浅谈岔区动态检测 数据的分析及应用

浅谈岔区动态检测 数据的分析及应用

李 彪

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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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.