线路轨检车波型分析教案-铁路工务

西安铁路局工务处,百色工务段,应用轨道检测车波形图分析线路病害,前言,轨道检测车是在动态情况下反映线路状态的一种检查工具，利用轨道检测车对线路轨道进行动态检测是掌握线路在列车实际动载作用下轨道几何尺寸偏差和相关的各项参数及相应的轨道质量指数，轨道检测车不但使检查结果真实可靠，而且还能对线路质量进行综合分析及评价，提供整修指导意见，是一种高科技的检测设备。因此我们要充分利用轨道检测车波型图及其数据去查找和整治线路病害，提高线路质量。,提纲,第一部分轨道检测车的基本知识,第二部分轨道检测车在维修养护中的应用,第三部分轨道检测车波形图软件知识,第四部分应用波形图分析病害实例,轨道检测车检查项目简析,1,轨道检测车基本知识,2,一、轨道检查车的知识,目前在我局使用的是从美国引进的GJ5型轨检车，采用惯性基准原理，引入激光摄影测量、网络和数据库技术。包含轨道几何尺寸测量系统、车体振动加速度测量系统、GPS里程自动修正系统、环境监视系统等。轨道几何测量系统包含轨距、轨向、高低、水平、三角坑、超高、曲率等项目，车体振动加速度测量系统包含车体垂直加速度和水平加速度两个项目。,铁道部2007年和2008年先后下发了既有线提速200250km/h线桥设备维修规则（铁运200744号）和关于调整轨道动态管理标准的通知（运基线路电2008227号）要求增加的70m长波长高低、70m长波长方向、轨距变化率、曲率变化率和横加变化率的检查。,轨道检测车检查项目简析,1,1.超限峰值的摘取,2.轨检车各检测项目定义,3.静态和动态轨道不平顺的关系,轨道检测车基本知识,2,1-1超限峰值的摘取,P峰值,L峰值长度,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,白色粗线为超限波形,1-2超限峰值的摘取,此处为峰值,此线为长度,2-1轨道检测车各检测项目定义,轨距：高低：轨向：,分为短波不平顺和长波不平顺，短波不平顺检测基长为1.542m，长波不平顺检测基长为1.570m（也就是常说的70m高低，主要在140及以上速度的线路）高低向上为正，向下为负。,指左右股钢轨轨距测量点平面位置沿轨道纵向的横向凹凸不平。分为短波不平顺和长波不平顺，短波不平顺检测基长为1.542m，长波不平顺检测基长为1.570m（也就是常说的70m方向，主要在140及以上速度的线路）顺轨检车正向，轨向向左为正，向右为负。,轨向和曲率有直接的对应关系。,实际轨距大于标准轨距时轨距偏差为正，反之为负；轨距的检测会受到侧磨的影响，有时候在波形图中会出现假轨距，这就要求将波形图纸和现场实际结合起来分析，否则容易得出错误结论。,2-2轨道检测车各检测项目定义,轨距变化率：水平：（超高）三角坑曲率：,基长的确定是以0.25m的长度向前推进检测，轨距变化率的检测是跳跃式的，每跳一步是0.25m，轨距变化率是换算值，在波形图上没有显示；,顺轨检车正向，以左股为基准股，左股高为正，在零线以上；,指2.5m基长的两组水平差，检测轨道的平面性；,顺轨道检测车正向，右拐曲线曲率为正，左拐曲线负；曲率是针对曲线来说的，如果在直线段看到曲率那么就说明该直线段存在碎弯、小方向或轨距变化率不好。,2-3轨道检测车各检测项目定义,曲率变化率：水加：垂加：,即车体垂直加速度：垂直于车体地板，向上为正；引起垂加的原因很多，高低、水平、三角坑、钢轨轨面病害等是原因。,指曲率测量值的差值与基长（18m）的比值；,即车体水平加速度：平行车体的地板，垂直于轨道方向，顺轨检车正向，向左为正；水平加速度由轮轨相互作用决定，受到轨向、高低、速度等综合因素的影响，如果曲线存在正矢不良、水平不好、轨距不顺等病害，水平加速度峰值就会叠加，欠超高大的曲线更容易出现水平加速度偏差；,3-1静态和动态轨道不平顺的关系,静态轨道不平顺,无轮载作用时，人工或轻型测量小车测得的不平顺通常称为静态不平顺。静态不平顺不能如实反映暗坑、空吊板、刚度不均匀等形成的不平顺，往往只能部分反映道床路基不均匀残余变形积累形成的不平顺。静态不平顺只是轨道不平顺部分的、不确定的表象。,3-2静态和动态轨道不平顺的关系,动态轨道不平顺,用轨检车测得的在列车车轮荷载作用下才完全显现出来的轨道不平顺通常称为动态不平顺。,真正对行车安全，轮轨作用力，车辆振动产生实际影响的轨道不平顺是动态不平顺。因此，轨道不平顺的各种监控管理标准，尤其是安全管理标准，大多是依据动态不平顺来制定。,3-3静态和动态轨道不平顺的关系,静态和动态轨道不平顺的差异,通常情况下，同一地段动态不平顺与静态不平顺的波形，往往有较大差异。暗坑、吊板越多，不良扣件越多，道床密实度越不均匀，差异越大。,起道捣固、拨道作业的质量越好、越均匀，静态和动态轨道不平顺的差异越小。,动态不平顺的幅值越大，静态和动态轨道不平顺的差异也越大。,3-4静态和动态轨道不平顺的关系,动、静态不平顺幅值间的关系,动、静态不平顺幅值一般不存在一一对应的函数关系。通过大量数据统计分析，可以得出以下结论：,一个静态值可以对应一组动态值。同样一个动态值也可能对应一组静态值。相同轨道结构、不同种类的轨道不平顺，动、静态幅值之间的差异和相互关系各不相同。,二、GJ-5型轨道检测车在维修养护中的应用,提供数据资料,波形图查看及病害分析,1,2,提供数据资料,1-1,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。,超限资料：记录所选区段所有超限，CLASS1、CLASS2、CLASS3_4三个文件中只包含轨距、轨向、高低、水平、三角坑、车体垂直加速度、车体水平加速度，其他类型超限存放在CLASS_OTHER中。超限资料是查找和消灭线路病害，确保行车安全和指导养护维修线路的极为重要的数据。,提供数据资料,1-2,曲线摘要：记录了所选区段所有曲线实测资料，包含曲线平均半径、平均加宽、平均超高以及用75mm欠超高计算出的最高允许速度、限制该速度的极限点里程、半径、超高等数据资料。结合波形图，有助于计算、设置曲线超高和整治曲线病害。,公里小结表：记录了所选区段所有公里小结，用来评定和分析线路质量。,区段汇总简要：记录了所选区段简要汇总情况。,提供数据资料,1-3,区段汇总表：所选区段详细汇总表。,轨道质量指数：记录了所选区段所有轨道质量指数，超限一列有感叹号表示这200米TQI超过管理值或者某一单项超过管理值。,波形图查看及病害分析,2-1,波形图查看工具的使用,轨检车提供的*.ste文件是波形文件，采用部检测中心提供的专用看图软件（波形查看工具IAE）打开浏览，波形图各项目零线以上为正。,在此基线以上的为正下方的为负,波形图查看及病害分析,2-2,轨道检测车地面标志识别,轨道上的道口、道岔、桥梁、轨距拉杆等含有金属部件，安装于轨检梁上的地面标记传感器（ALD）可以检测到这些金属部件，输出的信号可以和里程、轨道不平顺同步显示在轨道检测波形图上。由于道口、道岔、桥梁、轨距拉杆等含有金属部件大小形状、位置不同，ALD信号响应不同。因此根据ALD信号特征可以识别道口、道岔、桥梁、轨距拉杆位置。,波形图查看及病害分析,2-3,结合波形图查找现场病害,平时我们到现场查找病害都是使用绝对里程定位，即根据轨检车提供的里程到现场查找病害，由于轨检车里程存在累计误差，往往找不到。我们可以通过相对定位来查找病害，根据波形图地面标志，可以方便地识别道岔、桥梁、电容枕、道口，根据曲率和超高，也可以很容易定位曲线起、终点、缓和曲线、圆曲线。再从波形图上计算病害与这些特定地面标志的距离即相对位置，在现场就很容易查找病害了。,波形图查看及病害分析,2-4,波形图分析及病害的确认,轨道检测车检出病害，可以通过对波形图的分析来最后确认，应对比相关的项目，但不要对比相同传感器所对应的项目，因为同一路信号会导致几个项目出现一样情况。,单个项目出现尖刺，应是信号干扰，不是轨道病害。,波形图查看及病害分析,2-5,高低出现大超限，垂加应有反应，反过来垂加出现大超限，高低应有反应。,轨向出现大超限，横加应有反应，反过来横加出现大超限，轨向应有反应。,水平、三角坑出现大超限，超高应有反应，此时不应去看高低，因为三角坑由水平计算而来，而水平由高低计算而来。,三、轨道检测车波形图软件知识,看图软件基本知识,1,2,看图软件的使用,轨道检测车提供的*.ste文件是波形文件，采用部检测中心提供的专用看图软件（波形查看工具IAE）打开浏览。5型轨检车有自己开发的一套看图软件，但是需要向开发者购买，一套大约要70万，因此我们目前采用的是4型轨检车的看图软件。4型轨检车看图软件有一个缺陷就是你所查看的项目不全，只有8个项目，另有3个项目无法显示。但是这8个项目对我们的生产就已经有很大的帮助了。,看图软件基本知识,1,软件下载,2-1,看图软件的使用,线路技术科已经通过段内部办公网将该软件发送给了各个车间，请各车间自行下载，下载流程如下。,1.单击此处点“下载”选择保存路径,下载,2-2,看图软件的使用,下载完后会得到一个图标。,安装,2-3,看图软件的使用,该看图软件不需要安装，只需要打开压缩包解压缩就可以了。,解压缩以后会得到两个程序。紫色的是波形图查看工具，绿色的是用于查看横加变化率扣分地点的工具。,打开软件,2-4,看图软件的使用,双击图标，打开得到以下界面。,打开波形图,2-5,看图软件的使用,点击“文件”“打开图形”，然后选择需要打开的文件。,必须选择文件后缀是*.STE的文件才是波形图。,按住此滚动条，拖拽可以调整里程,里程变化,可以调整每屏幕显示的范围,单击“视图”,现有轨道检测车检查项目,目前图纸显示项目,目前图纸未显示项目,四、应用波形图分析病害实例,现场复核病害方法,1,2,区间正线病害复核,3,道岔区病害复核,现场复核病害方法,1,直接复核法,1,特征点复核法,2,参照复核法,3,直接复核法,1,根据轨道状态波形图和二三级扣分里程直接在现场复核。是较为常见的一种方法，适用于现场病害明显、超限项目单一的偏差，工区可以直接参照里程消灭病害。但是要注意轨检车检测的里程与实际里程存在误差，具体的误差值要通过对比波形图上的ALD（地面标志物）才能准确定位。,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。,特征点复核法,2,特征点复核法是读图中最重要、最实用的一种方法。轨检车在检测中会扫描到两股钢轨之间的金属物，并且在波形图上留下特征印记，根据这些特征印记就可以准确地找出病害并消灭。,这也是我们着重讲的一种方法。特征点就包括道岔、道口、桥梁、轨距拉杆、曲线的ZH、HY、YH、HZ点等候。,参照复核法,3,参照复核法就是在现场复核病害时，先找到病害明显的、较大的、比较容易确定的病害点，然后在波形图上根据病害点之间的相对位置在地面上查找其他病害。,现场至少有1处及以上的明显病害可以很容易找到，才能根据此处（几处）病害推算到其他处病害的准确里程。,用波形图分析病害原因,准确定位病害实际里程只是波形图给我们的其中一个作用，它更重要作用的是帮助我们分析病害原因。,讲解实例及地点选择,区间正线病害地段平林村工区管内K330+300K332+300,道岔区段病害平林村站西头道岔区,平林村工区管内K330+300K332+300(着重讲K331+100K331+460的这个曲线),2,区间正线病害复核,此处有个垂加超限,左高低不良,右高低也不好,左高低为正，左股高了,左高低为负，左股低了,左轨向为正，左股向外凸,右轨向为负，右股向内凹,平林村工区管内K334+250K334+750，着重讲平林村2#岔前后,3,道岔区病害复核,6#岔岔心,2#岔岔心,转辙部分的连杆,1,2,3