高速铁路线路测量病害,采用0级轨道检仪相对测量结合安博格轨道精测小车利用CPIII控制网绝对测量制定调整方案,为了捣固作业效果达到预期目标,围绕起道作业过程中左右股钢轨的相对影响量,提出针对性修正方法,对比数据分析总结0级轨检仪起道与安博格单车起道的方法,有利于进一步提升捣固作业质量,提高线路安全性和舒适性。
捣固作业是整治有砟轨道线路不平顺的重要措施,为保证捣固作业效果达到预期目标,需严格控制影响作业质量的不利因素,以有砟轨道捣固作业数据为研究对象,分析影响起道质量的关键因素,分析传统方法起道方案的基本原理;从历史作业规律中对起道量进行修正,构造一种用于提升轨道高低调整效果的起道方案综合修正方法;以弥蒙高速铁路有砟轨道捣固作业为例,验证修正方法的实施效果.现场结果表明在起道方案制定过程中施加针对性控制措施,有利于减少左右股钢轨的相互影响;通过实践,实际起道量与理论起道量之间影响系数在0.6-0.7之间;捣固作业的目标值控制1mm以内。
1 传统方法起道存在的问题
养护理念偏差 普速线路日常起道捣固作业是普通弦线或通过目视平经验起道,养护标准不高。普速起道过程中选定基准股后,起道指挥人用目视指挥起道,目视起道作业存在视觉误差,由于目视距离有限只能处理短波不平顺,起道随意性较大,起道量不能得到很好的控制,起道时会人为起高1-2mm,存在多留下沉量。基准股作业完毕后,再根据水平数据起道整治另一股钢轨,作业过程中没有考虑左右股钢轨的影响量,存在数据不够精确,过程控制不够严谨问题。作业后只注重高程顺坡率以及线路静态作业验收标准和作业地段的短波高低,不重视长波的改善捣固作业后出现轨道整体平顺性差等问题无法及时解决,影响列车运行的平稳性。前后的静态检测数据峰值缺少精确的对比分析,对列车荷载作用后的捣固质量掌握不清,不利病害整治质量的提高,没有起到延长设备维修周期的作用。这种方法用运在高铁作业中,作业效果差,作业后TQI不降反升。图一为用运传统理念对弥蒙高铁下行K78+104-K78+124作业前、后波形图对比。


2 高铁砟线路起道
2.1 安博格单车起道
(1) 采用安博格单车(绝对)和0级轨道检查仪(相对)对轨道精测数据采集,根据轨道几何状态测量仪的轨道静态几何数据,与设计数据进行比较,统计出偏差值。对线路的平面位置于设计位置的一致性、线路相对位置平顺性、线路几何参数做出分析,计算每个检测轨枕的调整量,得出作业方案指导现场进行维修。大大减少传统人工起道视觉带来的误差,保证作业数据精准化。安博格单车起道作业采用的是中线点计算原则,固起道作用不用考虑起道影响量。如图二

(2) 使用安博格单车与全站仪绝对测量控制起道效率相对较低,图定天窗时间内对于长波70米以上起道作业量较大病害处理效率不高。
2.2 使用0级轨道检查仪处理长波高低不平顺
利用0级轨道检查仪的长弦相对测量数据分析,根据轨道绝对测量结合相对测量的数据,给出起道量的修正方法,结合长短波线型综合起道作业的影响特性对方案进行修正,使轨道精度达到规范标准,满足高速列车的安全性和舒适性要求。
2.2.1 修正起道影响量
日常起道作业中,道尺只能测量到两股钢轨间的水平高差,起道时轨枕为刚性部件不发生形变,支点集中在轨枕端部,当起高一侧钢轨时,非起道钢轨由于轨枕的牵带同步抬高,而同步抬高的差值在道尺上无法显示。以Ш型轨枕为例,道尺能测量的距离是轨枕中部1435mm加轨头宽的范围即1506mm。轨枕长2600mm,非起道一侧轨枕端部支点至钢轨中线的距离为546mm<即(2600-1508)/2>轨枕端部支点至起道一侧钢轨中线的距离2054mm(即546+1508),轨枕端部支点至非起道一侧钢轨中线的长度与轨枕端部支点至起道一侧钢轨中线长度比为0.27:1;考虑钢轨有一定高度在利用轨枕头作为支点抬高过程中有一定倾斜,以及综合捣固质量等原因,最后现场得出起道量与高程调整理论上起道影响量为起道量的30%;采用道尺起道时,为使实际起道量符合理论起道量就必须减去影响量,即h=0.7H(h为实际起道量,H为理论起道量)。
2.2.2有砟线路无调高垫板起道捣固
(1)根据方案调整最大点的里程、调整量和轨道检查仪波形对比分析是否与现场一致;
(2)根据方案中作业前轨距、水平与现场一检数据对比分析轨枕号是否有误、方案是否可行。
(3根据h=0.7H在方案指定的基准股(直线地段选择左股钢轨为基准股,曲线地段以下股为基准股)轨面标记折减后的起道量,计算出起道目标值;
(4)0级轨道检查仪推行至无起道方案地段与道尺进行误差对比。
(5) 用道尺卡控好水平开始起道,根据方案,现场测量基准股需起道捣固地段,以及前后6根轨枕的水平,并按照h=0.7H利用作业方案的高程调整量换算作业的控制水平,逐枕标记水平控制量。重复以上步骤至基准股全部起完,采用0级轨道检查仪推机检查单边起道钢轨的长波高低,当30米长波高低2mm以内,进行单边捣固(起道器摆放注意避开绝缘接头和钢轨焊接接头,道岔长枕地段起道作业应选择直尖轨。注意道尺卡控位置与起道机后方并保持在同一位置,起道完成后注意对前一台起道机水平进行复核;严格控制捣固质量,捣固作业中1mm以内水平误差忽略不计,水平误差大于1mm时,对该撬进行补捣,捣固时每根轨枕均要八面捣固,且捣固时间不少于2min,确保起道捣固质量)。
(6) 重复以上步骤对非基准股进行起道捣固。
(7) 全部捣固作业完成后再次推机复核,对比整治前后的作业数据,评估整治效果是否达到预期目标。见图三



图三弥蒙高铁下行K87+774-K87+833作业前、后波形图对比
2.2.3有砟线路有调高垫板起道捣固
当线路有调高垫板需拆垫捣固时,因调高垫板的影响,起道量与高程调整理论上的关系为 h=0.6H
(1)根据方案调整最大点的里程、调整量和轨道检查仪波形对比分析是否与现场一致;
(2)根据方案中作业前轨距、水平与现场一检数据对比分析轨枕号是否有误、方案是否可行。
(3根据h=0.6H在方案指定的基准股轨面标记折减后的起道量,计算出起道目标值后对单边调高垫板进行拆除捣固。
(3) 单边捣固作业完成后拆除非基准股调高垫板进行起道。起道完成后组织使用0级轨道检查仪推机检查,分析作业地段整体高低平顺性。平顺满足要求后组织进行捣固作业。
捣固完成后再次组织使用0级轨道检查仪推机检查,确保捣固作用达标。见图四



图四弥蒙高铁上行K67+774-K67+833作业前、后波形图对比
2.2.4有咋线路起道捣固与调整调高垫板结合作业
因受轨道高程调整量影响当起道量大于5mm时捣固作业质量较好,起道量小于5mm时捣固质量难以保持较长周期,故现场作业对于调整量大于5mm地段选择起道捣固作业,对于调整量小于5mm作业地段,采取调整调高垫板进行作业。
(1)0级轨道检查仪确认完毕方案可行性后,使用道尺对起道地段进行一检标记
(2)起道地段一检标记完成后对于调整量小于5mm作业地段采取调整调高垫板进行作业,对于调整量大于5mm地段进行起道作用,单边作业完毕后组织0级轨道检查仪推机检查单边起道钢轨的长波高低是否平顺。单边高低达标后组织捣固。
(3)起道作业与调整调高垫板作业过度5颗轨枕放置起道器。
3 结语
0级轨道检查仪在长波高低不平顺的检测与修正中表现出显著优势,能够有效指导高铁有砟轨道的维修作业。通过现场实验验证,修正后的起道方案显著降低了长波不平顺的平均峰值,解决了因轨道不平顺导致的线路病害问题,确保了高速铁路的高平顺性和安全性。与安博格单车起道相比,0级轨道检查仪起道具有作业效率高、操作简便的优点,但在起道机和作业人员的配置需求上较大。总体而言,0级轨道检查仪在高铁有砟轨道的起道作业中具有较高的应用价值,能够有效提升捣固作业的质量和效率。