軌檢車檢測資料在鐵路線路病害分析中的應用

曾 錕

（湖南高速鐵路職業技術學院，衡陽 421001）

1 超限病害的查找

1.1 利用軌道狀態波形圖查找

軌檢車在運行過程中,標識里程與線路實際里程存在誤差，并利用軌道狀態波形圖來確定線路病害是非常重要的工作。

首先，要選好每個區段的特征點，保證線路里程的準確性，站內宜選定一組道岔作為參考點，區間有橋梁時選定一個梭頭作為參考點。

其次，為保證里程的準確，校核里程區段應不能大于10km，特殊地段不能大于20km。

1.2 利用超限報表查找

軌檢車、動檢車可即時提供3級病害超限報表，檢測結束后，還可通過統計軟件，提供2級及以上超限報表，并可直接從報表上查找和確定各項目2、3級超限幅值以及具體里程位置。

1.3 利用編輯終端屏幕查找

軌檢車各檢測項目出現1、2、3、4級超限的幅值、里程位置和長度是，可以直接在軌道檢查車、軌道動態檢查車的終端編輯屏幕上查看，也可通過數據分析獲得。

2 病害超限分析方法

病害超限分析方法可以分為兩種情況：一是對高低、水平、三角坑、軌距以及軌向等幾何尺寸進行分析;二是對車體振動加速度（包括水平加速度和垂直加速度）進行分析。

2.1 直觀分析法

對高低、水平、三角坑、軌距、軌向等幾何尺寸的分析，比較簡單直觀，因此叫做直觀分析法。利用前面說過的查找病害的方法，迅速準確的找到病害實際地點之后，要做的就是用道尺、弦繩、鋼板尺等工具復核該處幾何尺寸超限情況，根據超限項目、超限峰值以及超限長度確定作業方法和作業量。

由于幾何尺寸超限能夠很直觀的測量出，最為關鍵的就是提出整改措施，從現場3、4級分的規律來看，整改中存在的主要問題有對道口、橋頭的高低超限，不是從道口、橋頭入手，往往是向兩側順坡；整治低接頭時盲目抬高，預留沉降過大，形成高接頭，低小腰；對道岔部位的水平、三角坑超限，整改時不重視搗固質量，不重視現場的作業驗收，造成新的彈性不勻，形成新的水平、三角坑超限；對曲線的方向問題，長期用目測、憑經驗撥道，容易造成曲線鵝頭、反彎以及夾直線變短等病害。同時，曲線正矢的測量長期采用固定測量點測量也是一個弊端，應加密測量，控制正矢變化率。

2.2 綜合分析法

車體水平加速度和垂直加速度本身是路基、軌道與列車共同作用的表現（綜合反映量），因此分析病害成因時，應結合圖紙資料，綜合分析成因，最終對癥下藥。

3 車體水平加速度的影響因素分析

影響車體水平加速度的主要因素有行車速度、車體自重、抗震性能、曲線超高量的設置、曲線的圓順度、軌向與水平的復合不平順、軌向諧振波以及軌距變化率等。在行車速度及軌檢車基本確定的情況下，導致車體水平加速度的主要為下述后五種因素，但具體是哪些因素造成的，要依據軌檢車提供的波形圖并結合現場調查確定。

3.1 曲線超高量的設置對車體水平加速度的影響

絕大多數的水平加速度超限發生在曲線上，并且和曲線的超高設置有關。我國鐵路客貨混跑且速度差別較大，曲線超高設置比較困難，對客車而言往往欠超高，對貨車而言則是過超高，尤其是800m以下的小半徑曲線，矛盾更加突出。

判斷曲線超高是否合理，首先從波形圖上的超高波形上讀出實際超高（超高量顯示比例為1：6，單位為mm），也可現場調查。然后根據超限資料提供的速度，結合曲線半徑，計算出理論超高量，兩者進行對比，看欠超高是否超過了允許值，如果欠超高過大則應重新測速后，重新調整超高。

3.2 曲線的圓順度對車體水平加速度的影響

曲線的圓順度表明曲線上的軌向是否良好，曲率是否變化均勻。在波形圖上，觀察相應的軌向、曲率和曲率變化率波形，查看是否存在波長較短的大軌向，特別是直緩點、緩圓點以及曲線內的接頭等處容易出現軌向的突變，導致車體水平加速度超限。

3.3 軌向與水平的復合不平順對車體水平加速度的影響

當某段線路同時出現軌向不良和水平不良時，這種現象稱之為軌向與水平的復合不平順。如軌向向外股鼓出，但是外股卻比內股低；或軌向向內股鼓出，內股卻比外股低的情況。無論哪種情形，車體在通過該點時，在水平方向上受的力都是離心力與重力的分力之和，極易引起列車脫軌甚至顛覆。在波形圖上判斷時，主要看該點的軌向與水平是否方向相反，軌向輸出有滯后的應扣除滯后影響，必要時應到現場進行調查。

3.4 軌距及軌距變化率超限對車體水平加速度的影響

軌距變化率過大會引起輪對游間忽大忽小，從而導致列車在運行過程中產生蛇形運動，左右搖晃加劇。通過對軌檢車波形圖上軌距一欄數據進行分析計算就可判斷軌距變化率是否超限。如發現軌距和軌距變化率超限，可以通過現場調換尼龍座方向的方法進行整修。

3.5 軌向諧振波對車體水平加速度的影響

軌向諧振波是指峰值大小相近，波長相近，周期性的連續三波或三波以上的軌向超限波形，由于這種波形容易引起車體在水平方向上產生共振，即使軌向超限并不大，仍舊能引起車體水平加速度超限，所以《鐵路線路修理規則》對峰值為10mm以上的軌向諧振波形進行了控制。在波形圖上判斷軌向諧振波形很直觀，只要符合以下特征就可斷定為軌向諧振波形，即峰值大小相近、波長相近、連續三波或三波以上。

4 車體垂直加速度影響因素分析

影響車體垂直加速度的主要因素有短波長的大高低、小高低的諧振波形、小水平的諧振波形。

4.1 短波長的大高低對車體垂直加速度影響

道口、橋涵頭、岔心以及接頭等部位容易發生波長較短、峰值較大的高低病害，在列車高速通過時，會引起車體在垂直方向上振動加劇。出現車體垂直加速度超限時，可以在波形圖上對應的點觀察高低的波形，如果發現高低的波形波長較短、峰值較大，那么就是導致車體垂直加速度的主要原因，只有消除這種情況，才能解決車體垂直加速度超限問題。

4.2 小高低的諧振波形對車體垂直加速度影響

諧振波形是指在現場檢測時對照波形圖，有峰值或波長相近、連續三波或三波以上的波形。小高低的諧振波形是指高低不良峰值大于14mm的諧振波形，雖然超限標準表示超限并未達到三級標準，但垂直方向上的共振現象在列車通過時非常容易發生，從而會導致車體垂直加速度超限。所以，高低諧振波形的判斷按照上述諧振波形的三個特征，如果全部符合就可以判定為高低的諧振波形，應根據諧振波形的特點安排作業，避免出現新的諧振波形。

4.3 小水平的諧振波形對車體垂直加速度影響

小水平的諧振波形容易引起列車的側滾振動，從而間接影響車體垂直加速度，在新版《鐵路線路修理規則》中明令禁止小水平的諧振波出現。水平諧振波形的判定與前面論述的軌向、高低諧振波形判斷方法一致，作業時應有意識的杜絕諧振波形。