普速无砟轨道精调技术探讨.pdf

———文章编号：１００９４５３９（２０１８）０２０１０３０４・线路／路基工程・普速无砟轨道精调技术探讨王晓霞（中铁二十二局集团有限公司北京１００８５５）摘要：本文介绍了一种用轨道静态检测小车测量数据进行普速无砟轨道精调的方法，该方法充分运用了轨道检测小车输出数据表格的计算功能，还介绍了ｅｘｃｅｌ的绳正法数据处理原理，为普速铁路无砟轨道精调提供了一种新思路。关键词：普速无砟轨道精调中图分类号：Ｕ２１３．２＋４４文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－４５３９．２０１８．０２．０２７ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＦｉｎｅＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＯｒｄｉｎａｒｙ－ｓｐｅｅｄＢａｌｌａｓｔｌｅｓｓＴｒａｃｋＷａｎｇＸｉａｏｘｉａ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ”２２ＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＣｏ．１ａｄ．。Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８５５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｋｉｎｄｏｆｆｉｎｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｒｄｉｎａｒｙ－ｓｐｅｅｄｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓｔｒａｃｋ，ｕｓｉｎｇｓｔａｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄａｔａｆｒｏｍｔｒａｃｋｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｔｒｏｌｌｅｙ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｍａｋｅｓｆｕｌｌｕｓｅｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｏｕｔｐｕｔｄａｔａｔａｂｌｅｆｒｏｍｔｒａｃｋｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｔｒｏｌｌｅｙ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｉｔｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｔｒｉｎｇｌｉｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒＥｘｃｅｌ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅａｎｉｄｅａｆｏｒｆｉｎｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｏｒｄｉｎａｒｙ－ｓｐｅｅｄｂａｌｌａｓｆｌｅｓｓｔｒａｃｋ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｒｄｉｎａｒｙ・ｓｐｅｅｃｌ；ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓｔｒａｃｋ；ｆｉｎｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ１前言无砟道床以平顺性好、稳定性好、使用寿命长、耐久性好、维修工作少、能避免飞溅道砟、降低粉尘美化环境等优点，在高铁、地铁和长大隧道内越来越广泛的使用。随着我国高速铁路的快速发展，高速铁路无砟轨道精调技术也１３益成熟，该技术也促进普速无砟轨道技术开始提升。本文探讨在现有的施工技术条件下，如何在保证精调精度的同时提高普速无砟轨道精调的速度，寻求一种快速的精调作业方法。２普速无砟轨道精调现状２．１传统调整方法（绳正法）１１】曲线（包括竖曲线）几何控制点（直缓、缓圆、曲收稿日期：２０１７一１２一１９作者简介：王晓霞（１９７１一），女，高级工程师，主要从事设备工程管理方面的工作。中、圆缓、缓直）作为精调检测验收控制点，曲线的高低和方向用１０ｍ弦，就是５ｍ一个测点；直线用２０ｍ弦，１０ｍ一个测点，检测中点正矢是否超标，控制点之间目视圆顺。曲线５大桩（直缓、缓圆、曲中、圆缓、缓直）对中心线偏移量要求小于２ｃｍ。由于无砟轨道在无砟道床浇筑混凝土过程中已经将线路中心线控制的偏差不大，道床的线路中心线验收标准能满足行车对中心线的要求，在普速铁路无砟轨道精调过程中对线路中心线不做要求。影响行车的主要是线路平顺性，只对线路平顺性进行调整。在直线段，线路工对基准轨每１０ｍ打一个点标记并编号，再用２０ｍ弦对该段线路的高低和轨向正矢进行测量并记录，对高低和方向的正矢超标点采用二分法进行分解，分解到相邻的两个点，一次向外扩散，直到满足验标，计算出各点的纵向和横向调整量。人工对各控制点进行调整，控制点之间的线路人工目视调整保证线路圆顺。非基准轨精调铁道建篱技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１８（０２Ｊ１０３万方数据・线路／路基工程・用道床控制，满足超高和轨距即可。传统方法在使用经纬仪和水准仪测量的时代，大大的降低了测量工作量，减少了测量设备投入，降低了施工成本，提高了工作效率，比较适合有大量熟练技术线路工的工务段日常维护。该技术要靠增加施工遍数来满足新建铁路的精度要求，控制点之间要靠人工目视调整，所用调整配件无法提前预计，给新建线路施工项目物资采购计划和发料带来困难，新建铁路施工单位缺乏熟练技术的线路工也给该技术施工管理带来困难。２．２高速铁路无砟轨道精调方法先进行ＣＰＩｌｌ平面控制网测设，再对每根轨枕进行编号，然后用轨道检测小车进行线路测量，轨道检测小车可以测出钢轨在每一根轨枕中心处的纵向和横向偏差旧ｊ。线路工程师根据测量数据设计调整方案，包括每个扣件位置及钢轨的纵横向调整量、所需各种调整配件的种类和数量，线路工根据调整方案进行调整。高速铁路无砟轨道精调方法在普速无砟轨道的应用虽然设计符合性更高，但大大增加了精调工作量和调整配件的用量，使施工效率较低，成本难以降低。３普速无砟轨道快速精调技术该轨道精调技术是参考了高速铁路无砟轨道精调技术和绳正法整道原理，以满足行车安全性和乘坐舒适度为原则，符合验标要求，尽量减少精调工作量和调整配件的应用，提高线路稳定性的一种施工方法。３．１适用范围适用于有高速铁路精调能力并自有轨道静态检测小车的施工单位，业主要求有ＣＰｌｌＩ平面控制网，线路标准小于等于１２０ｋｍ／ｈ的无砟轨道精调施工。３．２轨道调整工艺流程（见图１）（１）施工准备。ＣＰＩＵ资料交接，测量施工人员培训，设备测量准备。‘（４）超标地段数据处理５｜。将测量小车输出的数据导入ｅｘｃｅｌ表，如表１所示，利用超标显示功能显示超标点。对超标区域进行数据处理有两种处理方法。如表１第一列，给轨枕编号，按轨枕间距输出数据。图１无砟轨道精调工艺流程表１—轨检小车输出的张庄隧道右线５９４５２６０，Ｋｑ２精确数据轨枕里程计平面ｌＯｍ弦高程１０ｍ弦计算右超高偏差／线平面偏差／高程偏轨高程偏差／序号算／ｍｍｍ偏差／ｍｍ差／ｍｍ偏差／ｒａｍ１０８５９５１５．２—２．９—０．７０．Ｏ—１．５—５．Ｏ５．Ｏ１０９５９５１５．８—２．７—０．９Ｏ．０一１．５—５．１５．２ｌｌＯ５９５１６．４—２．４一１．Ｏ０．３一１．３—５．３５．６ｌｌｌ５９５１７．０—２．２—０．９Ｏ．７一１．２—５．６６．３１１２５９５１７．６—２．２一Ｏ．８０．８一１．Ｏ一５．７６．５１１３５９５１８．２—２．Ｏ一０．９Ｏ．８一Ｏ．８—５．６６．４１１４５９５１８．８一１．８一１．Ｏ０．４—０．１—５．６６．０１１５５９５１９．４一１．６一１．１０．０Ｏ．６—５．４５．４１１６５９５２０．Ｏ—１．９—０．９一Ｏ．３１．４—５．Ｏ４．７１１７５９５２０．６—２．１一Ｏ．６—０．８２．１—４．６３．７１１８５９５２１．２—２．１一Ｏ．４一１．５２．５—４．１２．６１１９５９５２１．８—２．１—０．２—２．２２．９—３．８１．６１２０５９５２２．４—２．１Ｏ．Ｏ一２．５３．２—３．６１．０１２１５９５２３．０—２．１Ｏ．２—２．６３．５—３．８１．１１２２５９５２３．６—２．０Ｏ．２—２．７３．５—４．Ｏ１．２‘Ⅲ（２）数据录入３１。将线路设计资料和ｃＰ资①削峰填谷料录入轨检小车检测程序。如表２，对基准轨方向和高程超标的区域附近…（３）现场测量。测量人员按操作规程用轨道８ｍ范围内的峰值和谷值进行修正，利用ｅｘｃｅｌ表格检测小车对欲精调地段进行偏差测量。计算功能，在轨道检测小车输出的表格中插人以下１０４铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１８｛０２）万方数据・线路／路基工程・列：数据处理后平面偏差、平面调整量、数据处理后１０ｍ弦正矢偏差、数据处理后高程偏差、数据处理后高程１０ｍ弦正矢偏差、高程调整量、数据处理后超高偏差如图所示。利用插入列和已有列的逻辑关系再加上调整值计算出插入列调整后１０ｍ弦正矢和调整后超高的值ＭＪ，用ｅｘｃｅｌ表格超限显示功能检测是否超标，调整到不超标为止。表２数据处理后张庄隧道右线５９４５２～６０４９２精确数据数据数据处数据数据处数据右轨调里程处理平面高程脚后平调整理后处理理后高程调整处理整量面偏量／１０ｍ弦后高１０ｍ弦正量／后超（参考正矢偏程偏矢偏差／高偏值）／ｎｌｍⅫｎ差／响差／ｎｌｍ差危蚰ｍｍ差／咖ｍｎ５９５１５．２—２．９０—０．７一１．３一Ｏ．８１３．０—２５９５１５．８—２．７Ｏ一０．９一１．６一Ｏ．６２３．Ｏ一２５９５１６．４—２．４０—１．Ｏ一２．０—０．１２３．Ｏ一３５９５１７．０—２．２Ｏ一０．９—２．０Ｏ．２３３．０—３５９５１７．６—２．２Ｏ—Ｏ．８—２．Ｏ０．４３３．０—３５９５１８．２—２．Ｏ０—０．９—２．００．６３３．０—３５９５１８．８—１．８０一１．Ｏ一２．０１．１２３．Ｏ一３５９５１９．４一１．６Ｏ一１．１—２．Ｏ１．６２３．Ｏ一２５９５２０．０一１．９０—０．９—２．Ｏ２．２２２．６—２５９５２０．６—２．１０—０．６—２．０１．９ｌ２．３一ｌ５９５２１．２—２．１０—０．４—２．０１．５０２．Ｏ—ｌ５９５２１．８—２．１Ｏ—Ｏ．２—２．２１．２Ｏ１．６Ｏ５９５２２．４—２．１０Ｏ．Ｏ一２．５Ｏ．８Ｏ１．０Ｏ５９５２３．０—２．１０Ｏ．２—２．６０．８Ｏ１．１０５９５２３．６—２．Ｏ００．２—２．７Ｏ．７０１．２Ｏ②运用绳正法绳正法是以弦线测量正矢的方法，即用绳正法来检查曲线的圆度，用调整正矢的方法使曲线圆顺。ａ．高程正矢计算原理高程１０‘ｍ弦正矢计算数学模型（见图２）７１黟Ａｉ＞０，ｉ号轨枕高于Ａ（ｉ一９）和Ａ（ｉ＋８）两处轨顶连线中点；ＳｙＡｉ＜Ｏ，ｉ号轨枕低于Ａ（ｉ一９）和Ａ（ｉ＋８）两处轨顶连线中点；ＳｙＡｉ＝０，ｉ号轨枕等于Ａ（ｉ一９）和Ａ（ｉ＋８）两处轨顶连线中点。ｂ．轨向正矢计算原理【８１轨向１０ｍ弦正矢计算数学模型（见图３）建立如图３坐标系，４代表轨枕，后面的数字代表轨枕编号；Ｓ代表正矢值，后面的数字代表轨枕图３轨向１０ＩＴＩ弦正矢计算数学模型示意编号。轨枕间距以６０ｃｍ为例：￥１０毛＝ｚＡｌ一［ｚＡ（ｉ－９）＋孔（ｉ＋８）］／２式中－Ｚ。ｉ代表Ａｉ跟轨枕的轨向偏差；Ｓｌｏｚｉ代表编号为ｉ的轨枕位置的１０ｍ弦轨向正矢。轨向２０ｉｎ弦正矢计算数学模型同高程可以建立轨向２０ｍ弦正矢计算数学模型如下：．ｓ２０ｚｉ＝Ｚ—Ａｉ一［彳Ａ（ｉ１７）＋２Ａ（ｉ＋１７）］／２Ｃ．绳正法具体做法在高程调整（以１０ｍ弦为例），从超标点小里程开始，该点的高程调整为：该点前８个轨枕处的标高和该点后８个轨枕处标高的平均值，即：ＳｌｏｙＡｉ２ｙＡｉ一［ＹＡ（ｉ一９）＋），Ａ（ｉ＋８）］／２直线段ＳｌｏｙＡｉ＝０，即：ＹＡｉ＝［ＹＡ（ｉ－９）＋ＹＡ（ｉ＋８）］／２。由于轨道检Ｎ４，车输出的标高已经是标高偏差（高为负、低为正），竖曲线段和缓和曲线段数据处理已经考虑过正矢，同样可以认为Ｓｌｏｙ。ｉ＝０，即：‘ＹＡｉ＝［ｙＡ（ｉ一９）＋ｙＡ（ｉ＋８）］／２９１利用ｅｘｃｅｌ表格计算功能可以快速计算出调整量。其流程为：导出测量数据表一在表格中插入处理后高程偏差１０ｍ弦列、高程调整量列一编制数据处理宏＿÷运行数据处理宏－÷输出高程调整量表¨０｜。平面偏差１０ｍ、２０ｍ弦的数据处理与高程万方数据・线路／路基工程・调整时需有技术人员指导对钢轨进行调整，首先用道尺量出调整处的轨距和横向水平，并做好记录；松开基准轨调整段的扣件，按照要求调整的方向和高低用道尺控制将基本轨调整到位。无论是曲线地段还是直线地段都应该按照里程前进方向进行测量调整（保证调整方向的一致性）。在进行轨顶面高程调整的同时对调整部分的前后进行空掉板项的检查，发现空掉板应即时进行处理，保证线路几何状态在重力作用下的稳‘定性１３１。（６）轨检小车复测。用轨道检测小车自检，对检测不合格地段再次调整。（７）动检车检测。接受验收单位轨道动态检测列车检查，对检测不合格地段再次调整。４结束语本文为普速铁路无砟轨道精调提供了一种新思路，和传统无砟轨道精调方法相比，简化了测量和人工计算，提高了施工速度；和高速铁路无砟轨道精调方法相比，降低了工作量和工程测量消耗。在我集团黄韩侯张庄隧道精调施工中使用，一遍精调线路优良率达到１００％，对同类施工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