高速铁路钢轨折断处理办法的研究

论文摘要

随着高速铁路在我国的飞速发展,越来越多的高速铁路投入了运营。从国外高速铁路多年的运营经验来看,断轨现象时有发生,对线路的安全运营造成十分严重的危害。对于高速铁路,传统无缝线路断轨处理办法已经不能够满足高速铁路的要求。因此,有必要对高速铁路的断轨处理办法进行深入研究。本文主要通过分析我国传统的无缝线路断轨处理办法,结合当前高速铁路迅猛发展的形势,特别是高速客运专线对断轨处理的一些基本要求,讨论了传统处理办法应用高速铁路时存在的一些问题,并提出必要改进措施。在分析传统处理办法对锁定轨温的影响时,采用有限元建模的方式建立了力学模型,来计算分析了不同轨道结构的断缝值与传统处理过程中钢轨纵向应力变化情况;通过研究分析将钢轨拉伸器应用于钢轨焊接的技术,包括具体应用中的一些关键性问题,如钢轨拉伸器的应用特点、适用范围及对锁定轨温的控制等,从而提出了一整套适用于高速铁路断轨处理的建议。研究表明,传统断轨处理办法主要在两个方面难以满足高速铁路的要求,一是在临时处理后由于轨缝的存在,难以适应高速铁路对无缝线路高平顺性的要求;二是难以防止原锁定轨温的改变。因此,在高速铁路上进行断轨处理,建议采用钢轨拉伸器拉伸钢轨后焊接的技术,将传统断轨处理方式,简化为二个步骤,既紧急处理—永久性处理。采用这种方式进行高速铁路断轨处理,能够很好的解决传统断轨处理办法存在的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 高速铁路发展简介
• 1.2 高速铁路断轨原因分析
• 1.3 采取合适的断轨处理方式的重要性
• 1.4 传统断轨处理方式简介
• 1.5 本文主要研究内容
• 第2章 高速铁路对断轨处理的基本要求
• 2.1 高速铁路对断轨处理的平顺性要求
• 2.1.1 长波不平顺的安全管理要求
• 2.1.2 短波不平顺的安全管理要求
• 2.2 高速铁路断轨处理对锁定轨温的控制要求
• 2.3 高速铁路断轨处理的时间及效率要求
• 第3章 传统断轨处理办法评价分析
• 3.1 概述
• 3.2 传统断轨紧急处理办法的分析
• 3.2.1 断轨紧急处理的工具材料分析
• 3.2.2 线路发生危及行车安全故障时的应急防护办法
• 3.2.3 断轨的紧急处理过程分析
• 3.3 关于传统处理办法的临时处理措施探讨
• 3.4 钢轨现场焊焊接方式的选择
• 3.5 本章小结
• 第4章 传统断轨处理过程中的纵向力分析
• 4.1 高速铁路轨道结构主要类型
• 4.1.1 有碴轨道结构
• 4.1.2 无碴轨道结构
• 4.1.3 跨区间无缝线路
• 4.2 模型建立与参数选取
• 4.2.1 建模过程
• 4.2.2 参数选取
• 4.3 高速铁路发生断轨时的断缝值检算
• 4.3.1 有碴轨道结构的断缝值检算
• 4.3.2 无碴轨道结构的断缝值检算
• 4.4 采用传统断轨处理方式过程中的纵向力计算分析
• 4.4.1 低温下钢轨折断,临时处理后无缝线路纵向力分布
• 4.4.2 轨温回升至原锁定轨温时,钢轨的纵向力分布
• 4.4.3 在锁定轨温时完成钢轨永久性焊复后钢轨纵向力分布
• 4.4.4 采用ANSYS的计算结果与经典理论计算结果的对比
• 4.5 本章小结
• 第5章 高速铁路钢轨折断的处理办法建议
• 5.1 高速铁路断轨处理流程建议
• 5.2 高速铁路钢轨折断紧急处理办法建议
• 5.2.1 高速铁路无缝线路焊缝或母材折断
• 5.2.2 高速铁路无缝道岔尖轨或辙叉折断
• 5.3 高速铁路永久性处理办法建议及相关问题的研究
• 5.3.1 适用条件的研究
• 5.3.2 对锁定轨温控制的讨论
• 5.3.3 不插入短轨进行永久性焊复过程
• 5.3.4 插入短轨进行永久性焊复过程
• 5.3.5 关于补偿拉伸量的研究
• 5.4 钢轨焊接工艺流程及质量要求
• 5.5 施工现场安全管理
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文