- 马思远;王树国;杨东升;王璞;
针对多条线路上车站内18号高速道岔进行系统的现场试验，研究其目标打磨廓形的实际情况和道岔区钢轨磨耗演变规律。结果表明：目前全路道岔区基本上还是以60 kg/m钢轨轨头廓形作为目标打磨廓形。顺向过岔时直尖轨的垂向磨耗整体较曲尖轨更严重，曲尖轨的侧向磨耗明显大于直尖轨；逆向过岔时直尖轨、曲尖轨的垂向磨耗基本上和顺向过岔时规律相同，径向磨耗整体大于顺向过岔时的，应重点关注。顺向、逆向过岔时，长心轨的垂向磨耗不断增大，最终趋于稳定，叉跟尖轨的垂向磨耗和侧向磨耗均是在开始承载位置处磨耗量值最大。顺向过岔时长心轨径向磨耗在顶宽40 mm之后均处于相对较大值，叉跟尖轨径向磨耗峰值主要出现在顶宽20 mm处；逆向过岔时长心轨径向磨耗峰值主要出现在顶宽71 mm处，叉跟尖轨径向磨耗峰值出现位置和顺向过岔时相同。
2024年08期 v.64;No.606 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K] - 汤雪扬;蔡小培;杨飞;侯博文;
轨道不平顺是影响高速铁路车辆响应的主要因素。本文建立了车辆-道岔-下部基础刚柔耦合动力学模型，基于贝叶斯优化的双向长短时神经网络模型（BO-BiLSTM），分别从机理建模和数据驱动两个方面，揭示了高速道岔不平顺与车辆响应的映射关系。研究结果表明：转辙器区和辙叉区短波长（3～5 m）的高低不平顺和水平不平顺会显著影响列车过岔时轮轨的垂向作用，造成轮轨垂向力和轮重减载率的激增，列车有较大的脱轨安全风险。利用BO-BiLSTM模型，对于高低和水平不平顺，可实现对波长2 m以上不平顺的准确估计；对于轨向和轨距不平顺，可实现波长3 m以上不平顺的准确估计；对于三角坑不平顺，可实现波长1.5 m以上不平顺的准确估计。
2024年08期 v.64;No.606 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1534K] - 赵闻强;赵云哲;刘心成;
针对高速铁路板式无砟道岔结构层间损伤，建立其层间损伤动力学评估模型，分析了层间损伤对道岔区轨道结构固有振动特性的影响；以直向过岔为例，耦合温度梯度荷载，研究了层间损伤对无砟道岔轨道结构的动力学影响机制，并给出相应的离缝评估及轨道维护检测建议。结果表明：层间损伤会导致无砟道岔轨道板固有频率下降，对高阶模态的影响更为显著；层间损伤与昼间正温度梯度效应耦合对板式无砟道岔的动力学响应特性造成更大的影响，结构层间拍击作用显著，极端情况下可能造成位移等动力学指标超限。建议对复杂温度地区的无砟道岔轨道板翘曲位移加强监测，同时昼间板中翘曲位移峰值报警阈值设为不超过1.0 mm。
2024年08期 v.64;No.606 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K] - 崔琨喨;柳亚楠;
尖轨在生产过程中会产生上下和左右弯曲。为了满足直线度要求，要对尖轨进行矫直，而矫直后钢轨产生的回弹现象会直接影响道岔质量。针对这一问题，本文基于弹塑性力学，对钢轨回弹的原因进行理论分析；对形状复杂的钢轨横断面进行合理简化，进而方便计算出钢轨的弹性极限弯矩；结合矫直理论，通过分析钢轨顶弯矫直条件，推导出钢轨反向弯曲挠度与顶弯支距的关系式，并应用于尖轨顶弯调直试验。结果表明：采用计算得到的钢轨反向弯曲挠度进行尖轨矫直，矫直后及放置24 h后尖轨的平直度均满足TB/T 412—2020《标准轨距铁路道岔》的要求。采用该方法可以大幅提高顶弯质量和工作效率。
2024年08期 v.64;No.606 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K] - 刘高岩;闫尧;
小号码道岔自由段长度短，牵引点数量少，因此其扳动力较大。为研究尖轨动程对小号码道岔扳动力的影响，解决小号码道岔扳动力过大的问题，本文建立某小号码单开道岔曲线尖轨实体模型和有限元模型，根据尖轨实际转换过程设定其约束条件和仿真工况，对尖轨转换过程中的等效应力和扳动力进行计算，并通过现场试验来验证有限元模型的合理性。结果表明：尖轨动程越大，其等效应力和最大扳动力也越大，最大扳动力与尖轨动程成线性关系；动程的大小直接影响尖轨的整体受力状态和扳动力，在合理范围内适当减少动程可改善尖轨的使用状态；本文建立的尖轨转换模型与现场测量结果接近，合理可靠，可为道岔相关结构的设计工作提供借鉴。
2024年08期 v.64;No.606 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1059K] - 谭社会;王凯;管曙刚;
针对CN系列道岔在不利条件下可能出现的心轨、翼轨及叉跟尖轨伤损等问题，建立CN1/18道岔辙叉轨件有限元模型，计算分析其力学响应特征；采用容许应力法分析验证病害产生原因，根据轨件受力状态提出了相应整治措施。结果表明：心轨和叉跟尖轨薄弱断面应力较大，有加工缺陷或划痕硌伤的条件下可能出现应力集中；准静态荷载作用下，翼轨强度满足要求，但安全余量较小，在长期服役条件下可能由于外部环境变化出现钢轨伤损，导致裂纹萌生和断裂。对于心轨，应加强凸缘和轨底交角位置的目视检查和涡流探伤，及时开展人工打磨整治或换轨处理；对于翼轨，应及时开展专项探伤，做好内倾的检查和调整；对于叉跟尖轨，应及时开展磁粉探伤，发现裂纹时须进行换轨处理。
2024年08期 v.64;No.606 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K] - 蒋荣国;
道岔曲股开通时，可动心辙叉的长短心轨轨腰与顶铁间隙过大会对长短心轨组件的受力造成不利影响。采用有限元软件，对曲股开通时客专线12号、18号道岔长短心轨轨腰与顶铁的间隙进行模拟分析，研究间隙的变化规律，为厂内道岔组装执行TB/T 3307.1—2020《高速铁路道岔制造技术条件第1部分：制造与组装》标准提供理论参考。结果表明：有限元分析结果与厂内实测数据基本相符，采用有限元模拟可动心辙叉由直股到曲股开通时轨腰与顶铁的间隙变化情况是可行的。考虑客专线12号道岔长短心轨115#顶铁间隙曲股开通时变化超过了3 mm，建议对客专线12号道岔长短心轨结构进一步研究及优化。
2024年08期 v.64;No.606 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K] - 刘心成;杨维一;赵闻强;王艺臻;
道岔区钢轨爬行病害会对铁路运营安全带来不利影响，当前人工检测手段存在巡检效率低、精度不高等问题。本文将立体视觉检测系统搭载到移动平台，开发钢轨爬行自动检测机器人、算法模型和检测标靶，通过定位钢轨标靶并利用立体视觉系统拍摄路旁标靶计算坐标的方式，实现了视觉系统在运动状态下的高精度检测。针对道岔结构特性设计了道岔区钢轨爬行检测方案。道岔区尖轨爬行检测试验表明，在5 km/h速度条件下，重复性试验最大误差为0.19 mm，准确性试验最大误差为0.54 mm，满足毫米级检测精度要求，可在2 min内完成整组道岔的检测。钢轨爬行检测机器人具有运行速度快、检测精度高的特点，可实现铁路钢轨爬行的大范围巡检，具有良好的应用前景。
2024年08期 v.64;No.606 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] - 王阿利;
高海拔、强紫外线、冻土等复杂环境及线路条件对道岔现有结构、扣件系统、跨区间无缝线路等关键技术的适应性提出了严峻挑战。为提高道岔产品的安全性能，减少缺氧环境下的维护作业量，本文调研了复杂条件下道岔的主要病害，并提出针对性整治措施。主要措施包括：通过优化道岔平面线形和尖轨结构、材质、制造工艺，延长曲线尖轨的服役寿命；通过优化辙叉结构、材料成分及制造工艺，解决心轨裂纹及剥落掉块问题；通过采用岔枕预埋铁座式扣件、加强型Ⅱ型弹条及弹性夹，提升扣件系统稳定性能；通过采用防护电务整体式岔枕，顶铁和间隔铁预留融雪加热条安装空间，避免冰雪及异物干扰电务转换系统，改善了工电接口；通过采用60AT2钢轨、辊轮装置，对台板进行减摩处理，减小了道岔扳动力；通过设置螺栓防松机构，减少了道岔维护作业量。
2024年08期 v.64;No.606 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1134K] - 杨威;
针对道岔产品认证管理现状及存在的问题，本文介绍了中国铁路专用产品认证制度的发展历程和重要性，着重阐述了铁路道岔产品在认证管理中的关键地位；分析了道岔产品认证管理的相关政策和规则，包括铁路产品认证管理办法、采信目录、道岔产品认证规则等；针对道岔产品认证存在的问题进行深入分析，包括标准不一致、抽样组合复杂、图纸型号繁冗、准入条件较为严格等；分析了道岔产品认证优化举措，主要包括单元划分优化、抽样方案优化、配合推进道岔统型工作、降低准入门槛等。这些优化举措有助于提高道岔产品认证的效率和质量，推动铁路运输安全和效率的提升。
2024年08期 v.64;No.606 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K] - 耿超;樊小平;赵晨;彭轩;
哥伦比亚波哥大双线有轨电车线路全长39.66 km，为满足项目的运行需求，研究设计了54E1钢轨6号（R50 m）单开道岔。根据项目给定的道岔前长、后长及全长要求，结合城市轨道常用道岔的特点及参数要求，选择未被平衡离心加速度的参数和线型，尖轨采用断面为54E1A1的钢轨，尖轨跟端采用具有一定弯曲变形能力的结构，尖轨尖端藏于基本轨轨头下颚（藏尖值为3 mm）。为满足无缝线路的要求，采用爆炸硬化焊接高锰钢辙叉。扣件结构为分开式Ⅱ型弹条扣件，为减少牵引点两侧基本轨外倾和减少轨距扩张，在基本轨外侧设置轨撑。
2024年08期 v.64;No.606 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K]
- 张磊;
强发育岩溶区高速铁路无砟轨道设计施工中，岩溶地层稳定性与路基沉降控制是保障列车运营安全的关键。桩端嵌岩的桩板路基结构是一种适用于岩溶强发育区的路基设计方案，既可解决岩溶顶板附加荷载问题，又能有效消除覆盖土层的压缩沉降。为研究强发育岩溶区无砟轨道桩板路基结构的力学性能，依托高速铁路车站路基开展现场试验，综合分析列车动荷载在路基本体中的传播衰减规律以及桩板结构动静力学承载特征。结果表明：300～350 km/h运行条件下，列车动荷载总体沿45°方向向下传递，主要影响路基面以下5.0 m范围，且在路基基床2.7 m范围内作用效应相对较大；路基本体内列车动荷载实测值小于常规土柱静荷载等效方法计算结果，TB 10001—2016《铁路路基设计规范》方法偏于安全；实测桩板路基板下地基存在一定的地基反力，对承载板受力较为有利；岩溶塌陷风险较小的桩板路基结构设计中，可适当考虑板下地基反力作用，合理控制工程造价。
2024年08期 v.64;No.606 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K] - 罗佳;杨长卫;徐贤青;包杰;马洪生;丁选明;
针对我国西南地区以千枚岩和灰岩为主的路基填料难以直接使用的问题，通过正交试验的方法对千枚岩和灰岩开展室内击实试验并进行正交分析，探讨击实过程中填料压实度的主控影响因素并得到压实最优组合。结果表明：千枚岩的最优含水率在4%～6%，灰岩的最优含水率在6%～8%；击实试验中击实98次对土样的压实度改变率影响最大；与路基施工所用的强弱振碾压组合相结合，计算出能满足目标压实度的最优组合模式为强振8遍、弱振2遍。
2024年08期 v.64;No.606 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K] - 张炳晖;段睿;谢艳华;韩伟超;刘帅宇;
为探究土体强度特性与崩解特性之间的关系，通过提高土体压实度和具有较好生态效益的高分子生物聚合物瓜尔胶（Guar Gum）掺量两种方法对红黏土进行改良。开展不同压实度与瓜尔胶掺量改良红黏土的直剪试验、崩解试验及扫描电镜试验，研究分析了压实度以及瓜尔胶掺量对红黏土崩解特性及其抗剪强度的影响，并揭示了其微观机理。结果表明：增大压实度与掺入瓜尔胶可以有效提高红黏土的力学性质以及抗崩解性。随着压实度增大，试样黏聚力呈线性增长，内摩擦角有小幅度升高；掺入瓜尔胶对土体的内摩擦角与黏聚力均有较大提升。经过瓜尔胶改良后的红黏土最终崩解率明显降低，当掺量为0.25%时，试样不再发生崩解；增大压实度与掺入瓜尔胶两种方法都能提高土体黏聚力，增大内摩擦角，使土体粒间吸引力变强，从而提升土体的强度与抗崩解性能；与提高土体压实度相比，红黏土中掺入瓜尔胶对提升红黏土的水稳性有更好的效果。
2024年08期 v.64;No.606 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K] - 龚道平;王泗;方强;李慧丽;胡新红;
在预应力锚索抗滑桩的设计计算中，锚索初始预应力的取值对抗滑桩的内力调整、桩顶位移控制及长期工作状态下锚索拉力大小均存在较大影响。本文在总结已有的锚索预应力计算方法的基础上，结合锚索-抗滑桩的变形协调原理，提出了试算法的基本思路。利用Matlab平台编制计算软件，求解变形协调方程，得到与不同初始预应力对应的锚索拉力，再根据锚索拉力增量变化曲线、抗滑桩弯矩变化曲线、桩顶位移控制等条件综合确定锚索初始预应力值，其值约为抗滑桩滑坡推力的11%。
2024年08期 v.64;No.606 130-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] - 王安福;张玉芳;廖小平;牛文庆;聂希亦;
以汕湛（汕头—湛江）高速公路揭博（揭西—博罗）段的水毁边坡应急抢险工程为依托，开展了路基填土挤扩锚杆现场试验，对比研究了普通锚杆、单盘挤扩锚杆和双盘挤扩锚杆结构力学特性。结果表明：普通锚杆其锚固段前3 m（自锚杆自由段与锚固段接触点起向锚固段延伸至3 m）承受的拉力占比为33.35%；单盘锚杆锚固段前3 m承受的拉力占比为56.65%，双盘锚杆锚固段前3 m承受的拉力占比为61.50‰；单盘锚杆实测极限抗拔承载力为普通锚杆的1.89倍，双盘锚杆为普通锚杆1.73倍；单盘锚杆、双盘锚杆与普通锚杆相比塑性位移占比较低，变形控制效果良好；单盘挤扩锚杆和双盘挤扩锚杆具有良好的工作特性，适合于承受较高荷载的工程应用。
2024年08期 v.64;No.606 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K] - 孙宏伟;
廊坊东—北京新机场站城际铁路联络线工程位于松软土地区。采用数值分析软件建立三维模型对邻近铁路商业楼基坑降水、基坑开挖、商业楼施工、铁路铺轨及通车等阶段进行模拟，分析基坑施工对邻近城际铁路联络线路基变形的影响规律。结果表明：基坑施工引起的铁路路基水平位移较小，累计沉降在32.1～33.6 mm，满足路基工后沉降不超过150 mm的控制要求；基坑降水及开挖施工阶段铁路路基沉降最大，占总沉降的84.5%。根据模拟计算结果和工程实际情况，提出了基坑外侧明排降水、基坑分段开挖支护、四个基坑同步对称施工、邻近铁路路基变形监测等基坑设计和施工建议。
2024年08期 v.64;No.606 142-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]