軌檢車數(shù)據(jù)在指導(dǎo)現(xiàn)場維修中的運(yùn)用

蘆 榮

(內(nèi)蒙古集通鐵路有限責(zé)任公司 工務(wù)處，呼和浩特 010050)

線路檢查分為靜態(tài)檢查和動態(tài)檢查，軌道檢查車(以下簡稱“軌檢車”)是檢查列車運(yùn)行下鐵路軌道動態(tài)幾何狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)軌道病害、評定線路動態(tài)質(zhì)量的動態(tài)檢查設(shè)備，通過從動態(tài)檢查軌檢數(shù)據(jù)中(包括統(tǒng)計報表和波形圖資料)掌握線路局部的不平順(峰值管理)，線路區(qū)段整體不平順(均值管理)的動態(tài)質(zhì)量，對線路養(yǎng)護(hù)維修工作進(jìn)行指導(dǎo)，對工務(wù)部門的工作質(zhì)量進(jìn)行有效評價，從而實(shí)現(xiàn)軌道的科學(xué)管理工作。集通公司從現(xiàn)場養(yǎng)修的實(shí)際需要出發(fā)，配置了GJ-4G型軌檢車，通過1年多的運(yùn)用，不斷總結(jié)軌檢車數(shù)據(jù)運(yùn)用的思路和方法，并在工務(wù)設(shè)備養(yǎng)修中不斷實(shí)踐，取得了良好效果。

1 GJ-4G型軌檢車工作原理簡介

GJ-4G型軌檢車使用激光攝像系統(tǒng)測量鋼軌相對于檢測梁的橫向和縱向位移，使用加速度計、陀螺、位移計等多種傳感器測量車體的姿態(tài)變化。將需要檢測的位移、速度、加速度等物理量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電模擬信號，通過信號轉(zhuǎn)接及監(jiān)視單元輸入到信號處理單元。信號處理單元將信號進(jìn)行放大、濾波、修正以及補(bǔ)償處理，然后經(jīng)過綜合運(yùn)算，合成得到所需的軌道幾何參數(shù)，并在其顯示器上實(shí)時顯示軌道幾何波形圖，同時完成超限判斷和數(shù)據(jù)的發(fā)布。軌道幾何狀態(tài)參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)應(yīng)用計算機(jī)，由該計算機(jī)將軌道幾何參數(shù)及超限數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)庫中。其余終端計算機(jī)可顯示軌道幾何波形或顯示超限數(shù)據(jù)，并可對超限數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、匯總和報表生成。最后，可由網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)打印出軌道幾何參數(shù)的超限數(shù)據(jù)報表或波形圖。

2 軌檢車檢測的主要內(nèi)容和評價方法

2.1 檢測內(nèi)容

GJ-4G型軌檢車可完成對高低、軌向、軌距、水平、三角坑、超高、曲率、車體橫向加速度、車體垂向加速度、地面標(biāo)志、里程和速度等參數(shù)的測量，涵蓋了所有線路平順性評價的指標(biāo)。

GJ-4G型軌檢車檢測系統(tǒng)提供的軌檢報告有軌道一級超限報告表、軌道二級超限報告表、軌道三、四級超限報告表、公里小結(jié)報告表、區(qū)段總結(jié)報告表、軌道質(zhì)量指數(shù)報告表和扣分分布報告表等。

2.2 評價方法

軌道狀態(tài)的評價包括幅值管理和均值管理兩個方面，鐵道部頒布的《鐵路線路維修規(guī)則》以及后續(xù)的相關(guān)通知對此均進(jìn)行了明確規(guī)定。

幅值管理是根據(jù)檢測波形幅值超過管理值的程度來定義級別，鐵路線路軌道動態(tài)幾何尺寸允許偏差管理值按線路的允許速度V分為5個等級，目前共規(guī)定了 V≤120 km/h、120＜V≤160 km/h、160＜V＜200 km/h、200≤V≤250 km/h、300≤V≤350 km/h 等 5 個速度級。表1列出了部分標(biāo)準(zhǔn)值。

根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)管理值線路狀態(tài)的評定是以每公里扣分總數(shù)的不同而劃分的，具體標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級扣1分、Ⅱ級扣5分、Ⅲ級扣100分、Ⅳ級扣301分;對每公里也是按照扣分高低來評價的，優(yōu)良為50分及以下，合格為5l～300分，失格為301分及以上。

均值管理是對軌道不平順質(zhì)量指數(shù)的評價。軌道不平順質(zhì)量指數(shù)是鐵科院在20世紀(jì)90年代提出的評價指標(biāo)。該值的大小與軌道狀態(tài)平順性密切相關(guān)，TQI數(shù)值的大小表明200 m區(qū)段線路狀態(tài)離散的程度，即數(shù)值越大表明軌道的平順程度越差、波動性也越大。各單項軌道不平順的統(tǒng)計值同樣也反映出該單項幾何不平順的平順程度。

表1 動態(tài)質(zhì)量允許偏差管理值(部分)

TQI的計算方法是以200 m為基長，計算該區(qū)段內(nèi)左高低、右高低、左軌向、右軌向、軌距、水平、三角坑的標(biāo)準(zhǔn)差，求和得到 TQI。TQI的管理值如表2所示(部分)。

表2 200 m區(qū)段軌道不平順質(zhì)量指數(shù)TQI管理標(biāo)準(zhǔn) mm

3 軌檢車數(shù)據(jù)的分析及運(yùn)用

3.1 病害定位方法

根據(jù)檢測波形圖識別線路情況，找出線路上實(shí)際存在的病害。在軌檢車波形圖上查找原因，首先要認(rèn)定該線路的允許速度及判定等級，并且按Ⅲ級、Ⅱ級、Ⅰ級的先后順序在波形圖上把病害圈出，確定相應(yīng)里程，確定超限值和病害長度，為了比較準(zhǔn)確地將圖上病害在現(xiàn)場復(fù)核查實(shí)，一般有三種方法可參考，①直接復(fù)查法:按波形圖紙或自己算好的里程在現(xiàn)場查找圖上的病害(要求里程準(zhǔn)確)。②找特征點(diǎn)法:在圖上量好病害與特征點(diǎn)的距離(如:道岔、道口、橋梁、曲線等)，先找到特征位置，再加上相距里程，確定病害位置，此方法在實(shí)際操作中比較實(shí)用。③相對參照法:對軌檢車的出分公里地點(diǎn)，先在現(xiàn)場找尋容易確認(rèn)的相對位置，不管超限是幾級，再搬到圖上的病害點(diǎn)，查看圖上與現(xiàn)場對應(yīng)的位置是否有病害，在現(xiàn)場確定病害位置和里程。

對圖查找病害時，特別對加速度的病害一定要在圖紙上用尺將加速度扣分點(diǎn)的相同位置的各項檢查項目和波形仔細(xì)分析，確定波長、峰值，確認(rèn)加速度病害的復(fù)合因素。

3.2 利用TQI指標(biāo)指導(dǎo)線路維修

利用軌道不平順質(zhì)量指數(shù)(TQI)指導(dǎo)線路維修。充分利用軌檢車的檢測成果，用于指導(dǎo)線路維修?，F(xiàn)階段可以將所有的檢查成果刻錄光盤全部交給工務(wù)段，但是在現(xiàn)行體制下，各級管理人員最關(guān)心的是Ⅲ、Ⅳ級超限多少個，優(yōu)良、失格多少，只關(guān)心峰值管理結(jié)果，要提高線路的綜合質(zhì)量，必須要從TQI管理開始，通過TQI指導(dǎo)線路維修有以下3個優(yōu)點(diǎn):

1)軌道不平順質(zhì)量指數(shù)更能反映出列車通過時軌道的實(shí)際狀態(tài)。軌道不平順質(zhì)量指數(shù)是由軌檢車通過對七項指標(biāo)(幾何尺寸)檢測、處理，從分析到最終評價軌道不平順狀態(tài)，全部數(shù)字化，由計算機(jī)完成。且檢測是在動態(tài)下進(jìn)行，與靜態(tài)檢查相比，更符合實(shí)際，更能反映出列車通過時軌道的實(shí)際狀態(tài)。因此，使用TQI可以使軌道管理工作開始由靜態(tài)為主向動態(tài)為主過渡，由定性管理向定量管理過渡，由經(jīng)驗管理向科學(xué)管理過渡。

2)TQI能夠真實(shí)地反映軌道不平順的實(shí)際狀態(tài)，并且以數(shù)值的方式準(zhǔn)確地表示軌道區(qū)段的質(zhì)量好壞程度。現(xiàn)行的線路峰值管理的扣分法帶有懲罰性，特別是當(dāng)線路超限情況處在臨界點(diǎn)附近時，往往只有一毫米或更小些的差別，質(zhì)量評定可相差達(dá)20倍，而實(shí)際上的質(zhì)量差異卻是很小的，而且扣分法僅對超限峰值進(jìn)行加權(quán)計算，而不是所有軌道測點(diǎn)的采樣值都參與運(yùn)算，同一級扣分中只統(tǒng)計超限個數(shù)不考慮病害幅值的大小及波長等等，這都會導(dǎo)致對某些軌道區(qū)段評價的失真。而采用軌道質(zhì)量指數(shù)評價線路，每200 m取800個測點(diǎn)，測七項指標(biāo)，共5 600個數(shù)據(jù)全部參與運(yùn)算，用七個單項參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差之和作為TQI指數(shù)。沒有人為的獎懲思想干預(yù)，能夠反映線路的真實(shí)質(zhì)量。

3)采用TQI指導(dǎo)編制維修計劃，可以打破傳統(tǒng)的周期修的框框。以前編制計劃，不管狀態(tài)如何，都按部就班地安排維修，往往造成真正狀態(tài)不好的區(qū)段由于投資或能力不足失修，而在軌道狀態(tài)普遍較好的區(qū)段過度修。把TQI值作為安排計劃的依據(jù)，根據(jù)軌道結(jié)構(gòu)類型、年通過總重、允許速度等條件，把線路劃分為若干個區(qū)段，然后進(jìn)行軌道實(shí)際質(zhì)量狀態(tài)的全面調(diào)查(人工)和軌檢車的TQI檢測。把人工調(diào)查確定的必須維修的區(qū)段列出，并查出其相應(yīng)的TQI值，通過統(tǒng)計分析，根據(jù)綜合因素確定維修計劃。

3.3 強(qiáng)化對波形圖的識別和運(yùn)用

利用軌檢車動態(tài)檢測波形圖，可以看出各個區(qū)段線路哪些指標(biāo)超限或不良，在現(xiàn)場找出病害并處理病害。

3.4 準(zhǔn)確定位軌檢車的作用

充分發(fā)揮軌檢車的檢測功能，而弱化其考核功能。讓軌檢車充分發(fā)揮服務(wù)現(xiàn)場的作用。

4 結(jié)語

近年來鐵路線路橋涵設(shè)備技術(shù)狀態(tài)得到提高和改善，加強(qiáng)對軌檢車的運(yùn)用和軌檢數(shù)據(jù)的分析，是提高工務(wù)檢查效率和保障運(yùn)輸安全的最有效手段。

［1］鐵道部.既有線提速200～250 km/h線橋設(shè)備維修規(guī)則［M］.北京:中國鐵道出版社，2007.

［2］孟亮.京廣線石家莊段軌檢車檢測數(shù)據(jù)分析及線路維修對策［J］.鐵道建筑，2007(6):95-96.