CRTSⅢ型軌道板平整度檢測方法對比分析

收稿日期：2024-01-10

作者簡介：張達操（1985—），男，江蘇淮安人，本科，工程師，研究方向：高鐵路橋。

摘 要：為確保CRTSⅢ型軌道板平整度符合標準，針對平整度檢測方法展開進一步對比，深入剖析不同檢測方法的優(yōu)缺點及應(yīng)用效果。通過文獻綜述法，詳細介紹快速檢測平臺檢測法、激光PSD檢測儀快速檢測法以及六工位測量機快速測定法，并將上述檢測法進行對比展開研究。經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)上述方法在檢測效率和精度方面存在差異，CRTSⅢ型軌道板平整度檢測方法各有優(yōu)缺點，適用范圍也不同，需根據(jù)實際情況選擇合適檢測方法。

關(guān)鍵詞：CRTSⅢ型軌道板；平整度檢測；方法對比

中圖分類號：P25? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2024）03-0091-03

0 引言

CRTSⅢ型軌道板作為無砟軌道的重要組成部分，其平整度檢測對于保障列車運行安全具有重要意義。平整度檢測是高速鐵路建設(shè)質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，因此選擇合適檢測方法，對于提高工程質(zhì)量、降低維護成本具有積極意義。本文對CRTSⅢ型軌道板的平整度檢測方法進行對比分析，以期為實際工程應(yīng)用提供參考。

1CRTSⅢ型軌道板概述

CRTSⅢ型軌道板是一種無砟軌道板，采用預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，具有高強度、高耐久性等特點，是高速鐵路的重要組成部分，對于保障列車運行安全、提高乘客舒適度具有重要意義。

在無砟軌道板中，CRTSⅢ型軌道板的應(yīng)用最為廣泛，其平整度檢測是確保其性能關(guān)鍵環(huán)節(jié)。平整度檢測是評價軌道板質(zhì)量重要指標之一，涉及軌道板幾何形狀、表面質(zhì)量和安裝精度等方面。

CRTSⅢ型軌道板平整度檢測方法主要包括快速檢測平臺檢測法、激光PSD檢測儀快速檢測法和六工位測量機快速測定法等。

其中快速檢測平臺檢測法選擇采用先進的機器視覺技術(shù)，實現(xiàn)非接觸、快速、準確的軌道板檢測。它通過高精度測量設(shè)備和算法的結(jié)合，全面獲取軌道板的幾何形狀和表面質(zhì)量信息，為軌道板的維護和保養(yǎng)提供科學依據(jù)。激光PSD檢測儀快速檢測法是基于激光測距原理，具備高精度和高效率的特性，通過激光測距儀和PSD傳感器的協(xié)同工作，能夠迅速獲取軌道板的平整度和安裝精度信息，為軌道板的調(diào)整和優(yōu)化提供重要參考。

六工位測量機快速測定法作為一種綜合性的檢測方法，兼具高精度、高效率及自動化等優(yōu)勢。通過六工位測量機的應(yīng)用，能夠?qū)壍腊宓膸缀涡螤?、表面質(zhì)量和安裝精度進行全面檢測，為軌道板的制造和維修過程提供可靠的測量支持。

在CRTSⅢ型軌道板的平整度檢測過程中，必須確保檢測設(shè)備的精度和穩(wěn)定性，以防止因設(shè)備誤差導致的檢測結(jié)果失真。同時要根據(jù)實際情況選擇最合適的檢測方法，加強對檢測人員的培訓和管理，以提升檢測結(jié)果的準確性和可靠性。CRTSⅢ型軌道板的平整度檢測是保障列車運行安全、提高乘客舒適度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實際應(yīng)用中，要選擇適當?shù)臋z測方法，加強設(shè)備維護和人員培訓，確保檢測結(jié)果的準確性和可靠性[1]。不斷探索新的檢測技術(shù)以及相關(guān)手段，可以有效提高軌道板自身質(zhì)量和使用性能，從而為高速鐵路以后的長期發(fā)展作出貢獻。

2CRTSⅢ型軌道板平整度檢測方法

2.1 快速檢測平臺檢測法

快速檢測平臺檢測法是一種先進的機器視覺應(yīng)用技術(shù)，其核心在于利用高精度線激光器對軌道板表面進行高速掃描，并精準地獲取其三維坐標信息。該方法大大提升軌道板表面檢測效率和精度，可為生產(chǎn)線上質(zhì)量監(jiān)控提供有力支持。通過高精度的線激光器進行掃描，可以在短時間內(nèi)獲取大量三維坐標信息，從而大大縮短檢測時間，既能提高生產(chǎn)效率，還可以使在線檢測成為可能，為生產(chǎn)過程中質(zhì)量評估提供強有力支持。

通過獲取精確的三維坐標信息，快速檢測平臺檢測法能夠準確檢測出軌道板表面各種缺陷和誤差，如表面平整度、輪廓度等。該方法具有精確檢測能力，不僅有助于保證產(chǎn)品質(zhì)量，更能提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，也為生產(chǎn)過程控制精度提供了更高標準。無論是金屬、塑料還是復合材料，都能通過該方法進行高精度、高效率的表面檢測，使得在各種生產(chǎn)環(huán)境下都能得到準確的檢測結(jié)果[2]。

2.2 激光PSD檢測儀快速檢測法

激光PSD檢測儀的快速檢測方法是基于光學理論的高效技術(shù)手段，在軌道板表面的檢測工作中具有顯著的實際意義。激光器發(fā)射的激光束對軌道板表面進行迅速掃描，隨后光敏電阻陣列精確檢測激光束在軌道板表面上的偏移量。該檢測方法不僅精度高，而且效率出色，能夠迅速獲取軌道板表面的三維坐標信息。

但該檢測方法并非完美無缺，還存在一些局限性，如對環(huán)境光線敏感，不同材料表面適應(yīng)性差，對大型表面區(qū)域的檢測效率低。為克服這些局限性，相關(guān)科研人員正在積極探索和研究新的技術(shù)和方法。

選擇使用更加先進的光學器件以及相應(yīng)的算法，是有效提高檢測精度和適應(yīng)性最為重要的途徑，如使用高清鏡頭級傳感器，以此來優(yōu)化光學系統(tǒng)的設(shè)計，全面提高針對微小偏移量所進行的檢測精度。使用相應(yīng)的算法針對所監(jiān)測數(shù)據(jù)內(nèi)容進行相應(yīng)的分析和處理，以此有效提高檢測結(jié)果的精準性和可靠性。

2.3 六工位測量機快速測定法

在工業(yè)制造領(lǐng)域，精確的測量技術(shù)是確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能的關(guān)鍵。六工位測量機快速測定法作為一種基于機械原理的高效檢測方法，通過6個高精度傳感器對軌道板表面進行同步掃描，快速準確地獲取軌道板表面的三維坐標信息。該方法在提高檢測效率、降低人工操作誤差的同時，還具備高精度和低成本的優(yōu)點。

首先，六工位測量機快速測定法的自動化程度極高，有助于大幅提高檢測效率。在傳統(tǒng)的檢測方法中，人工操作不僅效率低下，容易受到人為因素的影響，導致測量結(jié)果存在誤差。而六工位測量機快速測定法通過高精度傳感器對軌道板表面進行自動掃描，消除人為因素對測量結(jié)果的影響，可確保檢測的準確性和可靠性[3]。

其次，該方法采用高精度傳感器，能夠以極高的精度測量軌道板表面的幾何參數(shù)，這對于保證軌道板的制造精度和質(zhì)量至關(guān)重要。軌道板作為鐵路、地鐵等交通工具的基礎(chǔ)設(shè)施，其制造精度和質(zhì)量直接關(guān)系到運行安全。通過六工位測量機快速測定法，企業(yè)可以精確地檢測軌道板的幾何參數(shù)，從而確保其制造和使用的安全性。

最后，六工位測量機快速測定法的設(shè)備成本較低，可為企業(yè)節(jié)省大量的檢測成本。相比于傳統(tǒng)的檢測方法，該方法不僅有助于提高檢測效率，還可降低設(shè)備成本和維護成本。

六工位測量機快速測定法是一種基于機械原理的高效檢測手段，具有自動化程度高、精度高和成本低等諸多優(yōu)點。此方法在軌道板制造、裝配及維修等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，為企業(yè)提供了一種高效且準確的檢測方式。在實際操作中，六工位測量機快速測定法被廣泛應(yīng)用于軌道板制造、裝配及維修等各個領(lǐng)域。此方法能夠幫助企業(yè)快速并準確地檢測軌道板的幾何參數(shù)，從而確保其制造與使用的安全性。還能對軌道板的質(zhì)量進行監(jiān)控，有助于及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的質(zhì)量問題，進而提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低售后服務(wù)成本，提高客戶的滿意度。

3CRTSⅢ型軌道板平整度檢測方法對比

3.1 不同齡期軌道板單側(cè)各承軌面翹曲量

齡期為1～7 d的軌道板，有3種方法表現(xiàn)出較好的一致性，但隨著時間的推移，齡期為8～28 d的軌道板中，這3種方法開始出現(xiàn)差異。其中，快速檢測平臺檢測法和六工位測量機快速測定法在齡期為8～28 d的軌道板中卻依然表現(xiàn)出較好的一致性。深入探討這3種方法在齡期為1～7 d的軌道板中的一致性，這3種方法可能基于相似的原理或技術(shù)，因此在較短的時間內(nèi)，能夠提供較為一致的結(jié)果。隨著時間的推移，各種因素如溫度、濕度、化學反應(yīng)等開始影響軌道板的質(zhì)量和性能，導致這三種方法的結(jié)果出現(xiàn)差異。

對于齡期為8～28 d的軌道板，快速檢測平臺檢測法和六工位測量機快速測定法均表現(xiàn)出令人滿意的一致性?？赡苁怯捎谶@兩種方法在技術(shù)或原理上具有顯著優(yōu)勢，能夠更好地適應(yīng)較長齡期軌道板的檢測需求。

快速檢測平臺檢測法憑借其先進的傳感器和算法，能夠快速準確地檢測出軌道板的各項性能指標。該方法的優(yōu)勢在于其高效性和準確性，能夠在短時間內(nèi)完成大量樣本的檢測，并保證結(jié)果的精確度。其可能利用高靈敏度的傳感器探測軌道板的微小變化，再通過高級算法對這些數(shù)據(jù)進行處理和分析，從而得出準確的性能評估。六工位測量機快速測定法則通過多工位、高精度的測量方式，提供更為全面和準確的數(shù)據(jù)。該方法的特點在于其全面性，能夠從多角度對軌道板進行測量和分析，從而得出更為可靠的評估結(jié)果。其可能采用高精度的激光測距儀或光學傳感器，對軌道板的各項參數(shù)進行精確測量，配合計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理和解析。

為了更加有效且深入地探究在齡期為8～28 d的軌道板中，這3種方法之間的具體差異，需進一步研究每種方法的原理、技術(shù)特點以及在實際應(yīng)用中的具體表現(xiàn)。此外，還應(yīng)密切關(guān)注影響軌道板性能的各種因素，如材料、工藝和環(huán)境等。這些因素可能會對軌道板的性能產(chǎn)生影響，進而影響檢測結(jié)果的準確性。通過深入的研究和探討，將有助于提升軌道板的生產(chǎn)質(zhì)量，降低維護成本，并確保鐵路運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。

3.2 單側(cè)承軌面中央翹曲量

單側(cè)承軌面中央翹曲量是衡量軌道質(zhì)量的關(guān)鍵指標。目前，激光PSD檢測儀快速檢測法、快速檢測平臺檢測法和六工位測量機快速測定法這三種方法被廣泛采納。其中，激光PSD檢測儀快速檢測法在精度方面表現(xiàn)最為出色，該方法基于激光測距原理，通過測量激光光斑與承軌面的距離變化來計算翹曲量。由于激光測距具有高精度和高速度的優(yōu)勢，該方法能夠在短時間內(nèi)獲取高精度的測量數(shù)據(jù)。激光PSD檢測儀還具有非接觸、無損的優(yōu)點，可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境條件，因此在實踐中得到了廣泛應(yīng)用。

相較于其他方法，快速檢測平臺檢測法和六工位測量機快速測定法的測量精度較低。這兩種方法均屬于接觸式測量，需要直接與承軌面接觸才能進行測量。由于接觸壓力和測量頭磨損等因素的影響，測量精度可能會受到限制。

快速檢測平臺檢測法需要相關(guān)工作人員進行人工操作，從而導致測量效率相對較低，六工位測量機快速測定法的設(shè)備成本較高，造成這3種方法在精度方面存在差異的原因主要與設(shè)備精度和測量方法有關(guān)。激光PSD檢測儀可以獲得高精度的測量數(shù)據(jù)，而接觸式測量方法受到接觸壓力和測量頭磨損等因素的影響，可能會導致測量精度下降。不同的設(shè)備制造工藝和精度也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，為提高單側(cè)承軌面中央翹曲量的檢測精度，可采取提高設(shè)備制造精度，優(yōu)化測量方法，加強設(shè)備維護和校準等，以確保軌道質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性[4]。

3.3 混凝土設(shè)計強度比

混凝土設(shè)計強度比作為評估混凝土性能的關(guān)鍵指標，其檢測方法非常重要。目前，快速檢測平臺檢測法、激光PSD檢測儀快速檢測法和六工位測量機快速測定法是3種主流的檢測手段。經(jīng)過細致比較，發(fā)現(xiàn)快速檢測平臺檢測法的測量結(jié)果與標準試件強度之間的誤差最小，主要得益于該方法所使用的設(shè)備具有高精度、高準確度的特點，從而更好地反映了混凝土的實際性能。激光PSD檢測儀快速檢測法和六工位測量機快速測定法的測量準確度穩(wěn)定性有所欠缺，其測量結(jié)果與標準試件強度之間的誤差相對較大。激光PSD檢測儀快速檢測法可能受到光路調(diào)整、標定誤差等因素的影響，而六工位測量機快速測定法則可能受到機械誤差、操作誤差等因素的影響。

為確?；炷猎O(shè)計強度比的檢測結(jié)果準確可靠，需注意在選擇設(shè)備時，需充分考慮其技術(shù)參數(shù)、穩(wěn)定性以及使用效果等方面的因素。只有選擇優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，才能保證測量結(jié)果的可靠性，從而為混凝土設(shè)計提供準確的依據(jù)。為保持設(shè)備的性能穩(wěn)定，需定期對設(shè)備進行維護和校準，包括對設(shè)備的各個部件進行檢查、清潔、潤滑以及必要的調(diào)整，以確保設(shè)備的正常運行和準確性。根據(jù)設(shè)備的使用情況，定期對設(shè)備進行校準，以消除設(shè)備本身可能存在的誤差。

由于不同種類的混凝土具有不同的特性，因此需根據(jù)具體情況采用不同的測量方法，例如：對于某些特殊類型的混凝土，可能需采用非接觸式的測量方法，而對于常規(guī)混凝土，則可以采用接觸式的測量方法。選擇合適的測量方法可以更好地反映混凝土的真實性能，提高測量結(jié)果的準確性。

目前，快速檢測平臺檢測法在混凝土設(shè)計強度比方面具有較高的準確性和可靠性。該方法采用模塊化設(shè)計，可快速、準確地檢測混凝土的抗壓強度、抗折強度等指標。激光PSD檢測儀快速檢測法和六工位測量機快速測定法也具有一定的應(yīng)用價值，但需進一步提高設(shè)備精度和測量準確度。

4 結(jié)束語

CRTSⅢ型軌道板平整度檢測方法在效率和精度方面存在差異，實際應(yīng)用中應(yīng)結(jié)合工程需求和實際情況進行選擇?？紤]到不同齡期、不同位置的影響因素，應(yīng)綜合評估以提高檢測結(jié)果的準確性和可靠性。隨著技術(shù)進步和需求提升，CRTSⅢ型軌道板平整度檢測方法仍有待進一步改進和完善，以適應(yīng)高速鐵路建設(shè)的快速發(fā)展。

參考文獻

[1] 楊志國.曲線地段CRTSⅢ型先張法軌道板模具調(diào)整方案[J].智能城市，2023，9（5）：24-26.

[2] 李路遙.CRTSⅢ型無砟軌道板智能精調(diào)系統(tǒng)研發(fā)[J].鐵道標準設(shè)計，2022，66（10）：48-51.

[3] 苗江偉.高鐵CRTSⅢ型無砟軌道板高流自密實砼配合比研究[J].價值工程，2022，41（31）：97-99.

[4] 王海橋.CRTSⅢ型無砟軌道板智能粗鋪及精調(diào)技術(shù)研究[J].國防交通工程與技術(shù)，2023，21（3）：67-70.