轨道检查1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,轨道检查动态检查和静态检查,高速工程105班,动态检查,轨道不平顺动态检查的主要设备是轨道检查车，检查包括轨道动态不平顺和车辆动态响应。,中国轨检车检查项目主要包括左右高低、左右轨向、水平、三角坑、曲线超高、曲线半径、轨距、车体水平和垂直振动加速度、左右轴箱垂直振动加速度等。,轨检车根据轨道动态不平顺和车辆动态响应综合评价轨道状态。,新型轨检车还增加了钢轨断面、波磨、断面磨耗、轨底坡、表面擦伤、道床断面、线路环境监视等项目检测。,轨道检查的主要内容,轨道平顺度有以下几种,:,高低、轨向、水平、扭曲、轨距等。高低不平顺是指钢轨顶面沿长度方向的凹凸不平。轨向不平顺是指钢轨侧面沿长度方向的凹凸不平。水平不平顺是指左右轨之高差,(,在曲线部分有超高的情况下，把对应于正常超高量的增减量称为水平不平顺,),。轨距不平顺是指左右股钢轨之间距离的变化。轨道平顺度的检测就是要对轨道在工作状态下的变形进行监测，若轨道的变形偏离铺设时的精度到一定的程度时，就要对轨道进行维修。,轨道铺设时对平顺度的精度要求是很高的，如高低、轨向和水平不平顺都不能超过,2,毫米，扭曲不能超过,1.5,毫米，轨距不能宽,2,毫米，也不能窄,2,毫米。,轨道检测车的任务,检查,依据确定的评价指标，在一定程度范围内检测，评价轨道状态和养护水平,计划,根据不同等级线路提出的安全度和舒适度要求，提出恢复到设计状态所需要进行的维修保养计划,分析,提供轮轨关系在行车、科研、养路等方面的原始数据并进行整理分析，用以加强科学管理，提高养路水平,水平的检测原理,水平的检测原理,水平为轨道同一横断面内钢轨顶面之高差。曲线水平称为超高。,GJ-4,型轨检车采用补偿加速度系统测量水平，利用补偿加速度系统测量车体对地垂线滚动角，利用位移计测量车体与轨道相对滚动角，二者结合计算出轨道倾角。利用两轨道中心线间距（,1500mm,）计算出水平值。监测范围,200mm,，误差,1.5mm,。,高低的检测原理,高低的检测原理,高低是指钢轨顶面纵向起伏变化GJ-4,型轨检车采用惯性基准的原理测量轨道变化的实际波型，得到高低变化的空间曲线，数据采集处理系统实时采集数据的间隔距离为,0.305m,，同时可换算成,5,米、,10,米、,20,米或其它弦长之测量法测量。测量高低的传感器除了测量曲率、水平外，另外还有,2,个垂直加速度计。通过车体位移，计算出轨面相对惯性空间的位移变化，进行必要的处理，得到高低数值。监测范围,60mm,，误差,1.5mm,。高低摸拟弦长,18.6,米。,曲率的检测原理,曲率的检测原理,曲率为一定弦长曲线轨道（如,30,米）对应的圆心角,a,，即度,/30m,。度数大，曲率大，半径小。反之，度数小，曲率小，半径大。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。即曲率。曲率、曲率变化率是检测曲线圆度的波形通道，仅供参考，不作考核内容。能正确判断曲线正矢连续差和曲线的圆度。曲率变化率的波形通道有突变，正矢肯定不好，（,50,曲率）,=,正矢，如：某曲线曲率为,0.46,、正矢,=50,0.46=23mm,。在直线上存在碎弯，小方向或轨距递减不好。,扭曲（三角坑）的检测原理,扭曲（三角坑）的检测原理：扭曲反映了钢轨顶面的平面性。设轨顶面,abcd,四个点不在一个平面上，,c,点到,abd,三个点组成的平面的垂直距离,h,为扭曲。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),，,h=h1-h2,。,h1,为轨道横断面,I-I,的水平值，,h2,为轨道断面,-,的水平值，,h1-h2,为基长,L,（断面,I-I,与断面,II-II,之间距）时两轨道断面的水平差。水平已经测出，所以只要按规定基长取两断面水平差即可计算出扭曲值。,方向的检测原理,方向的检测原理,方向指钢轨内侧面轨距点沿轨道纵向水平位置的变化。利用左右股轨距测量装置所测的左右股轨距变化或位移，轨距点相对纵向轨迹,轨向。监测范围,100mm,，误差,1.5mm,，模拟弦长,18.6,米。,轨检车的检测周期,铁道部基础设施检测中心轨道检测车，应根据铁道部运输局的安排，对容许速度大于,120km/h,的线路及其他主要繁忙干线进行定期检查。,铁路局轨道检测车，对容许速度大于,120km/h,的线路每月检查不少于,2,遍（含铁道部基础设施检测中心轨道检测车检查），对于年通过总重不小于,80Mt,km/km,的正线,15,30,天检查一遍，对于年总重为,25,80Mt,km/km,以内的正线每月检查,1,遍，对于年通过总重小于,25Mt,km/km,的正线每季度检查一遍，对状态较差的线路，可以适当增加检查遍数。,轨道检测车挂在旅客列车尾部，并尽可能挂快车检查，由行车部门负责办理甩挂工作，没有旅客列车的线路，用单机牵引检查，牵引办法按规定办理,轨道检测车的整备工作同旅客列车规定，由有关部门负责。走行部分的检查，如加挂在列车上时，由本上列检负责；如由单机牵引时，由列检所负责。,为了保持轨道检查车各项检测装置的性能准确，可挂单机试运行，校队检查机械；必要时，可以将所有的轨道检测车连挂在一起，互相对照。,静态检查,轨检小车测量原理,：轨道检测小车是一种检测静态轨道不平顺的便捷工具。它采用电测传感,器、专用便携式计算机等先进检测和数据处理设备，可检测高低、水平、扭曲、轨向等轨道不平顺参数。国外铁路在动静态不平顺差异较小的高平顺线路、无碴轨道线路，以及在新线施工中，整道、检查铺设精度、验收作业质,量,时，广泛应用轨道检测小车。,GRP1000 测量系统主要由手推式轨检小车和分析软件包两大部分组成。即可单独测量轨道水平，轨距等相对结合参数，也可配合LEICA TPS 全站仪来实现平面位置和高程的绝对定位测量，上述绝对定位测量通过全站仪的自动目标照准功能以及与GRP1000 之间持续无线电通讯来完成。,测量外业完成后，系统能产生轨道几何测量的综合报表。用户可根据需要定义报表的输出界面，选择性的输出轨道位置、轨距、水平、轨向（短波和长波）、高低（短波和长波）等几何参数。GRP1000 在德国高铁竣工测量、西班牙高铁无碴轨道施工、京津城际轨道第三方检测及武广客运专线施工中得到了很好的应用。,GRP1000 轨道测量系统的测量原理,检测内容及方法,1)中线坐标及轨面高程,轨道中线坐标和轨面高程的检测，是对线路轨道工程质量状况的最基本的评价。通过检测轨道实测坐标和高程值与线路设计值进行比较得出的差值，可以全面直观的反映轨道工程质量。在进行轨道中线坐标和轨面高程检测时，使用高精度全站仪实测出轨检小车上棱镜中心的三维坐标，然后结合事先严格标定的轨检小车的几何参数、小车的定向参数、水平传感器所测横向倾角及实测轨距，即可换算出对应里程处的中线位置和低轨的轨面高程。进而与该里程处的设计中线坐标和设计轨面高程进行比较，得到实测的线路绝对位置与理论设计之间的差值，根据技术指标对轨道的绝对位置精度进行评价2)轨距检测,轨距指两股钢轨头部内侧轨顶面下 16mm 处两作用边之间的最小距离。轨距不合格将使车辆运行时产生剧烈的振动。我国标准轨距的标称值为1435mm。在轨距检测时，通过轨检小车上的轨距传感器进行轨距测量。轨检小车的横梁长度须事先严格标定，则轨距可由横梁的固定长度加上轨距传感器测量的可变长度而得到，进而进行实测轨距与设计轨距的比较。,3)水平（超高）检测,列车通过曲线时，将产生向外的离心作用,，,该作用使曲线外轨受到很大的挤压力，不仅加速外轨磨耗，严重时还会挤翻外轨导致列车倾覆。为平衡离心作用，在曲线轨道上设置外轨超高。检测时，由轨检小车上搭载的水平传感器测出小车的横向倾角，再结合两股钢轨顶面中心间的距离，即可求出线路超高，进而进行实测超高与设计超高的比较。在每次作业前，水平传感器必须校准。超高示意图如下。,4)轨向/高低检测（中国标准）,轨向指轨道的方向，在直线上是否平直，在曲线上是否圆顺。如果轨向不良，势必引起列车运行中的摇晃和蛇行运动，影响到行车的速度和旅客舒适性，甚至危及行车安全。高低是指钢轨顶面纵向的高低差。高低的存在将使列车通过这些钢轨时，钢轨受力不再均匀，从而加剧钢轨与道床的变形，影响行车速度与旅客舒适性。实测中线平面坐标得到以后，在给定弦长的情况下，可计算出任一实测点的正矢值；该实测点向设计平曲线投影，则可计算出投影点的设计正矢值，实测正矢和设计正矢的偏差即为轨向/高低值。轨向/高低（10 米弦长为例）,轨向/高低检测示意图,5)短波和长波不平顺（德国标准）,a)短波不平顺,假定钢轨支承点的间距，或者说轨枕间距为0.625m，采用30m 弦线，按间距5m 设置一对检测点，则支承点间距的8 倍正好是两检测点的间距5m。检测示意图如下,。,上图中的点是钢轨支承点的编号，以1 P 到49 P 表示。25 P 与33 P 间的轨向检测按下式计算：,由于1 P 与49 P 的正矢为零，故可检测2 P（对应点10 P）到40 P（对应点48 P）的轨向。新的弦线则从已检测的最后一个点40 P 开始。,b)长波不平顺,假定钢轨支承点的间距，或者说轨枕间距为0625m，采用300m 弦线，按间距150m 设置一对检测点，则支承点间距的240 倍正好是两检测点的间距150m。检测示意图如图7-2。,上图中的点是钢轨支承点的编号，以1 P 到481 P 表示。25 P 与265 P 间的轨向检,测,按下式计算：,由于1 P 与481 P 的正矢为零，故可检测2 P（对应点242 P）到240 P（对应点480 P）的,轨向。新的弦线则从已检测的最后一个点240 P 开始。,工作流程,1)前往现场检测之前在计算机中对设计数据（平曲线，竖曲线，超高）复核无误后输入到测量控制软件中,2)把 CPIII 成果输入到全站仪中。到达现场后对控制点进行检查，确保控制点数据(平面坐标及高程)正确无误，检查控制点是否受到破坏。,3)为了确保全站仪与轨检小车之间的通视，以及测量的精度，测量区域应尽量避免其它施工作业。,4)使用 8 个控制点（CPIII）进行自由设站;全站仪自由设站时，平差后东坐标、北坐标和高程的中误差应在1mm 以内，方向的中误差应在2 秒以内，否则应重新设站。,5,)进行正确的测量设置，比如高程以内轨为基准、超高以 1.5 米为基长等,6)轨检小车每次测量作业之前都要对超高传感器进行校准,7)全站仪搬站后前后两个区间的测量需交叠 5-10 米。,8)测量完成后，输出轨道几何参数，制作报表并进行评价。可根据需要定义报表的输出内容，选择性的输出轨道平面位置、轨面高程、轨距、水平,、,超高、轨向（长波和短波）、高低（长波和短波）等参数的偏差。,轨道精调测量质量控制措施,1)严格检查设计数据（平曲线，竖曲线，超高，控制点），检核无误输入到算机中,2)到达现场后检查控制点是否发生变形或遭到破坏,3)每天开始测量之前检查全站仪测量精度：正倒镜检查全站仪水平角和竖角偏差，如果超过3 秒，在气象条件较好的情况下进行组合校准及水平轴倾斜误差（）校准；检查全站仪ATR 照准是否准确（照准偏差少于3 秒）,4)全站仪采用后方交会的方法进行设站，设站距离应控制在 70 米以内；测量条件较差时，根据具体环境缩短目标距离（建议5060m，实时测量结果应稳定在0.7mm 以内）；恶劣条件下禁止作业,5)为了确保全站仪得设站精度，建议使用8 个控制点，如果现场条件不满足，至少应使用6 个控制点。设站中误差为东坐标、北坐标和高程：1mm；方向：2,”,；与轨检小车同向的控制点自由设站计算时弃用要谨慎,6)全站仪设站的位置应靠近线路中心，不可在两侧控制点的外侧,7)设站后要使用控制点检核全站仪设站，搬站前也要再次检核，以证实此次设站测量结果的可靠性；如测量条件不佳，测量期间可增加检核次数,8)每天测量之前都要在稳固的轨道上对超高传感器进行校准，校准后可在同一点进行正反两次测量，测量值偏差应在0.3mm 以内；如发生颠簸、碰撞或气温变化迅速，可再次校准9)采集数据时小车要停稳，棱镜要正对全站仪；全站仪采用精确模式,10)测量时应尽量保证工作的连续性，轨检小车应由远及近靠近全站仪的方向进行测量。因为随着时间的增加，全站仪的设站的精度在降低，而测距的精度随着距离的缩短在增加。如果选择由近及远远离全站仪的方向进行测量的话，测距和设站的精度都在降低，不利于测量结果的稳定,11)测量时要实时关注偏差值，如果存在明显异常，需重复采集数据，覆盖之前采集的结果，如依然存在突变，要及时分析原因,11)测量时要实时关注偏差值，如果存在明显异常，需重复采集数据，覆盖之前采集的结果，如依然存在突变，要及时分析原因,12)全站仪搬站后进行设站时，应使用上次设站已经用过的 4-6 个控制点，以保证轨道的平顺性,13)两次设站后交叠段的重复测量偏差不应小于 2mm，交叠补偿量可参照1mm/10m 的比例进行换算；补偿一般在下一站测量区间进行,14)如轨道粗调放样偏差较大，应避免对单点进行调整，并增加精调次数,15)最终精调和浇注的时间差超过 12 小时，需要重新复测；气温迅速升高或降低15 度时，需要重新测量,16)浇注混凝土之前任何人对轨排位置有任何疑问，应及时通知测量人员，必要时对轨道进行随机复测,