等值反磁通瞬变电磁在既有铁路路基岩溶探查中的应用

灰岩地区由于其地下空洞、溶洞和裂隙等地质特征,对既有铁路路基的稳定性构成严重威胁。本文采用等值反磁通瞬变电磁法进行探测,结合区域地质资料,圈定了既有铁路路基下方病害的分布位置、大小及形态,通过钻探资料验证了物探结果的可靠性,表明使用等值反磁通瞬变电磁法探测铁路路基岩溶分布是可行且高效的。

BIM技术在铁路桥梁施工中的应用

研究了BIM模型的创建与管理方式,指出BIM模型是工程规划、设计、施工、运营等协作单位协同工作的基础,可实现快速算量、碰撞检查、冲突协调、虚拟施工。论文分析了BIM技术在铁路桥梁工程对象三维模拟中的应用,可为图纸会审与三维技术交底、铁路桥梁关键施工工艺仿真、施工过程模拟、施工动态控制等提供技术支撑,实现铁路桥梁的标准化施工与精细化管理,确保大桥安全、质量和进度全面受控。

基于分布式框架和雷达视频融合技术的铁路周界系统

铁路周界防护是保证铁路安全运行的重要措施。为有效提升铁路周界防护水平,分析铁路安防系统现状和需求,设计并实现了基于分布式框架和雷达视频融合技术的铁路周界系统,重点论述该系统的设计原则、关键技术、核心功能、性能指标、适用场景及特点。该系统可有效弥补现有防护手段的不足,进一步满足铁路周界防护的需求,并已在多条铁路投入使用,应用效果良好。

高速铁路钢轨轨端不平顺整治技术探索与实践

针对现场钢轨轨端不平顺和动车组通过时周期性响动问题,通过开展现场钢轨平直度测量,分析小机打磨和大机快速打磨的技术特点,依据打磨资源和病害程度,制定了钢轨不平顺现场排查方法,确定了小机打磨和大机快速打磨相结合的分级整治方案。分析打磨整治技术应用后,现场不平顺区域的钢轨平直度控制到−0.2 mm/1 m以内,相对而言,大机快速打磨整治效果更优,有效提升了钢轨轨端平顺性,解决了周期性响动问题。

基于神经网络的高速铁路钢轨伸缩调节器形变监测技术及模型研究

高铁工务检养修是保障高铁运营安全、畅通、舒适的重要技术工作。随着我国高速铁路的蓬勃发展和运营里程的不断延展,传统的人工定期巡检式管理手段已无法满足高速铁路工务管理需求,给高速铁路的安全运营也带来了巨大的挑战,亟需采用信息化、大数据等新技术、新手段进行精细化管理。其中,高速铁路钢轨伸缩缝调节器作为铁路轨道组成的重要构件,具有造价高、运维难等特点。因此选取高速铁路钢轨伸缩缝调节器的工务运维作为研究对象,首先采用柔性电感技术设计了高速铁路钢轨伸缩缝调节器实时监测系统,然后基于神经网络算法构建了钢轨伸缩温度-形变二值预测模型,并以某地区钢轨伸缩形变数据作为样本进行试验。实践效果表明:构建预测模型精度达到97.1%,能够有效提高高速铁路钢轨伸缩缝调节器工务运维管理水平和效率,支撑运维决策。

全面质量管理在铁路养护中的应用初探

随着社会的不断发展,经济也在快速的发展,铁路的重要性也越来越显现出来,高铁已经成为了我们国家最重要的交通工具。这也是为什么铁路建设很重要的原因,在中国,铁路维护依然面临着很多问题,比如高铁的养护,以及高铁的养护成本,相对落后的管理。总之,在这种形势下,运用全面质量管理进行铁路养护是十分必要的。

铁路轨道不平顺安全性分析

为进一步加强铁路运营安全管理,研究轨道平顺性保持的制约条件,首先以某铁路的轨道测量仪数据和综合检测列车数据为研究基础,分析轨道几何尺寸偏差与车辆/轨道相互作用关系,判别相关基础设施变形、列车运行、养护维修等综合作用下的轨道不平顺影响因素;然后结合养护维修工作实际情况,总结针对不同病害处置采用的典型养护维修方法;最后系统说明轨道作为铁路基础设施的基本组成部分、与机车车辆轮对直接接触的重要部位,其平顺性对于列车安全、平稳、达速运行的重要作用。结果表明:不同轨道不平顺对机车车辆平稳运行影响各异;轨道不平顺受基础设施变形、轮轨作用、养护维修方式等因素影响;轨道不平顺可通过科学合理的养护维修得以控制。

砂轮曲面打磨技术在高速铁路道岔打磨中的应用

针对传统的道岔打磨技术——砂轮端面打磨技术的局限性和由此导致道岔受限区钢轨廓形偏差超限,纵向平直度不良等问题,对新引进的砂轮曲面打磨技术原理进行了分析,并对其在道岔打磨上的适用性进行了评述。现场应用表明,主动式砂轮曲面打磨技术具有打磨角度范围大、打磨受限区小、打磨切削能力强、打磨表面质量好、打磨火花方向可控等优点,打磨后各项指标质量均能满足铁总运〔2014〕357号《高速铁路钢轨打磨管理办法》要求,可显著提高道岔的打磨质量和动态平顺性。

有限元-无限元法在城市轨道交通箱梁结构噪声仿真分析中的应用

介绍了有限元-无限元及边界元法的基本理论。针对城市轨道交通桥梁结构噪声计算问题,以单箱梁为算例,在Abaqus软件中建立车辆-轨道-桥梁振动耦合有限元模型,得到了箱梁振动仿真结果;在Abaqus软件中使用有限元-无限元法建立桥梁辐射结构噪声仿真模型;在Virtual.lab软件中使用边界元法建立边界元仿真模型。对箱梁顶板、底板、腹板和翼板近场处噪声仿真结果进行分析及对比。结果表明,两种算法的噪声仿真结果和箱梁振动仿真结果在箱梁顶板、底板、腹板和翼板处的频谱曲线趋势吻合较好,噪声仿真结果在1~200 Hz频率范围内的总声压级相差不大。说明有限元-无限元法噪声仿真结果可靠,可应用于城市轨道交通桥梁噪声问题的研究。

高速铁路60N钢轨型面偏差合理容限研究

针对在我国高速铁路广泛应用的60N钢轨型面,基于高速铁路钢轨型面跟踪测试结果,分析磨耗和打磨对于钢轨型面偏差的影响,结合仿真手段及动车组异常振动案例,研究钢轨型面偏差变化对动车组运行性能的影响,提出60N钢轨型面偏差合理容限,并利用轮轨型面匹配评价方法验证了其有效性和适应性。结果表明,钢轨打磨引起的轨距角区域钢轨型面偏差变化影响动车组横向运行性能;为了保障动车组运行品质,高速铁路60N钢轨轨头+20~+30 mm区域型面偏差容限为-0.2~+0.4 mm;提出的60N钢轨型面偏差容限与我国5种动车组车轮型面匹配评价结果优秀,具有良好的适应性,将指导钢轨型面状态评价、数据管理及养护维修。

新形势下普速铁路线路维修策略分析

文章针对普速铁路线路维修内容进行分析,包括道岔、小半径曲线、钢轨接头、轨道等,通过完善维修机制、加快体制改革、优化班组分配、加强员工培训、薄弱环节管理、引进科技手段、制定维护计划等策略,提高普速铁路维修速度,提升铁路运行过程的稳定性。

铁路扣件涂油小车车架设计与仿真分析(上)

为提高铁路扣件防锈涂油作业效率和质量,解决在不同线路条件下涂油器与线路扣件沿钢轨横向无法准确对准问题,设计研发一款新型铁路扣件涂油小车。该车架设计为左、右分动结构,实现车架及上部结构随线路轨距横向自动伸缩,随线路轨向竖向自动偏转,从而实现涂油器与扣件沿钢轨横向精确对准。利用有限元分析软件,模拟车架结构在不同线路条件和不同荷载工况组合下的变形与内力状态,验证了该车架设计方案能够满足不同荷载工况下的适用性和安全性要求。

铁路扣件涂油小车车架设计与仿真分析(下)

为提高铁路扣件防锈涂油作业效率和质量,解决在不同线路条件下涂油器与线路扣件沿钢轨横向无法准确对准问题,设计研发一款新型铁路扣件涂油小车。该车架设计为左、右分动结构,实现车架及上部结构随线路轨距横向自动伸缩,随线路轨向竖向自动偏转,从而使涂油器与扣件沿钢轨横向精确对准。利用有限元分析计算软件,模拟车架结构在不同线路条件和不同荷载工况组合下变形与内力状态,从而验证了该车架设计方案能够满足不同荷载工况下的适用性和安全性要求。

基于网络地图的铁路大机作业导航系统设计

随着铁路规模的扩张、运营时速的提高、线路运营舒适度要求的增高,对铁路运营维护提出更高的要求。但目前大机养护仍需人工配合作业,难以实现自动化养护的新要求,另外,由于“天窗修”时间有限,大机作业还存在无法准确定位线路里程位置信息等缺点。基于此,提出一种大机作业方案自动化搭接方法,以网络化的“高德地图”为依托,设计一款搭载于Android移动终端的大机作业导航系统。该研究成果可实现大机作业方案的统一制作和信息化管理,并准确指导大机作业和移动数据采集,有利于提升现场作业效率,节约作业成本,并为提升线路运营维护品质提供技术保障。

动态检测数据在高铁有砟轨道线路维修中的应用

通过分析综合检测列车检测高铁有砟轨道线路测得的动态检测数据,查找出线路病害,分析线路病害成因,并提出有针对性整治方案。结合连镇高铁某区段综合检测列车的检测数据,研究轨道质量指数(TQI)在线路养护维修中的应用,为高铁有砟轨道线路维修工作提供辅助决策。

季节性冻土区隧道保温层御寒保温技术研究

为了满足交通的便捷和时效性,我国修建在寒区的隧道工程越来越多。针对困扰季节性寒区隧道工程的冻害问题,以季冻区桦皮岭隧道为依托,开展寒区隧道保温层御寒保温技术研究。首先,开展现场环境温度和竖直钻孔隧道洞口段围岩温度场变化监测,获得计算模型所需精准温度荷载及地表活动层围岩温度场受影响范围;其次,建立基于Fluent流体计算软件的"围岩-衬砌-保温层-空气"气固耦合计算模型,并通过对比现场地勘资料验证计算模型的合理性;最后,对不同保温材质、不同铺设厚度和铺挂方式进行了对比分析。结果表明:围岩温度场随外界大气温度呈近似三角函数周期变化,但"滞后效应"明显;地表活动层围岩温度受影响范围约为8 m;设置保温层处内外温度存在"跳跃"现象,内外温差最高达8℃;硬质聚氨酯保温材料较聚酚醛泡沫塑料和泡沫玻璃御寒保温效果分别提高了近20.6%和80.9%;最优保温层厚度为5 cm,最优铺挂方式为衬砌内表面铺设。

煤自燃气体特征及其对瓦斯爆炸下限影响实验研究

现有研究大多从煤自燃单组分气体或部分组分混合气体角度对瓦斯爆炸极限进行分析,而对煤自燃过程中不同阶段产生的混合气体对瓦斯爆炸极限的影响分析不足,对煤自燃与瓦斯爆炸的耦合致灾开展的实验研究较少。针对上述问题,通过模拟煤自燃实验装置研究了煤自燃过程中气体生成特征规律;采用20L球形爆炸装置对瓦斯混合煤自燃各个阶段生成气体进行实验,研究了煤自燃气体对瓦斯爆炸下限的影响。实验结果表明,实验煤样自燃过程中产生的可燃性气体主要为CH4,CO,C2H4,C2H6,C2H2等,其中CH4和CO体积分数最高,最高体积分数分别为0.75%和0.37%;煤自燃不同阶段产生的可燃性气体含量随自燃时间的增加和温度的升高均呈现增大趋势,煤自燃加热初期,温度小于80℃主要产生了CH4,CO可燃性气体,CO可以作为煤自燃缓慢氧化阶段的标志气体;随着自燃时间的持续,温度超过80℃后,开始产生C2H4和C2H6,随后逐渐产生C3H8气体,C2H4的出现表明煤氧化进入了加速阶段;煤氧化自燃后期,大约到220℃时出现C2H2,此时煤进入激烈氧化阶段;低体积分数的CO能抑制瓦斯爆炸,高体积分数CO能促进瓦斯爆炸,导致爆炸压力变大,爆炸下限降低;煤自燃过程中产生的混合气体增大了瓦斯爆炸压力,爆炸下限最大降低了0.55%,瓦斯爆炸的危险性变大。

CA砂浆层脱空对轨道动力响应及砂浆疲劳寿命的影响

基于轮轨系统耦合动力学原理和模态叠加法,建立了考虑水泥沥青砂浆层(CA砂浆层)脱空的高速列车-CRTSⅠ型板式无砟轨道垂向耦合动力学模型,分析了板端脱空和板中脱空对钢轨、轨道板和CA砂浆层动力响应的影响,并借助线性累积损伤理论对常温和低温环境下CA砂浆的疲劳寿命进行了分析。结果表明:CA砂浆层脱空对轨道板垂向位移和CA砂浆层动压应力的影响十分显著;与板中脱空相比,板端脱空对无砟轨道结构动力响应的影响更为不利;在常温、低温环境下,板端CA砂浆层脱空长度不宜大于1.6486、0.9063 m;脱空区域的砂浆应及时修补,降低砂浆的损伤速率。

钢轨廓形对动车组车体低频横向晃动影响研究

研究目的:国内部分高速动车组在服役过程中出现不同程度的车体低频横向晃动(以下简称"晃车")问题,影响旅客乘坐舒适性.本文通过调研出现动车组晃车的线路,结合动力学仿真,从钢轨廓形这一方面对高速动车组晃车现象成因进行分析,并提出针对性的打磨措施.研究结论:(1)部分地段左右股钢轨工作边侧廓形与设计廓形60D相比负偏差量过大导致轮轨等效锥度过小,或左右股钢轨廓形不对称度过大导致轮轨等效锥度过小及左右轮径差变大,是造成动车组晃车的重要原因;(2)钢轨打磨可有效治理高速动车组低频横向晃动,车轮镟修对其改善效果有限;(3)车轮凹磨可增大轮轨等效锥度,可一定程度上抑制晃车的产生;(4)对晃车现象应早发现早治理,治理时应详细调查晃车区段的钢轨廓形,制定针对性的打磨方案并采用合理的打磨方式;(5)本研究成果可为铁路工务部门治理高速动车组晃车提供理论依据.

温度应力作用下无砟轨道板的竖向变形特征分析

为研究轨道板在温度作用下的变形和竖向温度场的变化规律,对轨道板板角、板中等多点位的竖向位移及温度进行了长期的统计分析。结果表明:轨道板在环境温度影响下整体翘曲位移变化呈现规律性,一天中在午间高温时所产生的中部上拱变形量大于晚间的凹形翘曲变形量,且边缘处的竖向变形最为明显;板面下20 mm深处和180 mm深处的温度变化存在3 h的相位差值;夏季时板面温度与环境温度呈非线性关联,而冬季时环境温度和板面温度呈现为线性关联;板的向下位移量大于板的向上位移量。