北斗-INS普速铁路精测精捣方法及应用

既有普速铁路轨道精测精捣作业天窗时间点短,对作业效率要求高,作业效果直接影响轨道质量和乘客舒适度。利用大型养路机械自带的测量系统边测量边捣固整治效果较差,仅能够控制线路的大体不平顺性。采用相对轨检仪测量数据指导大型养路机械进行数字化捣固,捣固效果得到提升,但仍无法控制绝对线形和长波不平顺。本文对北斗-惯性导航系统(INS)普速铁路精测精捣方法进行了阐述,并使用北斗-INS轨道几何状态测量仪对实际线路进行了测量,通过北斗数据处理、组合导航融合解算和轨道线形拟合优化,得到了能够用于指导大型养路机械数字化捣固的起道量和拨道量。精测精捣实际作业完成后,对轨道静态TQI改善情况进行了统计分析,结果表明北斗-INS普速铁路精测精捣方法作业效率高且改善轨道质量效果显著。

基于VB的捣固车精测精捣数据自动处理系统的开发与运用

捣固车在新建铁路和既有线路维修中,负责调整轨道几何状态以满足设计要求,确保列车运行安全。传统的捣固车精测精捣系统需人工输入曲线要素并导入数据,工作量增加、效率降低,且存在安全隐患。因此,本文设计了一款基于高级程序语言VB(visual basic)的捣固车精测精捣数据自动处理系统,以简化曲线输入步骤,自动处理精测数据。经现场试验结果表明,该系统操作便捷,满足施工需求,显著减少了人工操作步骤,降低了人为输入错误的风险,从而提高了数据处理的准确性和可靠性。同时,自动化处理大幅减少了工人的工作强度,提高了施工效率和安全性,有效提升施工效率70%。

新建有砟线路精测精捣起道量修正算法

为解决新建有砟线路精测精捣作业中,轨道高低调整效果与预期效果差异显著、重复捣固作业遍数增多的难题,对影响纵向抄平作业精度的因素进行了分析。以新建有砟线路不同遍数的精测精捣数据为研究对象,从峰值管理和均值管理角度探讨轨道高低平顺性变化的内在关联性,提出一种提高轨道高低调整效果的起道量修正算法,并在精测精捣作业中对该算法的有效性进行了验证。结果表明:道床弹性不均及稳定作业引发轨道非均匀性下沉是精捣作业不理想的根本原因;起道量修正算法可在一定程度上削弱轨道非均匀性下沉对精捣作业的影响;运用起道量修正算法指导捣固车作业,不仅可减少1~2遍捣固次数,且轨道高低平顺性进一步提升。

基于大型捣固车作业兑现率的精捣方案优化方法

为解决大型捣固车捣固方案计划作业量与实际作业量存在偏差的问题,建立精测精捣试验段,对捣固作业前后线路高程、平面进行绝对测量,采用残差分析方法剔除异常数据,建立捣固方案计划作业量与实际作业量的回归分析模型,提出了大型捣固车作业兑现率指标;针对不同捣固车型及捣稳模式的捣固方案,计算其兑现率及相应的大机修正参数,采用频域分析等方法对比了各捣固方案对线路绝对高程的改善效果。结果表明:捣固方案计划作业量与实际作业量强相关;DCL-32/单捣+单捣+稳定、DCL-32/单捣+稳定+单捣、DC-32/单遍双捣+稳定三种模式的现场作业兑现率较高,其中DCL-32/单捣+稳定+单捣模式对轨道高程偏差的改善效果最好。

32 m简支梁桥有砟轨道精捣上拱误差模型及其修正研究

有砟轨道不平顺通常由大型养路机械捣固车拨道与起道抄平作业控制。高速铁路和普速铁路桥梁有砟轨道在捣固车精捣作业后,梁上轨道普遍存在难以消除的上拱现象,造成轨道垂向不平顺,影响列车安全平稳行驶。根据起道抄平原理,深入分析梁上轨道上拱成因,推演捣固车在简支梁桥有砟轨道作业的起道抄平误差模型(Lifting and Levelling Error Model,LLEM)。对轨道静态检测垂向偏差做带通滤波处理,构建32 m简支梁有砟轨道上拱的静态修正函数。运用动态检测里程误差修正及高通滤波处理方法,确定梁上轨道动、静态检测垂向不平顺互差,得出32 m简支梁桥有砟轨道预拱模型(Ballasted Track Pre-Camber Setting Model,BTPCM)。最后,通过某新建有砟轨道桥梁段精测精捣工程实践检验,采用动静态修正对比分析,从静态检测3种弦长指标、动态检测轨道不平顺谱以及车体垂向加速度三方面,验证LLEM和BTPCM的有效性。研究表明,轨道上拱是捣固作业点纵向矢距发生变化引入起道抄平误差所致,是作业中梁体受捣固车动荷载影响的结果。精测精捣中顾及起道抄平误差和有砟轨道预拱,能切实有效地控制多跨32 m简支梁桥有砟轨道动态垂向不平顺,使列车高速行驶更加平稳舒适。

多模式测量下普速铁路轨道精捣作业及效果评估

结合京广铁路实际维修情况,提出了以多模式轨道测量和数字化捣固为核心的普速铁路精测精捣作业方案,从轨道几何状态和动力学性能改善两方面评估作业方案的应用效果。结果显示:采用该作业方案可有效降低轨向、高低、水平、三角坑等不平顺指标幅值,多数指标改善率在40%以上;精捣后脱轨系数、轮重减载率最大值降幅约40%,车体垂向、横向振动加速度最大值降幅分别为31.6%、80.5%,有效改善了列车运行舒适性和安全性。