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铁道学报 2024年第3期46卷 21-31页

作者：张智海肖宏甘天成闫公甫迟义浩石柱北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学轨道工程北京市重点实验室北京100044 中国铁路北京局集团有限公司大型养路机械运用检修段北京100071 中国铁路北京局集团有限公司提前介入管理办公室北京100038 北京市地铁运营有限公司线路分公司北京100082

大机非稳态捣固作业是新建铁路开通运营前的必备工序,目前尚无研究涉及三枕捣固装置激扰下有砟轨道的振动传递特性。针对此不足,选取某典型新建铁路,开展捣固作业过程中有砟轨道动力响应的现场大型原位试验,并在散体道床内部不同位置埋... 详细信息

大机非稳态捣固作业是新建铁路开通运营前的必备工序,目前尚无研究涉及三枕捣固装置激扰下有砟轨道的振动传递特性。针对此不足,选取某典型新建铁路,开展捣固作业过程中有砟轨道动力响应的现场大型原位试验,并在散体道床内部不同位置埋设自制的双轴振动加速度传感器,实现道床内部振动水平演变的实时监测。采用小波分析和快速傅里叶变换方法,从时域-频域角度探究了捣固作业过程中轨枕和道床的振动传递及衰减特征,对比分析不同捣固作业次数影响下有砟轨道的吸振能力和耗能特性。研究结果表明:捣固作业过程中存在典型的振动逆向传递现象,会降低道床的承载能力及稳定性;夹持阶段轨枕的主要响应频率为68.7 Hz,约为35 Hz捣镐固定振动频率的2倍;捣固作业过程中轨枕对不同方向振动的敏感程度存在显著差异,捣镐的横向振动分量会激发道床内部更加丰富的振动响应;第三次捣固作业过程中道床的振动水平较低,道砟颗粒破碎概率最小。因此建议在不改变捣固作业时间和其他捣固作业参数的条件下现场进行多次连续捣固作业时,作业次数不宜超过3次,以保证最佳捣固效果。

关键词：新建铁路捣固作业振动传递机制振动衰减捣固次数

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CDC-16道岔捣固车对有砟道床作业的宏细观力学行为的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第6期54卷 2338-2348页

作者：迟义浩肖宏张智海姜子清北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学轨道工程北京市重点实验室北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

道岔是实现列车转线的关键设备,是铁路轨道的三大薄弱环节之一,定期进行捣固养护作业是保障列车安全运营的重要手段。但目前针对道岔捣固作业主要依赖实践经验,缺乏理论依据。为研究捣固作业对道岔区有砟道床力学特性的影响,首先,基于DE... 详细信息

道岔是实现列车转线的关键设备,是铁路轨道的三大薄弱环节之一,定期进行捣固养护作业是保障列车安全运营的重要手段。但目前针对道岔捣固作业主要依赖实践经验,缺乏理论依据。为研究捣固作业对道岔区有砟道床力学特性的影响,首先,基于DEM-MBD耦合算法,建立CDC-16捣固车捣固装置-钢轨-轨枕-有砟道床仿真模型,实现道岔区捣固作业的有效模拟;其次,开展现场横向阻力试验,验证模型的正确性;最后,分析捣固作业前后道床阻力特性、轨枕竖向位移及道床支承刚度的变化规律,探讨捣固作业次数对有砟道床质量状态的影响。研究结果表明:捣固作业后道床横向阻力降低32.40%,纵向阻力降低28.13%,支承刚度降低86.23%;捣固作业不会改变枕侧、枕底和枕端3部分对纵横向阻力的贡献排序,但对枕侧区域的分担比影响最大;随着捣固次数增加,在一定范围内道床纵横向阻力和支承刚度提升较明显。综合考虑有砟道床质量状态、力学特性以及大机作业效率,建议对道岔区尖轨位置捣固作业以2~3次为宜。

关键词：道岔区有砟道床 DEM-MBD耦合算法宏细观力学特性捣固次数

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非稳态捣固稳定作业激扰下有砟轨道振动传递及衰减吸收特性试验研究

非稳态捣固稳定作业激扰下有砟轨道振动传递及衰减吸收特性试验研...

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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：张智海肖宏王阳迟义浩

大机非稳态捣固和稳定作业是新建铁路开通运营前的必备工序。然而目前尚无研究从捣固稳定装置激扰下有砟轨道的振动传递特性方面揭示大机作业机理。针对此不足,选取了北京丰台站附近的典型新建铁路开展了捣固稳定作业过程中有砟轨道的... 详细信息

大机非稳态捣固和稳定作业是新建铁路开通运营前的必备工序。然而目前尚无研究从捣固稳定装置激扰下有砟轨道的振动传递特性方面揭示大机作业机理。针对此不足,选取了北京丰台站附近的典型新建铁路开展了捣固稳定作业过程中有砟轨道的动力响应测试,在有砟道床不同位置埋设了自制的双轴振动加速度计,实时监测了道床内部的振动水平演变。采用小波分析和数理统计方法,从时-频域角度探究了捣固稳定作业过程对轨枕和道床振动传递及衰减特性的影响,对比分析了不同捣固作业次数及稳定作业频率激扰下有砟轨道的吸振能力和耗能特性。研究结果表明:捣固作业过程中振动逆向传递的现象普遍存在,而稳定作业的振动传递路径与列车荷载作用下的一致,均为正向传递;夹持阶段轨枕的主要响应频率为68.7Hz,约为捣镐固定振频(35Hz)的2倍,这是该阶段同幅同频的两对相向捣镐在作业过程中产生振动叠加而导致的结果。第一稳定装置经过时道床坡脚的垂向振动衰减率为92.32%,而第二稳定装置经过时的垂向振动衰减率减小了3.14%,第二稳定装置在减小道床垂向耗能方面发挥重要作用。第三次捣固作业过程中道床的振动水平较低,道砟颗粒破碎概率最小。因此在不改变起道量和其他捣固作业参数的情况下现场进行多次捣固作业时,建议连续捣固次数不宜超过3次。25Hz的稳定频率激扰下枕下区域道床的吸振能力最好,边坡道砟的振动水平较低,边坡稳定性较好,是新建铁路现场稳定作业的最佳频率。本研究可为建立捣固和稳定装置振动特性与道床力学状态的内在关联机制提供理论支撑。

关键词：新建线路捣固稳定作业振动传递振动衰减捣固次数稳定频率

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