蔣林宏

（南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司，江蘇南京 210012）

0 前言

南京作為國(guó)內(nèi)第?6?個(gè)開通地鐵的城市，從2005?年?1?號(hào)線?22?km?單線運(yùn)營(yíng)到?2017?年底?356?km的9線線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，經(jīng)歷了一個(gè)地鐵快速發(fā)展期。隨著地鐵線網(wǎng)密度的增加，對(duì)地鐵設(shè)備的養(yǎng)護(hù)要求也在逐漸提升。南京地鐵在軌道設(shè)備養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，采用計(jì)劃修與狀態(tài)修相結(jié)合的形式，其中，動(dòng)態(tài)軌檢車的運(yùn)用在狀態(tài)修中發(fā)揮著不可替代的作用。自?2007?年第一臺(tái)動(dòng)態(tài)軌檢車投入使用，軌檢系統(tǒng)從?GJ-4?到?GJ-6?型均由中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研制。GJ-6?型軌檢系統(tǒng)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)病害的準(zhǔn)確判斷，避免了正線設(shè)備維護(hù)中由于環(huán)境條件限制、作業(yè)人員能力等因素引起的無(wú)效作業(yè)和有害作業(yè)。

1 GJ-6 型軌檢系統(tǒng)概況

GJ-6?型軌道檢測(cè)系統(tǒng)主要由激光攝像組件、慣性測(cè)量組件、信號(hào)處理組件、數(shù)據(jù)處理組件、里程定位組件5?部分組成。南京地鐵利用?GJ-6?型軌檢車對(duì)各線路每月進(jìn)行?1?次檢測(cè)，速度等級(jí)采用?120～160?km/h?級(jí)別，檢測(cè)項(xiàng)目包括左、右軌向，左、右高低，軌距，水平，三角坑等。安裝有?GJ-6?型軌檢系統(tǒng)的軌檢車如圖?1?所示。

圖1 南京地鐵 GJ-6 型軌檢車

2 軌檢系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 超限病害的精確定位

2.1.1 利用道岔精確定位超限病害

通常進(jìn)行動(dòng)態(tài)軌檢時(shí)，正線道岔開行直股，通過(guò)判斷波形圖中道岔直尖軌、直基本軌、尖軌尖、導(dǎo)曲、岔心等各部位位置（圖2），利用道岔尖軌尖或岔心處檢測(cè)里程與實(shí)際里程的差值，可修正超限病害的檢測(cè)里程。同時(shí)，利用波形圖中道岔各部位（轉(zhuǎn)轍部分、連接部分、轍叉部分）可確定超限病害在道岔中的相對(duì)位置。

2.1.2 利用曲線精確定位超限病害

利用直緩點(diǎn)或緩直點(diǎn)處檢測(cè)里程與實(shí)際里程的差值，可修正超限病害的檢測(cè)里程。同時(shí)，利用波形圖中曲線要素點(diǎn)（直緩點(diǎn)、緩圓點(diǎn)、圓緩點(diǎn)、緩直點(diǎn)）可確定超限病害在曲線中的相對(duì)位置。

2.1.3 利用軌距或水平定位超限病害

對(duì)于高低、軌向等現(xiàn)場(chǎng)不易直接測(cè)量的檢測(cè)項(xiàng)目，可通過(guò)波形圖量取高低、軌向等超限病害與附近軌距或水平最大偏差點(diǎn)的距離來(lái)確定其相對(duì)位置。

2.2 病害整治

2.2.1 道岔病害

（1）直基本軌方向不良整治。以?4?號(hào)線?K21?處上行某道岔為例，如圖?3?所示，道岔轉(zhuǎn)轍部分（即尖軌尖至尖軌跟）軌距實(shí)際遞減與理論遞減偏差較大，主要原因是直基本軌存在一處偏向外口?-8.14?mm?的軌向。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)轍部分軌距量取時(shí)，日常道岔檢查的尖軌中固定位置處軌距不超限，但實(shí)際上尖軌尖至尖軌中、尖軌中至尖軌跟處軌距最大偏差為?-6?mm。整治時(shí)，采用先對(duì)直基本軌線型進(jìn)行整正，再以軌距控制尖軌（曲基本股）軌向的方法，最終使設(shè)備幾何狀態(tài)滿足要求。

（2）曲基本軌方向不良整治。以機(jī)場(chǎng)線?K19?處上行某道岔為例，如圖?4?所示，轉(zhuǎn)轍部分軌距均偏小，最大偏差達(dá)-6.91?mm，主要原因是直尖軌方向不良。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)轍部分軌距都偏小，軌距最大偏差為?-7?mm，與檢測(cè)結(jié)果相符。由于直尖軌與曲基本軌密貼良好、頂鐵靠貼，所以尖軌軌向問(wèn)題主要由曲基本軌引起，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)曲基本軌線型量測(cè)發(fā)現(xiàn)在第二彎折點(diǎn)實(shí)測(cè)正矢為?32?mm，比理論正矢?18?mm多?14?mm，使得整個(gè)直尖軌偏向道心一側(cè)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍部分軌距偏小。在整治時(shí)也發(fā)現(xiàn)，由于曲基本軌第二彎折點(diǎn)附近道岔框架尺寸受通號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)角鋼螺孔位置約束，工務(wù)在彎折曲基本軌進(jìn)行改道時(shí)，無(wú)法向軌道外側(cè)改道，需要更換通號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)角鋼并重新打孔。這說(shuō)明新線道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝前一定要先保證曲基本軌第二彎折點(diǎn)（道岔框架）處尺寸正確，否則運(yùn)營(yíng)時(shí)會(huì)對(duì)道岔維修保養(yǎng)造成很大困難。

圖2 波形圖中道岔形態(tài)

圖3 直基本軌方向病害

圖4 曲基本軌線型病害

（3）直尖軌方向不良整治。以機(jī)場(chǎng)線上行K19+500?處某道岔為例，如圖?5?所示，轉(zhuǎn)轍部分軌距均偏小，最大偏差達(dá)-7.68?mm，主要原因是直尖軌方向不良。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)轍部分軌距都偏小，軌距最大偏差為?-9?mm，由于頂鐵與尖軌之間存在離縫，故動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)時(shí)軌距偏差不一致，直尖軌軌向問(wèn)題主要由尖軌線型不良引起?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)直尖軌線型測(cè)量發(fā)現(xiàn)，尖軌向道心一側(cè)凸起，線型最大偏差達(dá)?7?mm。在整治時(shí)主要通過(guò)對(duì)直尖軌彎軌，恢復(fù)其線型進(jìn)行整治。

2.2.2 曲線病害

（1）緩和曲線三角坑整治。3?號(hào)線上行某處檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)三角坑四級(jí)超限，通過(guò)波形圖分析，主要原因是曲上股和曲下股不同位置出現(xiàn)的高低超限，其中曲下股最大高低超限達(dá)?-13.72?mm，且近?2?個(gè)月此高低超限增大了?9?mm。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，此病害地段為聯(lián)絡(luò)通道集水井處，軌枕剝離及道床脫空（圖6）較為嚴(yán)重，在卸下扣件后軌下空隙達(dá)?15?mm。軌道專業(yè)臨時(shí)整治時(shí)，采用軌下調(diào)高墊板消滅高低超限，并通過(guò)控制緩和曲線內(nèi)水平變化率（≤2‰）消滅三角坑超限；后期結(jié)構(gòu)專業(yè)對(duì)該道床脫空處注漿，進(jìn)行永久整治。聯(lián)絡(luò)通道、集水井處由于施工工藝等原因，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中易出現(xiàn)道床整體下沉、道床脫空等病害，新線介入時(shí)一定要保證道床澆筑前基底干凈、整潔，符合澆筑條件；既有線運(yùn)營(yíng)時(shí)對(duì)該處的軌枕剝離、道床脫空等病害應(yīng)高度重視。

（2）圓曲線軌向整治。通過(guò)對(duì)軌向超限報(bào)表及波形圖的分析發(fā)現(xiàn)，圓曲線內(nèi)軌向超限病害半波長(zhǎng)從?2?～10?m?不等，而正線圓曲線正矢點(diǎn)設(shè)置為每?10?m?一處。在圓曲線病害整治時(shí)，對(duì)于曲線范圍內(nèi)較長(zhǎng)區(qū)段出現(xiàn)軌向超限病害應(yīng)通過(guò)簡(jiǎn)易撥道法、繩正法等計(jì)算進(jìn)行整治；對(duì)于局部軌向超限，可采用?10?m?或?20?m?弦長(zhǎng)，每隔?1?m?量取圓曲線上的正矢值，從而精確查找和消滅現(xiàn)場(chǎng)病害。

圖5 直尖軌線型病害

圖6 曲下股道床脫空

2.2.3 碎石道床病害

（1）以半波長(zhǎng)為弦長(zhǎng)進(jìn)行局部高低整治。以寧天城際線上行某碎石軟硬結(jié)合部為例，如圖7所示，存在一處峰值為16.5?mm的局部高低超限。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查采用圖中半波長(zhǎng)10.75?m為弦長(zhǎng)精確查找病害，實(shí)際量取最大高低為19?mm，峰值出現(xiàn)在軟硬結(jié)合部的碎石與整體道床連續(xù)幾塊枕處。整治時(shí)采用對(duì)高低峰值左側(cè)碎石道床進(jìn)行起道和整體道床地段進(jìn)行軌下墊板作業(yè)相結(jié)合的方法，通過(guò)對(duì)高低超限前后軌面順坡，消滅該處高低三級(jí)超限。

（2）以連續(xù)波長(zhǎng)為弦長(zhǎng)進(jìn)行長(zhǎng)區(qū)段高低整治。以寧天城際線下行某碎石軟硬結(jié)合部為例，如圖?8?所示，通過(guò)波形圖可以看到在一較長(zhǎng)區(qū)段交替出現(xiàn)峰（谷）值為-9.71～15.71?mm?的高低超限病害。現(xiàn)場(chǎng)對(duì)圖中?33.25?m?區(qū)段的連續(xù)波進(jìn)行精確查找，并對(duì)碎石道床區(qū)段進(jìn)行起道，對(duì)整體道床進(jìn)行墊板作業(yè)予以整治。

圖7 局部高低病害

圖8 長(zhǎng)區(qū)段高低病害

3 結(jié)語(yǔ)

文章結(jié)合?GJ-6?型軌檢系統(tǒng)原理，充分利用軌檢數(shù)據(jù)指導(dǎo)軌道設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備更全面、細(xì)致的檢查，避免了人工進(jìn)行線路、道岔等設(shè)備檢查時(shí)只在固定位置檢查的弊端，彌補(bǔ)了利用軌檢小車檢查時(shí)無(wú)法查出空吊、離縫等不足，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備更科學(xué)、有效的維修。

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