侯彦明
【摘要】在高速铁路无砟精调施工过程中,精确掌握钢轨精调的关键技术是非常重要的,这将有利于轨道能够精确满足联调联试的要求。如果对静态调整过程控制精度计算不准,不能充分掌握关键技术,将导致联调联试时,钢轨精调工作量增加,调整难度增大。高速铁路无砟轨道精调的效果将直接影响列车运行的安全性。
【关键词】 高速铁路;无砟轨道;静态精调;动态精调;精调作业
一、高速无砟轨道的概念以及自身的优缺点
高速铁路无砟轨道又作是指采用混凝土,沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构统称为无砟轨道。其轨枕本身是混凝土浇灌而成,而路基也不用钢轨、碎石轨枕直接铺在混凝土路基上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术,可以减少维护、降低粉尘、美化环境、而且列车时速可以达到200公里以上。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。
无砟轨道的优点具有,简单、透明的系统结构,完美的轨道定位,与街道建筑相融,交叉轨枕的使用确保了轨矩和轨道的几何精确度,轨道盘采用摩擦锁定式固定装置,由于热量可以充分进入轨道跨距,因此可以消除轨道构架的浇注不足现象。采用优化的轨道系统,设计具有出色的粘合质量,可进行整体式施工,安全性极高、使用寿命长,符合电绝缘要求,具有“边建设边投入使用”的能力。缺点有,投入资本巨大,无砟轨道建设和维修都没有达到自动化程度。无砟轨道作为刚性结构,在后期运营阶段仅允许做少量的完善,比如改善轨道几何状态,不仅十分困难,而且需要花费高昂代价。无砟轨道不能在粘土深路堑、松软土路堤或地震区域铺设。对脱轨或其他原因导致的严重损坏还没有特别有效的措施,修复代价大。无砟轨道最严重的缺点是改进的可能性受到限制。无砟轨道的另外一个缺点是,在路基上铺设时,任何情况下都要铺设防冻层。
二、轨道静态调整
轨道静态调整是在线路联调联试之前,根据轨道静态测量数据对轨道进行全面、系统的调整。轨道精调应在应力放散、锁定形成无缝线路、焊接接头,打磨完成后开始。重点复核轨面高程、中线、坡度、竖曲线、平面曲线、超高等关键参数,确认无误后输入轨道几何状态检测仪中,并检查轨道几何状态检测仪生成的参数是否有计算错误。扣件安装检查,包括安装的正确性、扭矩是否达到标准,轨下垫板安装正确性。检查钢轨应无污染、无低塌、无掉块、无硬弯,焊头平直度符合标准要求。
在轨道静态数据的采集测量时将全站仪架设在轨道中心线上,以减小测距误差对轨道横向偏移的影响。在设站过程中,保证全站仪离最近的控制点之间的距离不应小于15 m,并且全站仪在测量的过程中不能受干扰。当全站仪受到外界干扰,需根据实际情况决定是否重新设站。数据采集避免在气温变化剧烈、阳光直射、大风、能见度低、雨雪等恶劣气候条件下进行;宜选择阴天、无风、日落2小时、日出前、气候条件稳定的时段进行;测距根据气候条件来修正。用轨道几何状态检测仪对精调作业的效果进行复查,如有个别地段线路仍不满足要求,重复以上步骤直至满足要求为止。
三、轨道动态调整
轨道动态调整,是在联调联试期间轨道动态调整是在联调联试期间根据轨道动态检测情况对轨道局部缺陷进行修复,对部分区段几何尺寸进行微調,对轨道线型进一步优化,使轮轨关系匹配良好,进一步提高高速行车的安全性、平稳性和乘座舒适度,是对轨道状态和精度进一步完善、提高的过程,使轨道动、静态精度全面达到高速行车条件。对轨道状态和精度的进一步完善和提高,使轨道全面达到动态验收标准。
轨道动态调整必须坚持“检重于调”的理念。要根据轨检资料、添乘情况,确定晃车地点。现场必须进行认真检测,查找问题点、确定调整方案后方可调整。动态调整主要是依据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区段通过用轨检小车、塞尺、弦线等检查工具对轨道进 行测量评价,确定调整位置和调整量,对钢轨进行调整。轨道动态检测标准。
四、轨道调整工程流程图
五、轨道精调注意事项
(1)轨道精调是一个系统工程,无砟底座、板(或块)的施工、钢轨铺设、扣件安装 ,都对精调工作产生影响,决定着精调作业时间与工作量。在许多情况是静态满足规范,动态不满足,但又找不到问题。这可能是轨道结构、产品制造等因素造成的。
(2)轨道精调是在联调联试之前,根据轨道静态测量数据,对轨道进行的全面、系统的调整,使之满足高速行车条件。因此,检测数据至关重要,必须真实、可靠。
(3)检测仪器、工具必须进行校核;测量人员必须培训,持证上岗;现场测量必须严格执行有关规定。
(4)弦线、道尺等传统的检查方法、手段与轨道几何状态检测仪相结合,才能取得轨道精调的最佳效果。在精调施工时,若发现调整后线性不好,应立刻检查调整数据和现场实际情况。对已调整完成的区段应重新进行精调作业。
(5)在轨道精调时,注意变化率的控制,坚决避免轨距、水平正、负交替出现的情况。在满足绝对精度的情况下,建立相对平顺的理念,力求调整量最小。严格控制周期性不平顺,特别是轨向和水平。
(7)无砟轨道的弹性基本来源于扣件系统,若实现动态条件下的平顺性,扣件扭力矩必须保持均匀一致。在精调施工前应将扣件系统进行扣压力检查,保证扣件系统扣压力达标。在精调作业过程中,尤其应该关注长波的不平顺性和超限点的叠加效应。
六、精调过程中常出现的问题及处理方法
(1)轨道静态测量数据不准确、不真实,在数据采集中发现数据波动大,重叠偏差大。这个可能是全站仪或轨道几何状态检测仪偏差造成的。恶劣自然条件可以影响数据采集精度。若不是周围环境干扰,应检查仪器是否出现故障。可以关机重启,重新校准仪器。
(2)每次作业处、规律性出现小碎弯。这可能是数据采集的搭接长度不够或每次精调施工时没对现场情况的核实造成的。数据采集搭接,每站搭接10根枕木。区间轨道应连续测量,分次测量时,测量搭接长度不应少于20 m。
(3)静态满足规范,动态不满足,但又找不到问题。这时需要对轨道结构进行检查。可能是扣压力不足或轨下其它结构问题。具体问题具体处理。
(4)扣件缺陷。扣件清理不彻底、扣件缺损、扣压力不足、安装不正确、不密贴等都会造成动态检查超限。
(5)调整方法不当。个别地点调整多次后仍然不满足要求,或许是操作不当造成的,因此应加强作业人员的专业培训和现场管理制度。
结束语:
轨道检测车的检测结果满足轨道质量要求,表明轨道精测精调质量控制目标实现。以轨道检查仪作为静态检测的质量评价体系可实现对轨道质量的评价,确保轨道精测精调质量及行车安全。针对无砟轨道精测精调质量控制的关键环节,以及静态精测精调阶段没有综合评定精测精调质量的情况,利用轨道检查仪进行复检,并作为质量评价手段,制定了轨道精测精调质量控制体系。结合广深港客运专线轨道精测精调的实际运用,验证了质量控制及评价体系的实用性,改进了施工工艺。经半年多的运用及在广珠城际铁路集中修作业中的验证,质量控制及评价体系易于运用。
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