利用检测资料分析指导线路养护维修

1、利用检测资料分析指导线路养护维修新型轨检车检测线路质量时能实时捉供各类检测图表，我们工班长要正 确地利用这些图表来分析指导养护维修，对提高线路质量、保障行车安全平 稳往往能达到事半功倍的效果。第一节图表的识别一、轨道状态波形图轨道状态波形图是轨检车提供的重要检测资料之一。直观地反映出各主 要检测项目超限幅值的大小及病害分布的状况。新型速轨检乍超限模拟波形 图，具体分布如下：第一、三项：实时记录左、右高低，(1mm)比例为1： 1。第二、四项：实时记录左、右轨向，(1mm)比例为h 1。第五项：实时记录超高(水平)，比例为1： 6o因为新型轨检车没有单独 水平项，所以从超高图上就可以检测到水平。

2、第六项：曲率(o.lorpk)第七项：轨距(1mm)比例为1： 1。第八项：实时记录三角坑(1mm),比例为h 1。第九项：垂加(o.olg)第十项：水加(o.olg)第项：速度第十二项：记录轨道地面标志(ald)项冃波形，如道岔、道口、桥梁、轨 距拉杆、公里标等各位请注意:各检测项目波形的“(t位均在中心线上。二、检测结果报告表轨检车提供三级超限报告表、關线摘要报告表、公里小结报告表、区段总结报告表、轨道质量指数报告表等。(1) 三级超限报告表(2) 曲线摘要报告表报表屮反映出曲线起终点、曲线实际长度、平均曲率(半径)、平均超高、平均加宽、曲线最高允许速度、曲线速度限制点等信息。(3) 公里

3、小结报告表(4) 区段总结报告表各检查项目超限病害级数、每级病害个数、每项扣分数所占百分比、平均每公里扣分数及每级别病害总扣分数都在该表中反映。(5) 轨道质量指数报告表以每200 m为一检查区段，计算高低(左、右)、轨向(左、右)、轨距、水平、 三角坑七项几何参数均方差，它们的和为轨道质量指数(简称tqi),车体垂直 振动加速度、车体水平振动加速度的均方差为参考指标。第二节检测报表的应用、超限报告表的应用轨检车提供的超限报告表中，我们要充分利用好一、二级超限报告表。 现场轨道几何状态控制的基本做法是通过处理和控制低一级的超限来达到控 制高一级超限的目的，即控制三级超限必须先控制一、二级超限，

4、同时将一、 二级超限资料作为我们编制静态养护计划的内容之一。一、二级超限也是我 们“预防修、主动修”的依据之一。二、轨道质量指数的应用轨道质量指数从统计学的角度來说是一个离散性的指标，从轨道状态控 制上来说是反映某一区段线路质量均衡程度。轨道质量指数报告表有两种用 途。(1) 作为评价轨道质量的指标轨道质量指数代表着某一区段轨道的整体质量，它不受检测标准和速度 的影响，更能反映轨道的实际状态，作为衡量轨道质量的指标比扣分法更科 学、更合理。(2) 指导线路综合养护轨道质量指数是轨道质量的综合反映，这一特性决定了它指导现场不是 单一撬病害、单一项目的养护，而是对某一区段(通常200 m)的综合养

5、护。 确定综合养护管理限界值 运用轨道质量指数指导综合养护a. 根据轨道质量指数值确定综合养护地点轨道质量指数高的地段有相当比例是在道岔区，因此要对超过轨道质量 指数管理限界值的地段进行核查，确定需要综合养护的地点。b. 根据轨道质量指数分项指标确定综合养护的方法某一区段(通常为200 m)轨道质量指数由七项单项指数组成，即左高低、 右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平、三角坑，因此在养护前应分析轨道 质量指数分项指数。若该区段大部分单项指数均较高，则对该区段需进行全 项目的养护；若该区段仅有某一项或两项指数较高(如高低不良)，则只需对高 低进行综合养护，如全起全捣。三、曲线摘要报告表的应用曲线

6、是线路的薄弱环节，是养护的重点，可以利用曲线摘耍报告表来控 制曲线的圆顺度。首先在曲线摘要报告表里，给出了该条曲线中影响列车通 过速度的控制点位置及该点主要技术参数，该点也是整条曲线状态屮最差的 一点，这给曲线养护和曲线状态控制指明了方向。其中，可以利用曲线摘要 报告表中的主要实测技术参数(如平均半径、平均正矢、平均超高)，以及轨道 状态波形图中的左、右轨向、轨距和水平状态波形图来整治曲线。区段总结报告表区段总结报告表屮有两个重要的信息对指导现场养护工作很有意义。(1) 各项目的扣分百分比：标明某一单位轨道质量动态出分的分布，是下 一步进行线路养护和轨控的着重点。(2) 平均每公里一、二、三级

7、超限的数量：如果平均每公里一、二、三级 超限的数量较多，则说明轨道几何状态较差，日后的养护工作应以轨面养护 为主；如果没有三级超限，平均每公里二级超限也很少，则说明轨道儿何状 态控制较好，日后的养护工作应以结构养护为主，控制作业质量。第三节超限病害的查找一、利用轨道状态波形图查找 根据所查线路检测标准。结合公里小结表，按病害超限三级、二级、一级的顺序在波形图上相应检测项目通道上点圈出来，并确定超限具体里程。二、利用超限报表查找可直接从报表上查找并确定各项目一、二、三级超限的幅值、具体里程 位置。三、利用编辑终端屏幕查找轨检车编辑终端显示屏幕上完整的给出所测线路各检测项目一、二、三 级超限的幅值

8、、长度、里程位置，可直接查找。振动加速度是对轨道质量的综合反映，振动加速度岀分通常不仅仅是由 于某一病害引起，而往往是由儿种或多种病害叠加影响而造成的。仅以轨道 几何尺寸而言，水平加速度可能由轨向、轨距、水平、三角坑几种因素影响 而成，而垂直加速度可能由高低、水平、三角坑几种因素影响而成。因此在 查找加速度此类病害时，可先在轨道状态图上查找。具体方法是：先找到加 速度出分位置，沿着此位置在波形图上横断处上下划一条直线，查看横断直 线附近各项目的波形和波幅情况，根据波形图提供的情况确定振动加速度病 害的成因。五、复合病害的查找 复合病害是指同一地点存在多种病害或相邻地点存在连续几处同一病 害。对

9、于此类病害耍引起高度重视，特别在快速区段，建议将此类病害的级 别进行升级考虑，即一级病害按二级及以上考虑；二级病害按三级及以上考 虑。查找吋，先在状态波形图上对各项目按检查标准划出一、二、三级病害 的阀限值线，对于同一地点有2处及以上病害或50 m范围内有连续3处同一 病害时，即为复合病害并进行升级处理，特别要重视同一地点的水平与轨向 逆相位复合病害。第四节现场实际病害的复核一、直接复核法根据轨道状态波形图、三级或二级及以上超限报表和编辑屏幕等检测信 息资料所提供的超限病害信息直接在现场复核。二、特征点复核法利用轨道状态波形图提供的公里标、道岔、道口、桥梁、轨距拉杆等特 征，推算出与需复核超限

10、病害的和对距离。在现场复核吋，先找到如上所述 特征点（特征点在线路现场容易找），再根据状态波形图的相对位置，确定病害 点的位置，进行超限病害查找复核。三、参照复核法在现场复核超限病害时，可先找幅值较大的、明显的、比较容易确定的 病害点（如高低、方向等），再在状态波形图上根据病害点z间相对位置，在地 面上查找复核其他病害。现场复核病害时，直接复核法、特征点复核法及参照复核法三种方法可穿插交替使用。第五节轨道病害成因分析一、高低不平顺病害的危害及成因分析众所周知，高低不平顺（简称高低）会增加列车通过时的冲击动力，加速轨 道结构和道床的变形，对车辆设备、列车行车安全构成危害，其危害大小与 高低的幅值

11、、变化率成止比，与高低波长成反比。对车辆影响较大的高低有 三种。第一种：波长在1-2 m以内的高低，其特征幅值较小、波长较短，但变 化率较大，对车轮的作用力也较大，如列车速度为160-200 km/h时，高低引 起的激振频率接近客车转向架的自振频率，将产生很大的轴箱垂直振动加速 度。引起这种类型高低的因素主要为各类焊缝凹凸不平顺、波浪轨等。第二种：波长在10 m左右的高低，现场较常见。其特征幅值较大、波长 较长，能使车体产生沉浮和点头振动。如列车速度为160-200 km/h时，高低 引起的激振频率接近客车车体自振频率，将产生较大的车体垂直振动。这种 类型的高低易产生在桥两头、可动心道岔长心轨

12、、道岔电机处、信号机处、 道床软硬接合部等。第三种：波长在20 m左右的高低，其特征是幅值较大、波长较长，能使 车体产生点头振动，当车体振幅方向与高低振幅方向相同时，将使车体产生 较大振动，这种高低较少，现场工作人员容易忽视。因此，现场检查高低所 用的弦绳应携带20 m,在检查时用任意弦测量。二、轨距病害的危害及成因分析轨距病害幅值过大或过小，在其他因素作用下，可能会引起列车脱轨或爬轨。影响轨距偏羌值主要有以下几个方面:轨道结构不良如钢轨肥边、硬弯、曲线不均匀侧磨、零配件失效、扌ii件爬离、轨距挡板磨耗、提速道岔基本轨刨切等。儿何尺寸不良如轨距超限、轨距递减不顺、方向不良等。框架刚度减弱扣件扣

13、压力不足、轨道外侧扣件离缝弹性挤开等。三、轨向病害的危害及成因分析轨向检测顷目是评价直线轨道的平直度和曲线轨道的圆顺度。轨向病害 过大会使车轮受到横向冲击，引起车辆左右晃动和车体摇摆振动，对列车的 平稳度和舒适度产牛较大影响，加速轨道结构和道床的变形。影响轨向偏差 值主要有以下几个方面：儿何尺寸不良直线区段方向不良、曲线区段不圆顺（正矢超限）、轨 距递减不顺等。轨道结构不良钢轨硬弯、不均匀磨耗、零配件失效、可动心轨道 岔铁砖、顶铁螺栓松动等。框架刚度减弱扣件扣压力不足、轨道弹性不均匀挤开等。水平病害偏差值过大将使车辆产生倾斜和侧滚振动，引起轮轨作用力变 化。当水平超限幅值和运行速度一定时，其短

14、波水平超限比长波水平超限对 车辆产生的影响大。影响水平偏差值主要有以下儿个方面：习惯做法现场作业人员习惯将轨道做成一股高，人为造成水平偏 差值，轨底下不规则垫板等。两股钢轨下沉量不一致。一股钢轨有空吊、暗坑现象。缓和曲线超高顺坡不良。五、三角坑病害的危害及成因分析三角坑病害偏差值过大，会引起轮轨作用力变化，从而影响行车平稳性, 其高点会使车辆出现侧滚，同时对车体附加一个垂直力，使车辆产生垂直振 动；其低点会使车轮悬空减载，同时使车辆转向架扭曲变形，在其他因素作 用下可能造成列车脱轨。影响三角坑偏湼值主要是空吊、喑坑、反撬水平、 缓和曲线超高顺坡不良（直缓点、缓曲点易出三角坑）等。各检测项目超限

15、成因一览表检测项bl超限病害成因高低起道过量，波浪轨、焊缝接头、鞍僭，桥头、热板不均地段、道床棊软破接合部轨距轨距超限、轨距递减不顺、方向不良、肥边、硬弯、不均匀侧磨、配件失效、道 轨距拉杆失效、扌ii件爬离、轨距挡板丿磐耗、尼龙座辭耗、道岔基本轨创切、扣件扌ii 压力不足、弹性挤开等轨向直线不平直、曲线不圆顺（正矢不良）、轨距递减不顺、硬弯、钢轨不均衡磨耗、 地锚拉杆松动或拉顶不一、扣件扣压力不足、不均匀弹性挤开等水平一股钢轨抬高、两股钢轨下沉量不一致、空吊、暗坑、超高顺坡不良等三角坑空吊、暗坑、超高顺坡不良、反撬水平振 动 加 速 度垂直 加速度高低不平顺、波浪磨耗、空掉、线桥结合部、多种

16、病害叠加、病害变化率、病害 分布等水平 加速度轨向不平顺、正欠不良、道岔区连续小方向、轨距递减不顺、钢轨交替不均匀懒耗、 逆向位复合不平顺（如水平、方向）、多种害害叠加、病害变化率、病害分布、欠超 过超等六.车体振动加速度病害的危害及成因分析乍体振动加速度（垂直振动加速度、水平振动加速度）病害过大，直接影响 列车的平稳度、旅客的舒适度，在其他因素作用下可能引起列车脱轨。它的 偏差值大小除了与车辆构造有关外，还与列车速度、轨道结构状态、轨道各 种不平顺的幅值、波长、分布及变化率等有关，是轨道质量状态的综合反映。影响车体振动加速度主要有以下几个方面：轨道几何状态不良（如高低不平顺、轨面波浪磨耗等）

17、、各类焊缝综合状 态不良、道床弹性不良及多种病害叠加对垂直振动加速度偏差值影响较大。曲线、道岔区连续小方向（硬弯）、轨距递增不顺、钢轨直线区段交替不 均匀磨耗、逆向位复合不平顺（如水平、轨向）、曲线超高设置与即吋速度不匹 配（如欠超高、过超高）及多种病害的叠加等对水平振动加速度偏差值影响较 大。第六节提速区段轨道几何状态控制一、提速后轨检车动态检测结果发生的变化京广线上下行止线均为200km/h提速线，随着动车组高速列车的开行， 京广线设备病害呈现许多新的特点。由于列车速度的提高，大大加剧了机车、 车辆对线路设备的冲击，加快了线路病害和轨道几何尺寸变化速率。提速后，轨道检查车动态检测结果出现了

18、新的变化，动态出分、三级、 二级超限数量大幅度增加，出分结构也发生了变化，提速前扣分比例最高前 两位是轨向和轨距，提速后扌ii分比倒最高前两位是水平振动加速度。这些情 况的变化给我们养修工作和轨道几何状态控制提出了新的要求。二、提速后轨检车动态检测出分原因分析（1）出分主要形态提速线路轨检车检测动态三级偏羌值基本上是水平振动加速度，均出现在曲线上，其他检测项目三级偏差值较少出现。主要出分原因 速度咼，f力增大在两轨不平地段，由于车辆重心改变，从而使两轨所受的f力不同，低 轨处所承受的力人。提速后，京广线最高客车速度为206 km/h,列车速度的增大，使轮轨问 的动作用力明显增强。图1给出了列车

19、以不同速度通过同一接头不平顺时引 起的轮轨垂直作用力的变化关系。50012345678910图1不同速度轮轨垂直作用力的变化关系根据轮轨力与钢轨挠度关系可知，力越大钢轨挠度越大。当速度提高时, 轮轨作用力加大，导致两轨的挠度增大，促使水平不平顺加大。同理，此时 的轮轨横向力加大，导致车体的横向加速度加大。且当曲线上出现轨距不良 时，列车将产丰蛇行，随着列车速度的提高，列车的蛇行运动加剧，横向加 速度加大。低速时，轮轨力响应曲线十分平坦，轮轨间的高频冲击力p1和轮轨间的 低频冲击力p2相差无几，说明轮轨间的冲击作用较小；而高速(u 200 kn / h)时情况恰恰相反，当列车速度由80 km /

20、 h捉高到160 km/h和250 km/h 时，pi力增大45%和100%, p2力增大38%和80%。图2进一步给出了轮轨 力pi、p2随列车速度的线性递增规律，pi力斜率大于p2力斜率，说明pi力随 速度的增长大于p2力的变化幅度。图2轮轨力作用图提速条件下，列车通过曲线时也将加大轮轨间的横向动作用力，图3给出了不同曲线半径下的轮轨横向力随列车速度的变化情况。40302010qiii1150200250300v (km/h)图3不同半径轮轨横向力与速度的关系在同一曲线半径下，轮轨横向力随速度的捉高而有不同程度的增大，而 横向力的增长速率随曲线半径的减小而显著提高。 曲线超高设置对于客货混

21、跑的线路，设置超高的基本要求是：保证两股钢轨受力比较 均匀；保证旅客的舒适度；保证行车平稳和安全。为使曲线内、外两股钢轨 受力比较均匀，钢轨磨耗比较缓慢。 直线钢轨交替不均匀侧磨经现场观测，直线地段钢轨交替不均匀侧磨如图6-11所示。由图6-11可 知，直线地段钢轨交替不均匀侧磨有以下三个基本特征：】62g3根枕lg.lm37根枕l6-2.1m37根枕7.6-10.3m?q10 3tn7.6-l03m7.6-103m1449根枕419棍枕1419根枕14-19帳就钢轨交替不均匀罰諒示意图不均匀侧磨波形呈等间距左右交替；磨耗波连续成群，每群的波数具有较大的随机性；磨耗量(幅值)由小变大，在一股钢

22、轨内侧形成一个连续的半波，其波长 范围基本固定，与磨耗值无必然关系。直线地段钢轨产生不均匀侧磨的主要原因是：由于轮轨间设置了 9 mm的 游间(当轮缘磨耗后，最大游间为48mm),机车车辆在运行中，轮对中心会发 生少量横移，又因为轮对踏面为锥形，轮对横移后，两轮便以不同直径的滚 动圆在钢轨上滚动，使滚动圆直径较大的车轮超前于较小的车轮，从而导致 轮对沿直线轨道滚动时一面横移，一面又围绕其重心的铅重轴来回回旋偏转, 即所谓的轮对蛇行运动。轮对的蛇行运动显著增大了轮轨横向力，从而加剧 了钢轨作用边的磨耗，就某一直线地段而言，产生轮对蛇行具有较大的随机 性，当与其他诸如弹性不平顺、轨道几何不平顺等不

23、利因素组合时，列车就 十分容易在同一地段发生同形态的蛇行；在线路通过一定运量后，便逐渐出 现钢轨交替不均匀侧磨，列车在直线钢轨交替不均匀侧磨地段运行时，rtit 此地段单侧钢轨作用边已经磨耗，钢轨与轮对的接触位置外移，致使两轮滚 动圆直径相异，这样又必然产生列车的蛇行。轮对蛇行运动时，车轮轮缘贴 靠磨耗一侧钢轨作业边，蛇行运动的幅度和轮轨作用摩擦力大小随钢轨交替 侧磨幅值及列车速度的增大而增加。直线钢轨交替不均匀侧磨激励的列车蛇行运动会引起列车运行中较大的 水平振动加速度，其幅值计算如下：° = 153*2/x 1.2式中a水平振动加速度(m / s2)：u速度(km/h)；f轨向幅

24、值(mm)；1半弦长(mnl)o由此可见，直线钢轨交替不均匀侧磨也是造成水平加速度出分的原因之 一，并随着速度的捉高而显著增多。 曲线的圆顺度如缓和曲线现场正矢与计划正矢差之差、圆曲线正矢连续差不良时，极 易出现较大的水平振动加速度偏差值。同时，根据轨检车对超限峰值摘取的 原理来分析，当轨道状态波形在同一级别超限位置附近波动时，将不重复摘 取超限，也就是说轨检车检测时，理论上也只有1处求平加速度一级超限， 而当曲线不圆顺，即一个曲线内存在多处局部不圆顺吋，轨检车检查1寸将产 生多处较大级别的超限。 复合不平顺在轨道线形的同一位置上同时出现垂向和横向不平顺时，称为轨道复合 不平顺。轨道复合不平顺

25、具有多种形式，当存在水平和方向逆相位复合不平 顺吋，对行不安全所造成的危害，较单项不平顺和其他复合不平顺状态更为 严重，如图4所示。图4轨向与水平逆相位复合不平顺示意图当轨向与水平逆相位复合不平顺叠加时，引起的水平振动加速度值最大，此 时的水平加速度为a,则a=ai+a2式中小轨向不平顺引起的水平加速度;a2水平不平顺引起的水平加速度。根据口二h/153,得到a=hj / 153+h2 / 153二(hi+h?) / 153=h / 153 式中h=h1+h2,称为相当水平不平顺复合总量; hi轨向不平顺引起的相当水平值；h2水平不平顺值。考虑列车弹簧附加系数，轨向与水平逆相位复合不平顺产生的

26、水平加速度实值为a 实=1.2h/ 153=1.2(h1+h2)/ 153二(hi+h?)/ 128例如，当轨向和水平不平顺值均为一级超 瞰例如4 mm),且列车速度为200 km/h,由此产生的水平加速度值，理论计算如下：直线上存在轨向4 mm不平顺，计算时采用圆形作为轨向不平顺的线形(见 图5)。根据几何学原理有r=l2/2f式屮f方向幅值(mm)；1半弦长(nllll)；r曲线半径。根据公式h = 11.8p2/? = 11.8庆 x2/2 = 23.6； x/2(m)= 23600u2x2f/l2(mm)当 u =200km/m, f=4mm, 1=10000/2=5000mm 时，有

27、 h|=23 600 x 2002 x6/ 5 0002= 151 mm a=a1+a2=(h1+h2) / 128=(151+6) / 128=0. 12 g三、对策措施提速后，轨检车检测出分情况发生了变化，主要是水平振动加速度检测 项目出分比例和数量大幅度增加。针对出分原因，须认真研究，综合分析， 制定相应对策措施。(1)转变观念，提高认识水平振动加速度是对轨道动态质量的综合反映，是轨道不平顺、弹性不 平顺在动荷载下共同作用的结果，因此要用系统论的观点、动态思维的方法 来分析问题，来指导“轨控”工作。各位工班长现场静态检查时，不仅耍检查轨面几何尺寸，还要检查结构 病害，如钢轨不均匀侧磨、波

28、浪型磨耗、低塌焊缝、硬弯，道床翻浆冒泥、 轨枕失效、扣件缺损或作业不良等；不仅要查明的，还要查暗的，如轨枕空 吊、暗坑；不仅要查一处、核一处，还要核查一下同一处有否多种病害的同 时存在，尤其是同一位置水平与方向逆相位复合不平顺，同时还要核查一下 前、后撬之间病害的组合情况。如50 m范围内连续小方向、小高低，水平、 轨距的变化率等。检查曲线时，除了常规10 m查一处外，必要时还可增加检 查密度，每隔5 m查量一处，甚至每隔2.5m量一处，同时要检查曲线两头直 线段的方向是否良好，直缓点、缓直点是否存在“鹅头”现象，缓和曲线正 矢差之差、圆曲线正矢连续差是否太大等。工班长带班作业除严格按标准化作

29、业外，还应坚持“治病治根，综合治 理”的原则。当出现水平振动加速度iii级超限吋，要仔细核查轨道状态，分 析其出分的主要原因，对症下药，彻底整治。作业时要兼顾其他项目，如改 道时要注意轨距变化率、方向等，捣固线路时要注意水平及水平变化率等。 作业后除了按规定回检外,还要观察列车通过吋轨面的变化情况，如低接头(含 焊缝)起道太高造成新的不平顺，接头起道捣固后小腰没有顺捣造成空吊等。(2)预防与整治直线钢轨不均匀磨耗直线钢轨交替不均匀侧磨是造成直线地段水平加速度出分的激扰源之 ,必须预防与整治。预防对策直线钢轨交替不均匀侧磨是在重载快速条件下轮轨关系的一个新课题， 下面仅从轨道养护的工作实践出发，

30、介绍已付诸实施并取得初步成效的预防 对策。a. 加强换轨大修后轨道早期养护换轨大修初期，轨道处于不稳定期，遵循“抓早抓小，预防为主”的原 则，不失时机地进行养修作业，全面调整轨道几何尺寸，全面整修零部件。 在设备结构上，尽快提高设备状态标准化率，特别应抓紧钢轨硬弯的处理， 弱化轨道激扰源；在几何状态控制上，耍严格控制标准，特别对轨向、轨距 和轨距递减率要作为检查和处理的重点，一旦发现有直线钢轨交替不均匀侧 磨前兆时，应进行综合调查综合处理，既要改好轨距，保持轨距递减均匀， 拨好轨向，同时也要及时处理道床翻浆，消灭空吊，整止胶垫，拧紧螺栓， 使线路经常处于良好状态。b. 整治与日常养护相结合直线钢轨产生交替不均匀侧磨经调边整治后，应紧跟线路综合整治并加 强日常养护，在日常养护中应精心检查，严格作业标准。在快速