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轨检车波形图读图说明及其应用教程 1 2020 3 21 轨检车是检查轨道状态 查找轨道病害 评定线路动态质量 指导线路维修的动态检查设备 其作用是通过检查了解和掌握线路局部不平顺 线路区段整体不平顺的动态质量 对线路养护维修工作进行指导 为维修计划的制订和实施提供科学的依据 实现轨道科学管理 为了让大家充分了解波形资料的基本知识 掌握基本的读图技能 特进行此次培训 培训的目的有三个 一 充分认识波形资料的重要性 二 掌握基本的读图方法和读图技能 三 使用波形资料制订维修计划 2 波形图资料具有直观性 可以直观地反映出各检测项目超限幅值的大小及病害分布状况 波形图资料可以帮助我们准确定位病害位置 帮助我们分析病害原因 查找线路晃车源 大家都知道 我们现在的添乘仪经过不断升级 对点状病害已经检测的非常准了 但添乘仪受的最大限制就是速度 速度慢了病害就少部分病害就检查不出来 而从轨检车波形图上看 如果我们工区没有整治过的线路 前次和本次轨检车的波形图完全吻合率达到95 以上 所以轨检车的检测是非常准确的 大家利用好轨检车资料对线路的提升有很大的帮助 第一部分 轨检车波形图资料的重要性 3 波形图资料可以同时反映线路中某一点的高低 水平 方向 轨距等几何状态 更能反映出各几何尺寸偏差对水平加速度和垂直加速度的影响 波形图资料的指导性 如果你每次将轨检车波形图认真分析一遍 就相当于对管内线路了解了一遍 对管内薄弱地段 病害严重地点就有一个清晰的掌握 可以分轻重缓急的对设备合理铺排天窗 根据病害的峰值 超限长度 制订出整修方案 确定工作量 能有效提高天窗修利用率 对工区的重点工作安排具有较强的指导性意义 动态波形图资料和我们的轨检小车波形图可以建立对应关系 区别就在于一个是动态的 一个是静态的 二者若能有机结合 将会大大增强我们对线路设备的监控能力 4 第二部分 轨检车基础知识 5 2020 3 21 一 轨检车基础知识1 1轨检车定义1 2轨检车检测原理及检测装置1 3轨检车检查项目1 4轨道不平顺的管理方法1 5轨检车数据采集方式1 6轨检车检测的意义二 轨检车超限处所精确定位2 1直接复核法2 2特征点复核法2 3相对参照复核法 6 一 轨检车基础知识 轨检车是将专用测量仪器安装在客车上 在动态加载下测量线路的几何形态和力学指标的专用车辆 有别于地面仪器对线路检测 它是对线路的动态检测 其有别地面静态检测的特点是在加载 达速下的动态响应 轨检车检测原理 惯性基准原理 世界上主流技术 我国轨检车的原理都是基于惯性基准法 什么叫惯性基准 就是当轴箱 车体 上下运动很快时 即底座振动频率大大高于系统的自振频率 质量块 车体 不能追随而保持静止的位置 这个静止位置即为质量 弹簧系统的 惯性基准 惯性基准法的建立是测量基准线 是由质量弹簧系统中质量块 车体 的运动轨迹给出的 轨检车是以车体为质量块 陀螺与车体为基准 7 轨检车基础知识 地面标志自动测量ALD轨道上的道口 道岔 桥梁 轨距拉杆等含有金属部件 可通过安装于轨距吊梁中部的电涡流传感器来检测到 把它标志在自动里程图上 就可以方便准确地找出偏差的位置 8 1 3轨检车检查项目轨检车检查项目分为几何类和力学类几何类 左右高低 左右轨向 水平 轨距 曲率 三角坑 地面标志力学类 车体力学 垂直加速度 水平加速度轮轨力学 轮重减载率 脱轨系数 动检车 轨检车基础知识 9 轨检车基础知识 轨检车检测项目含义及其正负号定义轨检车检测方向 正向 检测梁位于轨检车二位端 定义二位端至一位端方向为轨检车正向 轨检车行使方向与轨检车正向一致时为正向检测 反之为反向检测 10 轨检车检测项目说明及识图 1 轨距轨道上两股钢轨头部内侧轨顶面下16mm范围内的最短距离称为轨距 轨距 偏差 正负 实际轨距大于标准轨距时轨距偏差为正 反之为负 11 轨距波形图例 12 轨检车检测项目说明及识图 2 轨向不平顺钢轨内侧轨距点垂直于轨道方向偏离轨距点平均位置的偏差 分左 右轨向两种 轨向也称作方向 轨向正负 顺轨检车正向 轨向向左为正 向右为负 13 轨向波形图例 14 轨检车检测项目说明及识图 3 高低不平顺钢轨顶面垂直于轨道方向偏离钢轨顶面平均位置的偏差 分左 右高低两种 高低正负 高低向上为正 向下为负 15 高低波形图例 16 2020 3 21 4 三角坑指在规定距离内 2 5米基长 两股钢轨交替出现的水平差超过规定值的线路病害 三角坑 扭曲 反映了钢轨顶面的平面性 如图设轨顶a b c d四个点不在一个平面上 c点到由a b d三个点组成的平面的垂直距离h为扭曲值 扭曲会使车轮抬高面悬空 使车辆产生3点支撑1点悬空 极易造成脱轨掉道 扭曲值h为h a b c d h1 h2动检车 轨检车 检测三角坑就是检测轨道的平面性 三角坑值大就有可能使车辆轮对呈三点接触 一点悬空的状态 对车辆转向架造成悬空状态 当三角坑足够大时 如大于轮缘高度时 在其它综合因素作用下 轮对就可能脱轨 三角坑三级偏差是现阶段动检车 轨检车 三 四级偏差主要出分主要项目之一 轨检车检测项目说明及识图 17 三角坑图例 18 5 水平指轨道上左右两股钢轨面的水平状态 在直线地段 钢轨顶面应保持同一水平 在曲线地段 应满足外轨设置超高的要求 水平正负 顺轨检车正向 左轨高为正 反之为负 轨检车检测项目说明及识图 19 水平 超高 波形图例 20 轨检车检测项目说明及识图 6 曲率曲率是对线段弯曲度的描述 其量值等于1 R 在轨道检测中用于描述曲线的圆顺度和直线是否直 由于理想的直线可看成半径无穷大的曲线 因此 直线的曲率应趋于0 反之 如不趋于0则直线不直有方向病害出现 它与轨检项目中的 轨向 区别在于描述线路病害的波长不同 轨向 通常表达了线路上高频的方向不良 而曲率表达了低频的方向不良 既通常所说 大方向不良 大方向不良正是造成晃车的主要原因之一 也是我们重点整治病害之一 曲率正负 顺轨检车正向 右拐曲线曲率为正 左拐曲线曲率为负 21 轨检车检测项目说明及识图 22 轨检车检测项目说明及识图 定义 曲率为一定弦长 L 曲线轨道对应的圆心角a 曲率可以简单地定义为半径的倒数 曲率 1 半径 曲率本来是针对曲线来说的 但是我们往往会看到曲率出现在直线段 如果波形显示直线段有曲率 有曲率必然有矢度 有矢度必然有方向 所以如果在直线段出现曲率 我们的第一判断就是此处存在碎弯 小方向或轨距递减不好 这一点不要有任何怀疑 轨检车通过曲线时 测量轨检车每通过30米后车体方向角的变化值 计算出轨检车通过30米后的相应圆心角的变化值 根据曲率能正确判断曲线正矢连续差和曲线的圆顺度 50 曲率 正矢如 某曲线曲率为0 38 正矢 50 0 38 19mm 23 曲率图例一 圆曲线上的曲率 24 从这个图上我们可以知道 1 曲率定义成半径的倒数 1 R 那么圆曲线部分的曲率就是一个固定值 图例是下K984曲线 半径是4km的 所以曲率理论上是一个固定值1 4 0 25 但是从图上可以很直观地看出来圆曲线部分并不是一条平直的直线 而是一条中间有很多折点的折线 从电脑上可以量出圆曲线部分最大曲率为0 29 反算半径为3450 则正矢为14 5 最小曲率为0 20 反算半径为5000 则正矢为10 所以可以计算出该曲线圆曲线部分最大 最小正矢差肯定 4 5 因为测点间可能有方向 2 让我们再将这个图上的曲率放大一下 看的更清楚 25 曲率放大图 26 从这个放大图上我们可以看到 1 可以很直观地看出来 该曲线圆曲部分正矢大大小小 2 缓和曲线正矢不顺 3 该曲线最大 最小正矢点也可以看出来 就在图上所标的位置上 再看一下直线段上的曲率波形图 27 曲率图例二 直线段曲率 28 直线段曲率放大图 29 7 曲率变化率 未开 定义 曲率测量值的差值与基长的比值 基长18米 曲率变化率 是对曲率变化的描述 它描述不同两点的曲率差 它可客观的反应线路大方向不良地点 当两点的曲率差比较大时 曲线不圆 直线不直车通过时将引起晃车 曲率变化率的波形通道有突变 正矢肯定不好 30 曲率变化率波形图例 31 8 水平加速度 定义 水平加速度分为直线段水平加速度和曲线上的水平加速度 直线段上的水平加速度就是水平方向上速度的变化和时间的比值 即在相距18米的两点横向加速度的差除以列车通过这段的时间 而在曲线上存在过超高或欠超高 还要考虑离心加速度 车体水平加速度 平行车体地板 垂直于轨道方向 顺轨检车正向 向左为正由公式推导可知 大约15mm的欠超高理论上会产生0 01g的离心加速度 如果再考虑车体弹簧压缩 理论上会产生0 012g的离心加速度 例如某曲线欠超高100mm 则在轨检车波形图上会显示约0 08g的未被平衡的离心加速度 32 这是在曲线完好状态下的理论值 如果曲线存在正矢不良 水平不好 轨距不顺等病害时 水平加速度峰值会叠加 叠加比较复杂 所以欠超高大的曲线更容易出现水加三级偏差 水平加速度由轮轨相互作用决定 轨道不平顺对其有严重影响 水平加速度无论是二级偏差还是三级偏差 水加偏差扣分在动检车和轨检车中所占的比例都非常高动检约占30 轨检车约占20 水平加速度与欠超高的关系 12 5mm的欠超高造成0 01g的水平加速度 33 水平加速度波形图 34 9 垂直加速度 定义 可以简单地定义为垂直方向上速度的变化和所用时间的比值 引起垂向加速度的原因也很多 高低 水平 三角坑 钢轨病害等都是出现垂加的原因 相对水平加速度而言 垂直加速度要简单的多 再这里不做详细解释 车体垂向加速度 垂直于车体地板 向上为正 35 垂加波形图例 36 10 轨距变化率 定义 动检车 轨检车 检测的轨距变化率是以2 5米的基长内轨距测量差值与基长的比值 轨距变化率基长的确定是以0 25的长度向前推进检测的 也就是说轨距变化率的检测是跳跃式 每跳一步是0 25米 从扣分比例来看 轨距变化率偏差本身不是重点 而由其造成的小轨向不良才是重点 轨距变化率直接影响轮轨接触 危机行车安全和舒适性 37 轨距变化率波形图例 38 轨检车基础知识 1 4轨道不平顺的管理方法峰值管理和均值管理1 4 1峰值管理以轨道不平顺的幅值为主的管理方法 根据幅值大小分为四个级别 I级 日常保养标准 II级 舒适度标准 III级 紧急补修标准 IV级 限速标准 管理采用扣分的形式作为评判 I级偏差每处扣1分 II级偏差每处扣5分 III级偏差每处扣100分 IV级偏差每处扣301分 线路的动态评判以km为单位 每km扣分总数为各级 各项偏差扣分总和 评定标准如下 优良 扣分总数小于等于50分 合格 扣分总数在51 300分 失格 扣分总数大于300分 39 轨检车基础知识 一 检测标准轨检车轨道质量的评定标准 是以 修规 第6 3 1条对线路动态不平顺 峰值管理 检查评定标准中有关规定为依据的 轨道检查车对轨道动态局部不平顺 峰值管理 检查的项目为轨距 水平 高低 轨向 三角坑 车体垂直振动加速度和横向振动加速度7项 并增加了轨距变化率 横加变化率 曲率变化率三项 舒适度指标 评定标准见表1 40 一 动态超限峰值标准及检测精度 41 动态超限峰值标准及检测精度 42 各车型所使用的检测通道的标准 三 四型车 高低 空间曲线20米左右波长轨向 空间曲线20米左右波长水平 相对水平 三型车 绝对水平 四型车 三角坑 基长2 4米五型车 高低 30米波长的空间曲线轨向 30米波长的空间曲线水平 绝对水平 长波水平超限不删除三角坑 基长2 5米 43 二 检测报告 轨检车计算机记录的病害结果与绘制的波形图的病害峰值是一一对应 且完全一致 根据轨检车提供的检查记录表和波形图 就可以查找到轨道病害的地点和病害类型 轨检车提供的记录报告主要有四种 轨道超限报告表 曲线摘要报告表 区段总结报告表 轨道质量指数报告表 等四种主要检查报告表 目前GJ 5型轨检车提供如下数据资料 一 二 三 四级超限资料 曲线摘要 公里小结 区段汇总简要 区段汇总表 轨道质量指数 TQI 以及波形文件等详细文件名及内容 44 二 检测报告 一 轨道超限报告1 轨道超限报告内容轨道超限报告主要有 级轨道超限报告 级轨道超限报告 级轨道超限报告三个报告表格 分别记录了对应等级的轨道超限情况 表格中主要有超限点里程 超限类型 超限点峰值 超限长度 超限等级 线型 检测速度 检测标准等项目 45 46 2020 3 21 二 检测报告 一 轨道超限报告表偏差评定的各种限值为实际幅值的半峰值 高低 轨向不平顺按实际值评定 水平限值不含曲线上按规定设置的超高值及超高顺坡量 三角坑超限包含缓和曲线超高顺坡造成的扭曲量 固定型辙叉的有害空间部分不检查轨距 轨向 记录表中 号在高低中为 高 在水平中为 左高 反之 三角坑检测基长为2 4m 或2 5m 超限位置km m为超限具体里程 超限长度为超限所在波段延长 47 48 二 检测报告 一 轨道超限报告表2 轨道超限报告的应用现场轨道几何状态控制的基本做法是通过处理和控制低一级的超限来达到控制高一级超限的目的 即控制三级超限必须先控制一 二级超限 同时将一 二级超限资料作为现场编制静态养护计划的内容之一 有针对性消灭现场超限项目 49 二 检测报告 二 曲线摘要报告表1 曲线摘要报告表内容曲线摘要报告表所评价的是轨道结构中曲线地段的整体状态 下表为某线路部分曲线摘要报告 曲线摘要报告表设有曲线起点 曲线终点 曲线长度 平均 限速等5个栏目 其中 平均 栏目中又分为半径 超高 加宽等 分别是轨检车检测计算出的各曲线要素 与曲线的技术资料核对后可以判别曲线状态 如实设超高是否合理 曲线轨距是否扩大 曲线半径是否发生变化 曲线长度是否发生变化等 曲线摘要报告表中曲线起 终点栏目所列数据为轨检车检测系统实测出的曲线起 终点里程 50 二 检测报告 二 曲线摘要报告表1 曲线摘要报告表内容 51 2020 3 21 二 检测报告 二 曲线摘要报告表2 曲线摘要报告表的应用曲线是线路的薄弱环节之一 是养护的重点 可以利用曲线摘要报告表来控制曲线的圆顺度 首先在曲线摘要报告表里给出该条曲线中影响列车通过速度的控制点位置 即曲线中状态最差的一点 及该点主要技术参数 该点是整条曲线状态中最差的一点 这给曲线养护和曲线状态控制指明了方向 其中 可以利用曲线摘要报告表中的主要实测技术参数 如平均半径 平均宽度 平均超高 以及轨道状态波形图中的左 右轨向 轨距和水平状态波形图来整治曲线 52 53 二 检测报告 三 公里扣分小结公里扣分小结表示检测区段各公里的检测项目的扣分情况 每公里各检查项目超限病害等级 每个等级病害个数 每项扣分数 公里扣分合计等都在该表中反映 下表为某线路部分公里扣分小结 公里扣分小结按照轨检车检测的线路按照里程顺序 以1000m为长度单位 个别重置里程后存在长短链为实测的长度 进行记录和统计 54 2020 3 21 55 二 检测报告 四 区段总结报告表2 区段总结报告表的应用区段总结报告表中有三个重要的信息对指导现场养护工作很有意义 1 各项目的扣分百分比 标明某一单位轨道质量动态出分的分布 是下一步进行线路养护和轨控的着重点 2 平均每公里一 二 三级超限的数量 如果平均每公里一 二 三级超限的数量较多 则说明轨道几何状态较差 日后的养护工作应以轨面养护为主 如果没有三级超限 平均每公里二级超限也很少 则说明轨道几何状态控制较好 日后的养护工作应以结构养护为主 控制作业质量 3 每公里T值 每公里平均TQI以及TQI各项目指数的分布情况 可以说明轨道综合状态的均衡状态 56 57 58 二 检测报告 五 轨道质量指数 TQI 报告表轨道质量指数 TQI 管理值轨道检查车检查线路区段整体不平顺 均值管理 的动态质量用轨道质量指数 TQI 评定 下表为轨道质量指数 TQI 管理值 TQ管理值 59 2020 3 21 二 检测报告 五 轨道质量指数 TQI 报告表2 轨道质量指数 TQI 报告表的内容轨道质量指数 TQI 报告表包含里程 是否超限 各项目TQI指标值 TQI值 检测速度 检测标准等内容 下表为某线路轨道质量指数报告表 当某区段质量指数大于该管理值时 GJ 4型轨检车的报告在 超限 栏中打印 符号 GJ 5型轨检车的报告在 超限 栏中打印 有 以此作为该200m区段超限值警告 除综合指数超过管理值 单一项目的超限也需在维修保养中得到充分重视 对线路区段整体不平顺 均值管理 动态质量指标 轨道质量指数 TQI 超过管理值的线路 应有计划地安排维修或保养 60 二 检测报告 轨道质量报告 61 二 检测报告 五 轨道质量指数 TQI 报告表3 轨道质量指数 TQI 报告表的应用轨道质量指数从统计学的角度来说是一个离散型指标 从轨道状态控制上来说反映某一区段线路质量的均衡程度 轨道质量指数报告表有两种用途 1 作为评价轨道质量的指标轨道质量指数代表着某一区段轨道的整体质量 它不受检测标准和速度的影响 更能反映轨道的实际状态 作为衡量轨道质量的指标比扣分法更科学 更合理 运用轨道质量指数使不同等级线路 不同检测标准的轨道质量更有可比性 铁路局及站段可用它定性评价某一设备管理单位以及某条线轨道质量的控制水平 62 二 检测报告 五 轨道质量指数 TQI 报告表3 轨道质量指数 TQI 报告表的应用 2 指导线路综合养护轨道质量指数是轨道质量的综合反映 这一特性决定了它指导现场不是单一病害 单一项目的养护 而是对某一区段 通常200m 的综合养护 确定综合养护管理限值目前 修规 所定的轨道质量指数管理限界值vmax 160km h时为15 vmax 160km h时为10 它是根据铁道部基础设施检测中心对全路主要干线检测数万公里 并对检测结果研究分析的基础上定的指标 由于各铁路局 各条线路轨道结构 运输条件以及养护水平的不同 其值可以有所不同 综合养护管理限界值的确定 可在铁道部所定的基础上 根据本单位管内各因素的变化情况及合理的修程工作量加以修订 63 二 检测报告 运用轨道质量指数指导综合养护a 根据轨道质量指数值确定综合养护地点轨道质量指数高的地段有相当比例是在道岔区 因此要对超过轨道质量指数限界值的地段进行检查 确定需要综合养护的地点 b 根据轨道质量指数分项指标确定综合养护的方法某一区段 通常为200m 轨道质量指数由7项单项指数组成 因此在养护前应分析轨道质量指数分项指数 若该区段大部分单项指数均较高 则对该区段需进行全项目的养护 若该区段仅有某一项或两项指数较高 如高低不良 则只需对高低进行综合养护 如全起全捣 64 65 超限病害的查找 1 利用超限报表查找轨检车可即时提供 级病害超限报表 可直接从报表上查找并确定超限的幅值 具体里程位置 轨检车提供 级超限报告表 曲线摘要报告表 公里小结报告表 区段总结报告表 轨道质量指数 TQI 报告表 66 超限病害的查找 2 利用轨道状态波形图查找根据所查线路检测标准 结合公里小结表 按病害超限 级 级 级的顺序在波形图上相应检测项目通道上标识出来 并确定超限具体里程 轨道状态波形图是轨检车提供的重要检测资料之一 能够直观地反映出各主要检测项目超限幅值的大小及病害分布的状况 波形图上方印有即时检测时间 轨检车车号 走纸比例为1 2500 即波形图走纸400mm 相当于地面实际距离1km 或者说 10mm的图幅走行距离相当于地面25m钢轨长度 67 超限病害的查找 左 右高低检测项目波形 最大记录幅值为正负25mm 比例为1 1 当检测速度小于15km h时 无高低波形图输出 左 右轨向检测项目波形 最大记录幅值为正负25mm 比例为1 1 当检测速度小于24km h时 无轨向检测波形输出 水平 超高 检测项目波形 最大记录幅值为正负150mm 比例为1 6 三角坑检测项目波形 最大记录幅值为正负25mm 比例为1 1 轨距检测项目波形 最大记录幅值为正35mm 负15mm 比例为1 1 68 超限病害的查找 振动加速度病害的查找振动加速度是对轨道质量的综合反映 振动加速度出分通常不仅仅是由于某一病害引起 而往往是由几种或多种病害叠加影响而造成的 仅以轨道几何尺寸而言 水平加速度可能由轨向 轨距 水平 三角坑几种因素影响而造成 而垂直加速度可能由高低 水平 三角坑几种因素影响而造成 因此在查找加速度此类病害时 可先在轨道状态图上查找 具体方法是 先找到加速度出分位置 沿着此位置在波形图上横断处上下划一条直线 查看横断直线附近各项目的波形和波幅情况 根据波形图提供的情况确定振动加速度病害的成因 69 超限病害的查找 复合病害的查找复合病害是指同一地点存在多种病害或相邻地点存在连续几处同一病害 对于此类病害要引起高度重视 特别是在高速区段 建议将此类病害的级别进行升级考虑 即一级病害按二级及以上进行考虑 二级病害按三级及以上进行考虑 查找时 先在波形图上对各项目按检查标准划出一 二 三级病害的门限值线 对于同一地点有2处及以上病害或50米范围内有连续3处同一病害时 即为复合病害并进行升级处理 特别要重视同一地点的水平与轨向逆相位复合病害 70 超限病害的查找 车载及便携式轨道动态监测装置与轨道检查车所检超限处所不一致的原因 轨道检查车是对轨道几何尺寸的直接测量 所采用的检测手段精度高 轨道检查车检测项目较为全面 垂直加速度和水平加速度只是其中一项 且在现场复核时也难以确认 而便携式添乘仪目前只能检测垂直加速度和水平加速度 要靠这两项指标全面反映轨道状态 难度较大 便携式添乘仪受机车状况影响较大 所测水平加速度和垂直加速度值均受到机车减震的影响 同时对加速度不大但横向移动幅值较大的病害不能测定 71 查找病害分布规律 级病害分布基本规律 其垂直加速度 现场大部分为复合型病害 高低 空吊 水平 三角坑 静态值一般超过临时补修标准部分病害在保养标准和临时补修标准之间 而水平加速度 现场大部分为复合型病害 水平 轨向 轨距 轨距变化率 三角坑 静态值一般多在保养和临时补修标准之间 部分病害超过临时补修标准 72 查找病害分布规律 级病害分布基本规律 其垂直加速度 现场大部分为高低 空吊单项病害 部分为水平或三角坑单项病害 静态值一般都超过保养标准 部分为复合型病害 其静态值一般在保养和临时补修标准之间 而水平加速度 现场病害一般为水平和三角坑同时出现 静态值一般在保养和临时补修标准之间 部分为轨距和轨向病害 其静态值在保养标准以上 现场核实发现 部分动态监测病害处所达到 级时 而现场静态检查核实时 却没有查出几何尺寸超限 但可以看到连续的小碎弯 小高低 空吊现象 反映出线路整体状态不良 73 查找病害分布规律 现场静态检查时 不仅要检查轨面几何尺寸 还要检查结构病害 如不均匀磨耗 不良焊头 硬弯 冒泥 失效轨枕 扣件状态 不仅要检查明的 还要检查暗的 空吊 暗坑 不仅要查一处 核一处 还要核查一下同一处是否有多种病害同时存在 尤其是轨向 水平的逆向位复合不平顺 同时还要核查前 后撬之间病害的组合情况 如50m范围内的连续小方向 小高低 水平 轨距的变化率 曲线要加密检查 最好5m一点 圆曲线任意点检查 查看缓和曲线正矢差 圆曲线正矢差 直缓点 缓圆点有无鹅头 直线段轨向 74 超限病害的查找 三类应予重视的轨道不平顺 周期性连续三波及多波的轨道不平顺中 轨向 水平 高低不平顺 2米以内短波不平顺 抖车 轨向 水平逆向复合不平顺 以上三类轨道不平顺的共同特点是 连续性的多波不平顺容易引发激振 有导致脱轨系数增大 行车严重不平稳甚至脱线的危险 周期性的连续不平顺引发共振的危险性更大 轨向 水平逆向复合不平顺 有反超高的特征 这类不平顺可能是脱轨事故的主要诱因 75 三 利用超限报告分析查线路病害 超限位置及其峰值 长度的识读 超限位置栏目中公里和米 这一点不用解释 需要特别指出的是 轨检车对病害的采集方式为 当轨检车采集到的轨道病害超过I级限界以后 到又回到I级限界以内 统计为一次超限 所以报告中超限位置所指出的里程实际上是该超限最大峰值的里程 比如一个III级超限的长度 并不是指在这个长度内 超限值都达到III级 而是其最大超限值达到或超过III级 峰值一栏所列为该病害的最大超限数值 76 超限峰值的摘取 P峰值 L病害长度 X峰值里程 黑色线 0基线 绿色线一级分门限值 黄色线二级分门限值 红色线三级分门限值 超限波形 77 超限峰值的摘取 从超过一级再回到一级算一处超限 最大峰值作为超限峰值 达到最大峰的里程为超限里程 超限长度为达到一级点与再回到一级点之间的距离 超限峰值摘取 1 2 3 0 78 注意 现场病害的长度一定要做长 做够 三 利用超限报告分析查找线路病害 79 80 三 利用超限报告分析查找线路病害 1 利用超限报告提供的里程及数据结合波形图确定现场病害的准确位置 1 按病害超限 级在波形图上相应里程的检测项目通道上点圈出来 并确定超限具体里程 例如 某轨检车检测到一处较大的高低项目超限 超限报告提供的里程为K89 984 峰值点为 6 04mm的左高低 级扣分 见表1所示 表1超限位置 81 2020 3 21 三 利用超限报告分析查找线路病害 1 利用超限报告提供的里程及数据结合波形图确定现场病害的准确位置从按照 级超限报告的里程查找到该处扣分的轨检车波形图如图1所示 图1轨检车波形图 82 三 利用超限报告分析查找线路病害 2 在波形图上量取到附近最近的固定设备 含道岔 桥梁护轨 曲线起终点等 在图上里程 将量取到的里程与技术资料中该固定设备的实际里程进行对比 计算出该区段轨检车检测里程误差 上述例子的超限点距离最近的固定设备附近是一个曲线 在波形图上量取到该曲线起点的图上里程为K90 208 如图所示 查曲线表得到该曲线起点里程应为K90 244 即可计算出该区段轨检车检测里程误差为 90244 90208 36m 83 三 利用超限报告分析查找线路病害 3 依据计算出的轨检车检测误差即可计算出该超限点现场的实际里程 从而指导现场准确查找到现场的病害点 在上述例子中 该处左高低 级扣分的现场实际里程应该为 89984 36 90020 即在现场K90 020处可以准确查找到该病害 在计算病害点实际里程时 要注意分析检测的里程误差比实际里程大还是小 并以此确定计算是在检测里程的基础上加或减检测里程误差 2 利用超限报告分析控制超限趋势利用超限报告可以将 级扣分中接近 级扣分 级扣分中接近 级扣分的扣分点筛选出来 根据其发展趋势按照轻 重 缓 急的原则 将这些扣分点比照上一级扣分进行处理 从而实现控制和消灭上一级扣分的目的 84 四 利用轨道状态波形图查找和分析线路病害 一 几种主要复合不平顺的表现形式1 轨向与轨向的逆相位复合不平顺这种复合不平顺病害会加剧列车侧摆和横向加速度 在现场普遍存在 其组合形式如图2所示 图2轨向与轨向组合不平顺 85 四 利用轨道状态波形图查找和分析线路病害 一 几种主要复合不平顺的表现形式1 轨向与轨向的逆相位复合不平顺图3是一处轨检车实际检测的轨向与轨向的逆相位复合不平顺 图3轨向与轨向的逆相位复合不平顺 86 一 几种主要复合不平顺的表现形式 2 轨向与水平逆相位复合不平顺这种复合不平顺的存在 会加剧列车侧滚 侧摆和横向加速度 是列车脱轨的主要因素 现场存在较为普遍 其组合形式如图4所示 图4轨向与水平组合不平顺 87 知识点 1 请叙述出水平与轨向逆相位复合不平顺的波形特点及对行车的危害 轨向水平逆向位复合不平顺是指同一位置既有轨向不平顺又有水平不平顺 并且轨道臌曲方向与高轨位置形成反超高状态 会加剧列车侧滚 侧摆和横向加速度 现场存在较为普遍 这种逆向组合不仅对行车安全极为不利 是列车脱轨的主要因素 而且影响旅客舒适度 是晃车仪产生水平加速度的主要原因 88 一 几种主要复合不平顺的表现形式 2 轨向与水平逆相位复合不平顺图5是一处轨检车实际检测的轨向与水平逆相位复合不平顺 图5轨向与水平逆相位复合不平顺 89 一 几种主要复合不平顺的表现形式 3 水平与轨距变化率逆相位复合不平顺这种复合不平顺会加剧列车的侧滚和横向加速度 其组合形式如图6所示 图6水平与轨距组合不平顺 90 一 几种主要复合不平顺的表现形式 3 水平与轨距变化率逆相位复合不平顺图7是一处轨检车实际检测的水平与轨距变化率逆相位复合不平顺 图7水平与轨距变化率逆相位复合不平顺 91 一 几种主要复合不平顺的表现形式 4 轨向与轨距变化率逆相位复合不平顺这种复合不平顺会加剧列车的侧滚和横向加速度 导致列车局部剧烈摇摆 同时 单股钢轨的轨向常伴随轨距变化出现 而轨距的变化也导致轨向出现 其组合形式见图8 图8轨向与轨距组合不平顺 92 一 几种主要复合不平顺的表现形式 4 轨向与轨距变化率逆相位复合不平顺图9是一处轨检车实际检测的轨向与轨距变化率逆相位复合不平顺 图9轨向与轨距变化率逆相位复合不平顺 93 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 1 连续低接头 或连续接头起高道 由于普通线路现场钢轨一般是25m一根 也就是每隔25m有一个接头 如果在波形图的高低波形中每隔25m有一个明显的向下突起 这就说明现场区段内有连续的低接头 图10就是一个比较典型的连续低接头 同理 如果是有连续的向上突起 就是连续的接头起高道 现场存在 以起代捣 等违章作业行为 图10连续低接头 94 95 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 2 连续焊缝病害与连续低接一样 如果在无缝线路上出现峰值点间隔相同的下突起 则说明现场的焊缝存在一定的病害 需集中进行整治 图11就是一个比较典型的连续焊缝病害 该线路是高速铁路 钢轨使用的是100m定尺轨 因此每100m存在一个焊缝 波形图上的高低正好与现场情况吻合 图11连续焊缝病害 96 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 3 连续接头支嘴在波形图中 发生向曲线上股的突起 每个突起的间距约为25m 这样的图形可以判断现场存在连续的接头支嘴病害 图12就是一个比较典型的连续接头支嘴 图12连续接头支嘴 97 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 4 大方向及曲线 鹅头 线路的大方向可以根据曲率的波形图来判断 如果直线上的曲率线出现偏移 一般情况下即可判断现场存在大方向 在曲线头尾处 曲率线本应该是直线顺接缓和曲线 但如果曲线的头尾处直线出现了曲率线偏移 则该曲线头存在轨向病害 在图13中 该偏移与曲线曲率线偏移方向相反 则基本可以判断曲线头存在 鹅头 病害 图13曲线 鹅头 98 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 5 曲线轨距扩大在图14中 轨距随着曲线出现而轨距扩大 说明现场曲线轨距动态不良 需对曲线的轨距扩大原因进行现场调查分析 通常存在钢轨侧磨 下股大胶垫压溃或变形 扣件作用不良 如不落槽 扣板磨耗 轨枕挡肩磨损等病害 调查此类病害时要综合考虑动态检查好静态检查的差别 才能制定出有效的整治措施 图14曲线轨距扩大 99 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 6 S 形反弯长波轨向导致线路晃车 S 形反弯长波轨向是导致线路晃车的常见形式 如图15所示 图15 S 形反弯 100 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 7 路桥 路涵 路隧过渡段下沉病害由于路基与桥梁 路基与涵洞 路基与隧道的结构介质不同 且存在施工难度大等因素 运营后路基在过渡段必然存在不均匀沉降 导致线路病害的发生 图16为某一涵洞前后过渡段下沉后 引起线路轨面出现高低病害 图16过渡段下沉 101 顶涵后路基下沉造成的线路病害 102 曲线 曲线段钢轨侧磨不均匀 103 曲线 104 曲线 105 曲线 106 对比分析 图例 左高低消灭不彻底 7月27日 14mm 8月7日 8mm 107 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 8 错误波形的识别 假波 岔区异常轨道不平顺低速侧向通过道岔引起的轨向超限设备故障引起的孤立超限车体加速度辅助判断方法阳光干扰其他因素 108 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 岔区异常轨道不平顺由于 有害空间 轨线断裂 因此轨距 水平 三角坑 和单侧钢轨高低 轨向出现错误波形 低速侧向通过道岔引起的轨向超限尖轨处因基本轨刨切或尖轨与基本轨不密贴出现轨距和单侧轨向错误波形 109 110 孤立的轨道不平顺孤立的轨道不平顺主要为图像干扰 大轨缝 钢轨肥边 轨头有异物 板心内突起金属物 引起 一般由于只是单侧钢轨断面受到干扰 其特征为轨距 水平 三角坑 单侧高低和轨向同时出现尖刺而对应的加速度波形并无明显变化 车体加速度辅助判断方法一般大的轨道不平顺都可能引起大的车体加速度响应 一般情况高低和垂向加速度有关 轨向与水平加速度有关 利用车体加速度可以辅助评判超限值的正确性以利于超限编辑 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 111 112 二 常见的线路病害在轨检车波形图中的表现形式 阳光干扰当阳光照射在激光切割断面上时使得检测波形出现剧烈变化 一般只出现在单侧钢轨 其他干扰因设备故障和外界干扰引起的激光检测图像不正常 113 阳光干扰 114 设备故障 115 设备故障 116 三 曲线超高和曲率的综合分析 通过结合曲线摘要表 曲线技术资料 曲线超高波形图和曲率波形图的综合分析 可以判断出曲线的位置是否正确 判断曲线的缓和曲线长度是否正确等问题 一个曲线如果位置是正确的且超高设置是合理的 则在轨检车波形图上直缓点 缓圆点的超高线和曲率线的弯折点应该基本上是在同一个位置上 如果轨检车波形图上直缓点 缓圆点的超高线和曲率线的弯折点不在同一个位置上 说明这个曲线的病害有两个可能 一是可能超高递减设置不合理 导致超高线中延长或缩短了缓和曲线 二是可能曲线正矢设置不合理 导致曲率线中延长或缩短了缓和曲线 不管是哪种可能 都必然导致曲线过渡不平顺 产生列车进出曲线舒适度大幅降低 甚至出现晃车现象 117 三 曲线超高和曲率的综合分析 在图17的曲线中 由曲率线分析出的缓和曲线长度远大于由超高线分析出的缓和曲线长度 图17曲线曲率 118 三 曲线超高和曲率的综合分析 对于此类曲线 在直缓点和缓直点附近除了列车通过时不平稳外 还在轨检车检测中常常伴随着大水平或者三角坑扣分 这主要是因为轨检车计算机在判断曲线的起终点位置时出现偏差 将曲线设置的超高被判定为水平 同样 在直缓点和缓直点附近的超高递减 递增 就有可能被判为三角坑 这些被判出的大水平和三角坑在现场是很难查找得到 需在轨检车波形图上综合分析得出结论 在判断这样的曲线是超高设置的问题还是曲线正矢的问题前 要先利用曲线摘要表和曲线技术资料确定缓和曲线理论长度和曲线的理论起点 然后再依据波形图上的情况综合判断出问题所在 再针对性地制定整治措施 切不可未找原因盲目整治 119 四 线路变化趋势分析 利用历次的轨检车报告和分析轨检车波形图 可以得出线路的变化趋势 为线路整治和维修养护工作提供依据和基础 实现对线路设备进行动态监控的目的 线路变化分析可以根据需要既可以分析综合状态的变化趋势 也可以分析一个项目或多个项目的变化趋势 GJ 5型车的波形图软件可以将历史检测波形图与本次检测波形图进行叠加对比 可以更加直观地反映出线路几何尺寸的发展趋势和变化情况 图18为某处线路在上一次检测中出现 7 71mm的高低病害 经整治后本次检测该处高低为2 97mm 120 四 线路变化趋势分析 图18高低检测 121 此处线路较历史变化明显 出现连续低接头整治后应查找变化原因 122 五 轨检车检测轨道主要病害成因分析 轨道病害的成因很复杂 各种影响因素最终都通过几何尺寸的方式反映在轨检车检测数据上 就轨检车的各检测项目分析来看 整治超限项目需要对影响该项目的现场相关的设备病害进行综合的调整和整治 才能彻底消除超限 在表2中 罗列出部分与轨检车检测项目相关的轨道设备病害 在实际分析和整治中可以借鉴 123 五 轨检车检测轨道主要病害成因分析 124 2020 3 21 二 轨检车超限处所精确定位 如何将轨检车检查出的超限处所及时整修 保证行车安全 前提是需要认真在轨检车图纸进行图上作业 确定轨检车里程误差 才能在现场准确的找到超限位置 进行针对性的整修 一般有三种方法 1 直接复核法 2 特征点复核法 3 相对参照物复核法 125 方法一 直接复核法 就是根据轨道状态波形图和二 三级偏差里程 直接在现场在进行复核 这种方法适用于现场病害明显 超限项目单一的偏差 我们现在常用的就是这种方法 我们把二 三级偏差传到车间 车间再传到工区 工区就直接按照里程消灭 有一点必须解释清楚 动检车 轨检车偏差里程是有误差的 具体误差多少要根据波形图反算才可以准确定位 直接复核法缺点 如果偏差原因复杂 现场病害不明显 或是病害出现在道岔群或曲线上 无法直接判断时 直接复核法就很难及时找准 找对病因 126 轨检车超限处所精确定位 我们工区整修轨检车报警处所往往不看轨检车波形图 而是直接拿着超限报表去现场复核整修 也就是采用直接复合法 里程误差较小时可以找到病害位置 而轨检车里程误差较大时就不能在现场准确找到病害位置 从而认为轨检车检测不准确 127 方法二 特征点复核法 这也是我们要介绍的读图中最重要 最实用的一种方法 特征点有哪些 道岔 道口 桥梁 钢梁桥 轨距拉杆 曲线 ZH HY YH HZ点 电容枕等 轨检车 动检车在检测中会扫描到两钢轨间导电的金属物 并且在波形上会留下特征印记 先来介绍一下波形图上特征点是什么样的 128 各种地面标志 129 特征复核法 特征点复核法是先在图纸地面标志上找到特征点位置 如道岔 道口 曲线头尾 桥梁等 利用设备台帐记录的特征点里程位置与轨检车图上的对应点的差作为该一小区段的里程差来纠正检测仪器检测位置 即 里程差 台帐里程 图纸里程 算出该小区段的里程差后 即可用报表中的里程加上该区段的里程差 即为现