中国铁路青藏集团有限公司西宁工务段 青海 西宁 810006
摘要:针对岔区病害复杂,动态检测数据分析难度大,为了更准确地分析岔区动态检测数据,更好的指导生产,彻底整治结构性病害,提高岔区设备质量,降低TQI。特提出岔区动态检测数据的分析方法及其注意事项。
关键词:病害原因;对比分析;变化趋势;安全状态预警
一、分析和应用轨检数据的重要意义:
(1)波形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,在最短时间内了解线路状态,对重点工作的安排具有较强的指导性意义。
(2)通过检测指标趋势性分析预测和监控设备质量;通过轨道偏差重复性分析,统计偏差重复次数,确定设备质量薄弱区段;通过统计分析偏差数据的幅值分布情况,可以掌握轨道几何状态整体水平;通过设备质量偏差跟踪分析,建立设备质量的偏差履历,跟踪分析设备质量变化趋势,同时给出维修决策建议和安全状态预警,实现设备质量问题的闭环管理,包括“分析-处理-反馈-销记”等监控环节;通过对比分析大机捣固前后的轨检数据,可以准确的掌握大机捣固质量。
二、动态检测的项目:高低、轨向、轨距、水平、三角坑、复合不平顺、曲率、车体加速度、框架加速度、轴向加速度等。高低、轨向按速度分级可分为三个不同波长范围的输出,分别是 (1.5-42m)、
(1.5-70m)、
(1.5-120)。
三、偏差等级及扣分标准:Ⅰ级(class1)、Ⅱ级(class2)、Ⅲ、Ⅳ(class3-4)分别为各项偏差等级。其中Ⅰ级为保养标准,达到及超过Ⅰ级未达Ⅱ级的峰值,每处扣分1分。Ⅱ级为计划维修标准,达到及超过Ⅱ级未达Ⅲ级的峰值,每处扣分5分。Ⅲ级为临时补修标准,达到及超过Ⅲ级未达Ⅳ级的峰值,每处扣分100分。Ⅳ级为限速标准,达到及超过Ⅳ级峰值每处扣分301分。每公里不良扣分总数在50分及以内评定为优良,不良扣分总数在51分~300分评定为合格,不良扣分总数在300分以上评定为失格。
四、轨道检测波形识别
1.轨检车波形图主要显示通道有高低(左/右)、轨向(左/右)、轨距、水平、超高、扭曲、车体垂向加速度、车体横向加速度,轨距变化率、曲率、曲率变化率以及长波长高低(左/右)、长波长轨向(左/右)以及线路位置标志ALD.
2.检测数据正负含义
轨检车正向: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。
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。
高低正负:高低向上为正,向下为负。
轨向正负:顺轨检车正向,轨向向左为正,向右为负;反之相反。
水平正负:顺轨检车正向,左轨高为正,反之为负。
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。
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。
车体垂向加速度:垂直于车体地板,向上为正。
五、无效检测数据识别
(1)轨距的检测受侧磨的影响,有时在轨侧覆盖物过后时(如油污)波形图中也会检测出假轨距,分析中要将波形图纸和现场实际结合起来分析,否则就容易得出错误结论。当轨检车检测到固定辙叉的有害空间时,由于钢轨实际作用边不连续,对于图像测量方法,检测的轨距点和高低点实际是根据有害空间处翼轨计算得出,因此轨距、水平、扭曲和一单侧钢轨高低、轨向波形图出现尖刺,会打印出假轨距、假轨向(可动心轨道岔不存在这个问题),可利用此点作为找前后道岔不良扣分的距离基准,如下图。
受道岔尖轨处基本轨刨切的影响,检测轨距和单侧轨向波形出现异常,某些型号道岔尖轨处轨距设置加宽,对应轨道检测波形的轨距出现较大幅值。
低速侧向通过道岔导曲线时,轨向波形出现异常,这是由于道岔导曲线不设超高,超高通道信号较小,同时导曲线半径较小,曲线信号较大,轨道检测时将小半径曲线的部分曲率成分当作轨向输出。
小半径曲线轨距
根据《铁路技术管理规程(普速铁路部分)》(TG/01-2014)规定,半径为245(含)-295(不含)的小曲线半径加宽为5mm,半径为195(含)-245m(不含)的小半径曲线轨距加宽10mm,被误判为小轨距。
孤立超限判断方法:孤立的轨道不平顺超限主要是因为图像干扰引起。
车体加速度辅助判断方法:一般,,幅值较大的轨道不平顺可能引起较大的车体加速度响应,但受列车速度的影响,不同波长的轨道不平顺在不同速度下引起的车体加速度也不相同。高低和车体垂向加速度、轨向和车体横向加速度相关性较好,特别是轨道不平顺波长与车体敏感波长一致时,轨道不平顺与 车体加速度能一一对应,只是相位不同。因此,可以利用车体加速度辅助识别无效数据。
阳关干扰异常数据,对于采用激光摄像原理的轨检系统,当早晨和傍晚阳光斜照在轨面上时可能形成镜面反射,引起单侧轨道几何波形异常。
其他干扰异常波形:对于采用激光摄像原理的轨检系统,因摄像机挂纸、泥沙、雨雪以及打磨后钢轨特别光亮等均可能引起检测波形异常。
六、主要病害原因分析
(1)岔区轨距不良是产生轨距变化率的主要原因;普通9号、12号道岔尖轨尖端至顺坡终点容易引起轨距变化率,由于普通9#、12#道岔尖轨前顺坡终点轨距为1435mm,尖轨尖端的轨距分别为1450mm、1445mm,短距离内轨距变化较大,容易引起轨距变化率;扣件扣压力不良引起的轨距扩大及轨距变化率超限;尖轨、心轨不密贴容易引起轨距变化率,在平时的检查中用道尺检测不出轨距超限、但在轨检数据中容易产生。
(2)道岔方向不良的主要原因:忽视对道岔的整体维修,维修拨道或拨动道岔时,顾此失彼,只从一端看道,不顾两端,造成道岔前后方向不顺;作业方法不合理,硬性凑合支距和轨距,造成各连续部不圆顺;尖轨本身方向不良,连接杆、顶铁尺寸有偏差,造成尖轨及基本轨方向不良;曲基本轨弯折点位置不对,造成转折器部分轨向不良;捣固不实,使线路出现坑洼;道砟不良、夯实不够,降低道床阻力;零配件连接不良,导致方向不正;线路排水不良,基床翻浆冒泥,钢轨有硬弯等也是造成轨距方向不良的原因。
(3)转辙部位、叉心部位高低、水平、三角坑产生的主要原因:由于道岔岔枕上支撑着四股钢轨,担负着两个方向的行车。通常,两个方向的行车密度是不同的,有时甚至相差悬殊,这就造成了道岔上水平的变化有着不同的规律,由于两个方向行车密度不同,造成同一轨枕上机械磨耗不一样,导致水平、高低不良;长轨枕中部低洼,造成导曲线反超高、内直股钢轨低、叉心沉落等,岔枕长度超过2800mm时,就可能发生中部低洼,从这一部位开始,两内股钢轨逐渐移向岔枕中部,两内股钢轨靠的越近,岔枕越长,中部低洼越明显;考虑不影响转辙机的使用,安装转辙杆的轨枕盒中道砟没有填满,填了不到三分之一,加之平时的维修中对此处捣固不密实,存在空吊,容易引起高低、三角坑病害,并且导致滑床板脱焊、断裂;排水不良,道砟不足,轨道产生不均匀沉陷导致高低、水平、三角坑病害。
七、对病害的复核方法
1.直接复核法:根据轨道状态波形图和二、三级偏差里程,直接在现场复核。
2.特征点复核法:根据特征点找到线路上的实际位置来确定病害的位置。一般道岔地段病害采用此法可较快地找到病害。
3.参照复核法: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,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。
参考文献:
[1]黎国清.铁路工务检测技术.中国铁道出版社,2018.
[2]黎国清,张金龙,邓学通.铁路工务技术手册 线路检测与测量.北京:中国铁道出版社,2017.
[3]谷爱军.铁路轨道.北京:中国铁道出版社,2011.
[4]徐彬,王秀琴.铁路线路修理.北京:人民交通出版社,2010.