管永濤 上海鐵路局上海工務段
養護軌道,必須首先正確測定軌道狀態。測定工作的方法有很多:人工靜態檢測、添乘儀、晃車儀、軌道檢查車等,而軌道檢查車的波形圖相比日常人工靜態檢測、添乘儀、晃車儀等,能更準確、更直觀地反映動態下線路各種超限狀況,為工務及時全面了解及養護維修提供科學的依據。
隨著列車行車速度的不斷提高,對軌道檢測技術和軌道質量控制技術提出了更新更高的要求。如何能正確掌握軌道檢查車檢查出的數據,科學應用軌道檢查車的波形圖和其他資料進行軌道養修決策和現場作業,這是工務工作適應跨越式發展,實現科學養路、科學管理的必由之路。而在日常的指導養護維修工作中,讀好波形圖,用好波形圖,則能對提高線路質量、保障行車安全平穩起到事半功倍的效果。
軌檢車檢查的主要目的是找出線路的動態不平順,以及由于線路狀態引起的車輛動態響應。我國軌檢車檢查項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加速度、左右軸箱垂直振動加速度等。軌檢車根據軌道動態不平順和車輛動態響應綜合評價軌道狀態。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、線路環境監視等項目檢測。
軌檢車方向:檢測梁在軌檢車二位端,定義二位端至一位端方向為軌檢車正向,軌檢車行駛方向與軌檢車正向一致時為正向檢測,反之則為反向檢測。
軌距正負:實際軌距大于標準軌距時軌距偏差為正,反之為負。
高低正負:高低向上為正,向下為負。
軌向正負:順軌檢車正向,軌向向左為正,向右為負。
水平正負:順軌檢車正向,左軌高為正,右軌高為負。
橫向加速度:順軌檢車正向,向左為正,向右為負、
垂向加速度:向上為正,向下為負。
長波長指的是在既有線路上,一個長波長的周期是1.5 m-70m;在高速鐵路上,一個長波長的周期是1.5m-120m。
軌道上的道口、道岔、橋梁、軌距拉桿等會含有金屬部件,安裝于軌檢梁上地面標記傳感器(ALD)可以檢測到這些金屬部件,輸出的信號可以和里程、軌道不平順同步顯示在軌道檢測波形圖上。由于道口、道岔、橋梁、軌距拉桿等會含有金屬部件大小、形狀、位置不同,ALD信號反應也會不同。同時需要注意的是,在實際檢測產生的波形圖中,有時會有ALD地面標記,而有時又會沒有,下面從兩方面分析。
4.1.1 道口ALD信號特征
平交道口處在軌道中心一般有鋼板及剛勁混凝土約束,當ALD傳感器從上經過時,會產生較大電壓信號,如圖1所示。道口日常較難維護,因此容易產生的病害是三角坑和軌距。

圖1 道口地面標記
4.1.2道岔ALD信號特征
軌檢車直向或側向通過道岔時,ALD傳感器經過轉撤器尖軌拉桿和導曲線鋼軌(直向通過道岔)或連接部分直股連接鋼軌(側向通過道岔)產生高壓信號。拉桿較細,ALD反應持續時間短,波形圖上表示為兩根細刺。導曲線鋼軌和連接部分直股連接鋼軌較粗,ALD反應持續時間較長,同時ALD通過軌跡斜交鋼軌,因此ALD經過導曲線鋼軌和連接部分直股連接鋼軌會產生梯形形狀的信號,如圖2所示。

圖2 道岔地面標記
4.1.3 橋梁ALD信號特征
軌檢車通過橋梁時,ALD傳感器在通過橋兩頭護軌梭頭時產生感應,會在波形圖上生成一對高電壓信號,并且當ALD傳感器偏離軌檢梁中心較大時,ALD傳感器還能感應到橋梁護軌上產生的高電壓信號,如圖3所示。

圖3 橋梁地面標記
4.1.4 電容枕信號特征
當軌檢車通過電容枕,ALD傳感器會產生較大信號,但持續時間較短,當ALD增益調節恰當時能檢測到電容枕位置,電容枕一般等間距布置,如圖4所示。

圖4 電容枕地面標記
4.1.5 公里標信號特征
當軌檢車在線路上行駛時,波形圖ALD上每100m會有一個向下凹的小梯形,每1000m會有一個向下凹的大梯形,這就是公里標的信號特征。如圖5所示。

圖5 公里標地面標記
4.2.1 道岔在波形圖上的特征
當軌檢車通過道岔時,會在波形圖上產生一個明顯的軌距峰值。同時左右軌向也有明顯波動,如圖5。對于列車通過某一個站的岔區時,產生的峰值是對稱的,如圖6所示。

圖6 道岔在波形圖上的特征
4.2.2 曲線在波形圖上的特征
當軌檢車通過曲線時,按列車行進方向曲線分左右曲線,右曲線超高曲率為正,即左軌高,反之亦然。如圖7。

圖7 曲線在波形圖上的特征
工務通過軌檢車波形圖查找實際病害,首先要確定該線路的超限類型和超限級別,以超限數據在波形圖上找到相應的點,然后拿相應的點去現場復核實際病害,從而找到并消除病害。一般有以下三種方法。
根據軌道狀態波形圖、二級或三級及以上超限的檢測資料上顯示的里程,直接在現場前后50m尋找復核。
利用軌道狀態波形圖提供的公里標、道岔、道口、橋梁、軌距拉桿等特征,推算出需要復核超限病害的相對位置。在現場復核時,通過以上介紹的方法來確定圖上設備位置,然后再根據波形圖查找相對病害位置,進行超限病害的查找復核。這個方法是在實際操作中最為實用和準確的。
在現場復核超限病害時,可先找幅值較大的,明顯的,比較容易確定的病害點,再在波形圖上根據病害點之間相對位置,在線路上查找復核其他病害。
現場復核病害時,直接復核法、特征點復核法及參照物復核法三種方法可穿插交替使用。
隨著中國鐵路的高速發展,越來越的線路使檢測部門面臨挑戰。我國鐵道部現有0#動檢車,10#動檢車,150C高速動檢車以及軌檢車等。以后還將生產更高速,更先進的綜合檢測列車。工務的檢測越來越需要科技力量的幫助,來實現數據的傳輸的快速,便捷;使處理病害變得準確,高效,確保線路的長期穩定和安全。
在實際工作中,仍有線路工長對于波形圖不是很重視,光看數據里程,現場復核大量消耗人工和時間等問題。所以,重視并用好波形圖,將為工務的工作提供一種科學嚴謹、行之有效、安全優質的工作方法,對安全優質生產奠定堅實基礎。