北京地铁钢轨静态动态测试技术.pdf

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1、吴晓军，等：北京地铁钢轨静态动态测试技术·133·北京地铁钢轨静态动态测试技术吴晓军，白韶红，江瀑(北京中盛恒信工程检测科技有限公司，北京100081)摘要：介绍了地铁钢轨静态、动态测试技术，为了对钢轨波磨损耗进行治理，采用光纤网络和传感器技术对北京地铁几段新、老线路钢轨的应变、位移、加速度进行了动态和静态刚度测试，获得了宝贵的数据与经验。关键词：钢轨波磨；刚度；动态测试；应变；位移；加速度中图分类号：U213．213文献标志码：B文章编号：1003—8825(2012)05—0133—040引言本等国，先后对所在地区的轨道交通线路

2、上的波磨进钢轨的波浪形磨耗(简称钢轨波磨)是钢轨伤行了大范围的观测与统计，掌握了出现的波磨主要轨损的一种表现形式。目前在我国已开通运营轨道交通道类型、运营速度、曲线半径、波磨波长、波深等特的城市，如北京、上海、广州以及南京等地，均已不征，铁路国际联盟也对波磨进行了规范(UIC712)。同程度地出现了钢轨波磨现象。它的产生加剧了轮轨波磨测试分动态、静态两类。静态检测多采用平动力作用，加速了车辆转向架及轨道部件的损坏，增直尺对轨道进行直接测量。例如瑞士SPENO公司采加了养护维修费用；由它引起的列车高频振动降低了用1500mm平直度尺与

3、轨检车进行对比检测；现有多乘车的舒适度，严重时甚至可能危及列车安全；此种可与计算机配套使用的便携测试仪，如德国外，列车通过波磨钢轨时所发出的啸叫声也成为轨道Goldschmidt．Thermit公司的电子水平尺等。动态检交通噪声的主要来源之一。测主要采用惯性基准法和弦线法，以轨检车方式实现。近年北京地铁投入运营的几条新线均发生钢轨波检测方法又可分为接触式和非接触式两类。接触式采磨，波磨发生的路段大致有几个特点，一是线路的曲用加速度计二次积分、应变式、伺服式位移计测得钢线段；二是采用减震扣件或钢弹簧浮置板的曲线段；轨顶面的凹凸程度。非

4、接触式采用电涡流、电容、伺三是采用打磨机车定期打磨钢轨，打磨周期有缩短的服加速度位移计以及激光传感器与滤波器、放大器、趋势。但是，已经运营超过40年的地铁1号、2号线计算机程序等组成检测系统，直接测出钢轨磨损参数。极少发生钢轨波磨。根据这一事实，最近北京市有关例如：美国ENSCO公司采用电涡流传感器的短弦支距部门组织相关单位成立课题组，拟采用工程类比法，法轨检车系统；德国的无接触单束激光轨检车系统、将地铁1号、2号线和新线试验段轨道及车辆的动态、BMS一2等测试系统直接测出钢轨波磨；荷兰Delft大静态指标进行对比分析，找出各项指标

5、的差异。按轨学以测量轴箱加速度为基础的BMS一2轨检车系统；日道动刚度、静刚度(垂向、横向)和轨道及车辆振本的玛雅型轨检车等。2008年瑞典有人在一段半径120动参数特性等效化处理原则，找出异常波磨产生的原In的曲线上，采用测试车对钢轨进行粗糙度、噪声、因，制定出治理钢轨异常波磨的工程措施。为此首先速度、摩擦和横断面测试，历时一年。要对试验路段的钢轨和列车进行静态、动态测试。1．2国内近年国内进行了地铁波磨的研究与治理，直接测1钢轨波磨测试现状简介量钢轨波磨的成果很多，静态检测出现了多种游标或1．1国外数显式波磨尺、电子平直仪等产品

6、，例如上海地铁曾国外对钢轨波磨的研究已有较长历史，自上世纪利用电子水平尺对钢轨进行波磨普查。动态检测采用60年代末开始，美国、加拿大、法国、意大利和日惯性基准法和弦线法的国产轨检车均有产品；也有采用如CCD、电涡流等非接触式传感器的轨检车成果；收稿日期：2011—7—1O最著名的是0号高速列检车。作者简介：吴晓军(1967一)，男，北京人。工程师，主要从事工波磨除与钢轨材质、车辆动力性能、列车运行工程检测与监测管理等技术工作。E—mail：wuxlaojun@263．net。况、曲线轨道的参数有关外，还与轨道结构的弹性万方数据路基工

7、程·134·SubgradeEngineering2012年第5期(总第164期)(刚度)有关。为此对轨道的静、动刚度或振动性3．2．1测试位置能进行研究，需要检测轨道静态几何形位、刚度以及在试验段监测剖面位置，钢轨的支承点和跨中动态应力、位移、加速度等指标。采用应变片、加速点，分别进行垂向、横向静态刚度测试。整个试验段度计等动态测试钢轨的应力、加速度技术成熟，产品共设5个监测剖面，垂向、横向10个测试点，左右很多。钢轨动态位移的测试是一个难题，轨检车测试轨共设20个测试点。误差大、成本高且不适合局部小范围测试。近年有人3．2．2测

8、试方法在大铁线路的道床或轨枕上采用接触式应变计测量钢静态刚度测试方法是，先将专用刚架放在钢轨顶轨的位移。但接触式测量方法有明显缺陷或局面或侧面，通过钢丝绳进行软连接，将油压千斤顶放限性。在刚架与钢轨之间；手动油压泵油管与千斤顶相接，对