1、軌道檢查動(dòng)態(tài)檢查和靜態(tài)檢查,高速工程105班,動(dòng)態(tài)檢查,軌道不平順動(dòng)態(tài)檢查的主要設(shè)備是軌道檢查車，檢查包括軌道動(dòng)態(tài)不平順和車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)。 中國軌檢車檢查項(xiàng)目主要包括左右高低、左右軌向、水平、三角坑、曲線超高、曲線半徑、軌距、車體水平和垂直振動(dòng)加速度、左右軸箱垂直振動(dòng)加速度等。 軌檢車根據(jù)軌道動(dòng)態(tài)不平順和車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)綜合評(píng)價(jià)軌道狀態(tài)。 新型軌檢車還增加了鋼軌斷面、波磨、斷面磨耗、軌底坡、表面擦傷、道床斷面、線路環(huán)境監(jiān)視等項(xiàng)目檢測。,軌道檢查的主要內(nèi)容,軌道平順度有以下幾種:高低、軌向、水平、扭曲、軌距等。高低不平順是指鋼軌頂面沿長度方向的凹凸不平。軌向不平順是指鋼軌側(cè)面沿長度方向的凹凸不平。水平

2、不平順是指左右軌之高差(在曲線部分有超高的情況下，把對(duì)應(yīng)于正常超高量的增減量稱為水平不平順)。軌距不平順是指左右股鋼軌之間距離的變化。軌道平順度的檢測就是要對(duì)軌道在工作狀態(tài)下的變形進(jìn)行監(jiān)測，若軌道的變形偏離鋪設(shè)時(shí)的精度到一定的程度時(shí)，就要對(duì)軌道進(jìn)行維修。 軌道鋪設(shè)時(shí)對(duì)平順度的精度要求是很高的，如高低、軌向和水平不平順都不能超過2毫米，扭曲不能超過1.5毫米，軌距不能寬2毫米，也不能窄2毫米。,軌道檢測車的任務(wù),檢查依據(jù)確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，在一定程度范圍內(nèi)檢測，評(píng)價(jià)軌道狀態(tài)和養(yǎng)護(hù)水平 計(jì)劃根據(jù)不同等級(jí)線路提出的安全度和舒適度要求，提出恢復(fù)到設(shè)計(jì)狀態(tài)所需要進(jìn)行的維修保養(yǎng)計(jì)劃 分析提供輪軌關(guān)系在行車、科

3、研、養(yǎng)路等方面的原始數(shù)據(jù)并進(jìn)行整理分析，用以加強(qiáng)科學(xué)管理，提高養(yǎng)路水平,水平的檢測原理,水平的檢測原理水平為軌道同一橫斷面內(nèi)鋼軌頂面之高差。曲線水平稱為超高。GJ-4型軌檢車采用補(bǔ)償加速度系統(tǒng)測量水平，利用補(bǔ)償加速度系統(tǒng)測量車體對(duì)地垂線滾動(dòng)角，利用位移計(jì)測量車體與軌道相對(duì)滾動(dòng)角，二者結(jié)合計(jì)算出軌道傾角。利用兩軌道中心線間距（1500mm）計(jì)算出水平值。監(jiān)測范圍200mm，誤差1.5mm。,高低的檢測原理,高低的檢測原理高低是指鋼軌頂面縱向起伏變化。GJ-4型軌檢車采用慣性基準(zhǔn)的原理測量軌道變化的實(shí)際波型，得到高低變化的空間曲線，數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的間隔距離為0.305m，同時(shí)可換算成

4、5米、10米、20米或其它弦長之測量法測量。測量高低的傳感器除了測量曲率、水平外，另外還有2個(gè)垂直加速度計(jì)。通過車體位移，計(jì)算出軌面相對(duì)慣性空間的位移變化，進(jìn)行必要的處理，得到高低數(shù)值。監(jiān)測范圍60mm，誤差1.5mm。高低摸擬弦長18.6米。,曲率的檢測原理,曲率的檢測原理曲率為一定弦長曲線軌道（如30米）對(duì)應(yīng)的圓心角a，即度/30m。度數(shù)大，曲率大，半徑小。反之，度數(shù)小，曲率小，半徑大。軌檢車通過曲線時(shí)、測量軌檢車每通過30米后車體方向角的變化值，計(jì)算出軌檢車通過30米后的相應(yīng)圓心角的變化值。即曲率。曲率、曲率變化率是檢測曲線圓度的波形通道，僅供參考，不作考核內(nèi)容。能正確判斷曲線正矢連續(xù)差

5、和曲線的圓度。曲率變化率的波形通道有突變，正矢肯定不好，（50曲率）=正矢，如：某曲線曲率為0.46、正矢=500.46=23mm。在直線上存在碎彎，小方向或軌距遞減不好。,扭曲（三角坑）的檢測原理,扭曲（三角坑）的檢測原理：扭曲反映了鋼軌頂面的平面性。設(shè)軌頂面abcd四個(gè)點(diǎn)不在一個(gè)平面上，c點(diǎn)到abd三個(gè)點(diǎn)組成的平面的垂直距離h為扭曲。扭曲會(huì)使車輪抬高面懸空，使車輛產(chǎn)生3點(diǎn)支撐1點(diǎn)懸空，極易造成脫軌掉道。扭曲值h為：h=(a-b)-(c-d)，h=h1-h2。h1為軌道橫斷面I-I的水平值，h2為軌道斷面-的水平值，h1-h2為基長L（斷面I-I與斷面II-II之間距）時(shí)兩軌道斷面的水平差。

6、水平已經(jīng)測出，所以只要按規(guī)定基長取兩斷面水平差即可計(jì)算出扭曲值。,方向的檢測原理,方向的檢測原理方向指鋼軌內(nèi)側(cè)面軌距點(diǎn)沿軌道縱向水平位置的變化。利用左右股軌距測量裝置所測的左右股軌距變化或位移，軌距點(diǎn)相對(duì)縱向軌跡軌向。監(jiān)測范圍100mm，誤差1.5mm ，模擬弦長18.6米。,軌檢車的檢測周期,鐵道部基礎(chǔ)設(shè)施檢測中心軌道檢測車，應(yīng)根據(jù)鐵道部運(yùn)輸局的安排，對(duì)容許速度大于120km/h的線路及其他主要繁忙干線進(jìn)行定期檢查。 鐵路局軌道檢測車，對(duì)容許速度大于120km/h的線路每月檢查不少于2遍（含鐵道部基礎(chǔ)設(shè)施檢測中心軌道檢測車檢查），對(duì)于年通過總重不小于80Mtkm/km的正線1530天檢查一遍

7、，對(duì)于年總重為25 80Mtkm/km以內(nèi)的正線每月檢查1遍，對(duì)于年通過總重小于25Mtkm/km的正線每季度檢查一遍，對(duì)狀態(tài)較差的線路，可以適當(dāng)增加檢查遍數(shù)。,軌道檢測車掛在旅客列車尾部，并盡可能掛快車檢查，由行車部門負(fù)責(zé)辦理甩掛工作，沒有旅客列車的線路，用單機(jī)牽引檢查，牽引辦法按規(guī)定辦理 軌道檢測車的整備工作同旅客列車規(guī)定，由有關(guān)部門負(fù)責(zé)。走行部分的檢查，如加掛在列車上時(shí)，由本上列檢負(fù)責(zé)；如由單機(jī)牽引時(shí)，由列檢所負(fù)責(zé)。 為了保持軌道檢查車各項(xiàng)檢測裝置的性能準(zhǔn)確，可掛單機(jī)試運(yùn)行，校隊(duì)檢查機(jī)械；必要時(shí)，可以將所有的軌道檢測車連掛在一起，互相對(duì)照。,靜態(tài)檢查,軌檢小車測量原理：軌道檢測小車是一種

8、檢測靜態(tài)軌道不平順的便捷工具。它采用電測傳感器、專用便攜式計(jì)算機(jī)等先進(jìn)檢測和數(shù)據(jù)處理設(shè)備，可檢測高低、水平、扭曲、軌向等軌道不平順參數(shù)。國外鐵路在動(dòng)靜態(tài)不平順差異較小的高平順線路、無碴軌道線路，以及在新線施工中，整道、檢查鋪設(shè)精度、驗(yàn)收作業(yè)質(zhì)量時(shí)，廣泛應(yīng)用軌道檢測小車。 GRP1000 測量系統(tǒng)主要由手推式軌檢小車和分析軟件包兩大部分組成。即可單獨(dú)測量軌道水平，軌距等相對(duì)結(jié)合參數(shù)，也可配合LEICA TPS 全站儀來實(shí)現(xiàn)平面位置和高程的絕對(duì)定位測量，上述絕對(duì)定位測量通過全站儀的自動(dòng)目標(biāo)照準(zhǔn)功能以及與GRP1000 之間持續(xù)無線電通訊來完成。,測量外業(yè)完成后，系統(tǒng)能產(chǎn)生軌道幾何測量的綜合報(bào)表。用

9、戶可根據(jù)需要定義報(bào)表的輸出界面，選擇性的輸出軌道位置、軌距、水平、軌向（短波和長波）、高低（短波和長波）等幾何參數(shù)。GRP1000 在德國高鐵竣工測量、西班牙高鐵無碴軌道施工、京津城際軌道第三方檢測及武廣客運(yùn)專線施工中得到了很好的應(yīng)用。,GRP1000 軌道測量系統(tǒng)的測量原理,檢測內(nèi)容及方法,1) 中線坐標(biāo)及軌面高程 軌道中線坐標(biāo)和軌面高程的檢測，是對(duì)線路軌道工程質(zhì)量狀況的最基本的評(píng)價(jià)。通過檢測軌道實(shí)測坐標(biāo)和高程值與線路設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較得出的差值，可以全面直觀的反映軌道工程質(zhì)量。在進(jìn)行軌道中線坐標(biāo)和軌面高程檢測時(shí)，使用高精度全站儀實(shí)測出軌檢小車上棱鏡中心的三維坐標(biāo)，然后結(jié)合事先嚴(yán)格標(biāo)定的軌檢小車

10、的幾何參數(shù)、小車的定向參數(shù)、水平傳感器所測橫向傾角及實(shí)測軌距，即可換算出對(duì)應(yīng)里程處的中線位置和低軌的軌面高程。進(jìn)而與該里程處的設(shè)計(jì)中線坐標(biāo)和設(shè)計(jì)軌面高程進(jìn)行比較，得到實(shí)測的線路絕對(duì)位置與理論設(shè)計(jì)之間的差值，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)對(duì)軌道的絕對(duì)位置精度進(jìn)行評(píng)價(jià)。,2) 軌距檢測 軌距指兩股鋼軌頭部內(nèi)側(cè)軌頂面下 16mm 處兩作用邊之間的最小距離。軌距不合格將使車輛運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。我國標(biāo)準(zhǔn)軌距的標(biāo)稱值為1435mm。在軌距檢測時(shí)，通過軌檢小車上的軌距傳感器進(jìn)行軌距測量。軌檢小車的橫梁長度須事先嚴(yán)格標(biāo)定，則軌距可由橫梁的固定長度加上軌距傳感器測量的可變長度而得到，進(jìn)而進(jìn)行實(shí)測軌距與設(shè)計(jì)軌距的比較。,3)

11、水平（超高）檢測 列車通過曲線時(shí)，將產(chǎn)生向外的離心作用，該作用使曲線外軌受到很大的擠壓力，不僅加速外軌磨耗，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)擠翻外軌導(dǎo)致列車傾覆。為平衡離心作用，在曲線軌道上設(shè)置外軌超高。檢測時(shí)，由軌檢小車上搭載的水平傳感器測出小車的橫向傾角，再結(jié)合兩股鋼軌頂面中心間的距離，即可求出線路超高，進(jìn)而進(jìn)行實(shí)測超高與設(shè)計(jì)超高的比較。在每次作業(yè)前，水平傳感器必須校準(zhǔn)。超高示意圖如下。,4) 軌向/高低檢測（中國標(biāo)準(zhǔn)） 軌向指軌道的方向，在直線上是否平直，在曲線上是否圓順。如果軌向不良，勢必引起列車運(yùn)行中的搖晃和蛇行運(yùn)動(dòng)，影響到行車的速度和旅客舒適性，甚至危及行車安全。高低是指鋼軌頂面縱向的高低差。高低的存在

12、將使列車通過這些鋼軌時(shí)，鋼軌受力不再均勻，從而加劇鋼軌與道床的變形，影響行車速度與旅客舒適性。實(shí)測中線平面坐標(biāo)得到以后，在給定弦長的情況下，可計(jì)算出任一實(shí)測點(diǎn)的正矢值；該實(shí)測點(diǎn)向設(shè)計(jì)平曲線投影，則可計(jì)算出投影點(diǎn)的設(shè)計(jì)正矢值，實(shí)測正矢和設(shè)計(jì)正矢的偏差即為軌向/高低值。軌向/高低（10 米弦長為例）,軌向/高低檢測示意圖,5) 短波和長波不平順（德國標(biāo)準(zhǔn)） a) 短波不平順 假定鋼軌支承點(diǎn)的間距，或者說軌枕間距為0.625m，采用30m 弦線，按間距5m 設(shè)置一對(duì)檢測點(diǎn)，則支承點(diǎn)間距的8 倍正好是兩檢測點(diǎn)的間距5m。檢測示意圖如下。,上圖中的點(diǎn)是鋼軌支承點(diǎn)的編號(hào)，以1 P 到49 P 表示。25

13、P 與33 P 間的軌向檢測按下式計(jì)算：,由于1 P 與49 P 的正矢為零，故可檢測2 P （對(duì)應(yīng)點(diǎn)10 P ）到40 P （對(duì)應(yīng)點(diǎn)48 P ）的軌向。新的弦線則從已檢測的最后一個(gè)點(diǎn)40 P 開始。,b) 長波不平順 假定鋼軌支承點(diǎn)的間距，或者說軌枕間距為0.625m，采用300m 弦線，按間距150m 設(shè)置一對(duì)檢測點(diǎn)，則支承點(diǎn)間距的240 倍正好是兩檢測點(diǎn)的間距150m。檢測示意圖如圖7-2。,上圖中的點(diǎn)是鋼軌支承點(diǎn)的編號(hào)，以1 P 到481 P 表示。25 P 與265 P 間的軌向檢測按下式計(jì)算：,由于1 P 與481 P 的正矢為零，故可檢測2 P （對(duì)應(yīng)點(diǎn)242 P ）到240 P

14、 （對(duì)應(yīng)點(diǎn)480 P ）的 軌向。新的弦線則從已檢測的最后一個(gè)點(diǎn)240 P 開始。,工作流程,1) 前往現(xiàn)場檢測之前在計(jì)算機(jī)中對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（平曲線，豎曲線，超高）復(fù)核無誤后輸入到測量控制軟件中 2) 把 CPIII 成果輸入到全站儀中。到達(dá)現(xiàn)場后對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行檢查，確?？刂泣c(diǎn)數(shù)據(jù)(平面坐標(biāo)及高程)正確無誤，檢查控制點(diǎn)是否受到破壞。 3) 為了確保全站儀與軌檢小車之間的通視，以及測量的精度，測量區(qū)域應(yīng)盡量避免其它施工作業(yè)。 4) 使用 8 個(gè)控制點(diǎn)（CPIII）進(jìn)行自由設(shè)站;全站儀自由設(shè)站時(shí)，平差后東坐標(biāo)、北坐標(biāo)和高程的中誤差應(yīng)在1mm 以內(nèi)，方向的中誤差應(yīng)在2 秒以內(nèi)，否則應(yīng)重新設(shè)站。,5) 進(jìn)行

15、正確的測量設(shè)置，比如高程以內(nèi)軌為基準(zhǔn)、超高以 1.5 米為基長等 6) 軌檢小車每次測量作業(yè)之前都要對(duì)超高傳感器進(jìn)行校準(zhǔn) 7) 全站儀搬站后前后兩個(gè)區(qū)間的測量需交疊 5-10 米。 8) 測量完成后，輸出軌道幾何參數(shù)，制作報(bào)表并進(jìn)行評(píng)價(jià)?？筛鶕?jù)需要定義報(bào)表的輸出內(nèi)容，選擇性的輸出軌道平面位置、軌面高程、軌距、水平、超高、軌向（長波和短波）、高低（長波和短波）等參數(shù)的偏差。,軌道精調(diào)測量質(zhì)量控制措施,1) 嚴(yán)格檢查設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（平曲線，豎曲線，超高，控制點(diǎn)），檢核無誤輸入到算機(jī)中 2) 到達(dá)現(xiàn)場后檢查控制點(diǎn)是否發(fā)生變形或遭到破壞 3) 每天開始測量之前檢查全站儀測量精度：正倒鏡檢查全站儀水平角和豎角

16、偏差，如果超過3 秒，在氣象條件較好的情況下進(jìn)行組合校準(zhǔn)及水平軸傾斜誤差（）校準(zhǔn)；檢查全站儀ATR 照準(zhǔn)是否準(zhǔn)確（照準(zhǔn)偏差少于3 秒） 4) 全站儀采用后方交會(huì)的方法進(jìn)行設(shè)站，設(shè)站距離應(yīng)控制在 70 米以內(nèi)；測量條件較差時(shí)，根據(jù)具體環(huán)境縮短目標(biāo)距離（建議5060m，實(shí)時(shí)測量結(jié)果應(yīng)穩(wěn)定在0.7mm 以內(nèi)）；惡劣條件下禁止作業(yè),5) 為了確保全站儀得設(shè)站精度，建議使用8 個(gè)控制點(diǎn)，如果現(xiàn)場條件不滿足，至少應(yīng)使用6 個(gè)控制點(diǎn)。設(shè)站中誤差為東坐標(biāo)、北坐標(biāo)和高程：1mm；方向：2”；與軌檢小車同向的控制點(diǎn)自由設(shè)站計(jì)算時(shí)棄用要謹(jǐn)慎 6) 全站儀設(shè)站的位置應(yīng)靠近線路中心，不可在兩側(cè)控制點(diǎn)的外側(cè) 7) 設(shè)站后

17、要使用控制點(diǎn)檢核全站儀設(shè)站，搬站前也要再次檢核，以證實(shí)此次設(shè)站測量結(jié)果的可靠性；如測量條件不佳，測量期間可增加檢核次數(shù) 8) 每天測量之前都要在穩(wěn)固的軌道上對(duì)超高傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后可在同一點(diǎn)進(jìn)行正反兩次測量，測量值偏差應(yīng)在0.3mm 以內(nèi)；如發(fā)生顛簸、碰撞或氣溫變化迅速，可再次校準(zhǔn),9) 采集數(shù)據(jù)時(shí)小車要停穩(wěn)，棱鏡要正對(duì)全站儀；全站儀采用精確模式 10) 測量時(shí)應(yīng)盡量保證工作的連續(xù)性，軌檢小車應(yīng)由遠(yuǎn)及近靠近全站儀的方向進(jìn)行測量。因?yàn)殡S著時(shí)間的增加，全站儀的設(shè)站的精度在降低，而測距的精度隨著距離的縮短在增加。如果選擇由近及遠(yuǎn)遠(yuǎn)離全站儀的方向進(jìn)行測量的話，測距和設(shè)站的精度都在降低，不利于測量結(jié)果的穩(wěn)定 11) 測量時(shí)要實(shí)時(shí)關(guān)注偏差值，如果存在明顯異常，需重復(fù)采集數(shù)據(jù)，覆蓋之前采集的結(jié)果，如依然存在突變，要及時(shí)分析原因,11) 測量時(shí)要實(shí)時(shí)關(guān)注偏差值，如果存在明顯異常，需重復(fù)采集數(shù)據(jù)，覆蓋之前