張冠林 張豪 張震 張寶
摘 要:高速鐵路無砟軌道具有高平順性、高穩(wěn)定性,少維修的結(jié)構特點,文章結(jié)合大西高鐵CRTS I型雙塊式無砟軌道線路精調(diào)實例,通過論述無砟軌道的精調(diào)施工條件、工藝流程、操作要素及相應的工藝標準,制定了一套科學、規(guī)范,可用于現(xiàn)場指導軌道精調(diào)作業(yè)指導規(guī)范。通過精調(diào)施工,大西高鐵的線路軌道狀態(tài)達到了理想的效果,保證了線路的平順性及乘車的舒適性。
關鍵詞:大西高鐵;雙塊式無砟軌道;線路精調(diào);施工工藝
中圖分類號:U213.244 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2018)32-0098-02
Abstract: Ballastless track of high speed railway has the structural characteristics of high smoothness, high stability and little maintenance. This paper combines the fine adjustment example of CRTS I type double block ballastless track line of Datong-Xi'an high speed railway with that of high speed railway. Through discussing the construction conditions, technological process, operation elements and corresponding technological standards of ballastless track fine adjustment, a set of scientific and standard has been worked out, which can be used to guide the operation guidance of track fine adjustment on the spot. Through the fine adjustment construction, the track state of Datong-Xi'an high-speed railway has achieved the ideal effect, thus guaranteeing the smoothness of the line and the ride comfort.
Keywords: Datong-Xi'an high-speed railway; double-block ballastless track; fine line adjustment; construction technology
為確保高速鐵路的高平順性、高速運行、高穩(wěn)定性,CRTS Ⅰ型雙塊式無砟軌道要求鋼軌在空間上具有高度平緩的線形特征和嚴格準確的幾何形位[1]。無砟軌道精調(diào)是通過綜合分析軌道測量數(shù)據(jù)并制定精調(diào)方案,從而對軌道的高程、平面進行精準調(diào)整,以滿足動車平穩(wěn)性和舒適性運行要求。軌道精調(diào)質(zhì)量直接決定了列車高速運行時的穩(wěn)定性,甚至影響行車的安全,逐漸引起了鐵路部門的高度重視。
1 軌道靜態(tài)精調(diào)階段施工工藝
1.1 精調(diào)準備工作
高速鐵路無砟軌道精調(diào)是一項龐大的系統(tǒng)工程,根據(jù)施工工序的前后順序可分為精調(diào)調(diào)整階段和動態(tài)調(diào)整階段[2]。靜態(tài)調(diào)整后線路幾何狀況滿足相關技術標準后才可進行動態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試試驗。具體準備工作包括:(1)軌道精調(diào)應在應力放散、鎖定形成無縫線路,焊接接頭打磨完成后開始,從而保證線路軌道初始狀態(tài)的穩(wěn)定性;(2)完成CP Ⅲ控制網(wǎng)復測、線路設計曲線要素核實,確保設計資料的準確、完善;(3)逐一進行扣件系統(tǒng)清理、檢查和軌枕編號現(xiàn)場標記,軌枕編號由“大寫英文字母S或X+貫通里程公里數(shù)+百米數(shù)+百米內(nèi)軌枕個數(shù)”8位組成,如S1985101,即上行198公里第5百米處第101根軌枕。無砟軌道的每根軌枕都按以上標注標準進行統(tǒng)一標注,作為采集數(shù)據(jù)、現(xiàn)場標識和扣件更換的依據(jù),搭建大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)信息庫;(4)精調(diào)工機具及精測精密儀器準備到位,精測儀器的校準、試用,確保軌道數(shù)據(jù)采集精度。無砟軌道精測儀器包括:安伯格軌檢小車、電子全站儀、電子道尺等。
1.2 軌道精測數(shù)據(jù)采集
軌道精測數(shù)據(jù)采集采用安伯格軌檢小車和全站儀進行,每次精測前應利用電子道尺對軌檢小車水平和軌距進行校核,確保儀器使用狀態(tài)滿足數(shù)據(jù)采集精度要求。數(shù)據(jù)采集應避免在氣溫變化劇烈、大風、雨雪、能見度低等惡劣氣候條件下進行,宜選擇陰天、無風或夜晚等氣候條件穩(wěn)定的時段進行,測試環(huán)境不良時應實時進行修正。
1.3 精測數(shù)據(jù)處理
(1)首先檢查測量數(shù)據(jù)的完整性和可靠性,分別利用安伯格GRP win、GRP Slab Rep和Rail Ajust軟件進行數(shù)據(jù)精度審核、格式轉(zhuǎn)換和精調(diào)方案處理等操作。(2)精調(diào)方案制定采用“削峰填谷”的原則進行,通過建立線路高程、平面測量折線圖,建立相對平順和變化基準點,力求盡量小的調(diào)整量實現(xiàn)線路的最大平順,從而實現(xiàn)線性的優(yōu)化[3],如圖1所示。(3)導出線路精調(diào)調(diào)整量(左、右軌高低、軌向),編制精調(diào)作業(yè)軌道調(diào)整量統(tǒng)計表,如圖2所示。
1.4 現(xiàn)場精調(diào)施工作業(yè)
現(xiàn)場精調(diào)作業(yè)是線路精調(diào)工藝中最為關鍵的一個環(huán)節(jié),現(xiàn)場施工應秉承“先基準股,后對股;先軌向,后軌距,先高低,后水平”的原則,按照精調(diào)施工作業(yè)單對相應軌枕進行扣件系統(tǒng)更換,從而達到線路精調(diào)的作用,具體施工組織流程及作業(yè)標準如圖3所示。調(diào)整后及時復測調(diào)整區(qū)段的軌道線型,測量方法同第一次精測流程一致。及時分析復測數(shù)據(jù),對平順性不良處所進行再次優(yōu)化,直到軌道平順性符合作業(yè)標準。
2 自主研發(fā)大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)
新建大西高鐵采用CRTS Ⅰ型雙塊式無砟軌道結(jié)構,正線采用WJ-8型軌道扣件系統(tǒng)。為提升大西高鐵的數(shù)字化管理水平和精調(diào)作業(yè)需求,我局自主研發(fā)了大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)了對無砟軌道的基本管理單元——扣件系統(tǒng)“一枕一檔”的數(shù)字化管理,該系統(tǒng)界面如圖4所示。
該扣件系統(tǒng)管理軟件主要依據(jù)WJ-8型扣件系統(tǒng)調(diào)整量與扣件系統(tǒng)情況逐一匹配的技術特點,通過搭建對應邏輯關系和基礎軌枕扣件臺賬,可快捷實現(xiàn)扣件系統(tǒng)的模擬更新和扣件型號的統(tǒng)計功能,大幅提高了施工作業(yè)方案和精調(diào)備料的準確性,同時節(jié)省大量的人力投入。該軟件包括軌枕臺賬、待整修臺賬、整修料單等模塊,可以自動生成精調(diào)施工作業(yè)單和精調(diào)備料單,如圖5所示,大幅提高了施工作業(yè)方案和精調(diào)備料的準確性,節(jié)省大量的人力投入。
3 無砟軌道精調(diào)施工作業(yè)經(jīng)驗小結(jié)
高速鐵路無砟軌道精調(diào)作業(yè)是一項作業(yè)精細化程度極高的系統(tǒng)工程,施工作業(yè)步驟繁多、精調(diào)精度要求極高。根據(jù)大西高鐵試驗段精調(diào)施工經(jīng)驗,為了保證軌道精度,本文總結(jié)了如下一些經(jīng)驗和建議。(1)高速鐵路無砟軌道結(jié)構具有高穩(wěn)定性、維修作業(yè)困難的技術特點,無砟軌道的施工精度是軌道精調(diào)的基礎和源頭,其鋼軌扣件污染、扣件扣壓力等設備問題可直接影響測量數(shù)據(jù)的真實性,對后期的軌道精調(diào)難易程度及精調(diào)效果具有重大影響。(2)軌道精調(diào)需要精確的軌道檢測數(shù)據(jù),需高度重視精調(diào)前軌道的原始設計技術資料、扣件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、CPⅢ控制網(wǎng)資料真實、準確。(3)線路精調(diào)作業(yè)應秉承“嚴檢慎修”的高速鐵路線路維修原則,測量時要隨時關注偏差值,如果存在明顯異常,需重復采集數(shù)據(jù),如依然存在突變,要及時分析原因。(4)做好大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)的使用和后期維護,提升高鐵的數(shù)據(jù)化管理水平,確保管內(nèi)扣件系統(tǒng)一枕一檔的數(shù)據(jù)有效性,為后期的維修作業(yè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
4 結(jié)束語
無砟軌道精調(diào)是一項非常精細的工作,既是鐵路前期建設工程質(zhì)量的集中反映,又是鐵路后期高速、安全運營的基礎和保證。精調(diào)作業(yè)是一個反反復復、不斷優(yōu)化的過程,通過對大西高鐵試驗段線路幾何參數(shù)的不斷優(yōu)化,使線路狀態(tài)到達最佳效果,確保高速列車運行的平穩(wěn)性和舒適度。
參考文獻:
[1]趙國堂.高速鐵路無砟軌道結(jié)構[M].北京:中國鐵道出版社,2006.
[2]李鑫.無砟軌道精調(diào)技術在太中銀鐵路中的應用[J].山西建筑,2012(17):186-188.