无砟高速铁路道岔及道床板施工技术

为探讨无砟高速铁路道岔及道床板施工技术应用要点,结合新建商丘至合肥至杭州高速铁路站前工程实际情况,对道岔及道床板施工的技术要点进行详细分析,并总结施工要点.在无砟高速铁路施工中,道岔及道床板施工是重中之重,其施工质量直接关系到高速铁路运行的安全,但道岔及道床板结构复杂,施工精度要求极高,需进行岔道二次精调,并严格控制每...     

双块式轨枕挡肩裂纹成因分析与控制

双块式轨枕作为无砟轨道的重要组成部分,承受列车荷载并将荷载传递给道床板,目前双块式轨枕的表面裂纹主要存在于轨枕的挡肩部位,挡肩裂纹主要有以下三种形式,挡肩彻底断裂、挡肩明显裂纹和挡肩隐形裂纹,针对新建云桂铁路田阳轨枕厂在轨枕生产过程中遇到的表面裂纹实例、从脱模机构、脱模操作方法、脱模剂的喷涂及养护制度修改与完善等多个方面着手,成功解决了双块式轨枕表面裂纹的问题,为以后双块式轨枕的质量控制提供了参考和借鉴.     

预制式轨道板质量对钢轨和桥梁的振动影响

本文针对轨道交通和高速铁路中广泛采用的无砟轨道结构,对无砟轨道的轨道板结构的分析基础上,针对预制式轨道板结构的特点,建立了预制式轨道板结构的力学模型,即弹性支撑的刚体模型。通过对预制式轨道板结构质量变化对轨道和桥梁系统振动响应影响的分析,求得无砟轨道中预制式轨道板结构的质量对振动影响的规律,提出了无砟轨道结构减振设计的优化方案。     

铁道信号微机监测系统中的转辙机状态监测回路分析

针对广深准高速铁路信号设备的实时监测,开发研制了采用PLC为采集机的GSWJ 98型微机监测系统;该系统的转辙机动作电流监测回路,通过转辙机动作电流监测铁路线上的重要设备道岔的运行状态,为设备的维护和检修提供依据,保证准高速路列车行驶安全.从硬件、软件两个方面分析了转辙机监测回路的原理及实现.     

高速铁路无砟轨道温度场简化计算方法

为了计算高速铁路无砟轨道结构的温度场,根据热工学原理和简化的气象边界条件,建立求解曝露于大气环境下的高速铁路无砟轨道结构温度场方程.利用在京沪高速铁路CRTS-II型无砟轨道结构现场实测的温度分布数据对解得的温度场方程进行验证,并分析无砟轨道结构温度场的分布规律.结果表明:基于温度场方程的无砟轨道结构温度计算数据与其现场实测数据的分布规律基本一致;无砟轨道结构内部温度分布受到的外界环境影响在距其表面0~0.2m内非常明显,在0.2~0.4m内影响比较一般,而大于0.4m时影响比较微弱;轨道结构最大正温度梯度受其厚度的影响明显,在其上部0~0.2m内的最大正温度梯度出现时段一般为13:00~15:00,不同季节中夏季的最大正温度梯度最大、冬季最小.     

道岔尖轨减磨技术的研究与应用

道岔尖轨部位磨耗是地铁工务部门维修养护工作中普遍存在的问题,如采用现有处理方法频繁更换新尖轨,会多次扰动道岔整体框架尺寸,不仅影响列车运营安全,而且不利于节约维修成本和工作量.通过分析道岔尖轨磨耗形成机理,同时借鉴重庆轻轨等公司成功运用道岔润滑技术的工程实例,南京地铁在1号线迈皋桥试验段折返道岔处加装涂油器组,定期进行磨耗观测,分析比较润滑前后的尖轨减磨效果,评价道岔润滑技术的可行性,并在全线加以推广应用.     

高速铁路帽檐斜切式隧道洞门施工技术

帽檐斜切式洞门是目前高速铁路比较常见的隧道洞门,其结构复杂,施工中衬砌斜切面及帽檐轮廓线定位困难,测量放样较为繁琐;为全面认识此类异形结构,减少测量内业计算量,提高轮廓线定位精度,以长昆客运专线新竹湾隧道帽檐斜切式洞门施工为例,介绍其空间构造,探讨利用Auto CAD建立洞门三维模型直接获取轮廓线放样坐标的方法,同时提出洞门施工线型控制的可操作性措施,供类似工程参考.     

基于弹性波传播的高速道岔尖轨断轨识别

针对高速道岔尖轨断轨监测问题,开展基于弹性波传播的高速道岔尖轨断轨识别研究. 采用显式有限元方法建立高速道岔弹性波传播特性分析模型,模型中考虑尖轨与基本轨密贴状态、滑床台板支承等约束条件,结合试验对该模型进行验证. 研究不同激励频率、尖轨断轨位置及密贴状态等因素对高速道岔尖轨弹性波传播特性的影响. 研究表明：在健康尖轨中,2 kHz和4 kHz弹性波能量集中,传播信号基本不受基本轨和滑床台等约束条件的影响;在断轨识别中,通过滑床台传播的信号衰减倍数大于10⁹,通过尖/基轨密贴传播的信号对各个频率弹性波的断轨识别均存在显著影响;在密贴状况下,断轨位置与弹性波传播信号存在一定的关联.     

基于DEM-MFBD方法的有砟轨道路基不均匀沉降影响分析

针对有砟轨道路基不均匀沉降现象,开展有砟轨道结构整体变形分析。基于离散元—多柔性体动力学耦合方法(DEM-MFBD),建立了一种简化的2.5维有砟轨道耦合模型,并将其用于有砟轨道细观力学特性研究。基于此耦合模型特性,提出荷载及刚度折减方法,对不同路基沉降波长、幅值下有砟轨道结构整体受力变形进行计算分析,在此基础上研究路基不均匀沉降对轨枕空吊的影响规律。结果表明：路基沉降幅值和波长的增加均导致轨道不平顺明显增大,并促使道床应力集中位置外扩;钢轨沉降面积与路基沉降面积的比值(S₁/S₀)可以反映轨枕空吊情况;路基沉降幅值为10~15 mm时出现轨枕空吊,建议沉降限值不超过10 mm,以便工务部门控制轨枕空吊和轨道不平顺等病害。     

基于BP神经网络的提速道岔故障诊断算法

在分析提速道岔动作电流曲线变化规律的基础上,提出一种基于BP神经网络的提速道岔故障智能诊断算法。通过总结典型提速道岔故障动作电流曲线,提取动作电流曲线特征向量值,采用BP神经网络对提速道岔特征向量与道岔故障类型的映射样本集进行训练及测试。实验表明,基于BP神经网络的提速道岔故障诊断算法精度高、效果好。     

客运专线道岔梁设计与施工技术

先简支后连续预应力梁桥施工可有效地避免现浇法施工的诸多难题,在铁路桥梁中应用具有明显优势。新建铁路宝鸡至兰州客运专线马家山特大桥项目,采用了先简支后连续预应力道岔梁的设计和施工方案。设计时选取合理的计算参数和荷载,对施工阶段和运营阶段的静力分析验算,主要验算内容包括各截面强度、抗裂性、应力、变形、自振特性。施工阶段,研究了先简支后连续预应力道岔梁的施工工艺,并对施工技术要点进行详细分析。研究结果表明,采用的设计方法和施工控制要点,为马家山特大桥的顺利完工提供了有效保障。研究成果可应用于客运专线道岔梁的设计和施工。     

基础刚度突变对双块式无砟轨道振动的影响

为了研究基础刚度突变对双块式无砟轨道垂向振动的影响,运用通用有限元软件ANSYS建立了双块式无砟轨道垂向动力学有限元模型.分析了模拟列车荷载通过5种不同基础刚度比时,无砟轨道结构的垂向振动响应.结果表明:基础刚度突变和列车行车速度对无砟轨道结构垂向振动的影响十分显著,为了保证列车平稳运行和减缓轨道结构的破坏,需在基础刚度突变处设置过渡段.     

高速铁路无砟轨道路基翻浆模型试验

针对高速铁路无砟轨道出现的路基翻浆病害,构建了足尺的轨道路基翻浆模型试验系统,量测了路基翻浆发生过程中路基的含水率、基质吸力和超孔隙水压力,分析了高速列车动荷载作用下路基动水压力的变化规律,并探讨了高速铁路无砟轨道路基翻浆的机理和影响因素.结果表明:无砟轨道基床表层在雨水入渗条件下基本处于饱和状态,在列车动荷载的长期作用下,易发生翻浆病害;超孔隙水压力的显著增大导致路基发生翻浆,翻浆区域内超孔隙水压力的增量沿基床表层深度方向上保持不变;饱和状态下,底座板两侧路基的超孔隙水压力较路基中心线下更高,更易发生翻浆.降低路基含水率或孔隙水压力可有效地防止和抑制路基翻浆的发生.     

青藏铁路玉珠峰站半焊联无缝道岔稳定性分析

青藏铁路铺设无缝道岔难度大,高原铁路昼夜温差大导致道岔温度内力变化大。针对青藏铁路格拉段玉珠峰车站西岔区1JHJ道岔设备状况,建立非线性P60-12号单开道岔有限元计算模型,依据施工锁定轨温,结合当地最高、最低轨温,计算分析长钢轨在温度变化下的位移发展规律,经对比现场实测位移观测数据,模型计算结果正确,横向位移满足要求,模型计算结果满足工程精度要求。年最高轨温季节,在半焊联无缝道岔不同部位钢轨轨腰处布设应变传感器,采集轨温循环变化下的钢轨应变增量,根据岔区与正线长钢轨应变增量变化规律、位移观测数据以及模型计算结果,综合分析得出在玉珠峰车站铺设半焊联无缝道岔方案可行,岔区长钢轨在温度应力作用下稳定。     

高速铁路混凝土斜拉桥主梁施工控制

以新建安庆至九江铁路长江大桥北汊航道桥为背景,详细论述了混凝土斜拉桥悬臂施工工艺每一施工步骤的受力特点及变形状态,尤其对牵索挂篮的方案选择、刚度确定、简化计算、边界模拟等多个监控计算时重要参数深入剖析,并利用有限元进行监控计算,进行立模标高的确定,同时对于高速铁路无砟轨道桥梁,在关注主梁线形时提出应该关注轨道板底座位置...     

基于轨道板抗弯疲劳强度的不均匀沉降控制

为了研究高速铁路无砟轨道路基不均匀沉降对轨道板受力的影响及基于轨道板疲劳强度的不均匀沉降控制标准.以京沪高铁工程为背景,建立20、30、40、50、75、100 m等不同弦长以及0到100 mm不同沉降幅值的余弦式不均匀沉降分析模型,研究轨道板上的弯矩分布规律,比较分析沉降曲线始端截面与中间截面的弯矩规律.基于轨道板混凝土疲劳强度史密斯设计图,确定轨道板的动力疲劳强度允许值,并基于轨道板抗弯疲劳强度提出高铁路基中长波不均匀沉降的控制准则.     

无砟轨道结构层间损伤识别技术研究进展

无砟轨道在长期服役过程中受到列车荷载和复杂环境的耦合作用，会发生材料性能衰退、结构损伤累积，导致其服役性能逐渐劣化.综合论述中国板式和双块式无砟轨道常见层间损伤的表现形式和产生的原因；总结探地雷达法、冲击回波法及其他局部损伤识别方法在无砟轨道损伤识别中的应用情况，提出结合多种局部损伤识别技术是实现轨道局部损伤精准识别的关键；归纳基于模态参数、无砟道床振动信号及车辆振动信号的整体损伤识别技术，指出须扩充现场损伤检测样本以提高识别方法的泛化能力；详细分析各类识别方法的优势和局限性，为完善中国无砟轨道结构损伤识别技术体系和制定科学合理的维修策略提供指导．     

重载铁路车辆车轮与辙叉型面匹配研究

道岔是重载铁路最为薄弱环节之一,针对大秦重载铁路道岔的磨耗磨损问题,通过轮轨型面测量仪测得大秦线路磨耗后道岔型面数据,建立车辆车轮标准型面与不同辙叉型面的有限元模型,计算分析在轴重作用下的匹配情况.结果表明:车轮通过磨耗后辙叉时接触斑相对细长,使车轮与辙叉产生较大的应力集中,随着辙叉磨耗程度的增加,应力集中愈加明显;在不同轴重作用下,轴重的增加使接触斑面积增大,弹塑性变形也有助于降低轮叉接触应力的变化率.     

桥梁群桩基础压力注浆静置时间预测试验

为了预测高速铁路桥梁群桩基础在压力注浆加固后的静置时间,提出无砟轨道铺设时间的合理建议.通过开展京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥阳澄湖桥段群桩基础现场压力注浆试验,对试验段群桩基础架梁前后沉降全过程观测,得到近600d实测沉降数据,结合《京沪沉降评估细则》及《客运专线无砟轨道评估技术指南》关于沉降稳定的判别标准,将实测沉降与曲线拟合法预测沉降进行对比分析,预测出群桩基础的静置时间.预测结果表明:从架梁后起算,未注浆群桩基础静置时间约为55~100d;桩侧注浆群桩基础静置时间约为50~90d;桩端注浆群桩基础静置时间约为30~55d.建议未注浆、桩侧注浆、桩端注浆群桩基础的无砟轨道铺设时间分别不宜少于架梁后100d,90d和60d.     

高速铁路双块式无砟轨道车辆荷载动态传递特征

为研究车辆荷载在无砟轨道中的传递特征,建立车辆-双块式无砟轨道耦合动力学模型,对车辆荷载在无砟轨道主体结构内的动应力和振动加速度传递规律进行研究,并对行车速度、结构尺寸及层间接触状态等影响因素进行分析. 结果表明:车辆荷载的主承载区分布在道床板内,垂向动应力峰值在0.1 m深度之内衰减73%;车辆荷载的主振动区主要分布在道床板内并传递至支承层,垂向加速度峰值在0.1 m深度之内衰减89%;轨道结构动态受力及振动响应均随行车速度的增加而增大;适当减少轨道结构宽度,对其受力和振动特性影响较小. 无砟轨道结构层间插入隔离层,可减小轮轨动力响应及轨道结构动态受力,但结构层间垂向加速度明显增大,插入弹性层,可减小钢轨垂向加速度,但对轮轨动力响应、道床板和支承层动态受力及振动特性影响较小. 所得结论可为无砟轨道设计和优化提供理论参考.