張忠浩

摘 要：有砟軌道由于鋪設(shè)簡便、造價低廉、易于維修，在高速鐵路中廣泛應(yīng)用。有砟軌道在列車和環(huán)境荷載作用下，散體道床的劣化導致軌道幾何難于保持，形成軌道不平順，研究軌道質(zhì)量狀態(tài)的發(fā)展規(guī)律對指導線路維修具有重要意義。

關(guān)鍵詞：有砟軌道；軌道質(zhì)量狀態(tài)；線路維修工作

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.080

0 引言

本文通過研究青榮城際鐵路開通兩年來的動態(tài)質(zhì)量變化情況，從而探索其運營初期的軌道質(zhì)量狀態(tài)變化規(guī)律，進而對今后的線路維修工作提出合理建議。

1 線路概況

青榮城際鐵路縱貫山東半島，連通青島、煙臺、威海等地市及港口，2014年12月28日開通了濟南、煙臺、威海、榮成方向，青島方向暫未開通。青榮城際鐵路正線線路長度277公里，以有砟軌道為主，一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路，設(shè)計行車速度為250km/h，最小曲線半徑一般為 4000m。全線共設(shè)橋梁166座，橋長合計153公里，占線路全長的55%。

2 研究方法

自2015年1月開始，綜合檢測列車每月對青榮城際的軌道質(zhì)量狀態(tài)進行動態(tài)檢測，累計檢測線路47次，剔除雨水干擾及檢測設(shè)備，有效檢測次數(shù)39次，動態(tài)檢測數(shù)據(jù)包含了軌道動態(tài)質(zhì)量狀態(tài)的各項參數(shù)，通過分析可以實現(xiàn)軌道質(zhì)量狀態(tài)的整體評價、發(fā)展趨勢預(yù)測以及預(yù)警等功能。本文主要通過對某段線路開通以來所有檢測數(shù)據(jù)的各單項TQI指數(shù)和 TQI 均值情況進行分析和評價，研究其維修周期內(nèi)軌道質(zhì)量狀態(tài)的發(fā)展規(guī)律，從而探索青榮城際有砟軌道運營初期軌道質(zhì)量狀態(tài)的一般發(fā)展規(guī)律。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 選取研究對象

選取2015年1月至2016年11月期間綜合檢測列車對青榮城際上下行K40+000-K44+000的動檢數(shù)據(jù)進行分析。該段有砟軌道全部位于特大橋上，人工作業(yè)不便，期間經(jīng)歷過一次線路大機維修，用來研究其維修周期內(nèi)的軌道質(zhì)量狀態(tài)非常具有代表性。

3.2 TQI在軌道運營過程中的發(fā)展趨勢

TQI是反映區(qū)段軌道質(zhì)量的重要指標，將該區(qū)段（8KM）線路的有效檢測數(shù)據(jù)，按月取兩次檢測的TQI平均值，從而探尋軌道狀態(tài)的發(fā)展規(guī)律。如圖1所示，通過折線圖可以很直觀的看出2015年1月-2016年11月TQI均值一直是呈線性增長的，增長率平均為0.0829 /月，軌道質(zhì)量持續(xù)下滑。轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在2015年12月，由于該段線路在月初時經(jīng)過一次線路大機維修，當月TQI均值陡然下降，改善量為1.59，軌道質(zhì)量顯著提升。此后TQI均值再次呈線性增長，增長率平均為0.1000 /月，軌道質(zhì)量狀態(tài)再次持續(xù)劣化。分析可知，由于有砟軌道在列車重復(fù)荷載的作用下，軌道質(zhì)量狀態(tài)隨著時間的發(fā)展而逐漸劣化，當軌道狀態(tài)劣化到一定程度時，通過工務(wù)部門的綜合維修，此時軌道狀態(tài)又會恢復(fù)到一個新的水平，周而復(fù)始。

3.3 各單項TQI指數(shù)在軌道運營過程中的發(fā)展趨勢

按月統(tǒng)計該區(qū)段高低、 軌向、 軌距、 水平和三角坑五個單項的TQI指數(shù)來研究其對軌道整體質(zhì)量狀態(tài)的影響及各自的發(fā)展規(guī)律。

通過圖2可以看出，高低TQI指數(shù)與整體的TQI均值變化趨勢非常相似，2015年1月-2015年11月TQI均值一直是呈線性增長的，增長率平均為 0.0631/月，大機維修后高低TQI指數(shù)減低了1.09，此后TQI指數(shù)再次持續(xù)增長，增長率平均為 0.0592/月；軌向TQI指數(shù)隨時間的變化較緩慢，大機維修前，增長率為0.0139/月，大機維修后，軌向TQI指數(shù)降低了0.01，大機維修效果不明顯，此后的增長率為0.0125/月。通過圖3可以看出，軌距TQI指數(shù)一直保持在0.4左右，且與是否經(jīng)歷線路大機維修沒有直接聯(lián)系；水平TQI指數(shù)在大機維修前緩慢增長，增長率為0.0052/月，后3個月TQI指數(shù)穩(wěn)定在0.55左右，大機維修后TQI指數(shù)降低了0.2，有所改善，此后增長率為0.013，最后4個月TQI指數(shù)穩(wěn)定在0.50左右。三角坑TQI指數(shù)的發(fā)展趨勢與水平基本一致，不再贅述。分析可知，青榮城際開通初期的11個月間，橋上有砟軌道質(zhì)量狀態(tài)隨時間持續(xù)劣化，高低是其首要影響因素，其次是軌向，再次是水平，如圖4所示。大機維修后的11個月間，軌道質(zhì)量狀態(tài)劣化速率加快，高低是其首要影響因素，其次是三角坑，再次是水平，如圖5所示。大機維修能顯著改善軌道的質(zhì)量狀態(tài)，提升最大的單項是高低，其次是水平，再次是三角坑，如圖6所示。大機維修8個月后，軌向、水平、三角坑變化緩慢，TQI指數(shù)趨于穩(wěn)定，高低質(zhì)量仍持續(xù)劣化。

4 如何安排線路維修

4.1 線路維修的主要手段

對線路進行綜合維修能有效改善軌道整體的狀態(tài)質(zhì)量，目前青榮城際進行綜合維修主要作業(yè)手段是利用大型養(yǎng)路機械，因此合理安排線路大機維修對提升軌道整體的質(zhì)量至關(guān)重要。

4.2 大機維修區(qū)段的選取

通過對大機維修對各項目改善情況的研究，大機維修主要改善的是高低。因此，應(yīng)首先利用近期動檢車數(shù)據(jù)篩選出TQI大值區(qū)段，再進一步篩選高低單項TQI大值區(qū)段，綜合考慮，確定大機綜合維修區(qū)段。以目前青榮城際的實際情況建議：線路TQI均值超過4.4，高低TQI超過1.6才考慮大機維修，TQI均值超過4.6，高低TQI超過1.8優(yōu)先安排。另外，還要考慮大機作業(yè)的連續(xù)性，減少插機次數(shù)，應(yīng)選取連續(xù)的TQI大值區(qū)段，狀態(tài)不良地段較短時，不建議進行大機綜合維修。

4.3 大機維修周期的探討

基于之前對軌道劣化率的研究，在單純利用線路大機進行綜合維修的情況下，要達到青榮城際正線平均TQI值3.8以內(nèi)的目標，大機維修的合理周期約為16-18個月。

4.4 其他綜合維修手段

大機搗固次數(shù)過多會影響線路標高、導致線路缺砟、浪費人物力，況且大機數(shù)量滿足不了這種周期要求。因此段及車間必須加強對軌道質(zhì)量狀態(tài)的分析，大機作業(yè)之外，合理制定月度檢查維修計劃，用人工集中作業(yè)手段進行有計劃、有重點的綜合整修。

5 結(jié)論

（1）有砟軌道質(zhì)量狀態(tài)隨時間的發(fā)展逐漸劣化，大機維修能顯著改善軌道質(zhì)量狀態(tài)，大機之后，再次呈線性增長趨勢。

（2）高低TQI指數(shù)隨時間的發(fā)展規(guī)律與軌道整體TQI均值的發(fā)展規(guī)律非常相近，高低劣化是導致軌道整體狀態(tài)質(zhì)量劣化的主要因素，軌距在較長時間內(nèi)一直保持穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）通過線路大機作業(yè)前后對比，5個單項指數(shù)中改善最明顯的是高低，其次是水平。大機維修后，劣化最快的是高低，其次是三角坑。大機維修后9個月除高低持續(xù)劣化以外，其余4個單項指數(shù)較小，趨于穩(wěn)定。

（4）因高低是影響軌道整體質(zhì)量狀態(tài)的首要因素，而利用線路大機進行綜合維修時，對高低質(zhì)量指數(shù)的改善是最明顯的，因此選取大機作業(yè)地段時，TQI均值不應(yīng)作為唯一指標，高低單項的TQI指數(shù)

也很重要，此外，還要考慮大機作業(yè)區(qū)段的連續(xù)性。

（5）線路大機維修是綜合維修的主要手段，但是以目前青榮城際的大機作業(yè)水平和軌道質(zhì)量狀態(tài)變化規(guī)律，依靠其保持軌道質(zhì)量狀態(tài)的周期約為16-18個月，因各種因素的限制，很難滿足要求。因此，在維修工作中，段及車間要加強軌道質(zhì)量狀態(tài)分析，科學的安排大機維修，合理的安排人工搗固整修，從而提高軌道質(zhì)量狀態(tài)。

參考文獻：

[1]翟胡超，王超，王萬錦.軌道質(zhì)量指數(shù)及其在線路維修中的應(yīng)用[B] .鐵道技術(shù)監(jiān)督，2016（01）：0019-04.

[2]任守安.基于軌道質(zhì)量狀態(tài)的高鐵軌道維修周期預(yù)測[A].呼和浩特鐵路局集寧工務(wù)段，2015.