城际铁路梁端位置扣件间距最大值研究

时速200 km的城际铁路轨道结构通常采用CRTS双块式无砟轨道,当轨道铺设在桥梁段时,轨枕间距一般按650 mm控制。由于城际铁路线路曲线半径较小及施工误差等原因,部分梁端位置扣件节点间距超过700 mm,轨枕间距过大会影响轨道结构稳定性,也会影响行车的安全性及舒适性,因此有必要对梁端单处轨枕间距最大值进行研究分析,进而为工程建设与验收提供参考。既有研究资料仅从钢轨及扣件等轨道专业指标进行研究,缺少针对轨道、车体全面的动力学分析。通过建立车辆-轨道-桥梁有限元分析模型,对梁端扣件节点间距在740~800 mm范围轨道结构的动力学响应、行车安全及稳定性在内的12个指标进行计算并将计算结果与相关规范限值进行对比。结果表明,扣件节点间距为750 mm时,轨道动力学、车体行车安全性及舒适性等指标满足规范要求,弹性挤开量指标虽小于限值,但数值接近限值,建议城际铁路梁端位置单处轨枕间距按不大于750 mm控制。

城际铁路地下线振动源强取值研究

随着城际铁路快速发展,沿线可能存在较多如学校、住宅、宾馆等对振动敏感型建筑,轨道结构需结合不同工况进行特殊设计以满足减振要求,合理准确振动源强对轨道减振设计非常重要。为解决既有城际铁路振动源强取值不准确问题,提升城际铁路振动预测的准确性,采用实测与仿真的方法对城际铁路源强值进行研究。首先,对某城际铁路矩形隧道地段实测了现场振动数据,并建立有限元分析模型。之后,采用实测的振动源强数据验证有限元分析模型。建立适用于不同速度范围的明挖隧道及暗挖隧道,分析不同隧道类型、不同车速工况下的振动源强数据,得出城际铁路不同速度级及不同隧道类型的振动源强推荐值。

大兴国际机场线列车运行安全性及平稳性分析

北京大兴国际机场线的设计速度高达160 km/h,采用CRH6型市域列车,相较于传统的地铁线路,对轨道结构的力学稳定性要求更高。介绍了新机场线轨道设计方案及特点,认为应通过轨道结构动力学、车体动力学及行车安全性三大类指标对列车运行的安全性及平稳性进行预测;提出了相关车辆和轨道结构动力学参数的选取原则及具体限值要求,并通过建立车辆、轨道及下部基础的动力学耦合有限元模型,分别计算桥梁和隧道及路基地段(列车速度在120~180 km/h情况下)钢轨与道床的纵横向加速度、位移,轮轨力、车辆的水平及垂向加速度,以及脱轨系数、轮重减载率等数据。研究表明,采用了特殊设计后,轨道结构各动力学指标均位于安全限值之内且安全余量较大。

各类型传感器在轨道工程振动实时监测的应用

城市轨道交通轮轨接触产生的轨道振动和轮轨噪声对沿线居民的工作和生活造成了不良影响,受到建设及运营单位的广泛关注。为了建立能对轨道交通振动敏感点地段轨道结构振动及减振轨道的减振效果进行长期跟踪与评估的实时监测系统,轨行区的振动传感器被广泛应用在在线实时监测系统中,振动传感器的选用关系到监测系统的准确性及使用寿命。对城市轨道交通监测系统不同类型的振动传感设备进行了梳理分析,对压电式传感器、电容式传感器、光纤光栅传感器等传感器的工作原理进行了介绍,对各类传感器在监测系统的使用效果及应用情况进行了介绍与总结,提出了各类产品的适用典型场景及其优缺点。在总结既有传感器技术与应用的基础上,对轨道交通振动区段式线性实时监测的技术路线与典型场景进行了讨论,提出了振动监测技术传感器的选型建议、光信号的解调等关键技术。

蒙华铁路荆门李家湾跨焦柳线特大桥无缝线路设计方案研究

重载铁路轴重大、运量高,且大多从山区通过,曲线半径严重受限,这对桥上无缝线路的强度及稳定性非常不利。本文结合蒙西至华中铁路煤运通道荆门李家湾跨焦柳线特大桥,在减少钢轨伸缩调节器设置的前提下,建立梁-轨有限元计算模型,通过钢轨和墩台附加纵向力以及断缝值比选3种扣件铺设方案,得出采用零阻力扣件方案既可降低梁轨相互作用,又能保证线路具有足够的稳定性。

时速160 km城市轨道交通内置式泵房板式道床动力特性分析

北京轨道交通新机场线在部分区间隧道的最低点设置了内置式泵房板式道床。为了保证时速160 km市域列车在动荷载作用下轨道结构的安全性和可靠性,建立了车辆-轨道-隧道三维耦合动力分析模型,计算分析100~220 km/h共7种行车速度下内置式泵房板式道床的动力特性。提取道床振动评价指标(垂向位移、垂向加速度)、道床强度评价指标(纵横向拉应力)、行车平稳性评价指标(车体垂向、横向加速度)和行车安全性评价指标(轮轨垂向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率)与规范允许值进行对比。计算结果表明,各动力学评价指标均随行车速度的增大而增加,各动力学评价指标均在规范允许值之内,并且有较大的安全余量。

城际铁路地面线噪声源强取值研究

噪声环境评价是城市轨道交通环境影响评价的重要组成部分,但由于近年来新建城际铁路数量快速增长,具有成熟经验的设计速度100 km/h以下的城市轨道交通噪声源强取值已不适用。为解决这一问题,这一建立轮轨系统声辐射预测模型,计算不同车辆、速度工况下的地面线噪声源强,通过将广清城际铁路地面线噪声现场实测数据与仿真计算数据对比,验证了仿真模型的准确性。按HJ 453—2018《环境影响评价技术导则城市轨道交通》对列车噪声源强位置的规定计算得到设计速度120~160 km/h时噪声源强建议值在94.6~97.6 dB(A),设计速度160~200 km/h时噪声源强建议值在97.6~102.5 dB(A)。参照导则提出的噪声源强速度修正项拟合得出速度修正项系数为24.9,低于该标准提出的速度修正项系数30。

盾构区间内置式废水泵房轨道动力学分析

内置式泵房因能降低富水地层地下轨道工程的施工风险而得到了一定范围的应用,但内置式泵房结构削弱了道床结构的完整性,不利于道床结构稳定。文章以佛山地铁2号线某盾构区间改造原道床结构为内置式废水泵房方案为例,介绍了外挂式废水泵房调整为内置式废水泵房的设计研究经过,并通过建立车辆-轨道耦合动力分析模型详细分析了内置式废水泵房结构的动力响应。得出以下结论:(1)原轨道道床结构改造为内置式废水泵房,其轨道动力学指标、列车行车平稳性指标及行车安全性指标与列车速度呈正比关系,最大行车速度条件下,各项指标均满足规范要求;(2)各主要动力学指标与规范限值相比,仍有较大安全余量,将道床改造为内置式废水泵房结构是安全可行的。

地铁小半径曲线钢轨减磨技术研究

地铁小半径曲线钢轨因其特殊位置而与直线段钢轨受力情况不同,在运行过程中产生的磨耗相较直线段钢轨更为严重,给地铁系统工作寿命带来不利影响。轮轨接触关系是决定钢轨磨耗的关键因素,本文对国内主要城市地铁曲线钢轨磨耗情况进行调查分析,通过仿真计算研究钢轨型面及轨底坡变化对于轮轨接触关系和曲线通过动力性能的影响"结果表明,采用60 N钢轨及1:20轨底坡可有效改善小半径曲线的轮轨接触关系,减缓轮轨磨耗。