寶蘭客專天水南站軌道精調(diào)作業(yè)技術(shù)

姚健博 陸王杰

(蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

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寶蘭客專天水南站軌道精調(diào)作業(yè)技術(shù)

姚健博 陸王杰

(蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

以寶蘭客專天水南站CRTS-Ⅰ型雙塊式無砟軌道精調(diào)作業(yè)為例，介紹了高速鐵路軌道精調(diào)所需的資料、儀器設(shè)備以及步驟，并說明了軌道精調(diào)過程中的注意事項，旨在保證軌道的平順性，為乘客創(chuàng)造一個舒適的乘車環(huán)境。

無砟軌道，軌道精調(diào)，傳感器，全站儀

近幾年來我國高速鐵路的建設(shè)進入了一個快速發(fā)展期。我國建成了9萬多千米的高鐵線路并且在建的也很多。不論是現(xiàn)在正在建的還是已經(jīng)建成的高速鐵路都是無砟軌道。由于高速鐵路行車速度快，所以對無砟軌道線路的穩(wěn)定性和平順性提出了更高的要求。必須保證線路具有準(zhǔn)確的幾何線形參數(shù)，而軌道精調(diào)技術(shù)作為高鐵軌道施工技術(shù)的核心技術(shù)之一，為高鐵列車安全行駛，旅客乘車舒適提供了重要保障[1]。

1 工程概況

新建寶雞至蘭州客運專線(甘肅段)BLTJ-3標(biāo)段，設(shè)計時速250 km/h(雙線)，軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計為CRTS-Ⅰ型雙塊式無砟軌道。正線里程DK766+911.210～DK769+650.000(斷鏈DK767+000.00=DK767+001.403)。DK766+018.00～DK766+758.00為三十甸子特大橋，DK767+057.53～DK767+822.48為花牛村特大橋，DK769+241.820～DK769+934.220為九峪溝大橋，DK769+600.000～DK769+902.200為天水南車站。車站規(guī)模按正線2條，到發(fā)線5條，安全線1條，大型停留線4條線。

右線平面曲線(里程DK762+820.858～DK776+746.054):向右偏(右偏角ay=263 534.22),曲線半徑8 000 m，緩和曲線長度210 m；曲線長度3 923.061 m，左線平面曲線(里程DK762+820.858～DK776+746.054):右偏角ay=263 534.22;曲線半徑：8 004.6 m；緩和曲線長：210 m；曲線長：3 925.196 m；縱斷面線型:里程DK767+300；上坡：設(shè)計坡度1%；坡長：5 000 m,豎曲線：半徑長25 000 m；長度：249.992 m。最大超高175 mm。

2 軌道精調(diào)資料需求及儀器設(shè)備

2.1 資料需求

軌道精調(diào)資料需求見表1～表3。

表1 CPⅢ成果表

表2 線路坡度表

表3 斷鏈表

2.2 儀器設(shè)備

安伯格GRP軌檢小車1臺、徠卡TCRP1201+全站儀1臺及徠卡棱鏡8個和木制三腳架、工業(yè)筆記本1臺、全站儀外掛電池2塊、全站儀電池2塊。

3 精調(diào)作業(yè)

3.1 精調(diào)準(zhǔn)備

表4 無砟軌道精調(diào)平順性允許誤差精度

在軌道精調(diào)小車運至現(xiàn)場后，每一次精調(diào)作業(yè)開始前都需要對軌檢小車進行校準(zhǔn)。主要校準(zhǔn)軌檢小車傾斜傳感器及軌距。傾斜傳感器校準(zhǔn)的方法是將軌檢小車架設(shè)在軌道上，通過驗證自軌檢小車在同一位置正負(fù)兩個方向兩次測量值之和是否小于0.3 mm來判斷軌檢小車傾斜傳感器是否精準(zhǔn)。對軌距校準(zhǔn)方法是把軌檢小車架設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)軌道上測量軌距精度。

軌道精調(diào)測量技術(shù)要求如表4所示。

3.2 精調(diào)步驟

1)軌排架組裝及檢查。

a.組裝軌排。工具軌軌道表面及軌道內(nèi)側(cè)必須保持清潔，不能有混凝土粘在表面影響軌道精調(diào)的精度。軌枕扣件必須旋緊不能出現(xiàn)松動，工具軌接頭的軌縫要控制在10 mm之內(nèi)，確保軌檢小車推動的時候不脫軌。

b.安裝螺桿調(diào)節(jié)器托盤。螺桿調(diào)節(jié)器托盤應(yīng)裝到支承層邊坡上，卡在支承層邊角，軌排架的每一根橫梁兩邊必須安裝螺桿調(diào)節(jié)器托盤。每一個調(diào)節(jié)器可以調(diào)節(jié)軌道高程及軌道中心線位置。作業(yè)時兩邊各配兩個工人，一個工人調(diào)節(jié)高程另一個人調(diào)節(jié)中線位置。

2)螺桿調(diào)節(jié)器安裝檢查。螺旋調(diào)節(jié)器安裝完成后需要檢查螺桿是否在托盤的凹槽里面，還要檢查螺桿是否能夠轉(zhuǎn)動，不能轉(zhuǎn)動時要給螺桿調(diào)節(jié)器的螺紋涂油使螺紋與螺桿之間潤滑。還需給托盤凹槽內(nèi)涂油使接觸面表面潤滑。此外，還需檢查螺桿的螺紋是否完好。

3)軌道粗調(diào)。用全站儀和電子水準(zhǔn)儀測設(shè)中線和水平高程，每排工具軌測定第一軌排和第四個軌排軌道4個點的標(biāo)高。然后在工具軌的中間點測設(shè)工具軌的中線位置，分別在4個點的軌道下面安裝千斤頂，用千斤頂大幅度調(diào)節(jié)高程使高程在1 cm左右，為精調(diào)做好準(zhǔn)備。用鋼筋桿調(diào)節(jié)工具軌的中線使中線偏差控制在5 mm以內(nèi)。

4)全站儀設(shè)站。使用徠卡TCRP1201全站儀，采用后方交會法(一般交會8個CPⅢ點)計算出測站的點位置坐標(biāo)，若設(shè)站中誤差：東坐標(biāo)/北坐標(biāo)/高程在0.7 mm以內(nèi)；方向1.4″以內(nèi)，便可達到設(shè)站的精度要求。如果設(shè)站坐標(biāo)中誤差精度達不到要求，應(yīng)刪除后方交會時坐標(biāo)精度最差的一個CPⅢ點后重新設(shè)站。如果高程中誤差精度達不到要求應(yīng)該刪除高程誤差最大的一個CPⅢ點后重新交會設(shè)站。此外，還可改變測站位置重新設(shè)站或者再增加一對或兩對CPⅢ點重新設(shè)站。在全站儀精調(diào)換站時，必須至少交叉觀測第一次設(shè)站使用過的6個控制點，并復(fù)測至少已完成精調(diào)的一組軌排，如果高程誤差大于2 mm時，應(yīng)重新設(shè)站直到達到精度要求[3]。

5)全站儀與軌檢小車連接。全站儀在設(shè)站后組裝精調(diào)小車，軌檢小車組裝完需要檢查各個數(shù)據(jù)線與電路線是否連接正常，然后將全站儀對準(zhǔn)軌檢小車的棱鏡，點擊測量，檢查全站儀與軌檢小車通信是否正常，通信良好就能夠進行下一步操作。

6)軌檢小車校驗。全站儀與軌檢小車連接完成后，應(yīng)對軌檢小車進行傾斜檢校。將軌檢小車架設(shè)在軌道上，采集軌檢小車在同一位置正負(fù)兩個方向兩次測量值之和是否小于0.3 mm。如果兩個測量值之和小于0.3 mm，保存測量值后進行施工測量。

7)軌道精調(diào)。

a.中線調(diào)整。在進行軌道精調(diào)時需要對軌道的平面位置和高程進行調(diào)整。調(diào)整平面位置又叫中線調(diào)整，在進行精調(diào)作業(yè)時軌排架兩邊分別分配兩個人，一人調(diào)整高程一人調(diào)節(jié)中線，通過電腦顯示的中線位置數(shù)據(jù)進行調(diào)整，使中線位置盡可能的調(diào)到0.0 mm,如圖1所示。

b.高程調(diào)整。在調(diào)節(jié)高程時，根據(jù)電腦顯示的高程調(diào)節(jié)量和方向進行軌面高程調(diào)節(jié)。按照電腦顯示的高程數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)高程。調(diào)整高程時一般應(yīng)調(diào)到+0.5 mm左右。因為混凝土凝固膨脹造成軌面高程上漲。調(diào)到+0.5 mm左右便可以抵消混凝土膨脹造成的高程變化量，如圖1所示。

8)數(shù)據(jù)采集。軌道精調(diào)作業(yè)時間大都在夜間進行，待其他施工都停止，現(xiàn)場沒有機械的振動和人員干擾的環(huán)境下作業(yè)。不能在高溫、大雨、大風(fēng)的天氣條件下作業(yè)。待精調(diào)數(shù)據(jù)在規(guī)定的限差內(nèi)便可采集數(shù)據(jù)。每次采集數(shù)據(jù)時應(yīng)在小車停穩(wěn)后進行。

9)復(fù)測。軌排架澆筑混凝土一周后應(yīng)進行軌道復(fù)測。檢查高程和中線的位置數(shù)據(jù)。目的是對混凝土膨脹和澆筑混凝土?xí)r對軌排造成的擾動的數(shù)據(jù)檢查。同時，為長軌精調(diào)提供數(shù)據(jù)資料。

3.3 軌道板定向

要求軌向允許偏差為2 mm/10 m弦。我國規(guī)范采用10 m弦長為基準(zhǔn)對軌道和軌向幅值進行測量檢驗。采用安伯格軌檢小車進行軌道測量時，需對每根軌排的橫梁采集數(shù)據(jù)，而精調(diào)軟件會自動計算出每根軌枕的數(shù)據(jù)。并且精調(diào)軟件會每5 m檢核曲線的不平順性。每隔5 m檢測測點的高程和軌向的理論值與實測值之間的絕對值均不超過2 mm(即表明軌道的高低和軌向的幅值滿足10 m弦正矢不超過2 mm的規(guī)定)。但是在澆筑混凝土之前的精調(diào)中，相隔5 m檢測測點的高低和軌向的理論值與實際值之差的絕對值均不超過0.7 mm[3]，如圖2所示。

3.4 傳感器校正

1)超高傳感器校正。超高是在曲線線路段，外軌道設(shè)計高度提供離心力來抵消向心力使列車不發(fā)生外輪擠壓軌面，避免發(fā)生側(cè)翻。

檢測時，由安伯格軌檢小車上安裝的水平傳感器測量出小車水平傾斜角，再用兩軌道軌距計算出理論超高值，進而進行實測超高值與理論超高值的比較，在沒測作業(yè)前，都要進行水平角傾角校準(zhǔn)。

2)軌距傳感器校正。軌距是兩鋼軌頂部下16 mm內(nèi)側(cè)處兩軌道之間的距離。軌距不合格將使高速運行的列車產(chǎn)生振動更嚴(yán)重時會脫軌。我們國家的標(biāo)準(zhǔn)軌距為1 435 mm。通過軌檢小車上的軌距傳感器進行測量兩條軌道之間的距離，然后用道尺量測兩軌道之間的軌距比較。如果兩者差別較大則要校準(zhǔn)軌距傳感器。

3)里程傳感器校正。軌檢小車上有里程傳感器，通過計數(shù)原理計算出小車移動的距離。全站儀用后方交會的方法計算出全站儀所在的位置坐標(biāo)，再用全站儀實時測量出小車的坐標(biāo)位置，計算出兩者之間的距離。然后根據(jù)全站儀測量出的小車兩個不同位置的坐標(biāo)，計算出兩位置之間的距離與小車上里程記的里程差作比較，若不一樣，則說明小車的里程傳感器出了問題，需要對里程計進行校準(zhǔn)。

4 結(jié)語

在進行精調(diào)作業(yè)前需將軌道表面與軌道內(nèi)側(cè)面清理干凈，避免粘在軌道上的混凝土對測量造成影響，同時應(yīng)注意在全站儀設(shè)站時盡量使全站儀與軌檢小車的棱鏡正對，不要把全站儀架設(shè)在其他線路上，造成全站儀在測量時轉(zhuǎn)動引起不必要的誤差。

軌道精調(diào)是軌道平順性的重要保證，難度大、技術(shù)高，本文通過對寶蘭客專雙塊式無砟軌道精調(diào)的實踐，較為具體的總結(jié)了軌道精調(diào)技術(shù)的相關(guān)要點，可為相關(guān)工作者提供借鑒。

[1] 武孟嘗.高速鐵路軌道精調(diào)作業(yè)技術(shù)[J].鐵道勘察，2012(3)：4-8.

[2] 何華武.無砟軌道技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社,2005.

[3] TB 10601—2009，高速鐵路工程測量規(guī)范[S].

[4] 伍 林.CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道精調(diào)技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2010(1)：73-79.

Fine adjustment technology for Tianshui south station track of Bao-Lan passenger dedicated lines

Yao Jianbo Lu Wangjie

(SchoolofCivilEngineering,LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China)

The paper based on a real case of fine adjustment technology for CRTS-Ⅰ double block ballastless track laying in Tianshui south station, was aimed for introducing the details of the information, equipments, procedure and the warning which is needed for the fine adjustment technology. So as to ensure the rail’s harshness, and create more comfortable travelling environment for passengers.

ballast less track， track fine adjustment, senson, total station

1009-6825(2016)30-0141-03

2016-08-16

姚健博(1990- )，男，在讀碩士

U213.2

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