浅谈高速铁路测量和轨道精调相结合实现无砟轨道的高平顺性

浅谈高速铁路测量和轨道精调相结合实现无砟轨道的高平顺性

侯林

中国铁路济南局集团有限公司临沂工务段   山东省  临沂市  276002

摘要：为保证高速行车对线路平顺性的要求，线路必须具备准确的几何线形参数，无砟轨道测量精度要求高、技术新，测量方法和理念与传统的普通有砟轨道铁路完全不同。本文结合日兰高铁日照西至费县北（以下简称鲁南高铁）无砟轨道精调工作，对如何实现无砟轨道的高平顺性进行探索和总结。

关键词：高速铁路；轨道；测量

一、无砟轨道几何参数

要实现轨道的高平顺性，必须保证轨道几何参数精确，轨道几何参数分为绝对几何参数和相对几何参数，两者相互影响，牵一发而动全身。绝对几何参数是指轨道实测中线坐标、轨面高程及其设计坐标和高程的偏差；偏差越小，定位精度越高。相对几何参数是指轨距、水平、超高、高低、轨向、轨距变化率及长短波不平顺等，数值越小轨道越平顺。获得轨道几何参数就需要进行绝对测量和相对测量。

（一）绝对测量法

绝对测量法是利用设置在轨道两侧的精密测量控制网，通过后方交会测量8个CPIII来获得当前全站仪的设站平面坐标与高程，再通过测量小车内部的坐标换算得到实测轨道中线的三维坐标，实测坐标和设计坐标相比对，从而获得轨道平面与高程的偏差。

绝对测量小车在获得轨道中线三维坐标的同时，还可同步获得轨道几何状态的相对数据，包括轨距、超高和三角坑等。

（二）相对测量法

相对测量法主要是依靠陀螺仪来完成。陀螺仪是一种用来传感与维持方向的装置，基于角动量守恒的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪一旦开始旋转，由于转子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向，即高速自转均衡陀螺仪的转子轴具有抗冲击的能力。基于这些特性，当有一个载体推着陀螺仪运动时，就会记录下行进的轨迹，相对测量法就是记录轨迹之后分析平顺性，在推进过程中利用加装的其他设备来测量轨道的轨距和超高。

（三）绝对测量法与相对测量法结合，实现轨道高平顺性

进行无砟轨道平顺性调整时，首先采用绝对测量法，即利用绝对测量小车对轨道几何状态进行测量，通过得到的三维数据对轨道平顺性进行分析。通过分析每根轨枕的三维数据，利用平顺性原理分析可得出现场每根轨枕处的轨道调整方案，通过扣件的调整来实现轨道的初步平顺性。

在鲁南高铁轨道精调中发现，使用绝对测量法只能达到静态TQI 2.2左右，如果要进一步优化，就必须对小范围内的轨向、高低、轨距、超高进行再调整，因此可在使用绝对测量法将轨道中线和基本轨调整到位后，再使用0级轨道检查小车对轨道几何状态进行测量，根据分析得出的方案再次进行扣件调整，进一步提高轨道的平顺性，具体实施步骤如下。

1.相对小车对线路进行整体评价测量轨道静态数据及TQI数据下表。

轨道静态数据及TQI数据

续上表

2.绝对测量小车现场采集轨道静态数据

绝对测量需要全站仪跟测量小车配合，全站仪对天气条件要求很高，在太阳光直射、温度高和风大等天气状况下都不能开展，为了保证绝对测量的精度，一般会安排在晚上进行测量作业。

3.第一遍轨道精调

第一遍轨道精调是采用绝对测量法将轨道中线和基本轨调整到位。轨道精调需进行扣件调整、现场数据标记、现场实际情况与测量数据的结合分析等工作对于轨道精调非常关键。

4.利用相对小车测量轨道静态数据及TQI数据

轨道静态数据及TQI数据。

表2 第一遍精调后轨道静态数据及TQI数据

5.利用相对轨道调整软件计算调整量

相对测量数据是对轨道精调方案进一步优化的基础和关键，通过外业对轨道的测量可以得到相对测量数据，相对测量数据的分析。

6.第二遍轨道精调

利用相对测量数据得到轨道精调方案后，要对轨道进行进一步优化，对轨道进行第二遍精调。

7.利用相对小车测量TQI数据

轨道静态数据及TQI数据见下表。

第二遍精调后轨道静态数据及TQI数据

经过两遍的轨道静态调整，轨道的静态平顺性测数据也验证了轨道的高平顺性，如上图所示。

三、结语

功崇惟志，业广惟勤。虽然我们在高速铁路测量、轨道精调方面做了一定的努力，但与国铁集团的要求还有一定的差距，还需在集团公司工务部指导下，学习借鉴兄弟局先进经验，持之以恒开展攻关，为全路运输安全做出新的更大贡献。