地铁曲线段不规则磨耗引起的钢轨波磨监测

摘要

在小半径曲线的内轨侧出现钢轨短波波磨加剧的现象,是世界上许多铁路网都面临的一个问题.由于地铁线路小半径曲线大量存在,受其影响尤为突出.本文为一实例研究,属于一个研发预测由线地段钢轨波磨的数值工具课题的一部分.在斯德哥尔摩地铁中一处半径为120 m的曲线段上,通过重复测试轨道的粗糙度及列车通过时引起的噪声,监测波磨的发展状况.在一年的打磨过程中,发生了剧烈的短波波磨,最大峰-峰值约为0.15 mm.测试数据谱分析显示,在4～14 cm波长范围内,粗糙度幅值较大,峰值约在5和8 cm处.波磨为单一的纵向形式(波峰与轨道方向垂直),幅值在100 m长的被测轨道段上呈现不规则变化.粗糙度增长速率随时间增加,直至钢轨打磨后的300天,此后仅有少量的附加粗糙度出现.由于平均车速约为30 km/h,因此由波磨造成的滚动噪声主要处于200 Hz以下的低频段.打磨后的139～300天,4～14 cm波长范围内粗糙度级增加10.1 dB,与之相应的60～200 Hz频段内的滚动噪声级增加4.9 dB.在干燥天气务件下,列车通过时引起人体不适的噪声主要是车轮啸鸣噪声而非滚动噪声.