符立強(qiáng)，秦懷兵

(朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司，河北 肅寧 062350)

朔黃鐵路重載綜合檢測(cè)車周期性地對(duì)軌道、接觸網(wǎng)、通信信號(hào)等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)，為各專業(yè)設(shè)備提供檢測(cè)數(shù)據(jù)作為狀態(tài)修依據(jù)，提升了重載鐵路的維護(hù)管理水平[1-2]。按照鐵路相關(guān)規(guī)定要求，各檢測(cè)系統(tǒng)需要定期進(jìn)行標(biāo)定，每次上線檢測(cè)前需進(jìn)行功能檢查驗(yàn)證。為此，朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司按照國家標(biāo)準(zhǔn)和鐵路行業(yè)相關(guān)技術(shù)文件，建成了國內(nèi)首條重載綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線，對(duì)重載綜合檢測(cè)車6個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定和低速動(dòng)態(tài)標(biāo)定，并進(jìn)行功能性和精度性驗(yàn)證，確保各檢測(cè)系統(tǒng)功能完善和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。

1 重載綜合檢測(cè)車運(yùn)用情況

朔黃鐵路自開通以來，運(yùn)量持續(xù)增長(zhǎng)，2017年運(yùn)量突破3億t。隨著列車運(yùn)行密度增大，軸重增加，鐵路基礎(chǔ)設(shè)施病害也會(huì)相應(yīng)增多，而重載鐵路大運(yùn)量、大密度的運(yùn)輸留給基礎(chǔ)設(shè)施檢修的時(shí)間十分有限，運(yùn)輸與維修的矛盾凸顯。為全面、及時(shí)、準(zhǔn)確掌握基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)和設(shè)備質(zhì)量變化的客觀規(guī)律，實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)設(shè)備質(zhì)量，準(zhǔn)確進(jìn)行設(shè)備安全評(píng)估，變革檢修模式，朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司聯(lián)合中、美、英、德等國內(nèi)外鐵路檢測(cè)主流技術(shù)供應(yīng)商和科研院所，歷時(shí)4年成功研發(fā)出世界首列重載綜合檢測(cè)車，于2014年1月正式上線檢測(cè)應(yīng)用。

重載綜合檢測(cè)車最高檢測(cè)速度為80 km/h，滿足重載鐵路等速檢測(cè)的要求，集成了路基道床、軌道、鋼軌超聲波探傷和接觸網(wǎng)、信號(hào)動(dòng)態(tài)、無線通信場(chǎng)強(qiáng)、地面紅外軸溫探測(cè)站檢測(cè)等7大檢測(cè)系統(tǒng)[1]，通過1次檢測(cè)能夠?qū)θ胯F路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行病害查找和安全狀態(tài)評(píng)定。檢測(cè)運(yùn)行計(jì)劃納入運(yùn)行圖，每月上線檢測(cè)1次，根據(jù)各專業(yè)不同檢測(cè)周期開啟不同檢測(cè)設(shè)備：鋼軌探傷每月3次(含探傷車每月單獨(dú)檢測(cè)2次)；軌道、路基道床、接觸網(wǎng)、信號(hào)、紅外軸溫檢測(cè)每月1次；無線通信場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)每季度1次；建筑限界每年檢測(cè)1次。

重載綜合檢測(cè)車應(yīng)用4年來，在保證運(yùn)輸安全、提升基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量、提高運(yùn)輸效率和通過能力方面發(fā)揮了不可替代的作用，取得明顯成效。

2 綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線建設(shè)

按照中國鐵路總公司有關(guān)文件規(guī)定[3-4]，每年必須對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，檢測(cè)系統(tǒng)維修后也需要進(jìn)行臨時(shí)標(biāo)定，標(biāo)定試驗(yàn)需要建設(shè)專用標(biāo)定線。國內(nèi)各鐵路局軌道、接觸網(wǎng)、電務(wù)等各類型檢測(cè)車歸屬不同單位管理，標(biāo)定線分別建設(shè)，所以尚未建設(shè)綜合標(biāo)定線。為滿足綜合標(biāo)定需求，朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司于2016年3月建成國內(nèi)首條重載綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線。

2.1 標(biāo)定試驗(yàn)線位置選擇

圖1 綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線及檢測(cè)車庫

綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線建在綜合檢測(cè)車出庫走行線上(見圖1)，有3大優(yōu)勢(shì)：①綜合檢測(cè)車每次上線檢測(cè)前牽引出庫，可以同時(shí)進(jìn)行低速動(dòng)態(tài)標(biāo)定，無需轉(zhuǎn)線作業(yè)；②年度標(biāo)定、更換檢測(cè)設(shè)備配件、更新系統(tǒng)后，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)或復(fù)核，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，而標(biāo)定線毗鄰綜合檢測(cè)車庫便于標(biāo)定作業(yè)；③便于對(duì)綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線維護(hù)保養(yǎng)。

2.2 各標(biāo)定段的設(shè)置

綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線全長(zhǎng)90 m，包含軌道幾何檢測(cè)標(biāo)定段、路基道床檢測(cè)標(biāo)定段、鋼軌斷面磨耗檢測(cè)標(biāo)定段、鋼軌探傷檢測(cè)標(biāo)定段、信號(hào)檢測(cè)標(biāo)定段、建筑限界模擬侵限試驗(yàn)物、里程定位電子標(biāo)簽等。

2.2.1 軌道幾何檢測(cè)標(biāo)定段

軌道幾何檢測(cè)標(biāo)定段長(zhǎng)度26.4 m，平直線路，鋼軌外形狀態(tài)良好。標(biāo)定項(xiàng)目主要是軌距、水平。同時(shí)在該標(biāo)定段設(shè)置模擬扣件缺陷5處、模擬軌面掉塊、擦傷5處，對(duì)巡檢系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。

2.2.2 鋼軌斷面磨耗檢測(cè)標(biāo)定段

標(biāo)定軌為75 kg/m鋼軌，對(duì)股設(shè)置，分別用于左右兩側(cè)激光攝像機(jī)的標(biāo)定。配軌方案見表1，標(biāo)定段設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖3 鋼軌探傷標(biāo)定段傷損分布(長(zhǎng)度單位：mm)

序號(hào)左接頭磨耗/mm中部磨耗/mm右接頭磨耗/mm鋼軌長(zhǎng)度/m數(shù)量/根股別10124.51左246812.51左310141025.01左486412.51左52104.51左60124.51右746812.51右810141025.01右986412.51右102104.51右

圖2 鋼軌斷面磨耗檢測(cè)標(biāo)定段設(shè)計(jì)示意

2.2.3 鋼軌探傷檢測(cè)標(biāo)定段

鋼軌探傷檢測(cè)標(biāo)定段全長(zhǎng)65.9 m，由2對(duì)長(zhǎng)度為25.0 m的60 kg/m、2對(duì)長(zhǎng)度為12.5 m的75 kg/m傷損軌和異型軌組成，對(duì)鋼軌探傷系統(tǒng)各個(gè)通道的靈敏度進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。同段鋪設(shè)60 kg/m和75 kg/m鋼軌屬國內(nèi)首創(chuàng)。

標(biāo)定傷損軌包含軌頭、螺孔、軌底不同大小和角度的模擬傷損[5]。傷損分布及模擬傷損如圖3、圖4所示。其中：J為軌頭內(nèi)側(cè)平底孔，φ5 mm，深35 mm；D為 軌頭外側(cè)平底孔，φ5 mm，深35 mm；K為軌頭內(nèi)側(cè)平底孔，φ5 mm，深20 mm；C為軌頭外側(cè)平底孔，φ5 mm，深20 mm；H為軌頭內(nèi)側(cè)平底孔，φ5 mm，深37 mm，與軌頭橫截面成-107.5°/20°；I為軌頭內(nèi)側(cè)平底孔，φ5 mm，深37 mm，與軌頭橫截面成+17.5°/20°；E為軌頭內(nèi)側(cè)平底孔，φ5 mm，深55 mm；M為軌頭下顎裂紋當(dāng)量，R5 mm；N為軌底月牙傷當(dāng)量，R8 mm；A為 一孔向軌端方向下斜裂紋，長(zhǎng)15 mm；L為二孔向一孔方向上斜裂紋，長(zhǎng)8 mm；G為三孔向二孔方向下斜裂紋，長(zhǎng)8 mm；F為三孔向二孔方向下斜裂紋，長(zhǎng)8 mm；B為二孔向一孔方向上斜裂紋，長(zhǎng)8 mm；O為一孔向二孔方向水平裂紋，長(zhǎng)10 mm。

2.2.4 路基道床檢測(cè)標(biāo)定段

圖4 鋼軌探傷標(biāo)定段模擬傷損(長(zhǎng)度單位：mm)

圖5 道床臟污試驗(yàn)?zāi)Ｐ?單位：m)

路基道床檢測(cè)標(biāo)定段標(biāo)定項(xiàng)目有道床臟污指數(shù)、道砟陷槽、雷達(dá)天線穩(wěn)定性。標(biāo)定段全長(zhǎng)41.57 m，其中包含道床臟污試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃屠走_(dá)天線標(biāo)定鋼板。道床臟污試驗(yàn)?zāi)Ｐ?見圖5)長(zhǎng)24.42 m，分別設(shè)上行臟污道床、下行臟污道床和道砟陷槽，上、下行臟污道床各設(shè)5個(gè)臟污等級(jí)，道床中部較清潔，兩側(cè)臟污率較高。嚴(yán)格按照鐵運(yùn)[2006]146號(hào)《鐵路線路修理規(guī)則》對(duì)道床臟污率評(píng)級(jí)的要求[3]，將道床臟污率的研究成果——道砟和臟污介質(zhì)的組分、粒徑級(jí)配及質(zhì)量配合比這3項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)應(yīng)用于標(biāo)定線建設(shè)[6]，可以進(jìn)行道床臟污標(biāo)定和路基病害標(biāo)定。雷達(dá)天線標(biāo)定鋼板采用3塊鋼板平鋪于軌枕上，用來標(biāo)定探地雷達(dá)天線的穩(wěn)定性。

2.2.5 信號(hào)檢測(cè)標(biāo)定段

信號(hào)檢測(cè)標(biāo)定段(見圖6)含電源引接線4根、軌端接續(xù)線12根、補(bǔ)償電容8個(gè)、軌端絕緣4組。①電源引接線：1.4 m 2根、1.6 m 2根；②補(bǔ)償電容：37 μF 2個(gè)、40 μF 2個(gè)、45 μF 2個(gè)、50 μF 2個(gè)；③軌端絕緣：50 kg/m 2組,60 kg/m 2組[7]。標(biāo)定項(xiàng)目主要有軌道電路、補(bǔ)償電容、不平衡電流[8]。

圖6 信號(hào)檢測(cè)標(biāo)定段

2.2.6 建筑限界模擬侵限試驗(yàn)物

設(shè)置0.5 m×0.5 m×1.0 m的模擬標(biāo)志物置于線路一側(cè)，距離線路中心線1.76 m，對(duì)建筑限界檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和對(duì)比驗(yàn)證。

2.2.7 里程定位電子標(biāo)簽

里程定位電子標(biāo)簽安裝于標(biāo)定線南側(cè)接觸網(wǎng)桿上，距軌面高度2.2 m，對(duì)里程定位系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和試驗(yàn)。

3 綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線創(chuàng)新點(diǎn)

1)功能綜合。充分發(fā)揮朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司實(shí)行專業(yè)綜合管理的優(yōu)勢(shì)，摒棄“一個(gè)功能一條標(biāo)定線”的思路，統(tǒng)籌考慮、綜合利用檢測(cè)車走行線的有限資源，滿足6個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)標(biāo)定需要。

2)為國內(nèi)首次鋪設(shè)的道床臟污率標(biāo)定段。由此形成的成果《一種鐵路運(yùn)煤專線道床臟污率標(biāo)定試驗(yàn)線建設(shè)方法》已申報(bào)發(fā)明專利。

3)探傷檢測(cè)標(biāo)定段同時(shí)鋪設(shè)60 kg/m和75 kg/m鋼軌。

4)信號(hào)檢測(cè)標(biāo)定段結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，增加了補(bǔ)償電容檢測(cè)子系統(tǒng)標(biāo)定，改進(jìn)了不平衡電流檢測(cè)子系統(tǒng)標(biāo)定。利用整備場(chǎng)軌道環(huán)線發(fā)碼區(qū)段進(jìn)行軌道電路檢測(cè)子系統(tǒng)標(biāo)定，在國內(nèi)尚屬首次。

4 結(jié)語

綜合檢測(cè)標(biāo)定試驗(yàn)線的建成實(shí)現(xiàn)了朔黃鐵路重載綜合檢測(cè)車多專業(yè)自主標(biāo)定，該標(biāo)定試驗(yàn)線為國內(nèi)首創(chuàng)，設(shè)計(jì)思路精巧，建設(shè)方案合理，具有獨(dú)創(chuàng)性和領(lǐng)先性。建成2年來，用于年度標(biāo)定和上線前功能驗(yàn)證，發(fā)揮了不可替代的作用。