軌檢車波形圖應(yīng)用情況分析

管永濤 上海鐵路局上海工務(wù)段

1 引言

養(yǎng)護(hù)軌道，必須首先正確測定軌道狀態(tài)。測定工作的方法有很多：人工靜態(tài)檢測、添乘儀、晃車儀、軌道檢查車等，而軌道檢查車的波形圖相比日常人工靜態(tài)檢測、添乘儀、晃車儀等，能更準(zhǔn)確、更直觀地反映動(dòng)態(tài)下線路各種超限狀況，為工務(wù)及時(shí)全面了解及養(yǎng)護(hù)維修提供科學(xué)的依據(jù)。

隨著列車行車速度的不斷提高，對(duì)軌道檢測技術(shù)和軌道質(zhì)量控制技術(shù)提出了更新更高的要求。如何能正確掌握軌道檢查車檢查出的數(shù)據(jù)，科學(xué)應(yīng)用軌道檢查車的波形圖和其他資料進(jìn)行軌道養(yǎng)修決策和現(xiàn)場作業(yè)，這是工務(wù)工作適應(yīng)跨越式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)科學(xué)養(yǎng)路、科學(xué)管理的必由之路。而在日常的指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)維修工作中，讀好波形圖，用好波形圖，則能對(duì)提高線路質(zhì)量、保障行車安全平穩(wěn)起到事半功倍的效果。

2 軌檢車動(dòng)態(tài)檢測項(xiàng)目

軌檢車檢查的主要目的是找出線路的動(dòng)態(tài)不平順，以及由于線路狀態(tài)引起的車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)。我國軌檢車檢查項(xiàng)目主要包括左右高低、左右軌向、水平、三角坑、曲線超高、曲線半徑、軌距、車體水平和垂直振動(dòng)加速度、左右軸箱垂直振動(dòng)加速度等。軌檢車根據(jù)軌道動(dòng)態(tài)不平順和車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)綜合評(píng)價(jià)軌道狀態(tài)。新型軌檢車還增加了鋼軌斷面、波磨、斷面磨耗、軌底坡、表面擦傷、道床斷面、線路環(huán)境監(jiān)視等項(xiàng)目檢測。

3 檢測項(xiàng)目數(shù)據(jù)正負(fù)號(hào)及長波長的定義

軌檢車方向：檢測梁在軌檢車二位端，定義二位端至一位端方向?yàn)檐墮z車正向，軌檢車行駛方向與軌檢車正向一致時(shí)為正向檢測，反之則為反向檢測。

軌距正負(fù)：實(shí)際軌距大于標(biāo)準(zhǔn)軌距時(shí)軌距偏差為正，反之為負(fù)。

高低正負(fù)：高低向上為正，向下為負(fù)。

軌向正負(fù)：順軌檢車正向，軌向向左為正，向右為負(fù)。

水平正負(fù)：順軌檢車正向，左軌高為正，右軌高為負(fù)。

橫向加速度：順軌檢車正向，向左為正，向右為負(fù)、

垂向加速度：向上為正，向下為負(fù)。

長波長指的是在既有線路上，一個(gè)長波長的周期是1.5 m-70m；在高速鐵路上，一個(gè)長波長的周期是1.5m-120m。

4 軌檢車地面標(biāo)記的種類

軌道上的道口、道岔、橋梁、軌距拉桿等會(huì)含有金屬部件，安裝于軌檢梁上地面標(biāo)記傳感器（ALD）可以檢測到這些金屬部件，輸出的信號(hào)可以和里程、軌道不平順同步顯示在軌道檢測波形圖上。由于道口、道岔、橋梁、軌距拉桿等會(huì)含有金屬部件大小、形狀、位置不同，ALD信號(hào)反應(yīng)也會(huì)不同。同時(shí)需要注意的是，在實(shí)際檢測產(chǎn)生的波形圖中，有時(shí)會(huì)有ALD地面標(biāo)記，而有時(shí)又會(huì)沒有，下面從兩方面分析。

4.1 有ALD信號(hào)的情況下，各個(gè)ALD信號(hào)特征

4.1.1 道口ALD信號(hào)特征

平交道口處在軌道中心一般有鋼板及剛勁混凝土約束，當(dāng)ALD傳感器從上經(jīng)過時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大電壓信號(hào)，如圖1所示。道口日常較難維護(hù)，因此容易產(chǎn)生的病害是三角坑和軌距。

圖1 道口地面標(biāo)記

4.1.2道岔ALD信號(hào)特征

軌檢車直向或側(cè)向通過道岔時(shí)，ALD傳感器經(jīng)過轉(zhuǎn)撤器尖軌拉桿和導(dǎo)曲線鋼軌（直向通過道岔）或連接部分直股連接鋼軌（側(cè)向通過道岔）產(chǎn)生高壓信號(hào)。拉桿較細(xì)，ALD反應(yīng)持續(xù)時(shí)間短，波形圖上表示為兩根細(xì)刺。導(dǎo)曲線鋼軌和連接部分直股連接鋼軌較粗，ALD反應(yīng)持續(xù)時(shí)間較長，同時(shí)ALD通過軌跡斜交鋼軌，因此ALD經(jīng)過導(dǎo)曲線鋼軌和連接部分直股連接鋼軌會(huì)產(chǎn)生梯形形狀的信號(hào)，如圖2所示。

圖2 道岔地面標(biāo)記

4.1.3 橋梁ALD信號(hào)特征

軌檢車通過橋梁時(shí)，ALD傳感器在通過橋兩頭護(hù)軌梭頭時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)，會(huì)在波形圖上生成一對(duì)高電壓信號(hào)，并且當(dāng)ALD傳感器偏離軌檢梁中心較大時(shí)，ALD傳感器還能感應(yīng)到橋梁護(hù)軌上產(chǎn)生的高電壓信號(hào)，如圖3所示。

圖3 橋梁地面標(biāo)記

4.1.4 電容枕信號(hào)特征

當(dāng)軌檢車通過電容枕，ALD傳感器會(huì)產(chǎn)生較大信號(hào)，但持續(xù)時(shí)間較短，當(dāng)ALD增益調(diào)節(jié)恰當(dāng)時(shí)能檢測到電容枕位置，電容枕一般等間距布置，如圖4所示。

圖4 電容枕地面標(biāo)記

4.1.5 公里標(biāo)信號(hào)特征

當(dāng)軌檢車在線路上行駛時(shí)，波形圖ALD上每100m會(huì)有一個(gè)向下凹的小梯形，每1000m會(huì)有一個(gè)向下凹的大梯形，這就是公里標(biāo)的信號(hào)特征。如圖5所示。

圖5 公里標(biāo)地面標(biāo)記

4.2 無ALD地面標(biāo)記時(shí)，靠波形圖來確定設(shè)備位置

4.2.1 道岔在波形圖上的特征

當(dāng)軌檢車通過道岔時(shí)，會(huì)在波形圖上產(chǎn)生一個(gè)明顯的軌距峰值。同時(shí)左右軌向也有明顯波動(dòng)，如圖5。對(duì)于列車通過某一個(gè)站的岔區(qū)時(shí)，產(chǎn)生的峰值是對(duì)稱的，如圖6所示。

圖6 道岔在波形圖上的特征

4.2.2 曲線在波形圖上的特征

當(dāng)軌檢車通過曲線時(shí)，按列車行進(jìn)方向曲線分左右曲線，右曲線超高曲率為正，即左軌高，反之亦然。如圖7。

圖7 曲線在波形圖上的特征

5 現(xiàn)場實(shí)際病害的復(fù)核

工務(wù)通過軌檢車波形圖查找實(shí)際病害，首先要確定該線路的超限類型和超限級(jí)別，以超限數(shù)據(jù)在波形圖上找到相應(yīng)的點(diǎn)，然后拿相應(yīng)的點(diǎn)去現(xiàn)場復(fù)核實(shí)際病害，從而找到并消除病害。一般有以下三種方法。

5.1 直接復(fù)核法

根據(jù)軌道狀態(tài)波形圖、二級(jí)或三級(jí)及以上超限的檢測資料上顯示的里程，直接在現(xiàn)場前后50m尋找復(fù)核。

5.2 特征點(diǎn)復(fù)核法

利用軌道狀態(tài)波形圖提供的公里標(biāo)、道岔、道口、橋梁、軌距拉桿等特征，推算出需要復(fù)核超限病害的相對(duì)位置。在現(xiàn)場復(fù)核時(shí)，通過以上介紹的方法來確定圖上設(shè)備位置，然后再根據(jù)波形圖查找相對(duì)病害位置，進(jìn)行超限病害的查找復(fù)核。這個(gè)方法是在實(shí)際操作中最為實(shí)用和準(zhǔn)確的。

5.3 參照復(fù)核法

在現(xiàn)場復(fù)核超限病害時(shí)，可先找幅值較大的，明顯的，比較容易確定的病害點(diǎn)，再在波形圖上根據(jù)病害點(diǎn)之間相對(duì)位置，在線路上查找復(fù)核其他病害。

現(xiàn)場復(fù)核病害時(shí)，直接復(fù)核法、特征點(diǎn)復(fù)核法及參照物復(fù)核法三種方法可穿插交替使用。

6 結(jié)束語

隨著中國鐵路的高速發(fā)展，越來越的線路使檢測部門面臨挑戰(zhàn)。我國鐵道部現(xiàn)有0#動(dòng)檢車，10#動(dòng)檢車，150C高速動(dòng)檢車以及軌檢車等。以后還將生產(chǎn)更高速，更先進(jìn)的綜合檢測列車。工務(wù)的檢測越來越需要科技力量的幫助，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸?shù)目焖?，便捷；使處理病害變得?zhǔn)確，高效，確保線路的長期穩(wěn)定和安全。

在實(shí)際工作中，仍有線路工長對(duì)于波形圖不是很重視，光看數(shù)據(jù)里程，現(xiàn)場復(fù)核大量消耗人工和時(shí)間等問題。所以，重視并用好波形圖，將為工務(wù)的工作提供一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、行之有效、安全優(yōu)質(zhì)的工作方法，對(duì)安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。