严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统选型研究

研究目的:扣件系统是无砟轨道的关键部件之一,为指导严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统选型,本文结合严寒地区高速铁路的工程特点,分析严寒地区无砟轨道对扣件系统的需求,并通过介绍国内外无砟轨道扣件系统的应用情况,从扣件系统的技术特点及严寒地区适应性等方面进行对比分析,从而提出扣件系统选型建议。研究结论:(1)严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统选型应从几何形位保持能力、纵向阻力、养护维修、弹性垫层刚度、绝缘性能、几何形位调整能力、极端温度适应性等方面综合考虑;(2)有螺栓式紧固的扣件系统调整能力强,且扣压力衰减后可恢复;(3)不分开式扣件系统的零部件较少,易于养护维修;(4)有挡肩扣件的承载能力较强,所有扣件系统均需研究复合材料部件的低温性能和弹条的低温疲劳性能;(5)本研究结论可为严寒地区高速铁路无砟轨道扣件系统的选型提供参考。     

城市轨道交通横向挡肩式高性能减振扣件技术研究及应用

为解决目前中等减振扣件存在的轨道结构横向稳定性较差、减振效果不足、互换性差等问题,在既有成熟减振扣件结构基础上,开展新型减振扣件系统研究.采用横向挡肩结构,有效控制轨头横移,提高减振轨道结构稳定性;优化减振扣件刚度,有效提高减振效果;减振元件采用嵌套式结构,减少扣件高度,提高互换性.通过理论分析、室内试验和在线测试,扣...     

城轨交通新型轨道扣件研究与设计

研究目的:扣件是城轨交通工程轨道结构中的重要组成部件。目前国内应用于运营地铁地下线的一般减振扣件类型较多,近年来逐步发现存在着一些缺陷。为进一步优化适用于城轨交通60 kg/m钢轨地下线整体道床用的扣件,开展新型扣件的研制很有必要。研究结论:仿真计算分析、试制及室内试验结果表明,新型扣件具有较好的强度、耐久性、弹性及绝缘性能。优化弹条设计,加大了弹条尾部圆弧,增加与铁垫板的接触面积,提高弹条稳定性;减薄铁垫板、弹条插入孔改为长圆孔、优化锚固螺栓及轨距块等措施,使其结构、使用寿命、养护维修等方面较同类型扣件具有一定优越性。     

南京地铁车辆段轨道技术综述

介绍南京地铁车辆段的轨道方案,从养护维修角度,分析车辆段内的扣件类型,推荐碎石道床采用ω型弹条扣件、整体道床采用е型弹条扣件.探讨培训线设置的目的和原则,以及不同类型库外平交道口、库内线车挡方案;针对车辆段物业开发需求,研究适宜的减振轨道结构.     

客货共线铁路道岔区扣件系统的研究与设计

结合新建天水至平凉客货共线铁路工程,从兼顾动车组和货车对扣件系统的舒适性和长寿命需求出发,研发了道岔区预埋铁座式的弹性分开式扣件系统。为实现扣件系统高弹性,经比选采用W1型弹条扣压铁垫板,Ⅱ型弹条扣压钢轨。扣件系统节点静刚度确定为40 k N/mm,并按扣件系统功能进行分段设计以满足轨道刚度均匀化需求。经室内试验验证和现场铺设考核,扣件系统能够满足旅客列车舒适性要求,同时能够减少岔区轨道结构养护维修工作量,延长扣件系统使用寿命。     

重载条件下60 kg/m钢轨12号单开道岔的改造与应用

针对60 kg/m钢轨12号单开道岔在重载条件下发生的病害进行分析,采用弹条Ⅱ型扣件系统替代弹条Ⅲ型无螺栓无挡肩扣件系统,在保证轨距、钢轨中心线、孔距、偏心距等不变的情况下,对转辙器的滑床板、转辙器的辙后垫板、辙叉的两端垫板3部分进行设计改造。现场应用表明,道岔改造后可保证道岔框架稳定,几何尺寸达标,联结零件紧固,轨道结构均衡,有效解决了道岔零部件病害所引起的基本轨纵横向位移、轨向变化、轨距扩张等问题,减少了养护维修工作量,确保行车安全。     

竖向荷载和弹条扣压力对WJ-8扣件纵向阻力影响试验研究

扣件阻力是无缝线路的关键参数。为研究竖向荷载和弹条扣压力(扭矩)对扣件纵向阻力的影响,以WJ-8型扣件为研究对象,开展不同竖向荷载和扭矩下扣件纵向阻力-位移试验,得到不同工况下扣件纵向阻力-位移变化特征。试验结果表明:(1)扣件滑移之前,扣件纵向阻力-位移关系受竖向荷载的影响不显著;(2)不同竖向荷载和扭矩下扣件纵向阻力-位移关系可用幂指函数进行拟合;(3)扣件滑移阻力随竖向荷载的增加而线性递增,且竖向荷载越大,扣件滑移阻力随扭矩的增加而增加的幅度减小;(4)不同工况下扣件纵向阻力-位移曲线存在滞回效应特性,滞回曲线可采用幂指数型函数拟合得到。     

现代有轨电车新型扣件系统研究

针对现代有轨电车轨道系统特有结构特点,文章开展现代有轨电车新型扣件系统设计研究。新型扣件系统采用有挡肩弹性不分开式结构,优化扣件受力状态,结构简单。基板采用非金属材质,提高绝缘和防腐性能,延长扣件使用寿命,增设防松垫圈,持续为螺帽提供压紧力,防止螺栓松动。针对现代有轨电车新型扣件系统,建立有限元分析模型,对新型扣件系统进行力学特性分析。基于设计方案,进行厂内试制,完成扣件各零部件和组装状态下的现场试验。理论研究和试制试验均表明,该扣件系统安全可靠,各项指标均满足规范要求,适用于现代有轨电车轨道系统。     

山地米轨铁路有砟轨道结构稳定性研究

研究目的:本文以某山地米轨铁路为例,研究坡度250‰以上有砟轨道结构的稳定性和极限坡度。首先进行米轨混凝土枕的道床阻力测试试验,并建立轨排结构有限元模型,分析坡度和扣件阻力对轨排结构稳定性的影响;接着建立米轨有砟轨道三维有限元模型,研究坡度与竖曲线半径对有砟道床稳定性的影响;最后,根据扣件阻力、道床阻力与大坡道有砟轨道稳定性的关系提出米轨有砟轨道极限坡度和竖曲线半径的建议值。研究结论:(1)通过试验测试,得到了道床阻力-位移关系,结果表明轨排结构的稳定性随坡度增大而减弱,在扣件阻力不大于10 k N/组时其极限坡度为500‰;(2)有砟道床的稳定性随着坡度的增大而逐渐减弱,在列车荷载作用下,有砟道床保持稳定的最大坡度为500‰;(3)变坡点凸形竖曲线附近道床稳定性弱于直坡道地段,且其稳定性随着竖曲线半径的增大而逐渐增强,在坡度为250‰的情况下,为了保持有砟道床稳定竖曲线半径不能小于400 m;(4)本文研究成果可为米轨铁路大坡道有砟轨道结构稳定性分析提供理论与试验依据。     

凹形竖曲线上梯形轨道的稳定性研究

为了研究凹形竖曲线上梯形轨道的稳定性,以某城市轨道交通线为例,建立梯形轨道在凹形竖曲线上的叠合梁模型,计算分析在温度荷载、列车垂向荷载和制动力作用下,梯形轨道在凹形竖曲线上的力学特性以及扣件纵向阻力和缓冲垫刚度对轨道结构受力和变形的影响规律。计算表明:由于凸挡台的限位作用,轨道结构在竖曲线上较为稳定;扣件的纵向阻力对钢轨的纵向位移影响较大,为限制钢轨的纵向位移可适当增加扣件的纵向阻力;凸挡台缓冲垫刚度的提高能有效控制钢轨的纵向位移,但会减小缓冲作用,故应合理控制缓冲垫的刚度。     

Influence of fastener stiffness mutation in ballastless track on dynamic characteristics of high-speed trainsEI北大核心

Research purposes: The elasticity for the ballastless track structure is mainly provided by the fastening system. During the construction and maintenance of ballastless track on high-speed railway, the incorrect installation and the unreasonable transition between the old and new rail-pads may occur to the fasteners, which will cause a stiffness mutation for the fasteners. Even though this problem can hardly be found under the static condition, it can have a great effect on the stability and safety for the high-speed vehicle operation. Here different conditions for the fastener stiffness mutation are considered, according to the actually measured data. And the influence of fastener stiffness mutation on the dynamic performance of high-speed vehicle and track is calculated and analyzed by using the vertically coupled vehicle-ballastless track-subgrade vibration spatial model and the finite element software ANSYS/LS-DYNA. Research conclusions: The calculation and analysis results show that: (1) When there is a local mutation for the stiffness of fasteners, the maximum and minimum of vehicle acceleration basically keep the same. That is to say, the fastener stiffness mutation has few influence on the stability of vehicle operation. (2) The fastener stiffness mutation has much obvious effect on the wheel load reduction rate, which is related to the safety of vehicle operation. Further, when the train speed is larger than 300 km/h, the fastener stiffness mutation will directly cause the wheel load reduction rate to exceed the standard. (3) This research results can be used to provide a theoretical basis for monitoring the fastener stiffness in construction or repairing and establishing the strict control standards in high-speed railway.     

现代有轨电车轨道结构系统设计及体会

通过调研国内已建及在建有轨电车项目,对现代有轨电车轨道结构设计进行系统性介绍和分析,重点介绍钢轨、扣件、轨枕、道床、钢轨扣件防护、道岔及排水设计与选型,总结轨道设计经验,对钢轨扣件选型、道床及支承层设计、道岔区道床选型、排水设计、接口设计等提出合理化建议,如建议道岔区采用有枕式整体道床,混行路口处钢轨扣件防护进行特殊设计,道床下部设钢筋混凝土底座,底座两线间及两线外侧采用碎石填充上部混凝土抹面,保证轨道结构的安全适用性、经济性及技术先进性,减少后期养护维修工作,为后续现代有轨电车轨道系统设计提供参考和借鉴。     

27t轴重条件下轨道结构劣化规律和适应性分析

针对既有轨道结构在27 t轴重条件下的劣化问题,在北同蒲(大同—蒲州)线、大秦(大同—秦皇岛)线选择有代表性区段建立跟踪观测试验段,在试验段内铺设了强化型扣件进行长期跟踪观测,并结合仿真计算和现场测试,研究27 t轴重条件下轨道结构的劣化规律和适应性。研究结果表明:目前使用的U78CrV在线热处理钢轨、Ⅲ型混凝土轨枕及配套的弹条Ⅱ型扣件、道床基本适应27 t轴重车辆运营需求,但建议小半径曲线区段更换为加强型扣件或Ⅳ型混凝土轨枕,以提高线路稳定性和承载能力。     

上盖开发车辆段库内轨道高等级减振扣件研发及应用

针对地铁上盖物业开发车辆段库内线对高等级减振产品的迫切需求,在既有成熟减振扣件结构的基础上,开展库内用高等级减振扣件的研发。研究重点为:采用多重弹性层形成串联结构,以获得低刚度,进而实现高减振性能,保证橡胶垫板超低刚度条件下轨道的稳定性和安全性,并创新性地采用了独立的支撑柱与尼龙套等部件配合,实现了弹性垫层的变形控制以及预组装。相较于道床减振措施,可大幅降低工程投资,且便于施工及养护维修。通过理论分析、室内试验和在线测试验证,该扣件的减振效果可达8 dB以上,满足研究预期目标。     

地铁车辆段大间距立柱式检查坑轨道受力特性研究

为明确车辆段库内扣件大间距立柱式检查坑轨道的受力特性,基于有限单元法,研究不同扣件间距对轨道受力变形的影响;通过ANSYS与LS_DYNA建立车辆-轨道耦合动力学模型,对实际列车动荷载下的轨道受力变形进行计算;建立扣件锚固螺栓精细化有限元模型,进一步分析螺栓的受力情况.结果表明:(1)在列车静荷载作用下,随着扣件间距增...     

不同弹性扣件下钢轨振动仿真分析

建立一般弹性扣件、粘结板式弹性扣件和轨道减振器扣件下的轨道模型,用有限元法模拟分析列车移动荷载作用下,不同扣件刚度、不同行车速度时钢轨的振动和荷载的传递情况。计算结果表明,随着行车速度提高,钢轨振动加剧,扣件支反力增大;随着扣件刚度减小,钢轨振动增加,扣件支反力减小,冲击荷载传递减小。     

城市轨道交通轨面不平顺调整的实践

城市轨道交通线路整体道床下沉后,如何调整轨面平顺度是一项重要的课题.对增加铁垫板下调整垫层高度后轨道刚度的变化、轨道几何形位的稳定性等方面进行研究,认为在目前条件下轨道结构尚处于稳定状态,但轨道结构的动态稳定性还需作进一步的研究.使用刚性较大的酚醛环氧玻璃板作为轨面的调高垫板是可行的.     

既有线提速至200 km/h工务存在的问题及其对策

研究目的：第六次大提速中我国铁路既有线提速200km／h的线路延展里程达到6003km，与低速相比较，200km／h对工务提出了更严格的要求，特别是在我国既有线提速200km／h要同时满足200km／h动车组、120km／h货物列车、25t轴重双层集装箱共线运行。为使广大工务工作者更好地适应200km／h的高标准、高平顺性的要求，本文主要从作者亲身参加第六次大提速多次试验中发现的14个问题，对晃车现象进行分析，反思在设计、施工，验收、养护维修等方面普遍存在的问题，初步提出了200km／h地段工务在检测、作业、复测、安全、管理、培训等方面对策和应进一步研究的问题。研究结论：适应200km／h的高标准，提出工务工作的初步对策，包括：检测问题，作业问题，加强钢轨管理问题，轨道结构，长波长检测，大机配套，道碴管理问题，消除曲线、道岔位置不准、坡度不准的问题，试验确定200km／h轨道动态、静态不平顺容许偏差管理值的问题，加强人员培训，建立健全各项管理制度，保证天窗配套，做好路基排水，抓好治安防范、防盗、防护等问题。并提出下一步应重点研究：大机的引进及配套，静态检测工具和工区作业工具的研发，预防性打磨规律的摸索，弄清路基沉降规律以确保过渡段刚度均匀；提高桥梁抗挠曲变形的刚度，通过设计、制造、施工等多个方面综合采取措施提高道岔结构本身和岔区的平顺性，以及既有线客车提速200km／h对桥梁的振动问题和疲劳问题。