高速铁路道岔示范性打磨技术

1、高速铁路道岔示范性打磨技术 2021年57月，德国LS公司、德国BWG公司分别对我局管内京津城际永乐站、京沪高铁廊坊站铺设的CN6118AS道岔及岔间夹直线进行了示范性打磨，总公司运输局工务部组织各铁路局和客专公司进行了现场观摩，现将道岔示范性打磨情况报告如下。一、打磨作业范围(一)德国LS公司京津城际永乐站打磨2013年5月12日6月4日对京津城际永乐站正线8组1/18#BWG道岔直股、曲股、道岔夹直线及前后10m线路进行了打磨，其中2#、4#、6#道岔直、曲股通打，其它5组道岔曲股打磨曲根本轨123#枕和曲心轨85118#枕，1#和7#、2#和10#道岔夹直线未进行打磨。永乐站平面示意图如

2、1所示。 (二)德国BWG公司京沪高铁廊坊站打磨2013年7月11日7月23日，对京沪高铁廊坊站正线8组1/18#BWG道岔直股、曲股、夹直线及前后100m线路进行了打磨，其中5#、8#道岔直、曲股通打，其它6组道岔曲股只打磨直尖轨与曲根本轨密贴区域和心轨部位。廊坊车平面示意图如2所示。二、打磨前测量(一)打磨单位检测情况1.LS公司打磨前的检测工程、测量工具情况。(1)岔区内使用图3所示RM1200便携式数字波磨测量仪测量10个点的波浪磨耗，设备采用接触式测量，测点可调，精度，波长范围为101000mm，量程Y/X/1200mm，通过德铁认证。(2)直线轨道上使用图4所示RMF 2.3E波磨

3、小车动态测量波浪磨耗。测量的最小及最大波长分别10mm 和 3000mm，可以根据需要进行滤波，可选择的滤波范围1030mm、30100mm、30300mm、100300mm、3001000mm 和 10003000mm。测量精度，通过德铁认证。 (3)廓形测量,使用图5所示TMD12轨廓测量仪测量钢轨廓形，仪器采用机械探头和横纵两个方向的精密位移计，一次测量轮轨接触区廓形，精度可达，存储卡可测量存储 40个钢轨廓形数据，并可方便的导入到电脑中与目标廓形进行比对。 (4)为快速测量查看廓形，也可使用图6所示标准廓形模板。2.BWG公司打磨前的检测工程、测量工具情况。(1)波形磨耗测量道岔钢轨的

4、评估通常以选取测量点的形式而不需要连续测量，道岔钢轨波磨测量采用数显式RM1200波磨测量仪，见图7。最大评估长度为1200mm，可选滤波范围为1030mm、30100mm、30300mm、100300mm和3001000mm。 (2)钢轨廓形测量采用DQM2000钢轨廓形测量仪，具体见图8，该测量仪通过手动的方式测量钢轨廓形，带有64K的记忆卡，每张卡一次可测量存储40个钢轨廓形数据，并可方便的导入到电脑中与目标廓形进行比对。 (3)测量打磨切削量建议采用Wilmec HT1切削量测量仪，见 REF _Ref338345320 h * MERGEFORMAT 图9。通常需要进行6次测量，每股

5、钢轨测量3次。Wilmec HT1测量仪可以直接打印测量结果用于存档。 (4)使用TR100外表粗糙度测量仪测量打磨后的钢轨外表粗糙度，见图10。该测量仪体积小巧便于携带，置于钢轨外表即可直接显示外表粗糙度数值。由于没有存储功能，需要人工记录测量结果。 (二)工务段检测情况北京高铁工务段使用已配备的Miniprof轨廓仪对打磨前后的廓形进行了同步检测。Miniprof轨廓仪照片如下列图。道岔廓形测量位置：第一个轨道截面位于道岔始端，靠近尖轨尖端处3#枕位置的两根根本轨上各一个测量点；第二个轨道截面位于导曲线中间部位60#枕位置，每股钢轨上选取一个测量点；第三个轨道截面位于道岔止端，靠近岔后接头

6、的四根根本轨110#枕位置各一个测量点。共计10个断面，具体位置如下列图：以永乐站3#道岔测量为例，3#、60#、110#枕的廓形如下：(1)永乐站3#道岔3#枕廓形 (2)永乐站3#道岔60#枕廓形 (3)永乐站3#道岔110#枕廓形(1)永乐站1#道岔可动心轨打磨前存在缺陷，具体情况见图16。 (2)廊坊站5#道岔8#枕曲尖轨存在侧磨，具体照片如图17。廊坊站5#道岔96#枕可动心有鱼鳞纹，具体照片如图18。三、打磨使用机械(一)德国LS公司京津城际永乐站打磨永乐站打磨使用L&S公司研发的LRGM 16 / AM65轻型自动道岔打磨车，如下列图所示，标配6个磨石组。LRGM 16打磨车主要

7、技术规格如下：表1 LRGM 16打磨车主要技术规格工程规格自重长/宽/高6.22.3打磨角度15/+70打磨头2个碟形磨石，4个杯形磨石， 转速1500 rpm 5800rpm打磨后粗糙度510m打磨效率1组/班(18号及以下道岔，主线侧线打磨，3小时/班)PLC控制系统西门子S7 300打磨模式及控制面板左右两个各一个触摸屏；两侧可单独控制打磨；160种打磨模式；USB接口；打磨过程及功能自动调整打磨角度、补偿磨石磨耗、控制打磨压力；自动打磨一组或多组道岔；可躲避障碍物波浪磨耗测量设备标配，RM1200 Digital型激光轨廓测量设备标配，TMD12型车轮直径300mm，P8型踏面驱动电

8、传动，四根动力轴柴油机Perkins珀金斯发动机 , 四缸，4 cilinder, 1104C44TAG1型, 功率71 kW；油箱: 230升 (供12小时工作)；IP65防护发电机Stamford斯坦福发电机, UCI224 G型, 50 Hz, 88 kVA, 220/480 V; +1%空气压缩机1 x 2.5 kW, 10 bar, 4x 10 L气缸空气枯燥器标配电池1 x 95 Ah, 14V驻车制动每车配两组弹簧储能式驻车制动器行驶制动电磁制动爬坡能力70保护火花防护板；水箱和水枪；可存放灭火器；操作平台和头尾处急停按钮；平安开关行驶速度5 km/h , 最高15km/h打磨速

9、度0.6 to 4 km/h集尘器2x 0.75 kW, 375 m/h最小曲线半径30m操作平台两人空间；带顶篷照明2x24 V / 70 W卤素头灯, 2x24 V / 70 W 卤素尾灯, 2闪光灯辅助装置及功能两车均设有吊点；侧面设牵拉点；停车制动缓解；齿轮箱可别离，便于应急牵引；外部电源供电驱动L&S公司的6头打磨车处自动控制打磨外，也可人工控制局部打磨和抛光，比方打磨翼轨，抛光起落磨石接痕等。人工打磨小型机具为普通手砂轮，主要用于尖轨尖端和心轨尖端内侧大角度范围细部修磨。L&S公司的6头轻型打磨车可替代仿形打磨机作业。(二)德国BWG公司京沪高铁廊坊站打磨采用Harsco公司生产的

10、RGH20C型打磨车，见下列图。RGH20C型打磨车全长，最高运行速度100Km/h,打磨的工作速度为38 Km/h。RGH20C型打磨车带有两套完全相同的打磨系统，双重保障打磨效果。每套含10个打磨头，每个打磨头均带有单独的控制单元，调整打磨角度和力度，可打磨钢轨内侧75至外侧45的范围，具体见下列图。对于打磨车受限的区段需要进行人工打磨，采用德国Roble公司生产的13.61型内燃打磨机，见下列图。该打磨机适合于道岔特殊部位的打磨，打磨砂轮可以在垂直方向两侧30的范围内自由变换打磨角度。配合手持角磨机通过灵活的调整可以精细的打磨道岔尖轨和心轨。 (三)德国BWG公司对我局配备的道岔打磨车进

11、行的检修工程和要求具体如下表。 RGH打磨车交接Handover Machine Nr.8740100099序号程序Procedure合格OK不合格No OK意见Comments1检查机油并及时添加2检查发动机冷却液，如有需要应及时添加3进行方案中发动机的其他保养工作,发电机、柴油泵和启动马达4滤清及油水别离器5检查空气滤芯并及时清理或更换6视检发动机是否有漏液现象，并根据需要及时修复7视检发动机和刹车等是否有部件松动并根据需要及时修复8视检发动机和刹车等是否有部件损坏或缺失并根据需要及时修复9视检冷却系统散热器，扇叶，管道，软管，夹具等，防止出现漏液或松动损坏等情况，如有需要应及时修复或更换

12、零件10视检燃料系统，包括主油箱，防止出现漏油，弯折，短线，松动或损坏等情况，如有需要应及时修复或更换零件11视检空气滤芯，管道，夹具，橡胶弯管和接头，防止出现松动，损伤等，如有需要应及时修复或更换零件12发动机发动后，检查是否有杂音并及时进行修复13检查液压油箱并及时添加14检查油箱并及时添加15检查水箱并及时添加16检查空压机冷却液并及时添加17检查空压机滤芯并及时清理或更换18检查空气/液压软管，防止出现泄露磨损等情况19检查电线，防止出现磨损20检查砂轮，防止有裂缝或剥落21检查火花挡板22检查消防干粉存储罐23检查灭火器24清扫集尘器25检查风挡清洗器储水器并及时添加26检查照明灯具

13、27进行日常刹车测试四、打磨技术方案针对京津城际永乐站、京沪高铁廊坊站目前道岔状态，本次道岔打磨以消除钢轨外表缺陷，提高行车平顺性为主要目标。(一)大机打磨方案1.目标廓形。本次道岔示范性打磨均采用60N廓形。现有京津城际、京沪高铁廓形比照图。60N、60E2、UIC60廓形比照。 (1)60N与60E2的廓形比照 (2)60N与UIC60的廓形比照 (3)60N与60E2、UIC60的廓形比照2.切削量顶面，轨距角1.82mm。(1)LS公司京津城际永乐站打磨曲股根本轨、心轨打磨打磨范围由于永乐站曲股使用并不频繁，仅对与直股行车相关的曲根本轨和曲心轨区间进行打磨，曲根本轨范围是123#枕区间

14、，全部打磨，打磨角度为7 至+40度；曲心轨打磨范围是85118#枕区间。直股打磨范围直股打磨范围是岔区及前后10m线路钢轨，轨顶打磨切削量为0.10.2mm，总打磨约20遍。钢轨轨头打磨范围是7至+70度。自动打磨受限区域如下，直尖轨受限区间为尖轨尖端至尖轨根本轨距离100mm处。其中尖轨尖端至尖轨顶宽20mm处需人工打磨，L&S公司技术人员使用手持角磨机打磨。直尖轨顶宽20mm至尖轨根本轨距离100mm处轨头打磨角度为0至70度。直股心轨受限区间为翼轨弯折点往前 200mm至心轨两轨净距100区间。其中，翼轨弯折点往前200mm至心轨尖端往后500mm心轨顶宽35mm 的范围内道岔打磨车打

15、磨范围为Y5mmY 零点为轨顶面中心到Y33mmZ7mm至8mm的区域，打磨角度范围为0至4045度。心轨尖端往后 500mm心轨顶宽35mm至两轨净距100mm处打磨角度为0至70度。直根本轨轨头打磨角度范围是7至+40度。翼轨打磨翼轨需单独进行打磨，采用道岔打磨车打磨，打磨角度为0度，打磨范围超出光带范围不少于5mm。打磨顺序先打曲股后打直股，先大机后人工。(2)德国BWG公司京沪高铁廊坊站打磨打磨受限区段大机跳打区：尖轨轨头宽度小于20mm的局部313号枕、翼轨弯折点往前200mm至心轨尖端往后500mm的范围9296号枕。大机受限区：尖轨根本轨间距小于100mm区段1337号枕，心轨两

16、轨间距小于100mm区段96104号枕，仅打磨0到+75度。在转辙器局部，尖轨轨头约20mm以上的局部才推介使用打磨机打磨。密贴一侧的根本轨从尖轨尖端处至尖轨根本轨间距100mm处只有局部能被打磨到，如果要完全打磨需要转换道岔扳动尖轨，如下列图。在可动心轨辙叉局部，从翼轨弯折点往前200mm至心轨尖端往后500mm的范围为打磨车受限区段，见下列图。在该区段钢轨廓形中只有Y5mm(Y零点为轨顶面中心)到Y33mm的区域推荐使用打磨车打磨，见下列图。打磨顺序先打直股后打曲股，先大机后人工。(二)小机打磨方案1.德国LS公司京津城际永乐站打磨尖轨尖端至尖轨顶宽20mm处需人工打磨，将使用手持角磨机打

17、磨。打磨的原那么为：消除钢轨外表缺陷及提高钢轨廓形的圆顺及外表的平整度。2.德国BWG公司京沪高铁廊坊站打磨打磨范围为：尖轨尖端至尖轨顶宽20mm区域，可动心辙岔从翼轨弯折点往前 200mm至心轨尖端往后500mm范围，具体见下列图。总的原那么为：通过小机打磨消除钢轨外表缺陷及改善轨面平顺性，并处理好与大机作业区段的顺接。打磨技术标准：(1)用1m平直尺检查可动心轨、翼轨的平顺性。(2)可动心轨磨损状态检查可动心轨辙叉在心轨尖端处的磨损状态主要通过规定点的轨距差值SsSk 来评估。其中Sk翼轨弯折点往岔前方向50mm 位置的轨距，Ss的测量范围心轨实际尖端往岔后100mm 的范围，具体如下列图

18、。测量Ss必须保证轨距尺测量端子的下沿与心轨尖端的上沿紧贴。如轨距尺测量端子下沿低于心轨实际尖端上沿，可以在翼轨顶面垫塞尺调整轨距尺高度，具体情况如下列图。如心轨实际尖端上沿低于轨距尺测量端子下沿，那么将轨距尺从心轨实际尖端开始往岔前方向100mm 的范围内移动，直至轨距尺测量端子下沿与心轨上沿紧贴，此位置的轨距值即有效的Ss值。如在心轨实际尖端往岔后100mm 范围内，心轨上沿均低于测量端子下沿导致无法紧贴，那么视没有有效的Ss值，具体情况如下列图。测出有效的Ss值后，如SsSk1mm，那么视为达标状态，如SsSk1mm，那么视为超限状态。如果没有有效的Ss值，那么视为超限状态。五、作业验收

19、德国LS公司与德国BWG公司作业验收组织和验收标准根本一致。(一)验收组织每日打磨作业后，由LS公司北京奥钢联必达吉道岔技术人员对各测量点波磨、轨廓、粗糙度、平直度、切削量、磨面宽度进行测量，北京高铁工务段、北京大型机械运用检修段、由LS公司北京奥钢联必达吉道岔技术人员共同验收，永乐站道岔钢轨光带打磨完成2个月后进行检查，廊坊站道岔钢轨光带打磨完成二周后进行检查。当日天窗点内北京高铁工务段和北京大型机械运用检修段施工负责人对打磨完成工作量进行签认，次日由LS公司北京奥钢联必达吉道岔技术将验收报告送交北京高铁工务段和北京大型机械运用检修段验收人员签认。(二)验收标准包含验收所用仪器、检查验收方式

20、。1.钢轨波磨本次廊坊站道岔示范性打磨按照德铁验收标准执行，钢轨波浪磨耗验收标准见表1。表1钢轨波磨打磨验收标准波长采样窗长度mm德铁验收值mm平均峰峰幅值德铁采样窗长度mm高线规验收值mm平均峰峰幅值高线规允许超限百分比10 30 mm5006005%30 100 mm5006005%100 300 mm150010005%300 1000 mm500050005%测量仪器：波磨仪。2.廓型钢轨廓型验收标准见表2。表2 钢轨廓型验收标准线路最高速度验收值mm允许超限百分比v 160 Km/h+0.5 / 15%160 280 Km/h+0.2 / 10%5%0%廓型测量点：道岔第3#、60#

21、、110#枕对应直股位置钢轨廓型，共6个测点。测量仪器：轨廓仪。3.外表粗糙度外表粗糙度不大于10m。每次测量在同一打磨面上至少连续测量6个点，计算外表粗糙度的算术平均值不大于10m。测量仪器：粗糙度仪。4.磨面宽度磨面宽度应到达以下要求：轨距角(1545)4mm;轨距角至轨冠过渡区(616)7mm; 轨冠部位(206)10mm。沿钢轨100mm长度范围内，打磨面宽度最大变化量不大于打磨面最大宽度的25%。钢轨打磨面应无连续发蓝带。测量工具：板尺。5.平顺度表3 平顺度验收标准工程验收标准mm测量方法说明钢轨母材轨头内侧工作面01 m直尺测量矢度“+表示凹进钢轨母材轨顶面或马鞍型磨耗0“+表示

22、凸出焊缝顶面0“+表示凸出焊缝内侧工作面0“+表示凹进测量工具：1m直钢尺、电子平直尺。6.切削量切削量验收标准：顶面，轨距角1.82mm。测量仪器：切削量检测仪。(三)质量验收报告1.LS公司京津城际永乐站打磨(1)廓形打磨测量点3、60、110位置比照图多数测点轨廓验收范围内轨廓偏差在+/范围内。 = 1 * GB3 永乐站3#道岔3#枕廓形 = 2 * GB3 永乐站3#道岔60#枕廓形 = 3 * GB3 永乐站3#道岔110#枕廓形 (2)粗糙度德铁标准 Ril824.8310 和铁道部?高速铁路无砟轨道线路维修规那么?中对外表粗糙度的验收标准根本相同。采用便携式检测仪检测粗糙度，每

23、次测量应在同一个打磨面上至少连续测量 6个点，计算外表粗糙度的算术平均值Ra不大于 10m。(3)波磨德铁标准 Ril824.8310 中对钢轨打磨规定的波浪磨耗验收标准见表 31;?高速铁路无砟轨道线路维修规那么?中规定的波浪磨耗验收标准见表 32。两种标准如有不一致处，实际操作中选择更严格的标准。表4 德铁波浪磨耗打磨验收标准波长采样窗长度(mm)验收标准(mm)峰峰平均值允许超限百分比10 30 mm505%30 100 mm5005%100 300 mm15005%300 1000 mm50005%表5 钢轨波磨打磨作业验收标准 工程验收标准测量方法波长(mm)103030100100

24、 3003001000测试精度及以上，且测试长度不小于采样窗长度。连续测量打磨波磨钢轨长度100m。采样窗长度(mm)60060010005000谷深平均值(mm)允许超限百分率(%)5 %5 %5 %5 %(4)钢轨缺陷修理情况永乐站1#道岔可动心轨打磨前存在缺陷，打磨后可动心病害有明显的改善，具体情况如下列图。 (5)光带情况对8组道岔的光带进行全部调查并进行分析，在8组道岔中，窄光带占45%，宽光带占4%，双光带占2%，正常光带占49%；光带不居中占26%。具体情况如下：具有代表性的窄光带具有代表性的宽光带具有代表性的双光带具有代表性的光带不居中、偏里口，光带宽17mm，距里口16mm，

25、距外口38mm。 (6)动态检测情况通过对永乐站8组道岔打磨前后动检车图形的比照，没有超限报警，横向加速度没有变化，垂向加速度偏差有一定的改善。对岔区打磨前后添乘仪采集的数据进行分析，打磨前后二级垂加和二级水加没有明显的变化。2.德国BWG公司京沪高铁廊坊站打磨(1)廓形打磨测量点3、60、110位置比照图多数测点轨廓验收范围内轨廓偏差在+/范围内。 = 1 * GB3 廊坊站3#道岔3#枕廓形 = 2 * GB3 廊坊站3#道岔60#枕廓形 = 3 * GB3 廊坊站3#道岔110#枕廓形 (2)粗糙度粗糙度平均约5m。(3)波磨德铁标准 Ril824.8310 中对钢轨打磨规定的波浪磨耗验

26、收标准见表 31;?高速铁路无砟轨道线路维修规那么?中规定的波浪磨耗验收标准见表 32。两种标准如有不一致处，实际操作中选择更严格的标准。表6 德铁波浪磨耗打磨验收标准波长采样窗长度(mm)验收标准(mm)峰峰平均值允许超限百分比10 30 mm5005%30 100 mm5005%100 300 mm15005%300 1000 mm50005%表7 钢轨波磨打磨作业验收标准 工程验收标准测量方法波长(mm)103030100100 3003001000测试精度及以上，且测试长度不小于采样窗长度。连续测量打磨波磨钢轨长度100m采样窗长度(mm)60060010005000谷深平均值(mm)

27、允许超限百分率(%)5 %5 %5 %5 %(4)钢轨缺陷修理情况曲尖轨侧磨廊坊站5#道岔8#枕曲尖轨存在侧磨，打磨前后具体照片如下：鱼鳞纹廊坊站5#道岔96#枕可动心有鱼鳞纹，打磨后具体照片如下： (5)光带情况对廊坊站2#、4#、6#、8#道岔的光带进行调查并进行分析，打磨后存在窄光带、宽光带、双光带、光带不居中等现象，具体情况如下：具有代表性的窄光带具有代表性的宽光带具有代表性的双光带具有代表性的光带不居中、偏里口，光带宽27mm，距里口14mm，距外口30mm。 (6)动态检测情况通过对廊坊站8组道岔打磨前后动检车图形的比照，没有超限报警，横向加速度没有变化，垂向加速度偏差有一定的改善

28、。对岔区打磨前后添乘仪采集的数据进行分析，打磨前后二级垂加和二级水加没有明显的变化。六、两种打磨方式的综合评价作业效率、打磨质量等。(1)作业效率德国L&S公司采用6头打磨车通打的方式，尖轨尖端和心轨尖端未通打的角度40度以上的角度采用手砂轮打磨，未使用仿形打磨机。德国BWG公司采用20头打磨车大机跳打结合小计打磨仿形打磨机和手砂轮打磨的方式，BWG公司的作业效率高于L&S公司。(2)打磨质量从目前对永乐站8组道岔和廊坊站8组道岔的光带调查情况分析，光带效果都不是很理想。从动态检测图上分析，永乐站道岔和廊坊站道岔的垂加偏差有一定程度的改善。从便携式添乘仪的数据分析，两站没有出现超限报警。BWG

29、公司辙叉局部采用小机打磨，辙叉平顺性要高于LS公司采用大机打磨辙叉。(3)打磨控制德国L&S和德国BWG公司所用打磨车均为电脑控制，设定打磨模式后可自动控制打磨。德国L&S公司在禁止打磨和限制打磨区间的起点和终点放置反光标，打磨机自动识别，操作人员无需人工控制磨石升降。德国BWG公司在禁止打磨和限制打磨区间的起点和终点放置指示标，人工控制磨石升降。(4)打磨理念两家打磨团队在打磨时均以控制廓形为首要目标，廓形包括纵向廓形波浪磨耗和横向廓型轨廓，两者均按照相应标准进行控制，偏差控制良好。光带也是衡量轮轨关系的重要指标，但外方认为光带主要取决于车轮和钢轨横向目标廓型的设计，打磨团队在打磨操作时不会

30、人为调整横向目标廓型和公差范围以对打磨后光带进行干预。七、施工组织方案(1)北京高铁工务段施工领导小组成立施工领导小组，负责施工全过程盯控，对施工质量、平安负责并协调现场施工组织。职 责：负责审定施工组织设计、施工技术方案，施工全过程的组织、盯控以及相关单位的配合协调等。(2)北京大型养路机械运用检修段施工领导小组职 责：负责制定施工配合组织措施。(3)北京高铁工务段施工小组施工组织组职 责：负责编制施工组织设计；协调相关单位配合工作；施工过程中的指挥、组织工作；安排每日打磨作业结束后对首列确认车以及运营动车组进行添乘检查，确认打磨后线路状态。技术组职 责：负责提供配线图和综合图等根底线路资料

31、；施工(前、中、后)质量监督、检查；打磨后的质量验收(钢轨廓型、波磨、粗糙度、磨面宽度、切削量)，并负责制定打磨后钢轨状态检测方案。平安组职 责：负责确认施工中起、终点闪光警示标志的安装位置(依据每个天窗点实际施工地段，在施工地段前后200米位置进行设置)，现场指导车间做好施工平安卡控；检查作业后的清场工作。调度组职 责：负责施工方案的编制、上传、下达；在调度所的施工登记、要点、销点、联系工作。现场施工配合组职 责：负责转站控模式下在车站的施工登记、要点、销点等工作；安排打磨车带道人员，配合LS公司BWG公司人员确认打磨地段起、终点位置，与现场作业人员的联系；人员、机具、材料的上下道的清点工作工机具材料表见附件3；道岔大机打磨地段闪光标志的安装；施工全过程的质量盯控、