絕對和相對小車結(jié)合法在長軌精調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用研究

劉嬌嬌

摘要：為了滿足高速鐵路行車的安全性、舒適性，確保軌道高平順性，需要在高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間進(jìn)行線路精細(xì)調(diào)整。精細(xì)調(diào)整分為靜態(tài)調(diào)整和動(dòng)態(tài)調(diào)整，動(dòng)態(tài)調(diào)整是利用軌道動(dòng)態(tài)檢測車來完成;靜態(tài)調(diào)整則是通過絕對小車、相對小車或兩者相結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的方法，快速準(zhǔn)確地對軌道幾何尺寸進(jìn)行調(diào)整，使得軌道高低、軌向、水平、軌距等TQI各項(xiàng)數(shù)據(jù)滿足高速行車要求，更好的滿足行車條件。

關(guān)鍵詞：無砟軌道;長軌精調(diào)技術(shù);應(yīng)用;

引言

軌道精調(diào)的目的是控制軌道平面和高程位置的高精度及很小的水平和軌距變化率，確保直線順直、曲線圓順、過渡順暢。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，首先需要在初調(diào)階段及精調(diào)最初階段以控制平面和高程絕對位置為主要目標(biāo)，在精調(diào)中后階段以控制軌道平順性為主要目標(biāo)。其次是采用科學(xué)的方法，正確使用客運(yùn)專線軌道測量儀、零級(jí)軌道檢查儀檢測設(shè)備，測量準(zhǔn)確、真實(shí)的軌道數(shù)據(jù)，在認(rèn)真、全面分析的基礎(chǔ)上，確定軌道調(diào)整方案。測量軌道三維坐標(biāo)，以橫垂偏的方式控制軌道絕對位置，消除軌道長波。使用零級(jí)軌道檢查儀檢查軌道平順性，在波形平順的前提下，削峰填谷，消除超限處所。

1軌道不平順原因分析及調(diào)整方案研究

1.1 軌道狀態(tài)檢測及不平順原因分析

道床板驗(yàn)收合格后進(jìn)行長軌鋪設(shè)，完畢后根據(jù)軌道應(yīng)力放散及鎖定的情況，需對鋪設(shè)完的長軌及扣件系統(tǒng)再次進(jìn)行檢查。造成軌道不平順的原因有：共性原因：扣配件存在的設(shè)計(jì)加工誤差。人為原因：扣件缺失、空吊現(xiàn)象，扣件內(nèi)部有雜物等。鋼軌原因：焊軌后導(dǎo)致的長軌變形等。以上原因是造成線路軌距、水平、高低等參數(shù)指標(biāo)不良的主要因素，也是聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間迫切需要解決的主要問題。

1.2軌道控制網(wǎng)（CPⅢ）復(fù)測

軌道調(diào)整前，控制網(wǎng)CPⅢ拷貝。在非鋼梁截面，CPⅢ測量可直接作為軌道測量的依據(jù)。由于溫度應(yīng)力的作用，鋼梁會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的變形，特別是當(dāng)它沿著導(dǎo)線的長縱向路徑移動(dòng)時(shí)。因此，CPⅢ方法放置在梁上的位置可能會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致坐標(biāo)不準(zhǔn)確。梁端CPⅢ點(diǎn)受溫度應(yīng)力影響較小，位置較穩(wěn)定。鋼梁組合過河時(shí)，會(huì)受到溫度應(yīng)力的影響。橋梁的變形對軌道的平順性有不利影響。因此，鋼梁的大部分側(cè)面都裝有砷管，列車速度也相應(yīng)降低。鋼梁上安裝無粘結(jié)軌道時(shí)，則會(huì)采用梁連接因溫度應(yīng)力引起的拉伸的拉桿。調(diào)整導(dǎo)軌時(shí)需考慮上述差異。

1.3調(diào)整方案選擇

軌道精調(diào)主要采用相對+絕對軌道精調(diào)和單獨(dú)相對精調(diào)兩種技術(shù)方案。

（1）以相對+絕對為主導(dǎo)的階段主要在準(zhǔn)備工作完成后的第一輪軌道精調(diào)，以控制平面和高程絕對位置為主要目標(biāo)。通過客運(yùn)專線軌道測量儀的絕對測量數(shù)據(jù)和零級(jí)軌道檢查儀的相對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，達(dá)到對線路整體線形的控制。作業(yè)人員根據(jù)絕對小車檢測數(shù)據(jù)制定的調(diào)整方案對軌道病害地段軌枕進(jìn)行扣件更換，使得軌道趨于平順，調(diào)整完成后再進(jìn)行復(fù)測、調(diào)整直至消除線路中存在的中長波不平順及絕大多數(shù)的短波不平順。

（2）以單獨(dú)相對測量和相對調(diào)軌為主導(dǎo)的階段在第二輪精調(diào)中以控制軌道平順性為主要目標(biāo)。在軌道平面和高程絕對位置滿足設(shè)計(jì)要求內(nèi)的前提下，主要通過零級(jí)軌道檢查儀進(jìn)行軌道的平順性檢測，處理軌道因軌距、超高、軌距變化率、三角坑及短波的軌向和高低等局部病害。找到扣分集中地段，結(jié)合前期數(shù)據(jù)，安排重點(diǎn)病害及重點(diǎn)區(qū)段整修，減少大面積扣分。并對扣分地段中峰值較大的地點(diǎn)進(jìn)行排查整治，保證區(qū)段軌道平均質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

通過結(jié)合兩種方法既可以對線路狀態(tài)做到有病治病，又可以達(dá)到防患于未然的效果。

2現(xiàn)場調(diào)整要求

2.1測量前準(zhǔn)備工作

（1）相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人必須了解全站儀、軌檢小車的原理及使用方法，掌握數(shù)據(jù)采集、分析處理、調(diào)整方案制定流程等。

（2）整理作業(yè)范圍內(nèi)CPCPIII數(shù)據(jù)、平面曲線、豎曲線、超高等線路參數(shù)，輸入全站儀及軌檢小車。

（3）測量前應(yīng)對鋼軌、承軌臺(tái)面進(jìn)行清理和檢查，確?？奂o污染及缺陷。

（4）軌枕進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，軌枕號(hào)編寫方式、編寫位置統(tǒng)一。

2.2全站儀標(biāo)定

全站儀除必須在檢定有效期內(nèi)，在精密測量前需要對全站儀的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定一般選擇在清晨或傍晚溫度變化較小，陽光較柔和時(shí)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定時(shí)儀器進(jìn)行溫度氣壓改正，標(biāo)定完成后，盤左盤右測量X、Y、Z偏差均不得大于1mm（100m檢測）。

2.3數(shù)據(jù)分析--絕對+相對調(diào)整原理

采用“相對+絕對”測量模式對軌道進(jìn)行測量，實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的融合，用于指導(dǎo)軌道精調(diào)。在指定點(diǎn)架設(shè)并整平全站儀，進(jìn)行全站儀自由設(shè)站。每站不超過60米，換站需搭接6個(gè)CPIII點(diǎn)，絕對測量每站高程和平面的搭接誤差需小于1.2mm。絕對小車需逐根軌枕連續(xù)采集數(shù)據(jù)，采集過程中即可對軌道偏差有及時(shí)準(zhǔn)確了解。相對小車按平均3.6-4公里/小時(shí)的速度進(jìn)行軌道測量。最后通過專用軌道精調(diào)軟件對軌道幾何尺寸進(jìn)行模擬調(diào)整，形成調(diào)整方案，控制軌道線路線型，消除長波的存在和絕對大部分短波不平順。

根據(jù)波形圖和輸出的TQI報(bào)表進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析：波形圖均勻地段則說明軌道平順性良好，波形圖數(shù)據(jù)堆集多、大、凸起的地方便是軌道平順性不良之處，實(shí)測波形圖即可作為消除軌道平順性病害的依據(jù)。

2.4復(fù)測及再調(diào)整

采用絕對小車的調(diào)整方案進(jìn)行一遍長軌調(diào)整后，再利用相對小車機(jī)動(dòng)快速、方便快捷的特點(diǎn)進(jìn)行全線軌道復(fù)測。復(fù)測前劃分好區(qū)間，測量時(shí)需認(rèn)真仔細(xì)，確保零級(jí)軌檢儀狀態(tài)良好，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。測量完后對數(shù)據(jù)認(rèn)真分析，如按區(qū)段進(jìn)行小結(jié)，或?qū)С鯰QI報(bào)表。通過相對小車替代軌檢車就可以對病害位置進(jìn)行快速調(diào)整，現(xiàn)場再利用道尺、弦線進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)，比較方便靈活。調(diào)整后如果仍然存在調(diào)整不到位、平順性差的情況，即可重復(fù)上述各項(xiàng)流程直至達(dá)到最佳效果，TQI值達(dá)標(biāo)后即可進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測。

2.5軌道動(dòng)態(tài)調(diào)整

線路進(jìn)入聯(lián)調(diào)調(diào)試階段，隨著檢測車速度的提高，軌道應(yīng)根據(jù)各車輛的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，可分為兩個(gè)步驟：（1）根據(jù)車輛檢查數(shù)據(jù)確定動(dòng)態(tài)檢測指標(biāo)超限點(diǎn);（2）按照分段分級(jí)的原則，對超限地段安排靜態(tài)檢查。

在軌道調(diào)整過程中，可根據(jù)軌道動(dòng)態(tài)質(zhì)量指標(biāo)調(diào)整正負(fù)值進(jìn)行二級(jí)分類，如小軌距、大軌距、負(fù)高低、正高低等，并立即進(jìn)行細(xì)化和處理。

動(dòng)態(tài)超限處所的調(diào)整步驟：

（1）對軌道動(dòng)態(tài)檢測圖紙進(jìn)行細(xì)致分析，核對實(shí)際超限處所，重點(diǎn)關(guān)注不同軌道結(jié)構(gòu)、不同鋼軌類型等設(shè)備結(jié)合部在檢測車動(dòng)態(tài)沖擊下對檢測指標(biāo)的影響程度。

（2）結(jié)合現(xiàn)場靜態(tài)檢查數(shù)據(jù)，制定調(diào)整方案，同時(shí)因軌道動(dòng)態(tài)檢測數(shù)據(jù)具有時(shí)效性，在確定的分段分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)下，及時(shí)利用檢測車對重點(diǎn)超限地段進(jìn)行多次檢測，檢驗(yàn)軌道動(dòng)態(tài)調(diào)整方案的可行性及有效性。

（3）軌道動(dòng)態(tài)調(diào)整后需同時(shí)滿足動(dòng)態(tài)檢測指標(biāo)半峰值及平均質(zhì)量指數(shù)（TQI）的要求，根據(jù)提前制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程驗(yàn)收，對不符合設(shè)計(jì)的TQI區(qū)段，應(yīng)繼續(xù)安排軌道微調(diào)。

結(jié)束語

采用“絕對+相對”結(jié)合法進(jìn)行軌道調(diào)整，具有程序化施工、工藝簡單易懂、方便管理、易于掌握、精度能有效控制的特點(diǎn)。其作業(yè)效率高、進(jìn)度快、精度高、現(xiàn)場靈活性大、工序可連續(xù)循環(huán)進(jìn)行及可以投入多套設(shè)備和工作面同時(shí)進(jìn)行，勞動(dòng)力資源充分利用，具備完整施工模式，前景廣闊。綜合人力、設(shè)備購置、人員培訓(xùn)等項(xiàng)目，本工藝較其他方法可節(jié)約大筆費(fèi)用，同時(shí)也提高了整體工作效率，社會(huì)效益明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]邊士龍.絕對和相對小車結(jié)合法在長軌精調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，20（01）：57-61.

[2]馬文靜.京張高鐵大跨度鋼桁梁橋無砟軌道長軌精調(diào)技術(shù)[J].鐵道勘察，2020，46（01）：82-87.

[3]孟永福.高速鐵路長軌精調(diào)技術(shù)控制[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（03）：226-227.

[4]孫德安，岑敏儀，李陽騰龍，伍從靜，任利敏.高速鐵路無砟軌道精調(diào)算法軟件探討[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2018，62（01）：74-77.

[5]都秋麗.高速鐵路長軌精調(diào)技術(shù)[J].建筑，2014（08）：53-56.

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