北京地铁钢轨波磨测试分析
北京地铁剪切型减振器扣件钢轨波磨治理的试验研究
北 京地铁 剪切 型减 振器扣件钢轨波磨 治 理 的试 验 研 究冰
刘卫丰 刘维宁 吴宗臻 张厚贵
（ 北京 交通 大 学土 木建 筑工 程学 院 北 京 １ ０ ０ ０ ４ ４ ）
摘要 ：北京 地铁近年来投入运 营的几条线路 中，剪切 型减振器扣件区段大量 出现钢 轨波磨现象 ，经过 大量的调查和测
ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｍｅ ａ ｓ ｒｅ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｕ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ
试 分 析 发 现 ：剪 切 型 减 振 器 扣 件 轨 道 系 统 在 ２ ０ ０ ￣４ ０ ０ Ｈｚ频 段 内 的轮 轨 共 振 效 应 是 引发 钢 轨 波 磨 的 主 要 原 因 。 为 了 抑
制波磨发展 ，在剪切型减振器扣件 内增设橡胶垫块 ，并在北京地铁 １ Ｏ号线选择两个试验段进行 了现场试验 ，对两个试 验段 的钢轨走形 带粗 糙度 进行 了为期 ６个 月的跟踪测试 。测试结果表 明：在剪切型减振器扣件 内增设橡胶 垫块 有效地
城市轨道交通钢轨异常波磨的特点及治理对策
１ ２ 创 新 点 ．
在研究过程 中， 对于我 国城市轨道交通来说许多问题
的养 护维修工 作量 和费 用 ， 现有 养护维 修设 备 和人 与
员严重不足形成较大矛盾 。
都是第一次遇到 ， ， 因此 课题组在许多方面的研究工作， 在
国内都属于创新性的， 总结起来有以下 ８ 项创新点： １ ）调研 方法创新 。课 题组 在绘制 北京 地铁 ４ ５ 、、
２ Ｏ ４ ２
新技术给工程建设及运营带来风险。 ３ ）应加强各 专业 的总体协 调 ， 如 ， 对 车辆及 例 应 轨道专业进行统一 的论 证 ， 结合 车辆 及轨 道参数 进行 频率规划 ， 避免发生轮轨系统的接触共振现象 。
４ ２ 设 计 上 的 对 策 ．
１ ）轨道减振措施应在确保合理轨道刚度值和均匀
线路基础 、 轨道结构 、 振动保 护对象等 系列 的综 合减振措施 还 “ 轨道减振， ， 为更为合理 的“ 地铁减振” 。 ２ ）在设计 中应加强 总体的联 系 使得 各专业 紧密 配合 尤其是车辆 与轨道应进行 总体考虑 ， 避开轮 轨 系 缔 的其糯 占
、 ，
，
，
．
测 与评价钢轨波磨特性数据 。 目前 国内针对 钢轨波磨
Ｕ Ｂ ＮＲ Ｐ ＡＬ Ｒ Ｎ Ｉ ７ ＲＡ Ａ Ｉ Ｒ ＩＴＡ Ｓ １ Ｄ Ｔ ０
综合减振 ， 共同实现减振 目标 。
２ ）应 充分考 虑减振 产品使用 范 围的局 限性 ， 建立
都市 快 轨 交 通 ・ ２ 第 ５卷 第 ５期 ２ １ ０ ２年 １ ０月
２ ）分批 、 分类 、 级 进 行 整 治 改 造 。优 先 整 治 异 常 分
图 ３ 北京地铁各种轨道结构形式 的钢 轨振 动响应
地铁扣件刚度和阻尼对钢轨异常波磨的影响
ａｄｔ ｉｑａｔ［ ］ Ｄ ｌ ｎｖｒｔ ） ＿１ ） ，０ ２ ｎ ｅ ｕｌｙ Ｄ ． ｅ Ｕ ｉｅ ｉ 、 Ｉ０ ｇ ２ ０ ． ｈｒ ｉ ｔ ｆ ｓ ｙ（ ｌｈｙ ｌ
［ Ｇ Ｌ ， ｚＬ ． ａ ｍａ ｓ （ｒ ｌｉ ａｏ ｈｒｃ ’ｉ ３ ｕ Ⅱ Ｙ 枷 ｅ ｖｙｉ ｄ ａ ｂ ｔ￣ｃａ ｌｉ ｃ Ｊ ｌ １ ｎ ｌ ｓ ｉｖ ｒｉｌ ａ ¨ｓ ｓ Ｉ ｔ
２ １ 理 论 分 析 ．
研究轨道振 动 的理论 方 法较 多 ， 笔者 从频 域 角度
出发研究轨道 的垂 向振 动特性 （ 即传递 函数 ） 。传递 函
数被称做轨道结构 的“ 纹” １ ， 指 ＿ 能很好 地表达轨 道结 Ｊ 构及部件在不 同频段 的振 动特性 。笔者 引用位移 导纳
扣 件 进 行 结 构 和 参 数 的 详 细 对 比 。进 一 步 加 深 对 地 铁
ห้องสมุดไป่ตู้
曲线 的实验 台测试研究 发现 ， 与波磨相关 的频 率大 致 等于 车轮 的垂 向固有 频率 。
扣件结构 、 扣压力及其参 数（ 刚度 、 阻尼等 ） 的研究 和优
化设计 （ 尤其是其在波磨相 关频率 的参数 ） 。
大于起跳频率 ， 钢轨在轨垫上起跳 ， 若扣 件控制不 住钢
轨的振动（ 如设计 和安装存在 问题 ， 预压力不够或 在扣 件损 坏的状 态下 ） 与轮对 固有频 率相 同 的钢 轨振动 很 容 易被“ 出 和放 大” 检 。澳 大利 亚 的轨道 现 场测 试 表 明， 扣件在损坏的情况下 ， 钢轨 振动相应 要 比扣件 状态
峻的挑战 。
移导纳 ｒ ∞ 是 轨道结 构各部位 的位 移 Ｙ （） （） （，与作用 力 【
的比值 Ｆ ） 即 （ ，
北京地铁采用调频式钢轨减振器治理钢轨波磨的试验研究
国内外对钢轨波磨的治理措施进行了广泛的研 究&包括钢轨打 磨'轨 顶 摩 擦 控 制)<;:*'采 用 硬 质 钢
轨)=*'降低轨 下 垫 板 刚 度)';&*'调 整 线 路 状 态)%$*'改 变行车模式 等 )%%* 等&到目前 为 止"对 于 北 京 地 铁 剪 切型减振器扣件钢 轨 波 磨 的 控 制"主 要 还 是 以 钢 轨 打磨为主"但钢 轨 打 磨 只 能 暂 时 缓 解 波 磨& 钢 轨 波 磨不仅降低了钢轨 使 用 寿 命"增 加 了 钢 轨 养 护 维 修 的工作量"也 降 低 了 乘 车 舒 适 性"甚 至 影 响 行 车 安 全 "所 以 波 磨 问 题 受 到 各 方 面 的 关 注 &
图 %! 剪 切 型 减 振 器 扣 件 区 段 典 型 的 钢 轨 波 磨 P157%!W)++*5-31),6SJ12136R),3J6+-1./1336R Q13J455
/-D36,6+
a+-DD16在总结前人大量研究成果的基础 上"提 出将钢轨波磨分为:个 类 别 & )%"* 经 过 大 量 的 调 查' 跟踪测试和理论研 究 发 现"北 京 地 铁 剪 切 型 减 振 器 扣件地段的波磨应归为特殊轨道结构形式出现的波 磨&在地铁列车运 行 过 程 中"剪 切 型 减 振 器 扣 件 轨 道系统在%<$;#$$ MN频段内存在轨道共振效 应"文 献 )#"%!*通 过 实 验 室 实 验 及 建 立 轮 轨 系 统 分 析 模 型
城市轨道钢轨波磨研究
城市轨道钢轨波磨研究摘要：地铁线路钢轨波磨在不同类型轨道的钢轨波磨出现固定频率特性。
本文主要就城市轨道钢轨在不同情况下的波磨进行研究，供同行借鉴参考。
关键词：地铁；波磨分类；减振扣件一、我国地铁钢轨波磨分类根据我国地铁钢轨波磨特征，可将钢轨波磨按照其频率特征分为：低频（40-140Hz）波磨、中频（140-300Hz）波磨和高频（300－1500Hz）波磨。
不同轨道类型的钢轨波磨的频率特征总结见图1所示。
可知，减振型扣件轨道的直线和曲线段波磨均为中高频波磨；普通扣件轨道和浮置板道床轨道曲线段表现为低频波磨，其直线段为高频波磨；弹性短轨枕轨道波磨为中频波磨；梯形轨枕轨道波磨为中低频波磨。
图1我国地铁不同轨道类型的钢轨波磨的频率特征。
（一）＂减振扣件型＂短波长波磨：我国地铁减振型扣件（包括：剪切型减振扣件、浮轨式扣件和压缩型减振扣件）轨道在直线和曲线段均易产生30－63mm短波长钢轨波磨，且在曲线波磨较直线表现严重，波磨幅值（波峰到波谷距离）范围为化0.5－0.25mm。
由于在不同曲线半径上，车辆运营速度不同（40－90km/h），因而钢轨波磨的通过频率表现在200－840Hz。
该频带不在P2共振频率（30-120Hz）和钢轨垂向Pinned-Pinned共振频率（950-1200 Hz）的范围。
对于减振型扣件轨道这种确定的短波长特征（30-63 mm）和波磨通过频率（200-840 Hz的现象，定义为“减振扣件型”短波长波磨。
目前地铁减振扣件型短波长波磨主要会造成轮轨的中高频（200-840 Hz振动，引起车轮、钢轨、扣件系统（包括：弹条，橡胶垫板，螺栓等）和车辆转向架部件等的过早疲劳失效；也导致了严重振动噪声问题。
（二）"P2共振型”中波长波磨：地铁非减振普通扣件轨道（简称普通扣件轨道）在所有小半径（R<800m）曲线段均出现钢轨波磨现象，其波长为100-250mm，对应的波磨通过频率范围为50-140 Hz。
高速铁路钢轨波磨检测及打磨治理分析
2021年2月（总第412期）·31·质量管理QUALITY MANAGEMENT第49卷Vol.49第2期No.2铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL收稿日期：2020-06-20作者简介：孙小军，工程师0引言钢轨波磨是影响钢轨使用状态的主要病害形式之一，在客货混运铁路、地铁及高速铁路中较为常见，产生机理不尽相同［1-2］。
高速铁路钢轨发生波磨，容易造成动车组运行品质下降、扣件弹条断裂等问题，因此，预防和治理波磨受到铁路工务部门的高度重视。
从工务维修角度看，通过周期性打磨钢轨，可以最大限度地控制钢轨波磨的发展，有效延长钢轨和车辆部件的使用寿命，减少轨道维修费用，对于减轻振动和噪声污染也有重要意义［3］。
目前，钢轨波磨检测设备主要有离散型波磨测量仪（1m 直尺、1.2m 直尺、电子平直尺）和连续型波磨测量仪（接触式连续检测仪或激光式连续检测仪）2类。
钢轨打磨方式有传统打磨、快速打磨和人工小机打磨等。
基于某高速铁路钢轨打磨实践，分析波磨检测、打磨方式、打磨量和打磨周期等打磨治理的关键因素。
1波磨实测情况在选定的高铁观测线路上，动车组运行速度为250km/h~300km/h ，运行车型主要有CRH2，CRH380和CR400系列动车组。
根据高铁运营工况，在全线设立若干个检测段，开展周期性检测。
每个检测段长度2km~3km ，检测总里程约占线路运营里程的15%。
采用非接触式激光波磨测量仪，连续测量钢轨波磨，在检测段内，每100m 为1个统计段，分析滤波后波磨移动波深幅值的峰峰平均值和峰峰平均值超限百分比［4］。
为提高不同检测段的对比性，选取每个检测段的若干个100m 统计数据中的最大值（峰峰平均值最大值和峰峰平均值超限百分比最大值），作为表征该检测段的波磨特征值。
经检测分析，全线所有检测段，除A 段（北京南高速铁路钢轨波磨检测及打磨治理分析孙小军（中铁物总运维科技有限公司，北京100036）摘要：为预防和治理高速铁路钢轨出现的波磨现象，以某高铁钢轨为对象，跟踪检测和分析轨面波磨发展规律和不同打磨方式对波磨的治理效果。
地铁线路钢轨异常波磨的分析与解决措施探讨张田伟_1
地铁线路钢轨异常波磨的分析与解决措施探讨张田伟发布时间：2021-11-11T05:56:02.007Z 来源：《基层建设》2021年第22期作者：张田伟[导读] 在地铁出行已经成为新型的交通工具的今天，给人们提供了便利的出行方式深圳市地铁集团有限公司广东省深圳市 518000摘要：在地铁出行已经成为新型的交通工具的今天，给人们提供了便利的出行方式，旅客流动不断的增加。
在半径曲线上，存在非常严重的钢轨波磨现象。
从钢轨的振动特性出发，将车辆动力学与轨道动力学相结合，探讨钢轨异常波磨的原因，并提出了相应的对策。
关键词：地铁线路；钢轨波磨；解决措施近年来，随着社会建设和科学技术的飞速发展，传统的地面交通已不再是一种大的交通方式，已经不能满足中等城市的交通需求。
城市轨道交通作为缓解这种状况的一种交通方式，可以得到迅速发展。
然而，地铁钢轨波磨的病害机理一直存在，严重影响了地铁的运行安全，所以，需要结合相应的原因，找到合理的解决措施。
一、地铁线路钢轨异常波磨机理钢轨的波浪磨损，称为波磨，是大多数地铁运输系统中的一种现象。
随着线路运行距离和时间的增加，垂直接触面将产生周期性的波形不均匀磨损。
波峰（或波谷）是描述波峰和波心的两个重要特征参数]。
轨道波磨不仅降低了乘客的舒适度，还会对轨道周围的居民产生噪声干扰，而且轨道的高速动载荷和冲击会导致车辆和轨道的振动。
目前，关于地铁钢轨波磨的发病机理和治理方法的研究已经取得了一定的进展，但其发生机理尚未得到统一有效的理论解释。
在一般的地铁线路中，地铁钢轨波磨一般发生在小半径曲线范围内的轨道上，虽然发生在外线，但很少发生在大半径曲线轨道上。
在山地城市地铁线路中，地铁钢轨波磨不仅出现在小半径曲线轨道上，而且出现在大坡道的大半径曲线轨道上。
由于严重的地铁钢轨波磨病害引起车辆和轨道部件的振动和噪声，疲劳损伤将危及列车运行安全。
根据对钢轨磨损的研究，钢轨磨损的形成和发展主要是车辆钢轨动力学、轨道接触力学和材料损伤之间的反馈循环，包括反映磨损疾病动态原因的波长固定机制和反映轨道表面材料磨损特性的材料损伤机制。
地铁曲线段钢轨廓形打磨效果动力仿真及实测分析
地铁曲线段钢轨廓形打磨效果动力仿真及实测分析焦彬洋 王军平 刘永乾 吴朋朋（中铁物总运维科技有限公司，１０００３６，北京／／第一作者，助理工程师）摘 要 根据地铁曲线地段钢轨打磨前后实测廓形建立了实参数动力学模型并进行仿真计算，结合现场实测数据，对打磨效果进行了量化分析。
研究表明，钢轨打磨后车体横向和垂向振动加速度有效值相对打磨前分别降低了７％、２％，从而提高了曲线地段地铁车辆运行的平稳性；钢轨廓形打磨可以使脱轨系数降低５％～３０％，横向蠕滑力减小５％～４０％，磨耗指数降低１０％～５０％，从而提高了车辆运行的安全性，降低了钢轨表面病害发生率和磨耗速率。
通过打磨后现场观测发现，打磨区段钢轨垂磨速率相对非打磨区段降低了３０％～４０％，表明钢轨廓形打磨可以有效降低钢轨磨耗速率。
关键词 地铁；曲线段；钢轨廓形打磨；车辆动力学模型；磨耗速率中图分类号 Ｕ２１３．４＋２ＤＯＩ：１０．１６０３７／ｊ．１００７－８６９ｘ．２０２０．０７．０１８ＤｙｎａｍｉｃＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲａｉｌＰｒｏｆｉｌｅＧｒｉｎｄｉｎｇＥｆｆｅｃｔｉｎＭｅｔｒｏＣｕｒｖｅＳｅｃｔｉｏｎＪＩＡＯＢｉｎｙａｎｇ，ＷＡＮＧＪｕｎｐｉｎｇ，ＬＩＵＹｏｎｇｑｉａｎ，ＷＵＰｅｎｇｐｅｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒａｉｌｐｒｏｆｉｌｅｓｉｎｍｅｔｒｏｃｕｒｖｅｓｅｃｔｉｏｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｇｒｉｎｄｉｎｇ，ａｄｙｎａｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｒｅａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａ，ｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｓｑｕａｎｔｉｆｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｖａｌｕｅｓｏｆｃａｒｂｏｄｙｌａｔｅｒａｌａｎｄｖｅｒｔｉｃａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｆｔｅｒｔｈｅｒａｉｌｇｒｉｎｄｉｎｇａｒｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ７％ａｎｄ２％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｖａｌｕｅｓ，ｔｈｕｓｔｈｅｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓｏｆｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅｓｉｎｃｕｒｖｅｄｓｅｃｔｉｏｎｉｓｉｍ ｐｒｏｖｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｒａｉｌｐｒｏｆｉｌｅｇｒｉｎｄｉｎｇｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｅ ｒａｉｌｍｅｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｙ５％—３０％，ｔｈｅｌａｔｅｒａｌｃｒｅｅｐｆｏｒｃｅｂｙ５％—４０％，ａｎｄｔｈｅｗｅａｒｉｎｄｅｘｂｙ１０％—５０％，ｔｈｅｒｅｂｙｉｍｐｒｏ ｖｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｖｅｈｉｃｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｉｎｃｉｄｅｎｃｅｏｆｒａｉｌｓｕｒｆａｃｅｄｉｓｅａｓｅｓａｎｄｗｅａｒｒａｔｅ．Ｆｉｅｌｄｔｒａｃｋｉｎｇｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒａｉｌｖｅｒｔｉｃａｌｗｅａｒｒａｔｅｉｎｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎｓｉｓ３０％—４０％ｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｎｏｎ ｇｒｉｎｄｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎｓ，ｉｎｄｉ ｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｒａｉｌｐｒｏｆｉｌｅｇｒｉｎｄｉｎｇｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｒａｉｌｗｅａｒｒａｔｅａｎｄｐｒｏｌｏｎｇｒａｉｌｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｍｅｔｒｏ；ｃｕｒｖｅｓｅｃｔｉｏｎ；ｒａｉｌｐｒｏｆｉｌｅｇｒｉｎｄｉｎｇ；ｖｅ ｈｉｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌ；ｗｅａｒｒａｔｅＡｕｔｈｏｒ′ｓａｄｄｒｅｓｓ ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＭａｔｅｒｉａｌｓＯｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，１０００３６，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ 钢轨作为轨道线路的主要组成部分，其廓形优劣将直接影响轮轨接触。
地铁钢轨波磨引起的扣件病害分析与治理
地铁钢轨波磨引起的扣件病害分析与治理摘要：地铁钢轨波磨引起的扣件病害对于地铁运营的安全性影响非常大，因此为了能够妥善保障整体的运营效果，就必须要寻找有效的测试解决因钢轨波磨所导致的扣件病害问题。
本文针对性地对北京地铁6号线的部分典型波磨区段的扣件病害问题进行了研究，分析了病害出现的具体表现，并提出了整治措施，仅供参考。
关键词：地铁；钢轨波磨；扣件病害引言：当前我国城市轨道交通正在迅速发展，地铁也在大范围的修建。
但是在这一发展过程中，发现对已经通车运行的线路进行养护维修时面临着一些新问题，如钢轨波磨、弹条折断、车辆摇晃、接触网磨耗不均等等问题。
这样一方面会导致养护维修工作量增加，另一方面还会影响行车安全和旅客乘坐舒适性。
其中北京地铁部分曲线乃至直线段不同程度钢轨波磨问题，引起了人们的广泛关注，对异常钢轨波磨问题的处理已成为人们关注的焦点。
一、国内外钢轨波磨评价现状（一）我国地铁钢轨波磨养护维修现状目前我国仍然采用铁运[2006]146号铁路线路修理规则来进行钢轨波磨情况的评估，通过测量其波长以及波深情况来进行整体的铁路状况评估。
目前这一规则中明确规定了钢轨伤损的两个类型，当钢轨的波磨波深超过0.5mm时，是第一类伤损类型，也就是轻伤。
此时需要采用打磨的方式来对钢轨进行维护，并且还要保证打磨维护之后钢轨的表面不平整度小于0.2mm。
第二类是重伤，需要针对性地采取措施进行处理。
在目前的养护维修过程中发现，目前对于维修的标准制定得过于宽松，导致目前的钢轨维护计划的精准度不佳[1]。
（二）国际钢轨波磨评价规范国际研究机构针对钢轨波磨测量标准和评价体系进行了系统研究，并制定了包含钢轨波磨评价内容的钢轨表面非平顺科学评定方法。
当前，世界各国铁路专用钢轨波磨测量和评定相关标准如下：第一，铁路设施中有轨车辆产生噪声测量标准。
这一测量标准的制定主要以轮轨噪声与钢轨的表面粗糙程度的相连关系为基础，应用1/3倍频程的波长谱形式，明确钢轨表面不平顺粗糙度级建议值。
地铁钢轨波磨调研及原因-对策分析
地铁钢轨波磨调研及原因\对策分析摘要：通过对发生波磨现象的北京地铁线路进行现场调查，总结出北京地铁钢轨波磨的主要特征。
分析钢轨波磨产生的原因，发现轨道刚度、阻尼、自振频率、线路平顺性、钢轨硬度及地铁的线路和运营特征是钢轨波磨的敏感因素。
针对新建和既有地铁线路，分别提出预防和解决钢轨波磨的对策。
关键词：钢轨；波磨；调研；原因；对策钢轨投入运行后在表面形成一定规则的周期不平顺现象，就是常见的波浪形磨损，简称波磨（Corrugation）。
到20世纪70年代，由于高速重载列车的大量运用，钢轨波磨现象日益严重，由此引发了各国学者对钢轨波磨起因研究的浪潮，形成了许多有价值的波磨形成假说和分析模型[1]。
但至今未形成一个统一有效的理论模型来解释波磨初始形成和发展的机理以及波磨形成的关键因素[2]。
国内外的大量学者多从不同角度对铁路客运线路和重载货运线路钢轨波磨进行了深入的研究，并从多角度给出了预防和治理钢轨波磨的措施。
然而，随着近十年来城市轨道交通在我国的飞速发展，钢轨波磨在地铁运营中产生的负面影响也日益凸显。
例如在北京地铁已通车的4、5、10号线上，局部减振轨道通车不到一年便发生了钢轨波磨，严重的地段钢轨打磨后波磨重现时间仅2~4个月。
这种出现时间早、复发周期短、打磨后反复发生的波磨现象被称为钢轨异常波磨现象。
地铁钢轨波磨不仅引起了强烈的振动和噪声,增加了养护维修费用，还影响到行车安全，因此有必要对波磨的状况及影响因素进行调研分析，为综合治理钢轨波磨问题提供对策。
1 北京地铁钢轨波磨的现状调查通过北京地铁近几年通车的几条线路的现场调研和运营单位提供的打磨记录情况，得到钢轨波磨的特征如下：1.1 钢轨波磨出现时间早，个别线路开通运营仅1个月便在梯形轨枕地段发现了钢轨波磨现象。
1.2 钢轨波磨情况严重：调查发现，异常波磨地段最大矢度达到0.5mm，波长20mm~ 200mm。
1.3 异常波磨地段振动及振动诱发噪声增加显著：现场实测表明，在异常波磨地段，由波磨引起的环境噪声增大约15dB(A)。
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异常波磨现象 的初 步规 律 ， 主要 内容见 本次 讨论 的其
他有关论文 。 在开展现场调 查对 比分 析 的同时 ， 了寻找北 京 为 地铁异常波磨 的发生机理 ， 题 组 有 针 对性 地 开展 了 课
收 稿 日期 ： ０ １ ０ １ ２ １ ３－ ６
向加速度传感器 安装 在钢 轨底 板上 （ 图 １ ， 于测 见 ）用
（ ．北京交 通大学 土木建筑工程学 院 １ 北京 １０ ４ ；．北京城建设计研究总院有限责任公司 北京 １０ ３ ） ００４２ ００ ７
ｌ Ｉ ｛ ｉ
摘 要 针 对北 京 地 铁 钢 轨 异 常 波 磨 问 题 ， 对地 铁 ５
大量的现场 测试工 作 ， 中包 括地铁 ５号 线钢 轨振动 其 加速度测试 ， 地铁 ４ ５号线 车 内噪声 测试 ， 、 以及地铁 ５ 号线典 型地段 的轨道结构模 态测试 。通过上述 测试Ｔ 作， 进一步明确 了现场调查 的初 步结论 ， 发现 了北京地 铁异 常波磨 的主要原 因， 异常 波磨 的深入 研究 和治 对 ；理对 策的确定起到 了重要作用 。本 文重点介绍 这一 Ｔ 作的初步情况 。 国内外研究钢轨波磨 的基本手段 之一 即为现场测
场测试 ， 主要 目的是 调查 减振 轨道 的减振 效果 。这些 轨道包括 ： 地下段 的 Ｄ Ｖ， Ｔ Ｉ 扣件轨道 、 Ⅲ型减振 器扣件 轨道 、 钢弹簧浮置 板轨道 ； 高架段 的 Ｄ Ｖ， 件轨 道 、 ＴＩ 扣 Ｉ Ⅳ型减振器扣 件轨 道和梯 式 轨道试 验段 。测 试 中 ， 竖
都 市快轨 交通 ・ ２ 第 ４卷 第 ３期 ２ １ ０ １年 ６月
热点研讨 ． ． Ｉ
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ ６ ７ ． ０ １ ０ ． ０ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ． ６ ２— ０ ３ ２ １ ． ３ ０ ３ ｓ
北京地铁钢轨波磨测试 分析
刘维宁 任 静 刘 卫 丰 王 文斌 张 厚贵
基 金 项 目 ：北 京市 科 委 课 题 （ １ １ ０ ０ ０ １０ ４） Ｚ ０ ６ ０ ４ ０ ０ １
６ Ｕ Ｂ ＮＲ ＰＤＲ ＩＴ Ａ Ｓ Ｒ Ａ Ａ Ｉ Ｌ Ｒ Ｎ Ｉ Ａ Ｔ
｝ 应， 是该扣件 区段产生钢轨波磨的主要原 因； 钢轨 波磨
㈠ 引起的轮轨接触面不平顺， 是产 生车 内异常噪 声的主
ｌ 要 原 因｜剪切型 减振 器扣 件 在 ２０～３０Ｈ 频段 过 低 ０ ５ ｚ ｝ 的轨道 阻尼 ， 无法 限制住铜 轨 的振 动 ， 使得 波 磨极 易形
测试结果 。 从 图 ２和 图 ３中 可 以 看 出 ， Ⅲ 型 和 Ⅳ 型 剪 切 型 在
作者简介 ：刘维 宁 ， 教授 ， 男， 轨道减振与控 制试验室 、 隧道 与地下工 程系主任 ， 长期从 事地铁 列车振 动影 响的机理 与 控制研
究 ， ｌ＠ ｂｔ ｄ ｎ ｗｎｉ ｕ ｊ ｅ ｕ ｃ ｕ
试 ， 以进 一 步 确 定 车 辆 运 行 在 波 磨 钢 轨 地 段 的 频 率 可
｛ ｌ中图分类号
ｊ 文章编 号
ｌ ｊ
ｕ ｌ． ２３４
１７ — ０３ ２ １）３ ００ — ４ ６２ ６７ （０ 】０ — ０６ ０
目前 ， 北京地铁近几年新投 入运 营的 ４ ５ １ 、 、０号线
｝ 成和 发展 、 ｌ 、 ｝ 关键词 北京地铁 ｌ 声测试 模 态测 试 钢轨 波磨 振 动加 速度 测试 噪
轨道 结构模态测试 是最 常用 的技术 手段 ｌ Ｊ 。通过对 车辆正 常运行过 程 中的钢轨 振 动加速 度测 试 ， 可以研 究波磨 出现前后 、 车辆系统作用下 轨道结构 、 主要是钢 文献标识码 Ａ 轨本 身的振动频 率特 征 ， 而确定 钢 轨波磨 与轨 道结 从 构、 车辆结构 和行车状态 的关系 ； 通过对 车 内的噪声测
大量 出现钢轨 异常 波磨现 象 ， 了在 曲线 地段 大面积 除
出现 以外 ， 直线地段 以及岔 区也 出现 了异 常波纹磨耗 。 据不完全统 计 ， 在北 京 地铁 ４ ５ ｌ 、 、０号 线 中， 过 线路 超 总长 ２ ％的地段 出现钢轨异 常波磨现象 。 １ 课题组针对 这一 现象 ， 织有 关单 位进行 了大量 组 的现场调 查 和 测试 工作 。现场 调 查 包括 波 磨 特征 调 查、 线路状态调查和车辆状态调 查。同时 ， 课题 组对异 常波磨 区段 出现 的位 置 、 直线 状态 、 曲／ 轨道 结构 和行 车速度进行 了大量 的对 比分 析工 作 ， 到 了北京 地铁 找
特征 ； 通过对轨道结构 的模态测试 ， 以确定轨 道结构 可 的刚度 以及 阻尼 的频 率特 征 ， 而找 到钢轨 波磨 与轨 从
道 结 构 的关 系 。
ｌ 钢轨振动加速度测试
２０ ０ ７年 １ 月 期 间 ， 题 组ห้องสมุดไป่ตู้对 刚 开 通 运 行 的 北 京 地 １ 课 铁 ５号 线 大 部分 减 振轨 道 的 钢 轨 振 动 加 速 度 进 行 了 现
试 研 究 ， 中钢 轨 振 动 加 速 度 测 试 、 内 噪 声 测 试 以及 其 车
ｌ ｌ号线各种轨道结构形式进行钢轨振动加速度 测试 ， 对
｝ ｌ地铁 ４ ５ 、 号线全线进行车厢 内噪 声测试， 地铁 ５号 在
ｊ 线选择 ４ 扣 件 形 式进 行 钢 轨 模 态测 试。 结 果表 明 ： 种 ｌ 对于 剪切 型减振 器扣件 ， ３０Ｈ 左右 轮 轨 的共 振 效 ： 在 ０ ｚ
试列车通过时钢轨的竖向加速度 响应 。各 个测试 断面 列车 的通过速度均 为 ６ ０～７ ｍ ｈ ０ｋ ／ 。图 ２和 图 ３显示
了地下段和高架段 各种 轨道 、 扣件 形式 下典 型 的振 动
加速度频谱 ， 了比较 ， 为 图中还一 同绘制 了相 同车速下 将 Ｄ Ｖ， Ｔ Ｉ 扣件普通橡胶垫板更换为高弹 聚氨酯 垫板 的