淺談高速鐵路無砟軌道精調(diào)技術(shù)

盧晨

【摘 要】高速鐵路是我國重要的公共軌道交通運輸方式，對其建設(shè)及運營進行優(yōu)化有助于提升國內(nèi)客運速度及質(zhì)量，其中無砟軌道的平順性是衡量高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)建設(shè)的關(guān)鍵指標之一。論文通過一具體實例分別研究了無砟軌道的靜態(tài)和動態(tài)精調(diào)流程，并強調(diào)了關(guān)鍵注意事項，以期對類似工程的開展提供參考。

【Abstract】 High-speed railway is an important public rail transit mode in China. The optimization of its construction and operation will help to improve the speed and quality of domestic passenger transport. The smoothness of ballastless track is one of the key indexes to measure the construction of high speed railway track structure. In this paper， the static and dynamic fine-tuning flow of ballastless track is studied with a concrete example， and some key points are put forward， so as to provide reference for the development of similar projects.

【關(guān)鍵詞】高速鐵路；無砟軌道；精調(diào)技術(shù)

【Keywords】high-speed railway； ballastless track； fine adjustment technology

【中圖分類號】U215.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）01-0186-02

1 引言

無砟軌道是一種先進的軌道結(jié)構(gòu)，對比傳統(tǒng)的有砟軌道具有顯著的優(yōu)越性。適應(yīng)于我國高速軌道工程的建設(shè)需求。但是無砟軌道的平順性不達標，會成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵因素。對其精調(diào)技術(shù)開展研究，是軌道建設(shè)工作的重中之重。

2 無砟軌道的基本概念

無砟軌道是與有砟軌道相對應(yīng)的概念，它是指采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎(chǔ)取代散粒碎石道床的軌道結(jié)構(gòu)，又稱作無碴軌道。它由鋼軌、扣件、單元板等組成，并采用鋼軌、軌枕直接鋪設(shè)混凝土路面的方式。與傳統(tǒng)的有砟軌道相比，它的平順性好、穩(wěn)定性高[1]，避免了列車在高速運行過程中帶起大量道砟飛濺，減少環(huán)境污染。同時這種軌道建設(shè)結(jié)構(gòu)的耐久性遠遠大于有砟軌道，且使用過程中無需進行大量的維護修理工作，是目前國內(nèi)高速鐵路最為常用的軌道結(jié)構(gòu)，僅個別路段使用有砟軌道。無砟軌道的運用關(guān)鍵是保持其軌道的平順性，需要通過具體的測量儀器來獲取，要求各項指標符合技術(shù)標準和安全規(guī)范。

3 高速鐵路無砟軌道精調(diào)技術(shù)的具體實施

為了保障無砟軌道的平順性，在進行無砟軌道鋪設(shè)時要進行包括靜態(tài)精調(diào)和動態(tài)精調(diào)兩個過程，并以靜態(tài)精調(diào)為主，具體可以通過寧安鐵路某工程的具體實施來進行闡述。

3.1工程概況

寧安鐵路一標段高速鐵路工程DK178+666.88～DK192+744段全部采用無砟軌道進行鋪設(shè)，其中橋梁長度8.9 km，路基長度4.9 km，CRTS I型軌道板5949塊。為了保證無砟軌道的實施效果，按照質(zhì)量標準，對其施工的全過程進行精調(diào)和檢測。建立精調(diào)班組，每工作段配螺孔強制對中器四個、全站儀一臺、手持電腦一臺、精調(diào)定位調(diào)整器80套，測量人員8人，調(diào)節(jié)人員10人（兩班全天作業(yè)）。

3.2 靜態(tài)精調(diào)及其具體實施

靜態(tài)精調(diào)是指軌道在聯(lián)調(diào)聯(lián)試前，通過對軌道靜態(tài)測量數(shù)據(jù)的收集對軌道的幾何尺寸進行調(diào)整的過程，具體包括軌距、軌向、高低變化率等，從而使軌道的線性條件滿足高速行駛的需求。總的步驟為控制網(wǎng)復(fù)測→靜態(tài)測量→平順度模擬→現(xiàn)場定位、復(fù)核→靜態(tài)調(diào)整→確認[2]。下面針對關(guān)鍵步驟進行闡述。

3.2.1 控制網(wǎng)復(fù)測

CPIII高程網(wǎng)（控制網(wǎng)）建設(shè)是高速鐵路建設(shè)中的重要內(nèi)容。其受鐵路結(jié)構(gòu)物不均勻沉降、環(huán)境溫度變化等的影響，對該高程網(wǎng)的建設(shè)精度產(chǎn)生影響，誤差越大，軌道線性的精度越低。因此首先要開展對CPIII高程網(wǎng)的復(fù)測和評估，檢查高程測點是否被破壞。此過程主要通過全站儀來實現(xiàn)，對發(fā)生松動、損壞或者埋設(shè)位置錯位的標志進行記錄，復(fù)測與遠側(cè)相同的高等級控制點。測量過程中，要保證全站儀的定位準確。對于連續(xù)軌道板帶的定向中，需要設(shè)置6～8個CPIII點作為基準。第一個點與第二點是基于人工照準進行的，其他基準點則以第一個、第二點為基礎(chǔ)啟動自動測量，根據(jù)測量數(shù)值計算定向參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)站完成。當數(shù)值超過配置文件所列限差時（即超過1/5容錯），必須重新測量，或者找出超值原因。

3.2.2 靜態(tài)測量

使用軌采小車對包括擋塊、軌墊板、扣件、鋼軌等靜態(tài)數(shù)據(jù)進行測量和收集，并就軟件確定擋塊與軌墊板材的規(guī)格，并依照軌枕編號依次完成軌道鎖緊作業(yè)。具體的作業(yè)流程依次為散放擋塊、軌墊板，松開扣件，安裝組件，鎖緊軌道。

3.2.3 平順度模擬及調(diào)整

平順度的調(diào)整，要對當前軌道的數(shù)據(jù)進行收集后，通過軟件進行變化模擬。整個調(diào)整過程則是采取小步微調(diào)的方式進行的。例如當遭遇到硬點的問題時，由發(fā)生硬點的位置向兩側(cè)進行平順處理。而當水平超高的問題出現(xiàn)時，采取更換擋塊，縮小距離的方式進行。與緩和曲線銜接的直接軌道端與曲線高股同側(cè)鋼軌要避免超高的情況。

3.3 動態(tài)精調(diào)

動態(tài)精調(diào)則主要是考慮軌道實際運行時受到的力學(xué)效應(yīng)，導(dǎo)致軌道因受力而發(fā)生逆行復(fù)合不平順、波形突變等問題。在檢查局部短波不平順的問題時，通過查到突變點、減載率、脫軌系數(shù)的指標進行分析。這個過程是對軌道局部缺陷進行修復(fù)和調(diào)整的過程，能夠使軌道與輪軌之間達到精確的匹配，從而保障軌道的平順性和安全舒適性。正線采用300km/h～350km/h動態(tài)管理標準進行檢測，側(cè)線動態(tài)管理標準為120km/h，軌道動態(tài)精調(diào)需要考慮動態(tài)管理標準與動力學(xué)檢測標準，務(wù)必保證精確。endprint

3.4 無砟軌道精調(diào)技術(shù)的要點分析

根據(jù)對無砟軌道精調(diào)技術(shù)的研究和分析，應(yīng)明確執(zhí)行要點，妥善提升無砟軌道的建設(shè)質(zhì)量。筆者將其歸納為三大點，九小點。三大點分別為定位準、防護足以及校核準。這也是應(yīng)貫穿于高速鐵路軌道及其相關(guān)構(gòu)件建設(shè)的重要指標。具體可以詳述為九小點。

①全站儀作為精度測量的重要儀器設(shè)備，需要進行事前的校驗和核準。在對其進行設(shè)站和定向的過程中，要把握精度的準確性，避免因人為失誤造成測量的偏差。②軌道在建設(shè)時需要進行砂漿灌注。在此過程中受力學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，軌道板會發(fā)生一定量的上浮及側(cè)移[3]，與原有定位產(chǎn)生偏離。為了防止此種情況的發(fā)生，應(yīng)該設(shè)置軌道板壓緊裝置，進行空間位移限制。③軌道板在鋪設(shè)過程中對環(huán)境應(yīng)力的反應(yīng)是比較明顯的。灌注的砂漿也會產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮，形成與原有測量數(shù)據(jù)的偏移。除了要設(shè)置防護板，避免軌道板的撞擊和踩踏外，還要保證砂漿灌注的及時性，否則一旦時間超過預(yù)設(shè)要求，需要進行二次復(fù)測，在確認達標后才可以進行灌注，必將影響時效性。④螺孔強制對中器與測量儀器的精準度對測量效果產(chǎn)生影響。因此對其按照每周為一周期進行校準和核驗，并對核驗的結(jié)果進行記錄。⑤精調(diào)是一個較為長期的過程，每一個數(shù)據(jù)都會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響，因此要求每日對精調(diào)系統(tǒng)的記錄文件進行復(fù)查和核對，保證誤差在允許值的范圍內(nèi)。當發(fā)生超出允許值范圍時，要及時上報并進行調(diào)整。⑥每次測量時要對棱鏡與螺孔強制對中器的編號進行復(fù)核，避免誤用。⑦精調(diào)的過程易受外力影響造成偏差，如有人踩踏板，會同孔梁與其它施工造成振動，這些問題都是必須避免和協(xié)調(diào)的。⑧ 螺孔強制對中器要確保充分對準和接觸，即每次放置螺孔強制對中器時，將螺孔強制對中器與承軌臺面充分接觸。⑨建立一支高素質(zhì)的作業(yè)隊伍，每一名上崗的人員都需要經(jīng)過嚴格的崗前培訓(xùn)和考核，要求都能夠?qū)崿F(xiàn)對儀器的準確操作，明確相應(yīng)的檢測標準和規(guī)范。同時通過科學(xué)完整的作業(yè)管理結(jié)構(gòu)及方法，即以項目經(jīng)理協(xié)調(diào)、班組負責人協(xié)理、組員相互監(jiān)督的方式來實現(xiàn)高效運作。

4 結(jié)語

綜上所述，無砟軌道是先進的鐵軌結(jié)構(gòu)，其運用對于進一步提升我國高速鐵路運行速度和質(zhì)量有重要意義。保持其軌道的平順性，使其符合精度指標要求，需要通過靜態(tài)、動態(tài)精調(diào)的方式進行。且在執(zhí)行過程中應(yīng)注意三點關(guān)鍵要素，要求定位準、防護足、校核嚴，并通過科學(xué)的運作管理，提升無砟軌道精調(diào)技術(shù)的實施效果。

【參考文獻】

【1】趙軍超.淺談高速鐵路軌道精調(diào)[J].價值工程， 2017， 36（19）：151-153.

【2】張俊.高速鐵路無砟軌道鋼軌精調(diào)過程控制關(guān)鍵技術(shù)[J].黑龍江科技信息， 2017（7）：219-219.

【3】譚社會.高速鐵路無砟軌道精調(diào)質(zhì)量控制技術(shù)研究[J].鐵道標準設(shè)計， 2015（12）：18-22.endprint