軌道平整度的檢測方法與流程

文檔序號：11938654閱讀：2822來源：國知局

本發(fā)明涉及軌道故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及軌道平整度的檢測方法。

背景技術(shù)：
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從運輸高速、安全角度出發(fā)，日本、意大利、法國、德國、美國分別研制了適用于高速線路的綜合安全檢測車。檢測從過去的單一項目檢測發(fā)展為多用途、多項目、多任務(wù)的檢測，為軌道基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)檢測、控制、維護打下了基礎(chǔ)，也為軌道高速、安全運輸提供了有力保障。

East i是日本完全利用其國內(nèi)的技術(shù)開發(fā)的綜合檢測列車，由7輛車組成，可以檢測軌道幾何參數(shù)、接觸網(wǎng)、通信信號、輪軌作用力、環(huán)境噪聲等內(nèi)容，最高檢測速度可達275Km/h，各檢測系統(tǒng)各自獨立完成檢測工作，整個檢測列車在速度、時間和里程位置上保持同步。德國“阿基米德號”是繼日本鐵路以外僅有的綜合檢測列車。“阿基米德”高速檢測列車檢測速度達到220公里/小時。據(jù)稱，已具備在任何時候以220公里/小時運行速度，檢測119個不同參數(shù)的能力，能檢測軌道幾何參數(shù)、鋼軌斷面、鋼軌波浪磨耗、接觸網(wǎng)及受流狀態(tài)、通信和信號、車體和軸箱加速度、輪軌作用力等。MGV是專為法國高速鐵路研制的綜合檢測列車，檢測速度設(shè)計為320km/h，檢測線路的總長為2×1800km，檢測周期預計為兩周一次，設(shè)計目標是在列車正常運行條件下采集各基礎(chǔ)設(shè)施參數(shù)。

伴隨線路檢測技術(shù)的發(fā)展，軌道狀態(tài)檢測手段由以往單純的手工靜態(tài)檢查，發(fā)展成當今依靠激光、陀螺、攝像、電子、計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)產(chǎn)品實現(xiàn)的軌道動態(tài)檢測，真實再現(xiàn)輪軌作用下的軌道實際狀態(tài)，在配備齊全的鐵路軌道機械化設(shè)備情況下，實現(xiàn)軌道狀態(tài)養(yǎng)修分開、管修分開、天窗修、狀態(tài)修、針對性維修變成現(xiàn)實。

伴隨鐵路高速重載運輸?shù)牟粩喟l(fā)展，世界各國不僅重視高技術(shù)、高科技產(chǎn)品在鐵路方面的應(yīng)用,更加高度重視成熟先進的管理技術(shù)與管理方法的應(yīng)用和借鑒。在鐵路硬件設(shè)施趨于完善的情況下,相應(yīng)配套的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施軟件將是實現(xiàn)鐵路安全運輸?shù)闹匾Ｕ?，其軟件部分包括軌道管理體制，軌道養(yǎng)修模式和養(yǎng)修手段,軌道狀態(tài)檢測手段，軌道狀態(tài)管理、評價標準，安全標準的確立，以及其他管理技術(shù)的補充與完善等等。

軌道不平順是指：軌道幾何形狀、尺寸和空間位置的偏差；直線軌道不平、不直，對中心線位置和軌道高度、寬度正確尺寸的偏離；曲線軌道不圓順，偏離曲線中心線位置，偏離曲率、超高、軌距的正確數(shù)值，偏離順坡變化尺寸等軌道幾何偏差。

軌道是由泥土、巖石、鋼材、木材、混凝土等多種材料組成的，它有別于房屋、橋梁等建筑物，是一種較為松散的建筑結(jié)構(gòu)形式。在列車和各種外力作用下，容許存在一定的彈性和塑性變形。在使用過程中軌道結(jié)構(gòu)的狀態(tài)不斷變化，產(chǎn)生各種軌道不平順。伴隨列車的不間斷運行，軌道不平順不可避免。

列車車輪在軌道上周而復始的作用，其輪軌作用力使軌道不平順不斷發(fā)生、發(fā)展惡化。各種軌道不平順對列車運行平穩(wěn)性、乘坐舒適性、運行安全性、輪軌作用力、車輛和軌道部件的使用壽命、軌道狀態(tài)的惡化速度均有較大影響。軌道不平順的變化也會造成列車車輛運行部件的傷損加劇和使用壽命的減少，嚴重的軌道不平順會引起列車顛覆或脫軌。軌道狀態(tài)與列車運行的相互作用關(guān)系，直接關(guān)系鐵路運輸安全效益，所以必須高度重視。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、操作方便、加工效率高且質(zhì)量穩(wěn)定的軌道平整度的檢測方法。

本發(fā)明的軌道平整度的檢測方法，它包含以下步驟：

1、垂向軌道不平順，包括高低、水平、扭曲、軌面等短波不平順及鋼軌軋制校直過程中形成的垂向周期性不平順；

1.1、高低不平順；高低不平順是指鋼軌頂面或線路中心線豎向（與軌道平面垂直的方向）的凹凸不平，它主要是由線路施工和大修作業(yè)的高程偏差、橋梁撓曲變形、軌道垂向剛度不一致、道床和路基的不均勻殘余變形或沉降不均勻、軌道各部件間的間隔不相等、存在暗坑吊板等造成的；

1.2、水平不平順；水平不平順是指軌道同一橫截面上左右兩軌頂面的相對高差。它是由于左右軌道兩側(cè)強度的不一致或受力不均勻而造成的；

1.3、平面扭曲不平順；三角坑是指左右兩軌頂面相對于軌道平面的扭曲，用相隔一定距離的兩個橫截面水平幅值的代數(shù)差度量，它是由水平不平順值計算而得；

1.4、軌面短波不平順；軌面短波不平順是指鋼軌頂面小范圍內(nèi)的不平順，它是由焊縫不平、軌面不均勻磨耗、擦傷、接頭錯牙等形成。其形式分為周期性和非周期性不平順兩種，其中周期性不平順主要由波紋磨耗和波浪磨耗產(chǎn)生，鋼軌在軋制過程中也能形成軌身垂向的周期性不平順，非周期性不平順由焊縫不平、接頭錯牙、軌面擦傷、剝離掉塊等產(chǎn)生；

2、橫向軌道不平順；包括軌向、軌距及鋼軌軋制校直過程中形成的橫向周期性不平順。

2.1、軌向不平順；鋪軌施工和大修作業(yè)的軌道中心線定位偏差、軌排橫向殘余變形積累和軌頭側(cè)面磨耗不均勻、扣件失效、軌道橫向彈性不一致等原因造成軌向不平順；

2.2、軌距偏差；通常扣件不良、軌枕擋肩失效、軌頭側(cè)面磨耗等會造成軌距偏差；

2.3、周期性不平順；鋼軌軋制過程中的變形會形成橫向周期性不平順；

3、復合不平順，在軌道一定范圍內(nèi)，垂向和橫向不平順共存稱為軌道復合不平順。曲線頭尾的幾何偏差，曲線圓緩點附近、緩直點附近，超高、正矢、軌距順坡起點、終點不一致或不匹配形成的幾何偏差，曲線圓緩點、緩直點的幾何偏差造成了復合不平順。

4、靜態(tài)軌道不平順，無輪載作用時，人工或輕型測量小車測得的不平順通常稱為靜態(tài)不平順通常稱為靜態(tài)不平順。

靜態(tài)不平順不能如實反映暗坑、空吊板、剛度不均勻等形成的不平順，只能部份反映路基道床不均勻殘余變形積累形成的不平順。靜態(tài)不平順只是行車條件下完整的軌道不平順在無列車輪載時，部份的、不確定的表象。

5、動態(tài)軌道不平順，用軌檢車測得的在列車車輪荷載作用下才完全顯現(xiàn)出的軌道不平順稱為動態(tài)不平順。

真正對行車安全、輪軌作用力、車輛振動產(chǎn)生實際影響的軌道不平順是動態(tài)不平順。因此，各國軌道不平順的各種監(jiān)控管理標準，尤其是安全管理標準，大多是依據(jù)動態(tài)不平順值來制定。

5.1、通常情況下，同一地段動態(tài)不平順與靜態(tài)不平順的波形有較大差異。暗坑、吊板越多，不良扣件越多，道床密實度越不均勻，差異就越大。

5.2、動態(tài)不平順的幅值越大，動、靜態(tài)之間的差異越大。

5.3、新線鋪軌建成后，既有鐵路大修、維修作業(yè)完工時，動、靜態(tài)不平順的差異較小，起道搗固、撥道作業(yè)的質(zhì)量越好越均勻，兩者差異越小。

5.4、具有高平順性的高速鐵路，動、靜態(tài)值差異較一般軌道小。

5.5、無碴軌道動、靜態(tài)之間的差異較小。

6、動、靜態(tài)不平順幅值間的關(guān)系

6.1、動、靜態(tài)不平順的幅值一般不存在一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。

6.2、通過大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，可得出一個靜態(tài)值可能對應(yīng)一組動態(tài)值的結(jié)論結(jié)論。同樣，一個動態(tài)值也可能對應(yīng)一組靜態(tài)值。但在一定置信度（通常95%）的條件下，可以找到相互間對應(yīng)的最大可能值，能夠繪出動、靜態(tài)不平順的統(tǒng)計關(guān)系曲線；

6.3、相同軌道結(jié)構(gòu)、不同種類的軌道不平順，動、靜態(tài)幅值之間的差異和相互關(guān)系各不相同。

本發(fā)明的有益效果：對行車平穩(wěn)舒適和行車安全都有重要影響；便于控制行車速度，穩(wěn)定運行的高速列車的振動和輪軌間的作用力都不大，行車安全和平穩(wěn)舒適性能夠得到保證，軌道和車輛部件的壽命和維修周期較長；降低了輛振動、輪軌噪聲；平穩(wěn)、舒適、安全性好，降低了列車脫軌的機率。

具體實施方式

本具體實施方式采用以下技術(shù)方案：它包含以下步驟：