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地铁尖轨跟端间隔铁式单开道岔结构优化技术成果介绍

痛点直击——剖析既有线路道岔尖轨跟端结构现存短板

既有线路道岔存在尖轨跟端活接头结构线型不易保持、接头轨缝振动无法消除等问题,养护维修工作量大,且存在安全隐患,对既有道岔进行性能改造提升,具有重要的现实意义。

既有道岔尖轨跟端改用弹性可弯结构后,可消除活接头轮轨冲击,理论减振2~3dB;结合扣件减振技术,整体减振可达3~5dB。采用冻结接头实现岔区无缝化,可降低振动噪声源强。配套的道岔辙跟垫板结构,包含铁垫板、轨下垫板、盖板及弹条组件,通过盖板和弹条分别固定基本轨与尖轨轨底,既能方便调整、提升效率,又能增强钢轨稳定性与行车安全性。

技术攻坚——尖轨跟端间隔铁式单开道岔结构优化技术

尖轨跟端结构优化。将活接头改造为间隔铁式弹性可弯结构,取消双头螺柱配件,尖轨更换周期延长至3~4.5年,寿命提升一倍以上;采用60AT2钢轨替换原有60AT1钢轨,减小尖轨扳动力,保障电务设备稳定运行。

道岔扣件系统优化。原有焊接滑床板易出现脱焊病害,轻则尖轨扳动爬坡,重则钢轨倾覆引发安全风险,日常巡检养护压力大。选用符合TB/T412-2020标准的整铸滑床板,消除焊缝应力集中、脱焊等问题,使用寿命由1.5~2年延长至4年以上,无严重磨损可长期免更换。同步开展道岔刚度均匀化设计,将弹片扣压升级为弹性夹扣压,扣压力由5~6kN提升至10kN以上,增强钢轨横向稳定性,延长道岔整体服役寿命。

道岔减振降噪改造技术。活接头结构易产生轮轨冲击振动,改造为弹性可弯结构可减振2~3dB;叠加减振扣件同步实施改造,综合减振幅度可达3~5dB,有效降低线路振动与沿线噪声。

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现场实施情况

成果应用——道岔结构优化实现减振延寿双重提升

应用效果:已在北京地铁8号线瀛海车辆段P57号岔位道岔改造施工,应用效果良好。

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瀛海车辆段P57号岔位道岔改造前后消除活接头结构后,转辙器区域轮轨力明显降低,钢轨磨耗与伤损速度放缓,行车品质提高。

针对无砟道岔,无缝化改造后,隧道壁垂向振动Z振级降低2.07dB,配合采用减振扣件,隧道壁垂向振动Z振级降低6.28dB;针对有砟道岔,无缝化改造后,路基垂向振动Z振级降低1.40dB,配合采用减振扣件,路基垂向振动Z振级降低3.97dB。

尖轨在铺设状态良好状态下,尖轨更换周期可达到3~4.5 年,更换周期可以提高1倍以上,尖轨由60AT1钢轨改造为60AT2钢轨,降低尖轨扳动力,以保证电务设备的正常使用。

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改造前后道岔动力学验算对比

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无砟道岔减震降噪性能提升

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有砟道岔减震降噪性能提升

形成技术规程1套,北京地铁活接头式道岔养护维修技术规程。申请实用新型专利1项,一种道岔辙跟垫板结构。

下一步,将持续推进道岔改造现场试点落地,跟踪采集轮轨力、振动噪声、钢轨磨耗等实测数据,完善改造工艺标准。同步完善存量活接头道岔养护规程,优化双头螺柱维修工艺,形成可全线推广的道岔提质改造成果经验。

素材来源:北京地铁之窗订阅号

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