轨道结构的减振设计一般参照地铁正线，实际减振特性尚不明确。为掌握双层非线性扣件在车辆段内轨道道岔运用效果，对车辆段内减振道岔进行试验研究。研究结论:(1)双层非线性减振扣件能够减小钢轨传至扣件减振层以下的道床和盖板地面处振动，但扣件减振层以上的钢轨处振动显著增大；车速20 km/h时，辙叉处道床和盖板地面分别衰减6.6 dB和4.1 dB,钢轨处增大8.6 dB;(2)采用双层非线性扣件后，钢轨振动在大部分频段范围都增大，其中在10～20 Hz最为显著；道床在60～400 Hz之间衰减比较明显；盖板地面处衰减主要在20～60 Hz之间，但在5 Hz和10 Hz附近出现一定的放大；(3)减振道岔处钢轨-道床传递损失明显大于普通道岔，振动从钢轨传至道床处时，在1 000 Hz范围内都发生了衰减，其中在20 Hz以内衰减最为显著，衰减量在35 dB以上；(4)本研究成果可应用于铁道工程减振设计领域。     

桥上无缝线路附加力计算模型研究

有碴桥上无缝线路采用小阻力扣件，在梁轨相对约束的条件下，钢轨、轨枕及梁跨结构三者之间将产生较明显的相对位移，以往的计算模型没有考虑轨枕和钢轨相对位移的影响，与有碴轨道小阻力扣件桥上无缝线路工况存在较大偏差．为此，建立了一种能综合考虑钢轨、轨枕、梁体三者相互作用的有碴轨道小阻力扣件桥上无缝线路附加力计算力学模型，给出了算例，对不同扣件纵向阻力工况下计算结果进行了对比．结果表明：扣件阻力明显影响钢轨及墩台附加力的变化，扣件阻力较小时，作用在墩台上及钢轨上的附加力变化较快，扣件阻力较大时，变化较慢；墩台刚度不同，则作用在墩台上及钢轨上各种附加力随扣件阻力的变化规律也有很大差别．     

基于钢轨频响特征扣件扣压力评估技术研究

扣件压力是影响轨道交通轨道扣件运行质量与安全的重要参数之一。通过激振钢轨，采集钢轨振动测试数据，运用HHT方法和边际能量累积值分析钢轨频响特征，进而判断在一定范围内是否存在扣件松脱。研究结果表明：激振下钢轨其振动边际能量主要集中于1 200 Hz附近，同一位置处，随扣件扣压力不断减少，扣件边际能量累积值持续增大；通过实测边际能量累积值，可识别敲击点左右各3 m范围扣件扣压力是否存在不足。本文研究可为扣件扣压力检测及评估提供一种相对快捷、准确的方法。     

无缝道岔接头冻结的实践

在辙叉前后采用冻结接头的形式来实现无缝道岔，利用冻结接头可提高夹板与钢轨上下颏接触面间的抗剪强度与摩擦力，使之不能相互滑移或适度控制滑移，以达到增强接头整体性和提高抗弯性的目的。     

高速铁路钢轨波磨对弹条疲劳寿命的影响

为研究高速铁路钢轨波磨对扣件弹条寿命的影响，建立了车辆-轨道耦合动力学模型、扣件弹条瞬态有限元模型、扣件弹条疲劳寿命预测模型，仿真计算了列车高速通过波磨波长60～160 mm、波深20～160μm的钢轨波磨区段时扣件弹条的动态响应及疲劳寿命。结果表明：列车通过波磨钢轨时，钢轨对扣件的作用力及钢轨垂向位移变化曲线均发生明显的高频波动，其波动频率与钢轨波磨引起的激励频率一致，导致弹条动应力大幅增加；当波磨波深相同、波长在80 mm和130 mm时，波磨通过频率与扣件弹条固有频率接近，从而产生共振，导致扣件弹条动应力明显增大而疲劳寿命明显降低；同一波长下，随着波磨波深增加，扣件弹条动态响应加剧，疲劳寿命大幅降低。     

小阻力扣件节点数量对钢轨纵向阻力的影响

结合我国高速铁路小阻力扣件系统的现场应用情况,首先采用有限元仿真软件对不同类型小阻力扣件的节点数量与钢轨纵向阻力之间的关系进行了研究。结果表明:不同扣件节点数时测得的钢轨纵向阻力换算成单扣件节点后的钢轨纵向阻力略有差异,其主要原因是单扣件节点所承受的钢轨重力有所变化,但该因素影响很小;钢轨纵向阻力与扣件节点数量之间存在线性关系。然后通过室内试验对加载位置、加载方式、钢轨滑移量等因素进行了分析,确定采用拉钢轨的加载方式,钢轨滑移量按3 mm控制进行小阻力扣件钢轨纵向阻力测试。结果显示:不同扣件节点数时测得的钢轨纵向阻力换算成单扣件节点后的钢轨纵向阻力基本相当。试验结果与理论分析结果相吻合。     

郑徐客运专线(76+160+76)m连续梁无缝线路设计

针对郑徐客运专线开兰特大桥(76+160+76)m连续梁的无缝线路设计,采用有限元法,对扣件类型和是否设置伸缩调节器进行方案比选。检算结果表明,本桥采用WJ-8B型常阻力扣件钢轨应力不满足强度要求,采用小阻力扣件非常接近钢轨的容许应力值。研究结论:该桥需要在梁端设置钢轨伸缩调节器。     

43 kg/m钢轨混凝土枕弹条扣件扣压力保持性能的研究

43 kg/m钢轨混凝土枕采用70型扣板式扣件，普遍存在着扣压力保持能力差、不易调整轨距、养护困难等诸多问题。通过分析病害产生的原因，研发采用了弹条Ⅰ型扣件的A型弹条、挡板座、平垫圈、螺母等部件，及配套的23号、29号轨距挡板替代既有43 kg/m钢轨70型扣板式扣件，提高扣压力保持能力，适用于曲线半径300 m及以上43 kg/m钢轨混凝土轨枕既有线路的扣件改造。经过铺设对比，病害明显减少。