装配式轨道杂散电流防护设计 模型试验

目前国内轨道交通预制板轨道的隔离层材料采用的是高速铁路预制板轨道中的土工布方案,其隔离层材 料的选择和设置并未考虑针对直流牵引制式下的杂散电流防护问题,从而造成部分杂散电流泄露。针对此问题, 提出一种在装配式轨道结构轨道板下采用四羟络合酯喷涂型隔离材料的全新方案,以替代传统的土工布隔离材 料。通过设计相应的室内模型试验方案,对材料的绝缘性能进行测试。模型试验结果表明：四羟络合酯作为板下 隔离材料,轨道结构的绝缘性能相比土工布有大幅提高,从而能更好地增强直流牵引制式下杂散电流防护能力。 研究成果可为今后城市轨道交通装配式轨道杂散电流的防护设计提供借鉴和参考。     

装配式无砟轨道微弹性隔离层刚度取值研究

装配式无砟轨道中间层对无砟轨道结构受力及耐久性影响显著,无砟轨道各层结构刚度不匹配极易引起轨道结构病害产生和发展.针对轨道交通装配式轨道,提出一种微弹性隔离层,通过建立精细化有限元模型,分析微弹性隔离层刚度对轨道结构力学特性的影响,另外,进行隔离层材料试制及耐久性测试等方面工作.研究表明,综合考虑提高装配式轨道平顺性和...     

CRTS Ⅲ型板式无砟轨道的三元乙丙橡胶隔离层技术要求研究

在调研分析高速铁路无砟轨道用隔离层类型及技术要求基础上,针对三元乙丙橡胶隔离层开展室内试验研究,并提出了主要技术指标。现场跟踪观测及试验数据分析表明:采用三元乙丙橡胶隔离层时,复合轨道板周围吸水现象不明显,CRTSⅢ型板式无砟轨道结构动力性能与采用4mm土工布时基本相当。该研究为三元乙丙橡胶隔离层在寒冷或严寒地区进行工程化应用,提供了良好的技术支撑。     

单元双块式无砟轨道支承层假缝设置优化

单元双块式无砟轨道支承层假缝与道床板伸缩缝对齐设置能够有效引导支承层裂缝发展,但伸缩缝位置轨道结构竖向抗弯刚度较小,列车通过时基床应力应变幅值较大,且在多雨潮湿环境中,雨水等杂物易侵入下部基础,破坏结构稳定.针对支承层假缝与道床板伸缩缝对齐设置存在的缺点和不足,对支承层假缝设计进行优化:伸缩缝位置支承层上表层铺设一定长度的土工布,土工布中心线与伸缩缝中心线重合,土工布两侧支承层分别切割深度为支承层厚度1/3的假缝.土工布的铺设使得板端形成一定长度的分层隔离区,通过对不同长度隔离区设计方案在温度、温度梯度或列车荷载等作用下的响应分析,并结合现场施工经验,发现隔离区长度在800～1 000 mm或1400～1 600mm时结构性能良好.综合考虑,土工布铺设长度选为1 720 mm.     

客运专线高架车站的减振设计研究

某客运专线高架车站采用建桥一体化结构形式,自下而上依次为出站层、站台层和候车厅,其中正线位于高架站台层。本文通过建立该车站站房主体结构模型,对其进行列车—无砟轨道—站房结构耦合振动分析,结合现场振动试验测试结果验证了模型的准确性,在此基础上针对正线无砟轨道结构提出了提高扣件弹性、轨道板下铺设橡胶弹性垫层以及使用钢弹簧浮置板轨道代替双块式无砟轨道三种减振优化方案,并对各种方案的减振效果进行了分析与比较。     

单元双块式无砟轨道土工布设置研究

兰新(兰州—新疆)铁路第二双线路基段拟采用单元双块式无砟轨道,单元道床板直接浇筑在纵向连续的支承层上时,二者层间良好的粘结制约了道床板温度应力的释放,也给支承层自身带来了较大的附加应力,易引起结构产生裂缝,并破坏结构整体的稳定性。在对试验段长期观测的基础上对结构铺设土工布前后的力学性能进行分析,结合试验段推板试验,给出单元双块式无砟轨道土工布设置意见:道床板与支承层之间需要设置土工布,板中设置销钉/钢管桩时,土工布为道床板与支承层间提供的摩擦因数不能小于0.6,若支承层设置纵向锯齿槽,土工布可以选用一般材料。     

CRTS Ⅲ型板式无砟轨道连续性结构施工技术

以京沈高铁三棱山隧道为工程背景,借鉴既有高铁CRTS Ⅲ型板式无砟轨道技术研究与应用经验,对施工技术进行再创新。取消隔离层土工布、自密实混凝土轨道板与底座形成牢固的复合结构,底座设置为素混凝土,取消底座钢筋、限位凹槽弹性缓冲垫层,并对优化设计的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道进行试验性施工;通过线下大量工艺性揭板试验总结最佳浇筑方式,实现了2块轨道板自密实混凝土的同时浇筑;通过钢筋或网片整体绑扎使钢筋连续,且每隔2块轨道板设置1道横隔带以方便混凝土浇筑,实现了多块轨道板下自密实混凝土连续形成整体。连续性无砟轨道具有更好的经济性,可简化施工工艺,改进施工工装,降低工程投资。     

富水隧道双块式无砟轨道结构形式优化研究

我国西南山区地质情况较为复杂，山区高速铁路隧道内一般采用无砟轨道结构，无砟轨道在施工和服役过程中易受强降雨及地质条件影响，隧道仰拱下方极易积聚承压水，进而引发道床板出现开裂、上拱、离缝等病害。为提高地下水作用下隧道无砟轨道道床板的耐久性和平顺性，基于建立的隧道双块式无砟轨道有限元模型，分析了仰拱填充层假缝和道床板伸缩缝对齐处增设不同长度的土工布、仰拱填充层和道床板层间增设不同数量的胀锚螺栓对无砟轨道受力和变形的影响。研究结果表明：增设土工布能有效减少无砟轨道道床板裂缝的产生，对提高耐久性有利，建议跨缝铺设土工布长度不少于300 mm;增设胀锚螺栓能有效降低道床板的垂向位移，对无砟轨道服役的平顺性有利，建议每段道床板增设12根胀锚螺栓。     

不同速度等级装配式轨道结构设计及检算

为深入研究时速80～250 km轨道交通装配式轨道技术,建立装配式轨道精细化分析模型,对轨道结构参数进行分析,综合考虑列车荷载因素、土建因素、曲线段轨道板矢距调整因素和施工因素对轨道结构参数的影响,并对轨道结构进行选型分析及检算。研究表明：(1)轨道板长度、扣件间距对轨道板受力影响较小,轨道板宽度和厚度增大,轨道板受力减小;(2)3个速度级下,轨道板长度为4.7 m,厚度统一为0.2 m,扣件间距统一为0.6 m;第Ⅰ速度级板宽为2.2 m,第Ⅱ、Ⅲ速度级板宽为2.5 m;(3)轨道板采用预应力结构,在板中开设圆孔限位;(4)装配式轨道采用“二层+回填”方案。检算表明,装配式轨道的强度可满足不同工况的使用需要。     

装配式轨道成套技术在苏州地铁中的优化应用

在总结城市轨道交通板式轨道应用现状及存在问题的基础上,阐述装配式轨道的核心技术理念,以及在苏州地铁5号线典型工况条件下的优化应用技术要点,包括根据工程条件确定的主要技术参数,国内首次采用的钢纤维细石混凝土填充层、喷涂型隔离层等技术,以及基于第三代预制板精调设备和测控系统技术优化的施工工艺等。应用结果表明,该技术具有施工工序少、施工效率高、轨道平顺性好等诸多优点,为装配式轨道技术的进一步推广应用提供参考与借鉴。     

地铁车辆段装配式轨道原位换铺试验研究

采用装配式轨道技术实施了国内首次地铁库内轨道原位换铺试验,在同一条库内线分别对9种轨道结构进行了测试。结果表明：装配式轨道能够无损、快速拆卸和安装,综合施工速度达到150 m/d;除测试速度为15 km/h时聚氨酯减振垫（满铺）振动插入损失小于减振扣件B外,其余速度条件下减振垫振动插入损失均大于减振扣件;三种测试速度下5 km/h振动插入损失最大,15 km/h振动插入损失最小;库内地面振动源强随测试速度提高而增大;同时满足所有速度条件下上盖结构白天和夜间振动要求的减振轨道结构有橡胶减振垫A、聚氨酯减振垫（条铺）、橡胶减振垫B。     

多跨简支梁桥上Ⅲ型板式无砟轨道制动力传递规律研究

为探究列车制动荷载作用下轨道、桥梁结构纵向受力特性及其影响因素,基于有限元法和梁-板-轨相互作用原理,建立多跨简支梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型,对列车制动荷载作用下结构纵向受力特性、传递规律及其影响因素进行分析。结果表明:以全桥列车制动加载作为计算轨道及桥梁结构制动受力与变形时的最不利工况是偏安全的,并应以有载侧计算数据进行检算;桥上扣件需依据轨道板快速相对位移试算结果进行比选, WJ-8型小阻力扣件可适用于多跨简支梁桥且有较大安全冗余;桥上采用小阻力扣件或墩顶纵向刚度较小时均会使得列车制动荷载作用下的轨道板快速相对位移较大,不利于扣件的长期服役;轨道和桥梁结构制动检算过程中建议将桥跨数简化为10～15跨;需保证土工布隔离层的滑动性能,且应将其摩擦系数应控制在合理范围内。     

客货共线无砟轨道扣件垂向力现场测试与分析

客货共线铁路线路,货车轴重的增加对轨道结构造成的破坏会更大,而无砟轨道结构的弹性基本上仅靠扣件系统来提供,因此,有必要对客货共线无砟轨道扣件垂向力进行现场测试。根据扣件荷载参数测试规范,选取WJ-7B型无砟轨道扣件胶垫,自制扣件垂向力测试垫板,应用东华动态信号采集分析系统,对遂渝线蔡家车站和渝怀线鱼嘴2号隧道2个测点进行现场扣件垂向力测试。研究结果表明:该测力垫板制作简单,安装方便,测试结果可靠性和准确性较好,能较好地完成扣件垂向力的测试工作;货车作用下扣件垂向力约为客车的1.5倍,分布范围更加离散,且容易受到线路劣化和车轮扁疤的影响;通过测试能够更加清晰地了解扣件垂向力大小的分布范围,对客货共线无砟轨道扣件系统的设计与研究具有重要的指导意义。     

大跨度桥上无砟轨道铺设弹性隔离缓冲垫层的研究与应用

为探明大跨度桥上无砟轨道铺设弹性隔离缓冲垫层对系统动力特性的影响,基于铺设CRTS双块式无砟轨道的某高速铁路大跨度双塔斜拉桥工点,建立车辆-轨道-桥梁动力耦合精细化分析模型,研究不同弹性隔离缓冲垫层刚度对系统力学性能的影响规律,并在此基础上提出垫层刚度的合理取值.研究表明:垫层刚度的选取对轨道频响具有较为显著的影响;刚...     

周期性浮置板轨道弹性波传播行为及波动效应

为探究复杂周期性浮置板轨道结构中的弹性波传播行为及波动效应的内在机理，基于无限周期结构的弹性波理论建立浮置板轨道结构模型，计算并分析结构带隙特征、弹性波传播机制以及移动荷载激励下的波动效应。结果表明：复杂周期性浮置板轨道结构在0～300 Hz范围内存在8个带隙，且带隙可阻碍弹性波在结构中的传播；带隙特征主要受结构刚度影响，可通过改变钢弹簧刚度、剪力铰剪切刚度和基础分布刚度来调节带隙范围；由于浮置板、轨道和隧道衬砌结构的弹性波局域共振作用，浮置板轨道结构减振效果在■倍共振频率范围内劣于整体道床轨道结构，而在大于■倍共振频率时才优于整体道床轨道结构；结构加速度响应峰值由荷载速度线与频散曲线的交点所产生，带隙和通带范围内弹性波存在不同的波动效应，且带隙对弹性波正向多普勒效应具有抑制作用。     

不同轨道结构减振效果测试分析

在地铁运营期间,通过对采用浮置板、弹性支承块及弹性扣件轨道的轨道结构和隧道壁的振动测试,在时域和频域内,分析了不同地铁轨道结构的减振效果,为今后地铁轨道结构设计选型提供试验依据。     

轨道结构动力分析的傅里叶变换法

将傅里叶变换法应用于轨道结构动力分析，首先对轨道结构振动方程进行傅里叶变换，求解傅里叶变换域中的振动位移，再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。该方法适用于任何复杂的轨道结构动力学问题。文中针对轨道结构连续弹性单层梁模型和双层梁模型，用傅里叶变换法求得了单轮通过时的轨道临界速度，分析不同的轨下橡胶垫板和弹性扣件、荷载速度及激振频率对轨道结构振动的影响。研究表明，轨道结构有多个临界速度，特别需要关注的是最小的轨道临界速度，这一速度容易被中、高速列车超过，从而引起轨道结构的强烈振动。另外，用连续弹性单层梁模型得到的最小轨道临界速度与理论计算结果一致；对双层梁模型，则很难用解析的方法求得轨道临界速度。     

客运专线无砟轨道系统设计

根据我国客运专线的工程特点,无砟轨道结构选型应遵循施工性、维护性、动力性、适应性和经济性的5个基本原则,并给出2类无砟轨道的性能.在研究确定无砟轨道设计理论和原则的基础上,建议设计轮重取静轮重的3倍、疲劳检算轮重取静轮重的1.5倍.板式无砟轨道不同弹性模量的砂浆垫层对轨下基础刚度的影响不同,建议研发新型填充层材料.合理确定无砟轨道的弹性,建议轨下基础刚度的合理范围为20～30kN·mm-1.通过定期打磨钢轨和钢轨无缝化,降低噪音;通过降低轨道刚度、提高轨道参振质量,降低线路下部结构物的振动.无砟轨道的设计寿命应为60年,为此应制定相应的维修标准和管理办法.     

地铁轨道对地绝缘损坏时杂散电流变化规律研究

地铁轨道对地绝缘如果发生局部损坏,该处的轨道对地电位将接近于零,进而造成轨道对地电位最大值以及杂散电流的增加.如果损坏位置位于牵引所回流点附近,则轨道对地电位的最大值变为正常情况下的2倍,杂散电流变为正常情况下的4倍,因此应该加强轨道对地绝缘的监测.     

德国GETRAC型无砟轨道结构特点和应用

德国GETRAC型无砟轨道是将轨排直接置于沥青层支承层上的轨道结构，以耐久性和经济性原则为设计基础。对GETRAC型无砟轨道结构、特点、应用效果的分析表明，它施工方便，稳定性好，使用寿命长，几乎不需维护。针对汉诺威-柏林高速铁路铺设的GETRAC型无砟轨道的运营条件、线路质量状态、轨道几何状态进行了分析和评价，并为评估其结构适应性进行了系列测试与技术分析。该型无砟轨道的钢轨置于预应力轨枕上，保证了钢轨支撑位置精度，通过轨排与沥青层的弹性连接，保持了轨道几何形状，稳定性满足要求。