绝对和相对小车结合法在长轨精调技术中的应用研究

刘娇娇

摘要：为了满足高速铁路行车的安全性、舒适性，确保轨道高平顺性，需要在高铁联调联试期间进行线路精细调整。精细调整分为静态调整和动态调整，动态调整是利用轨道动态检测车来完成;静态调整则是通过绝对小车、相对小车或两者相结合进行数据分析的方法，快速准确地对轨道几何尺寸进行调整，使得轨道高低、轨向、水平、轨距等TQI各项数据满足高速行车要求，更好的满足行车条件。

关键词：无砟轨道;长轨精调技术;应用;

引言

轨道精调的目的是控制轨道平面和高程位置的高精度及很小的水平和轨距变化率，确保直线顺直、曲线圆顺、过渡顺畅。要实现上述目标，首先需要在初调阶段及精调最初阶段以控制平面和高程绝对位置为主要目标，在精调中后阶段以控制轨道平顺性为主要目标。其次是采用科学的方法，正确使用客运专线轨道测量仪、零级轨道检查仪检测设备，测量准确、真实的轨道数据，在认真、全面分析的基础上，确定轨道调整方案。测量轨道三维坐标，以横垂偏的方式控制轨道绝对位置，消除轨道长波。使用零级轨道检查仪检查轨道平顺性，在波形平顺的前提下，削峰填谷，消除超限处所。

1轨道不平顺原因分析及调整方案研究

1.1 轨道状态检测及不平顺原因分析

道床板验收合格后进行长轨铺设，完毕后根据轨道应力放散及锁定的情况，需对铺设完的长轨及扣件系统再次进行检查。造成轨道不平顺的原因有：共性原因：扣配件存在的设计加工误差。人为原因：扣件缺失、空吊现象，扣件内部有杂物等。钢轨原因：焊轨后导致的长轨变形等。以上原因是造成线路轨距、水平、高低等参数指标不良的主要因素，也是联调联试期间迫切需要解决的主要问题。

1.2轨道控制网（CPⅢ）复测

轨道调整前，控制网CPⅢ拷贝。在非钢梁截面，CPⅢ测量可直接作为轨道测量的依据。由于温度应力的作用，钢梁会产生复杂的变形，特别是当它沿着导线的长纵向路径移动时。因此，CPⅢ方法放置在梁上的位置可能会发生变化，从而导致坐标不准确。梁端CPⅢ点受温度应力影响较小，位置较稳定。钢梁组合过河时，会受到温度应力的影响。桥梁的变形对轨道的平顺性有不利影响。因此，钢梁的大部分侧面都装有砷管，列车速度也相应降低。钢梁上安装无粘结轨道时，则会采用梁连接因温度应力引起的拉伸的拉杆。调整导轨时需考虑上述差异。

1.3调整方案选择

轨道精调主要采用相对+绝对轨道精调和单独相对精调两种技术方案。

（1）以相对+绝对为主导的阶段主要在准备工作完成后的第一轮轨道精调，以控制平面和高程绝对位置为主要目标。通过客运专线轨道测量仪的绝对测量数据和零级轨道检查仪的相对测量数据进行融合，达到对线路整体线形的控制。作业人员根据绝对小车检测数据制定的调整方案对轨道病害地段轨枕进行扣件更换，使得轨道趋于平顺，调整完成后再进行复测、调整直至消除线路中存在的中长波不平顺及绝大多数的短波不平顺。

（2）以单独相对测量和相对调轨为主导的阶段在第二轮精调中以控制轨道平顺性为主要目标。在轨道平面和高程绝对位置满足设计要求内的前提下，主要通过零级轨道检查仪进行轨道的平顺性检测，处理轨道因轨距、超高、轨距变化率、三角坑及短波的轨向和高低等局部病害。找到扣分集中地段，结合前期数据，安排重点病害及重点区段整修，减少大面积扣分。并对扣分地段中峰值较大的地点进行排查整治，保证区段轨道平均质量达标。

通过结合两种方法既可以对线路状态做到有病治病，又可以达到防患于未然的效果。

2现场调整要求

2.1测量前准备工作

（1）相关技术负责人必须了解全站仪、轨检小车的原理及使用方法，掌握数据采集、分析處理、调整方案制定流程等。

（2）整理作业范围内CPCPIII数据、平面曲线、竖曲线、超高等线路参数，输入全站仪及轨检小车。

（3）测量前应对钢轨、承轨台面进行清理和检查，确保扣件无污染及缺陷。

（4）轨枕进行统一编号，轨枕号编写方式、编写位置统一。

2.2全站仪标定

全站仪除必须在检定有效期内，在精密测量前需要对全站仪的各项指标进行标定，标定一般选择在清晨或傍晚温度变化较小，阳光较柔和时进行标定，标定时仪器进行温度气压改正，标定完成后，盘左盘右测量X、Y、Z偏差均不得大于1mm（100m检测）。

2.3数据分析--绝对+相对调整原理

采用“相对+绝对”测量模式对轨道进行测量，实现测量数据的融合，用于指导轨道精调。在指定点架设并整平全站仪，进行全站仪自由设站。每站不超过60米，换站需搭接6个CPIII点，绝对测量每站高程和平面的搭接误差需小于1.2mm。绝对小车需逐根轨枕连续采集数据，采集过程中即可对轨道偏差有及时准确了解。相对小车按平均3.6-4公里/小时的速度进行轨道测量。最后通过专用轨道精调软件对轨道几何尺寸进行模拟调整，形成调整方案，控制轨道线路线型，消除长波的存在和绝对大部分短波不平顺。

根据波形图和输出的TQI报表进行数据处理分析：波形图均匀地段则说明轨道平顺性良好，波形图数据堆集多、大、凸起的地方便是轨道平顺性不良之处，实测波形图即可作为消除轨道平顺性病害的依据。

2.4复测及再调整

采用绝对小车的调整方案进行一遍长轨调整后，再利用相对小车机动快速、方便快捷的特点进行全线轨道复测。复测前划分好区间，测量时需认真仔细，确保零级轨检仪状态良好，测量数据准确。测量完后对数据认真分析，如按区段进行小结，或导出TQI报表。通过相对小车替代轨检车就可以对病害位置进行快速调整，现场再利用道尺、弦线进行复核确认，比较方便灵活。调整后如果仍然存在调整不到位、平顺性差的情况，即可重复上述各项流程直至达到最佳效果，TQI值达标后即可进行动态检测。

2.5轨道动态调整

线路进入联调调试阶段，随着检测车速度的提高，轨道应根据各车辆的检测数据进行调整，可分为两个步骤：（1）根据车辆检查数据确定动态检测指标超限点;（2）按照分段分级的原则，对超限地段安排静态检查。

在轨道调整过程中，可根据轨道动态质量指标调整正负值进行二级分类，如小轨距、大轨距、负高低、正高低等，并立即进行细化和处理。

动态超限处所的调整步骤：

（1）对轨道动态检测图纸进行细致分析，核对实际超限处所，重点关注不同轨道结构、不同钢轨类型等设备结合部在检测车动态冲击下对检测指标的影响程度。

（2）结合现场静态检查数据，制定调整方案，同时因轨道动态检测数据具有时效性，在确定的分段分级标准下，及时利用检测车对重点超限地段进行多次检测，检验轨道动态调整方案的可行性及有效性。

（3）轨道动态调整后需同时满足动态检测指标半峰值及平均质量指数（TQI）的要求，根据提前制定的标准进行工程验收，对不符合设计的TQI区段，应继续安排轨道微调。

结束语

采用“绝对+相对”结合法进行轨道调整，具有程序化施工、工艺简单易懂、方便管理、易于掌握、精度能有效控制的特点。其作业效率高、进度快、精度高、现场灵活性大、工序可连续循环进行及可以投入多套设备和工作面同时进行，劳动力资源充分利用，具备完整施工模式，前景廣阔。综合人力、设备购置、人员培训等项目，本工艺较其他方法可节约大笔费用，同时也提高了整体工作效率，社会效益明显。

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