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惯导轨道测量仪高程数据呈现周期性变化是设备异常吗?

轨道精测过程中,经常会遇到这种具有特定周期波动的数据,本文以惯导轨道测量仪无砟轨道桥梁地段的数据为基础,一起分析桥梁段呈现的周期波动变化的轨道精测数据,期望有相关专业的大拿能评估这种数据对列车行车的影响以及预防措施。

1. 背景

     本文测量线路的设计时速250km/h,轨道类型为无砟轨道,CPIII控制网按照相关技术要求完成复测。惯导轨道测量仪(AIS800T)采集了1500m精测数据,设站间距最远130m,每个测站采用8个(前后各4个)CPIII点非整平自由设站,有效CPIII数量不少于6个,精度满足相关要求。

图1 现场数据采集

2. 数据解算

    根据设备操作流程,完成精测数据解算。在成果数据初检时,发现左右轨高程偏差数据呈现周期性变化,是惯导轨道测量仪设备异常了嘛?

图2 精测数据解算成果—轨道偏差量(整体效果)

3. 数据检核

    通过左右轨高程偏差对比分析图可以看出,整个测段内左右轨高程偏差数据呈现规律的周期性变化,但测段小里程端约50m范围规律性波动不明显。测量设备全站仪非整平自由设站成果数据,均落规律的落在波谷位置。

    经现场核查,测段小里程端约50m范围是隧道,其余1450m是32m长度的简支梁。外业数据采集时,测量设备全站仪非整平自由设站位置均在桥墩位置。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄥󠄞󠄢󠄠󠄠󠄞󠄡󠄤󠄩󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

图3 轨道偏差对比分析(整体效果图)

    通过对轨道偏差对比分析图局部放大后可以分析出,测段内左/右轨高程偏差波动规律固定,波动周期均为32m,与简支梁长度吻合。

图4 轨道偏差对比分析(局部放大)

4. 思考

    (1)这种周期性变化会影响到轨道综合质量指数(TQI)吗?

    针对本测段数据,分别计算10m弦不平顺、30m弦不平顺、300m弦不平顺,观察其波动是否存在规律性。从图形上分析,无论是10m弦、30m弦还是300m弦左右轨高低不平顺,均存在周期波动的现象。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄥󠄞󠄢󠄠󠄠󠄞󠄡󠄤󠄩󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

    文中示例数据为待精调的轨道,TQI不达标,从图形上分析,需要调整的位置均是规律波动引起的。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄥󠄞󠄢󠄠󠄠󠄞󠄡󠄤󠄩󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(2)这种周期性变化会随着温度变化而变化吗?对TQI影响有多大?

    这种周期性变化肯定会随着温度变化而变化,对TQI有影响!具体对TQI影响幅值有多大?怎么控制?本文基础数据不足,无法进行量化分析,今后有机会,本公众号会针对具体数据进行量化分析。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄥󠄞󠄢󠄠󠄠󠄞󠄡󠄤󠄩󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(3)桥梁地段会存在这种周期性的变化,那么板式无砟轨道呢?会根据轨道板的长度呈现这种周期性现象吗?󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄥󠄞󠄢󠄠󠄠󠄞󠄡󠄤󠄩󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

    答案是肯定的!具体现象和分析,会在今后的文章中列举。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄥󠄞󠄢󠄠󠄠󠄞󠄡󠄤󠄩󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

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