试述无砟轨道铺轨测量与精调技术

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【摘要】对于无砟轨道来说，铺轨测量和精调技术无疑是两个关键的环节，因此，要想提高无砟轨道铺轨的直来那个和运行的稳定性，就必须提高铺轨的测量技术水平和精调技术水平。本文将从以下几个方面来分析无砟轨道铺轨测量与精调技术。

【关键词】无砟轨道；铺轨测量；精调技术

中图分类号： O4-34 文献标识码： A

一、前言

目前，国内无砟轨道铺轨测量与精调技术还不够完善，因此，导致了很多无砟轨道的施工质量不高，轨道投入运营之后效果不佳，因此，研究无砟轨道铺轨测量与精调技术很有必要。

二、无砟轨道概述

无砟轨道又作无碴轨道。在铁路上，“砟”的意思是小块的石头。常规铁路都在小块石头的基础上，再铺设枕木或混凝土轨枕，最后铺设钢轨，但这种线路不适于列车高速行驶。高速铁路的发展史证明，其基础工程如果使用常规的轨道系统，会造成道砟粉化严重、线路维修频繁的后果，安全性、舒适性、经济性相对较差。但无砟轨道均克服了上述缺点，是高速铁路工程技术的发展方向。

无砟轨道平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，避免了飞溅道砟。

三、工艺原理

以CRTSⅠ型板式无砟轨道精调为例，精调的原理如下：

1、无砟轨道施工前,应先完成CPIII施工精密控制网建立，待建网测设及平差完成后，再与外部的CPI/CPII高级控制网采用边连结方式构网，形成三角网，把外部坐标引入该网中。

2、将水准基点的高程引入CPIII施工精密控制网，使每个网点具有X、Y、Z三维坐标。

3、采用轨检小车及其配套设备，利用已建立的CPIII施工精密控制网对已焊接完成的长钢轨进行轨道状态的数据采集。

4、将轨检小车采集的轨道数据导入长钢轨精调软件系统，利用系统软件对轨道数据进行分析，然后根据分析结果对不合格处的数据进行优化调整，并形成调整量表。

5、根据调整量表，对钢轨的几何状态逐一进行调整。

6、按照以上方法对轨道反复进行调整，直到满足要求为止。

四、轨道几何尺寸要求

1、本文针对合武铁路大别山隧道无砟轨道工程,探讨并提出一种快速的精调作业

方法,应用于本工程,可为类似工程提供借鉴。

2、轨道动态几何尺寸要求

轨道动态几何尺寸的检测是通过大型轨检车进行的,利用轨检车试运营来检测轨道在负重情况下的几何状态参数,依列车运营时的平稳性和乘坐舒适度为标准来衡量。为此,在进行静态轨道调整时,也要以线路的平顺性和相对关系为重点对线路进行静态调整。轨检车在时速160 km情况下的轨道动态检测指标如表1所示。

3、轨道静态几何尺寸要求

轨道静态几何尺寸是指在线路不受外力的作用下,通过检测手段得到的线路平面位置、高程与设计值之间的差值,静态测量值可以显示出建成结构物的绝对位置。由于各种原因,施工后的轨道结构物不一定完全达到设计线路平顺性的要求,规范要求的轨道实际位置与设计位置偏差允许值如表2所示。

轨道静态情况下要满足线路平顺性要求,就需要检测各点在某一线路方向或高程方向左右的游离,这个方向就是需要拟合的线路正确方向,轨道各检测点相对于拟合方向的线路偏差的限差,规范中做了规定,如表3所示。

在进行轨道精调时着重控制的技术指标是轨道静态几何尺寸。轨道绝对位置的正确是线路符合设计要求的保证,而轨道的相对位置是行车安全和乘车舒适度的保证。在此基础上进行轨道静态相对位置的调整,才能保证列车运行时的安全与乘车舒适性。

五、轨道精调

1、确定基本轨

在轨道的2根钢轨中选择1条作为基本轨,一般在一段线路中选择没有曲线超高的一条钢轨作为高低基本轨;在曲线地段的外轨作为轨向基本轨。基本轨是轨道几何尺寸调整的基础轨,也是轨道调整的基本线,轨向基本轨的确定标志着线路中心线的确定,在合武铁路大别山隧道中选择左轨作为高低基本轨,右轨作为轨向基本轨。因为在隧道出口处有一左转曲线,右轨具有曲线超高。

2、轨距的调整

轨距是轨道的重要几何尺寸之一,也是最基础的控制要素,在钢轨铺完后就应对轨距进行检测。轨距的检测方法采用带有毫米刻度的道尺,读数应读至0. 1 mm,并做好记录,为下一步调整做好准备。调整按照1 435. 5 mm的标准轨距进行, 2根轨枕间的轨距变化不应超过0. 5 mm,对已经调整过的地段重新进行轨距检测,保证在1 435~1 436 mm之间,其变化率不应大于0. 5 mm。

3、精测与调整

轨距调整完成后即可用轨检小车进行轨道静态几何尺寸的测量,测量是进行轨向、轨顶面高程调整的基础和依据。静态测量数据的精确与否直接影响到线路的精调质量,测量时要严格按照轨道几何状态测量仪测量的顺序和步骤进行。在大别山隧道无砟轨道精调测量中采用德国的GEDO CE轨道几何状态测量仪和天宝全站仪以及配套的GEDO CE测量软件。

六、案例应用分析

1、引言

广州至珠海城际轨道交通工程为珠三角第一条城际轨道，设计时速为200Km/h，因此，建成后的轨道是否具有满足列车高速运行的高平顺性，即成为客运专线建设成败的关键因素之一。由中铁三局集团负责施工的ZH-1标轨道精调长度达95公里，通过对CRTSⅠ型板式无砟轨道精调施工技术进行研究，对铺轨后的轨道平顺性进行量化评价，保证线路开通前的轨道处于最佳几何状态，确保轨道精调质量和开通速度满足设计要求。

2、工艺原理

轨道精调施工就是以轨道控制网（CPⅢ）为基准，通过全站仪实测出轨检小车上棱镜中心的三维坐标，使精调小车以全站仪与精调小车上的棱镜共同构成一个完整的三维坐标测量单元，与精调小车的轨距、水平传感器协同工作，实现对轨道中线和左右轨位置的绝对测量，测量数据有工控机自动采集，通过精调处理软件对采集数据进行分析，并由模拟适算表确定轨道调整的位置和调整量。依据调整数据表，人工对应现场位置对轨道的高程和水平位置进行调整。调整结束后进行复测检查合格后由动检车进行轨道动态检测，通过轨道动态检测报告和分析检测波形图，找出影响行车安全和旅客舒适度的局部或区段，通过用轨检小车，塞尺，弦线等对轨道进行测量评价，确定调整位置和调整量，对钢轨进行调整。

3、关键控制技术

（一）轨道静态测量

轨道静态测量按以下步骤完成：① 仪器的安装架设；② 对精调小车的校核；③ 数据采集；④ 数据采集资料的归档、整理

（二）轨道静态调整量计算

在确定测量数据是正确的前提下，运用小车自带数据处理系统，进行数据处理，结合轨道模拟数据处理程序，可以很快找出轨道哪些区域有超限及对应的类别，“现整体、后局部”“先轨向、后轨距”“先高低、后水平”的调整原则进行数据调整分析，重点调整左轨和右轨的高低和轨向，通过对钢轨静态检测，对基准轨的高低，水平分别进行调整，通过水平（超高）控制相邻钢轨的高低，通过调整轨距，控制相邻轨道的轨向。

（三）轨道几何状态静态调整及复测

根据调整量表，对计划调整地段在现场进行标示，严格按照确定的原则和顺序对轨向、轨距，高低、水平进行调整。静态调整基本原则：“先轨向，后轨距”，“先高低，后水平”，即先调基准轨的轨向和另一轨的高低，再调两轨的轨距水平。钢轨精调作业的基准轨，在曲线段，轨道高股为轨向数据的基本轨，即轨向数据反映出的是高股状态。轨道低股为高低数据的基本轨，即高低数据反映出的是低股状态；在直线段，以前方曲线的高股侧钢轨为轨向数据基本轨，以低股轨为高低数据的基本轨。现场轨道调整完毕后应对调整结果进行复测。

（四）轨道动态检测

调整步骤；检测资料分析、现场检查核实、轨检小车检查、制定调整方案、现场调整、复检等。

主要根据动检车在各行驶时速时的轨道动态检测结果分析轨道线形。轨道检测报告包括轨道I级～IV级超限报告表、公里小结报告表、区段总结报告表、TQI(轨道质量指数TQI值的大小与轨道的平顺性密切相关，数值越大表明轨道的平顺程度越差、波动性越大)等。检测资料分析内容主要有：轨道检测波形图分析，轨道动力学检测报告分析，动态车载添乘仪报警数据分析，明显感觉晃车处分析。

六、结束语

在今后无砟轨道的铺设中，要进一步的研究铺轨的测量和精调技术，从而提高无砟轨道的精准度的质量水平，提高无砟轨道的安全性和稳定性。

【参考文献】

[1]詹伟,姜坤. 精调测量技术在京津城际铁路无砟轨道铺设中的应用[J]. 国防交通工程与技术,2008,04:60-62.

[2]魏晖,朱洪涛,万坚. 绝对测量在无砟轨道的轨向控制中的精度分析[J]. 铁道工程学报,2012,05:1-5.