軌道檢測(cè)技術(shù)之一

1、軌道檢測(cè)技術(shù)第一章 概述【主要內(nèi)容】 我國(guó)鐵路軌道的特點(diǎn)，線路檢測(cè)的方法，線路檢測(cè)對(duì)線路養(yǎng)護(hù)維修的作用，線路檢測(cè)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀?！局攸c(diǎn)掌握】線路檢測(cè)的方法。第一節(jié) 線路檢測(cè)對(duì)維修工作的意義鐵路線路設(shè)備是鐵路運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，它常年裸露在大自然中，經(jīng)受著風(fēng)雨凍融和列車荷載的作用，軌道幾何尺寸不斷變化，路基及道床不斷產(chǎn)生變形，鋼軌、聯(lián)結(jié)零件及軌枕不斷磨損，而使線路設(shè)備技術(shù)狀態(tài)不斷地發(fā)生變化，因此，工務(wù)部門掌握線路設(shè)備的變化規(guī)律，及時(shí)檢測(cè)線路狀態(tài)，加強(qiáng)線路檢測(cè)管理成為確保線路質(zhì)量、保證運(yùn)輸安全的重要的基礎(chǔ)性工作。一、線路設(shè)備的檢測(cè)方式 （一）靜態(tài)檢查靜態(tài)檢查指在沒(méi)有車輪荷載作用時(shí)，用人工或輕型測(cè)量

2、小車對(duì)線路進(jìn)行的檢查。主要包括軌距、水平、前后高低、方向、空吊板、鋼軌接頭、防爬設(shè)備、聯(lián)結(jié)零件、軌枕及道口設(shè)備等檢查。線路靜態(tài)檢查是各工務(wù)段、車間、工區(qū)對(duì)線路進(jìn)行檢查的的主要方式之一，工務(wù)段段長(zhǎng)、副段長(zhǎng)、指導(dǎo)主任、檢測(cè)監(jiān)控車間主任、線路車間主任和線路工長(zhǎng)應(yīng)定期檢測(cè)線路、道岔和其他線路設(shè)備，并重點(diǎn)檢測(cè)薄弱處所。（二）動(dòng)態(tài)檢測(cè)線路動(dòng)態(tài)檢測(cè)是在列車車輪荷載作用下通過(guò)添乘儀、車載式線路檢查儀、軌道檢查車等設(shè)備對(duì)線路進(jìn)行的檢測(cè)。線路動(dòng)態(tài)檢測(cè)是對(duì)線路進(jìn)行檢查的主要方式之一，也是我國(guó)線路檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的主要方向。二、線路檢測(cè)對(duì)養(yǎng)護(hù)維修工作的指導(dǎo)作用安全是鐵路永恒的主題。鐵路線路設(shè)備是鐵路運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，經(jīng)常

3、保持線路設(shè)備完整和質(zhì)量均衡，保證列車以規(guī)定速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行，并盡量延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命是鐵路工務(wù)部門的重要職責(zé)。因此，合理養(yǎng)護(hù)線路，確保線路質(zhì)量是保證工務(wù)部門安全生產(chǎn)的前提，也是保證鐵路運(yùn)輸安全的基礎(chǔ)。它對(duì)增長(zhǎng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全、提高國(guó)民生產(chǎn)總值都有重要意義。而線路的檢測(cè)決定著線路的設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的變化規(guī)律及程度，線路檢測(cè)技術(shù)水平直接決定著線路的養(yǎng)護(hù)和維修工作的進(jìn)行。所以，沒(méi)有線路檢測(cè)，就不能確保線路質(zhì)量狀態(tài)，也就沒(méi)有鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩a(chǎn)。第二節(jié) 線路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展鐵路運(yùn)輸在從低速到高速、從小軸重到大軸重的發(fā)展過(guò)程中，鐵路工程技術(shù)人員、科研管理者，經(jīng)過(guò)多年的不懈努力和長(zhǎng)期

4、探索，逐步摸索和研究總結(jié)出一套具有實(shí)用科學(xué)性、規(guī)范性的鐵路線路檢測(cè)技術(shù)，使得鐵路高速重載運(yùn)輸?shù)陌踩?、舒適性得到可靠的保障。在鐵路技術(shù)迅猛發(fā)展，管理技術(shù)不斷更新的情況下，以往靠傳統(tǒng)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的鐵路線路檢測(cè)技術(shù)己無(wú)法適應(yīng)鐵路運(yùn)輸安全生產(chǎn)的需要。更加尊重科學(xué)、尊重客觀規(guī)律、不斷改進(jìn)的線路檢測(cè)技術(shù)才能適應(yīng)鐵路運(yùn)輸發(fā)展的要求。一、國(guó)內(nèi)線路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展（一） 靜態(tài)檢查技術(shù)的發(fā)展1 軌距尺軌距尺是檢測(cè)線路軌距的主要量具。其中使用最早的是木質(zhì)的鐵路軌距尺，由于這種軌距尺本身變形量很大，故量測(cè)的精度很低且使用壽命很短，現(xiàn)已淘汰。目前測(cè)量軌距采用的量具主要是專作檢測(cè)用的RTG-1型鐵路軌距尺和用于作業(yè)的RTG

5、-2型鐵路軌距尺。這兩種軌距尺的尺體以鋁鎂合金制作，大大地提高了軌距尺的使用壽命和精度。2高度板和木折尺高度板和木折尺是檢測(cè)線路水平的主要量具。自制高度板選用優(yōu)質(zhì)木材，高度從10mm60mm，寬度從5 mm15mm。3弦線10m、20m弦線是檢測(cè)線路的前后高低和方向的主要量具。其中檢測(cè)直線方向用10m弦線，檢測(cè)曲線正矢通常用20m弦線。4軌道檢查儀軌道檢查儀是測(cè)量軌道幾何尺寸的手推式靜態(tài)檢查儀器，其測(cè)量結(jié)果隨著儀器在線路上推行實(shí)時(shí)顯示并記錄在內(nèi)存中。軌道檢查儀近年來(lái)在線路檢測(cè)中推廣使用，它與用軌距尺檢測(cè)幾何尺寸相比較，具有速度快、易于統(tǒng)計(jì)查詢、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、上下道方便等優(yōu)點(diǎn)。（二）動(dòng)態(tài)檢測(cè)

6、技術(shù)的發(fā)展1丟灰包丟灰包是我國(guó)線路檢測(cè)技術(shù)中使用最早、最傳統(tǒng)的一種動(dòng)態(tài)線路檢測(cè)方法。丟灰包主要是添乘人員在列車尾部的守車上，在其檢測(cè)的線路范圍內(nèi)通過(guò)坐在車上感受列車的上下顛簸和左右晃動(dòng)情況，估計(jì)線路的情況，對(duì)上下顛簸和左右晃動(dòng)比較嚴(yán)重的區(qū)段立即將準(zhǔn)備好的灰包拋到車下，地面人員根據(jù)灰包所在位置的前后范圍進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè)，查找出線路質(zhì)量狀態(tài)問(wèn)題，從而指導(dǎo)線路的養(yǎng)護(hù)維修工作。此種方法優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便易行，沒(méi)有技術(shù)、設(shè)備等要求，在一般車間都能實(shí)現(xiàn)此種方法。但同時(shí)此種方法主要憑借檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)檢測(cè)人員要求較高；檢測(cè)的精度較差，只是確定一個(gè)大致范圍，還需進(jìn)一步的檢測(cè)；沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，操作人員不容易準(zhǔn)確把握

7、。2添乘儀添乘儀是以振動(dòng)圖幅顯示的峰值大小確定線路上存的病害類型及等級(jí)，屬于線路動(dòng)態(tài)檢測(cè)的一種方法。是現(xiàn)在各工務(wù)段較常使用的一種方法。我國(guó)工務(wù)部門最早使用的添乘儀是沈陽(yáng)研究制成了TG-85型鐵路工務(wù)添乘儀，這種添乘儀利用車體振動(dòng)的垂直和水平加速度值來(lái)判斷軌道的晃車等級(jí)、病害等級(jí)。具有使用簡(jiǎn)單、攜帶方便、判斷準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但這種設(shè)備使用前需錄入一些資料，并且檢測(cè)結(jié)果須書(shū)寫(xiě)在記錄紙上，使用效率降低?，F(xiàn)在在全國(guó)范圍內(nèi)使用比較多的是軌道智能添乘儀，主要有ZT-3、ZT-4、ZT- 5、ZT-6、ZT-6B型，其中使用面最廣的是ZT-5型和ZT-6型兩種軌道智能添乘儀。除此之外，還有便攜式添乘儀，主要有的

8、BT- 4型以及SY-1、SY-2型便攜添乘儀。智能添乘儀是根據(jù)檢測(cè)車體走行時(shí)的振動(dòng)加速度來(lái)確定線路狀態(tài)的檢測(cè)方法，通過(guò)使用添乘儀添乘檢測(cè)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)線路病害處所，有針對(duì)性地進(jìn)行維修，防止病害蔓延，可以大大提高維修工效，保證線路質(zhì)量，確保行車安全。同時(shí)此種方法由于受到設(shè)備本身的限制，還不能做到同速檢測(cè)的要求，因此在檢測(cè)精度方面還不能完全與線路實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的要求相符合。3車載式線路檢查儀車載式線路檢查儀通過(guò)測(cè)量機(jī)車或動(dòng)車組車體加速度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)軌道不良處所。車載式線路檢查儀分機(jī)車和動(dòng)車組車載式線路檢查儀兩種。這種裝置加強(qiáng)了對(duì)軌道狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，由于該裝置能對(duì)嚴(yán)重超限

9、處所及時(shí)報(bào)警，使得對(duì)于危及行車安全的嚴(yán)重超限處所能夠做出及時(shí)處理，該裝置在保證行車安全方面起到了較好的監(jiān)控作用。4軌道檢查車軌道檢查車通過(guò)定期或不定期動(dòng)態(tài)檢測(cè)軌道狀態(tài)，實(shí)時(shí)處理分析檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)軌道嚴(yán)重超限，及時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)維修消滅危及行車安全的隱患。在各種專運(yùn)特殊任務(wù)中所扮演的角色充分說(shuō)明了軌檢車是保障列車安全運(yùn)輸?shù)闹匾侄巍Ｎ覈?guó)使用最早的軌道檢查車是20世紀(jì)50年代起就采用1型軌檢車，該軌檢車的特點(diǎn)是采用弦測(cè)法，機(jī)械傳動(dòng)，可以將軌距、水平、三角坑、搖晃（用單擺測(cè)量）項(xiàng)目的幅值繪在圖紙上，人工判讀超限并計(jì)算扣分。60年代后期研制的2型軌檢車仍采用弦測(cè)法，但改為電傳動(dòng)，檢測(cè)項(xiàng)目比1型車增加了長(zhǎng)

10、波高低和短波高低，超限判讀和扣分計(jì)算方式與1型車相同。80年代初期研制成功的GJ-3型軌檢車是我國(guó)軌檢車技術(shù)的一次重大飛躍，它可以檢測(cè)高低、水平、三角坑、車體垂直和水平振動(dòng)加速度，但軌距、軌向則無(wú)法檢測(cè)。1985年我國(guó)成功研制了GJ-4型車。這標(biāo)志著我國(guó)軌檢技術(shù)和軌檢車又一次飛躍，使我國(guó)線路檢測(cè)和軌檢車跨入世界先進(jìn)技術(shù)的行列。這種軌道檢查車檢測(cè)項(xiàng)目齊全，包括軌距、軌向、高低、水平、曲率、三角坑等軌道幾何不平順和車體水平和垂直振動(dòng)加速度。由于GJ-4型車（包括GJ-3型軌檢車）復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)在惡劣的使用環(huán)境下容易出現(xiàn)故障，目前大量新型軌檢車即GJ-5型軌檢車正處于引進(jìn)開(kāi)發(fā)階段，并即將投入使用。軌

11、檢車的成功運(yùn)用，不僅改變了工務(wù)檢測(cè)的模式，同時(shí)促進(jìn)了工務(wù)管理養(yǎng)修體制的變革。經(jīng)過(guò)軌檢車多年的運(yùn)用，結(jié)合對(duì)干線軌道狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)的大量分析，以及和現(xiàn)場(chǎng)工務(wù)主管的相互交流，如何利用好現(xiàn)有軌檢車檢測(cè)數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮檢測(cè)數(shù)據(jù)的作用，是指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)維修，提高軌道作業(yè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)軌道“狀態(tài)修”模式的主要依據(jù)。我國(guó)軌檢車的發(fā)展過(guò)程，是我國(guó)鐵路工務(wù)設(shè)備機(jī)械化、管理現(xiàn)代化、養(yǎng)護(hù)維修科學(xué)化的一個(gè)重要標(biāo)志之一。二、國(guó)外線路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展從運(yùn)輸高速、安全角度出發(fā)，日本、意大利、法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)分別研制了適用于高速線路的綜合安全檢測(cè)車。檢測(cè)從過(guò)去的單一項(xiàng)目檢測(cè)發(fā)展為多用途、多項(xiàng)目、多任務(wù)的檢測(cè)，為軌道基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)檢測(cè)、控制、

12、維護(hù)打下了基礎(chǔ)，也為軌道高速、安全運(yùn)輸提供了有力保障。East i是日本完全利用其國(guó)內(nèi)的技術(shù)開(kāi)發(fā)的綜合檢測(cè)列車，由7輛車組成，可以檢測(cè)軌道幾何參數(shù)、接觸網(wǎng)、通信信號(hào)、輪軌作用力、環(huán)境噪聲等內(nèi)容，最高檢測(cè)速度可達(dá)275Km/h，各檢測(cè)系統(tǒng)各自獨(dú)立完成檢測(cè)工作，整個(gè)檢測(cè)列車在速度、時(shí)間和里程位置上保持同步。德國(guó)“阿基米德號(hào)”是繼日本鐵路以外僅有的綜合檢測(cè)列車?！鞍⒒椎隆备咚贆z測(cè)列車檢測(cè)速度達(dá)到220公里/小時(shí)。據(jù)稱，已具備在任何時(shí)候以220公里/小時(shí)運(yùn)行速度，檢測(cè)119個(gè)不同參數(shù)的能力，能檢測(cè)軌道幾何參數(shù)、鋼軌斷面、鋼軌波浪磨耗、接觸網(wǎng)及受流狀態(tài)、通信和信號(hào)、車體和軸箱加速度、輪軌作用力等。MG

13、V是專為法國(guó)高速鐵路研制的綜合檢測(cè)列車，檢測(cè)速度設(shè)計(jì)為320km/h，檢測(cè)線路的總長(zhǎng)為21800km，檢測(cè)周期預(yù)計(jì)為兩周一次，設(shè)計(jì)目標(biāo)是在列車正常運(yùn)行條件下采集各基礎(chǔ)設(shè)施參數(shù)。伴隨線路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，軌道狀態(tài)檢測(cè)手段由以往單純的手工靜態(tài)檢查，發(fā)展成當(dāng)今依靠激光、陀螺、攝像、電子、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)，真實(shí)再現(xiàn)輪軌作用下的軌道實(shí)際狀態(tài)，在配備齊全的鐵路軌道機(jī)械化設(shè)備情況下，實(shí)現(xiàn)軌道狀態(tài)養(yǎng)修分開(kāi)、管修分開(kāi)、天窗修、狀態(tài)修、針對(duì)性維修變成現(xiàn)實(shí)。伴隨鐵路高速重載運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，世界各國(guó)不僅重視高技術(shù)、高科技產(chǎn)品在鐵路方面的應(yīng)用,更加高度重視成熟先進(jìn)的管理技術(shù)與管理方法的應(yīng)用和借鑒。在

14、鐵路硬件設(shè)施趨于完善的情況下,相應(yīng)配套的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施軟件將是實(shí)現(xiàn)鐵路安全運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ?，其軟件部分包括軌道管理體制，軌道養(yǎng)修模式和養(yǎng)修手段,軌道狀態(tài)檢測(cè)手段，軌道狀態(tài)管理、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，安全標(biāo)準(zhǔn)的確立，以及其他管理技術(shù)的補(bǔ)充與完善等等。以上軟硬件技術(shù)、管理技術(shù)的成功應(yīng)用，在世界鐵路高速發(fā)達(dá)國(guó)家的鐵路運(yùn)輸實(shí)踐中己充分得到了驗(yàn)證。復(fù)習(xí)思考題1 簡(jiǎn)述我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀。2 簡(jiǎn)述線路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)線路維修工作的指導(dǎo)意義。3 國(guó)內(nèi)線路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段，各有什么特點(diǎn)？第二章軌道不平順與線路檢測(cè)【主要內(nèi)容】軌道不平順的種類及產(chǎn)生原因，分析軌道不平順的特征、相互聯(lián)系及與行車的關(guān)系，提出工作中對(duì)不平順的

15、管理方法?！局攸c(diǎn)掌握】軌道不平順的特征，軌道不平順的管理方法。第一節(jié) 軌道不平順的原因及分析一、軌道不平順的種類及產(chǎn)生原因（一）軌道不平順的含義軌道不平順是指：軌道幾何形狀、尺寸和空間位置的偏差；直線軌道不平、不直，對(duì)中心線位置和軌道高度、寬度正確尺寸的偏離；曲線軌道不圓順，偏離曲線中心線位置，偏離曲率、超高、軌距的正確數(shù)值，偏離順坡變化尺寸等軌道幾何偏差。（二）軌道不平順的種類軌道不平順具有種類、性質(zhì)多樣性的特點(diǎn)，分類方法不盡相同。按照軌道不平順波長(zhǎng)可分為短波、中波、長(zhǎng)波不平順；按照軌道不平順項(xiàng)目分為軌道幾何不平順、鋼軌表面不平順、鋼軌斷面不平順；按照軌道不平順發(fā)生的先后分為軌道初始不平順、

16、軌道運(yùn)用不平順。以下介紹按不平順對(duì)機(jī)車車輛的激擾方向分類（圖2-1-1）。圖2-1-1軌道不平順類型示意圖1垂向軌道不平順包括高低、水平、扭曲、軌面等短波不平順及鋼軌軋制校直過(guò)程中形成的垂向周期性不平順。2橫向軌道不平順包括軌向、軌距及鋼軌軋制校直過(guò)程中形成的橫向周期性不平順。3復(fù)合不平順包括軌向水平逆向復(fù)合和曲線頭尾的幾何偏差。（三）軌道不平順的產(chǎn)生原因1垂向軌道不平順（1）高低不平順（圖2-1-2）高低不平順是指鋼軌頂面或線路中心線豎向（與軌道平面垂直的方向）的凹凸不平，它主要是由線路施工和大修作業(yè)的高程偏差、橋梁撓曲變形、軌道垂向剛度不一致、道床和路基的不均勻殘余變形或沉降不均勻、軌道各

17、部件間的間隔不相等、存在暗坑吊板等造成的。（2）水平不平順（圖2-1-3）水平不平順是指軌道同一橫截面上左右兩軌頂面的相對(duì)高差。它是由于左右軌道兩側(cè)強(qiáng)度的不一致或受力不均勻而造成的。圖2-1-2高低不平順圖2-1-3水平不平順（3）平面扭曲不平順（一般稱三角坑，見(jiàn)圖2-1-4）三角坑是指左右兩軌頂面相對(duì)于軌道平面的扭曲，用相隔一定距離的兩個(gè)橫截面水平幅值的代數(shù)差度量，它是由水平不平順值計(jì)算而得。圖2-1-4平面扭曲不平順（4）軌面短波不平順（圖2-1-5）軌面短波不平順是指鋼軌頂面小范圍內(nèi)的不平順，它是由焊縫不平、軌面不均勻磨耗、擦傷、接頭錯(cuò)牙等形成。其形式分為周期性和非周期性不平順兩種，其中

18、周期性不平順主要由波紋磨耗和波浪磨耗產(chǎn)生，鋼軌在軋制過(guò)程中也能形成軌身垂向的周期性不平順（圖2-1-6），非周期性不平順由焊縫不平、接頭錯(cuò)牙、軌面擦傷、剝離掉塊等產(chǎn)生。圖2-1-5軌道短波不平順2橫向軌道不平順（1）軌向不平順（圖2-1-7）鋪軌施工和大修作業(yè)的軌道中心線定位偏差、軌排橫向殘余變形積累和軌頭側(cè)面磨耗不均勻、扣件失效、軌道橫向彈性不一致等原因造成軌向不平順。圖2-1-6鋼軌垂向周期性短波不平順（2）軌距偏差通?？奂涣?、軌枕?yè)跫缡?、軌頭側(cè)面磨耗等會(huì)造成軌距偏差。（3）周期性不平順（圖2-1-8、圖2-1-9）鋼軌軋制過(guò)程中的變形會(huì)形成橫向周期性不平順。圖2-1-7軌向不平順3復(fù)

19、合不平順（圖2-1-10）在軌道一定范圍內(nèi)，垂向和橫向不平順共存稱為軌道復(fù)合不平順。曲線頭尾的幾何偏差，曲線圓緩點(diǎn)附近、緩直點(diǎn)附近，超高、正矢、軌距順坡起點(diǎn)、終點(diǎn)不一致或不匹配形成的幾何偏差，曲線圓緩點(diǎn)、緩直點(diǎn)的幾何偏差造成了復(fù)合不平順。圖2-1-8鋼軌橫向不平順波形圖2-1-9鋼軌垂向周期性短波不平順圖2-1-10復(fù)合不平順（四）軌道不平順的波長(zhǎng)類型軌道不平順的波長(zhǎng)及特征見(jiàn)表2-1-1。表2-1-1軌道不平順波長(zhǎng)及特征種類范圍特征短波數(shù)毫米至數(shù)十毫米軌面擦傷、剝離掉塊、波紋磨耗、焊縫數(shù)百毫米波浪形磨耗中波2至3.5米周期性鋼軌生產(chǎn)過(guò)程中形成的周期性不平順12.5米和25米周期性鋼軌接頭、焊縫

20、處道床沉降3至30米非周期性高低、軌向、扭曲、水平、軌距不平順長(zhǎng)波30米以上非周期性路基、道床不均勻沉降，橋、涵端頭剛度差異，單跨、多跨不等距橋梁撓曲變形30米以上周期性多跨、等距橋梁的撓曲變形，路基因素形成的長(zhǎng)波不平順，橋梁撓度形成的周期性不平順二、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)軌道不平順（一）靜態(tài)軌道不平順無(wú)輪載作用時(shí)，人工或輕型測(cè)量小車測(cè)得的不平順通常稱為靜態(tài)不平順通常稱為靜態(tài)不平順。靜態(tài)不平順不能如實(shí)反映暗坑、空吊板、剛度不均勻等形成的不平順，只能部份反映路基道床不均勻殘余變形積累形成的不平順。靜態(tài)不平順只是行車條件下完整的軌道不平順在無(wú)列車輪載時(shí)，部份的、不確定的表象。（二）動(dòng)態(tài)軌道不平順用軌檢車測(cè)得的

21、在列車車輪荷載作用下才完全顯現(xiàn)出的軌道不平順?lè)Q為動(dòng)態(tài)不平順。真正對(duì)行車安全、輪軌作用力、車輛振動(dòng)產(chǎn)生實(shí)際影響的軌道不平順是動(dòng)態(tài)不平順。因此，各國(guó)軌道不平順的各種監(jiān)控管理標(biāo)準(zhǔn)，尤其是安全管理標(biāo)準(zhǔn)，大多是依據(jù)動(dòng)態(tài)不平順值來(lái)制定。（三）動(dòng)、靜態(tài)不平順的差異1通常情況下，同一地段動(dòng)態(tài)不平順與靜態(tài)不平順的波形有較大差異。暗坑、吊板越多，不良扣件越多，道床密實(shí)度越不均勻，差異就越大。2動(dòng)態(tài)不平順的幅值越大，動(dòng)、靜態(tài)之間的差異越大。3新線鋪軌建成后，既有鐵路大修、維修作業(yè)完工時(shí)，動(dòng)、靜態(tài)不平順的差異較小，起道搗固、撥道作業(yè)的質(zhì)量越好越均勻，兩者差異越小。4具有高平順性的高速鐵路，動(dòng)、靜態(tài)值差異較一般軌道小。

22、5無(wú)碴軌道動(dòng)、靜態(tài)之間的差異較小。（四）動(dòng)、靜態(tài)不平順?lè)甸g的關(guān)系1動(dòng)、靜態(tài)不平順的幅值一般不存在一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。2通過(guò)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可得出一個(gè)靜態(tài)值可能對(duì)應(yīng)一組動(dòng)態(tài)值的結(jié)論結(jié)論。同樣，一個(gè)動(dòng)態(tài)值也可能對(duì)應(yīng)一組靜態(tài)值。但在一定置信度（通常95%）的條件下，可以找到相互間對(duì)應(yīng)的最大可能值，能夠繪出動(dòng)、靜態(tài)不平順的統(tǒng)計(jì)關(guān)系曲線。3相同軌道結(jié)構(gòu)、不同種類的軌道不平順，動(dòng)、靜態(tài)幅值之間的差異和相互關(guān)系各不相同。三、軌道不平順的特征描述（一）軌道不平順的隨機(jī)性實(shí)際存在的軌道不平順都是經(jīng)常變化且不規(guī)則的，不同位置軌道不平順的幅值和波長(zhǎng)都各不相同。軌道不平順波形大多不是單一規(guī)則的簡(jiǎn)諧波、三角波或拋物

23、線形波，而是由許多無(wú)法預(yù)知的不同幅值、不同波長(zhǎng)、不同相位的簡(jiǎn)諧波迭加而成的雜亂無(wú)章隨機(jī)波（圖2-1-11）。圖2-1-11隨機(jī)性軌道不平順波形（二）局部軌道不平順的特征描述1對(duì)隨機(jī)性局部軌道不平順不規(guī)則波形特征的描述不像對(duì)規(guī)則的正、余弦波那樣簡(jiǎn)單，只用一個(gè)幅值、波長(zhǎng)等參數(shù)，就能將不規(guī)則波形的特征確切地描述清楚。通常情況下，對(duì)于不規(guī)則的軌道不平順局部波形特征可用幅值、半波長(zhǎng)L、1/4波長(zhǎng)、平均變化率、波數(shù)和諧振波形等描述。2局部軌道不平順的波形特征(圖2-1-12)圖2-1-12局部軌道不平順波形特征3具有諧振波形特征的不平順諧振波長(zhǎng)范圍內(nèi)的三波以上周期性不平順見(jiàn)圖2-1-13。圖2-1-13具

24、有諧振波形特征的不平順（三）連續(xù)軌道不平順的幅值統(tǒng)計(jì)特征個(gè)別地點(diǎn)的局部波形特征不能代表一段軌道的總體狀態(tài)，區(qū)段軌道的平順狀態(tài)應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差、均方差等統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行描述。以里程位置x為橫坐標(biāo)的某段軌道不平順的公式如下。均方值公式：標(biāo)準(zhǔn)差公式：軌道不平順的標(biāo)準(zhǔn)差能確切地表示各段軌道不平順在幅值方面的的嚴(yán)重程度。軌道不平順的均方值與激擾能量相關(guān)。（四）軌道不平順的功率譜密度功率譜密度是具有全面表達(dá)軌道不平順特征的統(tǒng)計(jì)函數(shù)，能夠揭示看起來(lái)雜亂無(wú)章隨機(jī)變化的軌道不平順的幅值和波長(zhǎng)兩方面的信息。對(duì)于科學(xué)評(píng)定軌道的平順狀態(tài)、診斷軌道的病害，研究軌道不平順引起的車輛響應(yīng)以及對(duì)高速機(jī)車車輛懸掛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等非常重要。

25、（五）高平順性線路的特點(diǎn)高平順性線路的高低、軌向、水平、扭曲和軌距偏差等局部孤立存在的不平順?lè)敌。贿B續(xù)成段大量存在的各種不平順?lè)档臉?biāo)準(zhǔn)差很??；敏感波長(zhǎng)和周期性不平順的幅值小，具有諧振波形特征的不平順?lè)蹈?；焊縫不平順、新軌的平直性偏差極?。卉壍啦黄巾樃鞑ㄩL(zhǎng)成分的功率譜密度值都很小。第二節(jié) 軌道不平順管理一、軌道不平順與行車安全的相互影響（一）軌道不平順的特點(diǎn)軌道是由泥土、巖石、鋼材、木材、混凝土等多種材料組成的，它有別于房屋、橋梁等建筑物，是一種較為松散的建筑結(jié)構(gòu)形式。在列車和各種外力作用下，容許存在一定的彈性和塑性變形。在使用過(guò)程中軌道結(jié)構(gòu)的狀態(tài)不斷變化，產(chǎn)生各種軌道不平順。伴隨列車的

26、不間斷運(yùn)行，軌道不平順不可避免。列車車輪在軌道上周而復(fù)始的作用，其輪軌作用力使軌道不平順不斷發(fā)生、發(fā)展惡化。各種軌道不平順對(duì)列車運(yùn)行平穩(wěn)性、乘坐舒適性、運(yùn)行安全性、輪軌作用力、車輛和軌道部件的使用壽命、軌道狀態(tài)的惡化速度均有較大影響。軌道不平順的變化也會(huì)造成列車車輛運(yùn)行部件的傷損加劇和使用壽命的減少，嚴(yán)重的軌道不平順會(huì)引起列車顛覆或脫軌。軌道狀態(tài)與列車運(yùn)行的相互作用關(guān)系，直接關(guān)系鐵路運(yùn)輸安全效益，所以必須高度重視。為確保軌道始終處于良好工作狀態(tài)，滿足運(yùn)輸安全要求，必須經(jīng)常了解和掌握軌道狀態(tài)的日常變化，熟悉軌道不平順發(fā)生、發(fā)展變化的規(guī)律，根據(jù)這種變化特點(diǎn)進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)維修，根據(jù)軌道狀態(tài)的惡化制定

27、相應(yīng)的大、中、綜合維修計(jì)劃。按照軌道狀態(tài)修要求，采用養(yǎng)修分開(kāi)或管修分開(kāi)的模式，利用機(jī)械化維修手段，運(yùn)用科學(xué)的軌道管理技術(shù)，使軌道經(jīng)常處于良好狀態(tài)。軌道不平順具有以下幾方面特點(diǎn)：1軌道不平順是引起列車振動(dòng)、輪軌動(dòng)作用力增大的主要根源之一。2對(duì)行車平穩(wěn)舒適和行車安全都有重要影響。3平順性是軌道方面直接限制行車速度的主要因素。4輪軌相互作用的理論研究和國(guó)外高速鐵路實(shí)踐證明，在高平順的軌道上，穩(wěn)定運(yùn)行的高速列車的振動(dòng)和輪軌間的作用力都不大，行車安全和平穩(wěn)舒適性能夠得到保證，軌道和車輛部件的壽命和維修周期較長(zhǎng)。5即使線、橋、路基在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面完全滿足要求，高速條件下各種軌道不平順引起的車輛振動(dòng)、輪軌噪聲

28、和輪軌動(dòng)作用力將大幅增加，使平穩(wěn)、舒適、安全性嚴(yán)重惡化，甚至導(dǎo)致列車脫軌。（二）機(jī)車車輛與軌道平順狀態(tài)的相互影響軌道的平順性是列車高速、重載運(yùn)輸控制的主要因素，同時(shí)機(jī)車車輛的運(yùn)行品質(zhì)又影響軌道不平順的發(fā)展變化。輪軌間相互作用力（橫向力、垂向力）、列車通過(guò)總重（作用力大小和作用次數(shù)）、機(jī)車車輛性能參數(shù)、運(yùn)行速度等又對(duì)軌道不平的發(fā)展變化產(chǎn)生重要的影響。1軌面短波不平順與輪軌沖擊關(guān)系經(jīng)過(guò)大量科研試驗(yàn)和既有線提速改造試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，伴隨行車速度的不斷提高，對(duì)于軌道的平順性要求越來(lái)越高。高速行車條件下，軌面短波不平順即使幅值微小也能夠引起輪軌強(qiáng)烈沖擊振動(dòng)，產(chǎn)生巨大輪軌作用力。容易加劇機(jī)車車輛走行部件的傷

29、損和破壞，因而高速鐵路必須嚴(yán)格控制軌面短波不平順的發(fā)生發(fā)展。通過(guò)綜合試驗(yàn)得知，0.2mm微小焊縫迎輪臺(tái)階形不平順，300km/h時(shí)引起的輪軌沖擊高頻作用力可達(dá)722kN，低頻輪軌作用力達(dá)321kN，加速道碴破碎、道床路基產(chǎn)生不均勻沉陷，形成較大的中長(zhǎng)波不平順。軌面短波不平順不僅引起巨大的輪軌作用力，還能誘發(fā)鋼軌、輪軸斷裂，導(dǎo)致惡性脫軌事故。在高速條件下，焊縫不平、軌面剝離、擦傷、波形磨耗等各種微小軌面短波不平面都是產(chǎn)生嚴(yán)重軌道不平順，惡化軌道幾何狀態(tài)的重要根源。近年來(lái)，德國(guó)高速列車裝有降噪聲橡膠圈的車輪部件傷損、輪箍脫落、列車脫軌傾覆等事故的頻繁發(fā)生，引起了對(duì)高速列車輪軌動(dòng)力作用的高度重視，成

30、為其他國(guó)家發(fā)展高速鐵路汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的典范。2小幅值不平順對(duì)振動(dòng)舒適性的影響根據(jù)ISO 2631/1-85國(guó)際振動(dòng)環(huán)境“工作能力減退”限度標(biāo)準(zhǔn)，乘務(wù)人員在2Hz，0.07g橫向振動(dòng)環(huán)境下，大約連續(xù)工作3小時(shí)后就會(huì)疲勞，工作能力下降，司機(jī)的判斷、應(yīng)急能力減退。根據(jù)國(guó)外研究表明，幅值5mm，波長(zhǎng)40m的軌道連續(xù)方向不平順，在常規(guī)速度下振動(dòng)很小，但速度達(dá)300km/h時(shí)，車體便能夠產(chǎn)生頻率2Hz，加速度為0.O7g（RMS值為0.O45g）的橫向持續(xù)振動(dòng)。此種局部軌道不平順雖然幅值較小、作用時(shí)間較短，但在列車高速運(yùn)行情況下，引起車體振動(dòng)加速度，其危害卻巨大。日、法、德等國(guó)在高速運(yùn)行線上，對(duì)這種局部軌道

31、不平順的管理作出了明確的規(guī)定，該不平順引起的瞬時(shí)作用的垂向加速度不得大于0.12O.l5g，橫向加速度不得大于0.1O.12g。我國(guó)鐵道科學(xué)研究院在這方面也做了大量的科學(xué)研究試驗(yàn)，并在我國(guó)主要干線得到了充分的驗(yàn)證和相應(yīng)結(jié)論：11.5Hz的橫向振動(dòng)加速度大于0.16O.l8g時(shí)，將使人站立不穩(wěn)，行走時(shí)會(huì)摔倒；大于0.15O.25g時(shí)，鍋、盆、杯、碗內(nèi)液體將溢出。為不致摔傷、碰傷、燙傷旅客和餐車工作人員，弄贓旅客的衣物，作出不允許出現(xiàn)可使車體產(chǎn)生橫向0.15g的局部軌道不平順管理標(biāo)準(zhǔn)。3軌道不平順波長(zhǎng)范圍對(duì)行車安全的影響伴隨行車速度的不斷提高，對(duì)行車安全有影響的軌道不平順波長(zhǎng)范圍也隨之?dāng)U大。運(yùn)行速

32、度從120提高到200、300km/h，需要控制的軌道不平順波長(zhǎng)圍由30m擴(kuò)大到70m甚至120m，長(zhǎng)波不平順對(duì)車體振動(dòng)的影響更加重要，由此監(jiān)控和校正的波長(zhǎng)范圍也大為增加。4高速鐵路的1Hz問(wèn)題日、法高速鐵路都曾遭遇“不明原因”車輛大幅振動(dòng)（所謂1Hz問(wèn)題），高速車輛車體的自振頻率多在1Hz左右，與車體自振頻率一致或接近的不平順，引起了車體的強(qiáng)烈諧振。在高速行車條件下，必須對(duì)激振頻率為1Hz左右的具有諧振波長(zhǎng)特征的軌道不平順嚴(yán)格控制和加強(qiáng)管理。5軌道易產(chǎn)生與車輛主振頻率相同的周期性軌道不平順在高速鐵路上，主型車輛所占的比例極大，車輛主振頻率比較單一（圖2-2-1），并且區(qū)間行車速度基本固定，使

33、得軌道易產(chǎn)生與車輛轉(zhuǎn)向架或車體主振頻率相同的危害更大的周期性軌道不平順。單一頻率的輪軌力易使軌道產(chǎn)生周期性不平順，輪軌系統(tǒng)的敏感波長(zhǎng)和易產(chǎn)生的軌道周期性波長(zhǎng)范圍增加。300350km/h時(shí)，車體振動(dòng)的敏感波長(zhǎng)在40100m范圍，轉(zhuǎn)向架的敏感波長(zhǎng)為712m。因此，對(duì)于高速軌道上易產(chǎn)生的40100m、712m兩個(gè)波段的周期性不平順應(yīng)加強(qiáng)管理。圖2-2-1車輛振動(dòng)頻率與速度的關(guān)系近年來(lái)，我國(guó)既有線路運(yùn)行速度不斷提高，特別是速度140l60km/h區(qū)段，出現(xiàn)一種波長(zhǎng)2.83.2m的鋼軌周期性不平順，致使旅客乘座舒適度下降，軌道狀態(tài)逐漸惡化。經(jīng)輪軌動(dòng)力學(xué)仿真分析發(fā)現(xiàn)，這種周期性不平順在300350km/

34、h時(shí)所產(chǎn)生激擾頻率，正是軌道的共振頻率，十分有害。6由不平順引發(fā)的事故后果非常嚴(yán)重在高速行車條件下，如果軌道平順性惡化，一旦引發(fā)脫軌事故將傷亡慘重，這種事故所造成的危害，要比低、中速運(yùn)行時(shí)嚴(yán)重得多。應(yīng)嚴(yán)格地控制高速軌道的平順性。從源頭上防范，杜絕可能導(dǎo)致列車脫軌的軌道不平順的出現(xiàn)。二、軌道不平順管理（一）軌道不平順管理技術(shù)軌道是鐵路運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)，其平順性是制約鐵路提速和重載運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵。如何提前預(yù)防和預(yù)測(cè)其發(fā)展態(tài)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)軌道狀態(tài)科學(xué)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。軌道不平順管理技術(shù)是通過(guò)對(duì)鐵路運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)備真實(shí)狀態(tài)的檢測(cè)、監(jiān)控，分析和評(píng)估其狀態(tài)質(zhì)量，綜合統(tǒng)計(jì)分析軌道狀態(tài)的變化規(guī)律來(lái)制定經(jīng)濟(jì)合理的軌道養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃，確

35、保列車運(yùn)行的軌道始終處于良好工作狀態(tài)。伴隨鐵路高速重載運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展,世界各國(guó)不僅重視高技術(shù)、高科技產(chǎn)品在鐵路方面的應(yīng)用，更加高度重視成熟先進(jìn)的管理技術(shù)與管理方法的應(yīng)用和借鑒。在鐵路硬件設(shè)施趨于完善的情況下，相應(yīng)配套的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施軟件將是實(shí)現(xiàn)鐵路安全運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ?。其軟件部分包括軌道管理體制，軌道養(yǎng)修模式和養(yǎng)修手段，軌道狀態(tài)檢測(cè)手段，軌道狀態(tài)管理、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，安全標(biāo)準(zhǔn)的確立，以及其他管理技術(shù)的補(bǔ)充與完善等等。（二）控制軌道平順性的重要性軌道的平順性問(wèn)題是影響列車安全運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵問(wèn)題，在輪軌粘著、機(jī)車車輛等牽引條件滿足的情況下，軌道的平順狀態(tài)是制約列車速度提高的主要因素。如果軌道的平順狀態(tài)滿足要求，

36、列車的振動(dòng)和輪軌間的附加動(dòng)荷載都會(huì)在允許范圍之內(nèi)，行車安全和平穩(wěn)舒適就能得到保證。面對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)母咚侔l(fā)展,安全始終是鐵路運(yùn)輸永恒的主題。世界各國(guó)高速重載運(yùn)輸?shù)某晒?jīng)驗(yàn)告訴我們，只有嚴(yán)格控制軌道狀態(tài)的平順性，牢固掌握軌道狀態(tài)的惡化機(jī)理，提前預(yù)測(cè)軌道狀態(tài)變化的情況，才能確保鐵路高速重載運(yùn)輸?shù)陌踩Ｒ虼?，如何?shí)時(shí)檢測(cè)軌道的實(shí)際狀態(tài)，有效的控制軌道不平順的發(fā)生、發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)軌道具有良好平順性的基礎(chǔ)。為使鐵路軌道經(jīng)常保持其良好技術(shù)狀態(tài)和質(zhì)量均衡,實(shí)現(xiàn)鐵路軌道平順性管理現(xiàn)代化和科學(xué)化，必須充分把握軌道平順性特性，弄清軌道不平順整修限度和列車振動(dòng)、安全性、經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系；必須對(duì)軌道狀態(tài)進(jìn)行適時(shí)定期的檢測(cè)，及時(shí)

37、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)軌道病害處所，合理制定維修保養(yǎng)計(jì)劃和養(yǎng)修作業(yè)計(jì)劃。因此，開(kāi)發(fā)研制高新技術(shù)的軌道狀態(tài)檢測(cè)裝置和建立科學(xué)管理體系尤顯重要。軌道的平順性是鐵路線、橋設(shè)計(jì)、施工控制的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，不僅需要鐵路路基、橋梁、軌道結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度要求外，更要具備良好的高平順性，鐵路運(yùn)輸安全才能得到可靠的保證。（三）軌道不平順評(píng)價(jià)方法在不斷完善和制定各種運(yùn)行條件下軌道不平順管理標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，針對(duì)通過(guò)各種檢測(cè)工具正確測(cè)得各種軌道不平順的數(shù)據(jù)，還必須對(duì)此軌道質(zhì)量狀態(tài)做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，診斷軌道不平順的嚴(yán)重程度，確定允許的行車速度，指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)。制定正確的軌道質(zhì)量狀態(tài)評(píng)價(jià)方法是對(duì)軌道真實(shí)狀態(tài)作出科學(xué)合理診斷評(píng)估的重要管理依

38、據(jù)。根據(jù)世界各國(guó)鐵路多年運(yùn)用和管理經(jīng)驗(yàn)，軌道不平順的評(píng)價(jià)方法大致包括局部軌道不平順（峰值）和區(qū)段軌道不平順（均值）、軌道功率譜密度三種。由于評(píng)價(jià)方法不同，對(duì)應(yīng)軌道不平順的管理標(biāo)準(zhǔn)也不同。目前我國(guó)軌道不平順管理標(biāo)準(zhǔn)的研制主要采用局部和區(qū)段軌道不平順兩種方法。1局部軌道不平順管理方法我國(guó)現(xiàn)行鐵路線路修理規(guī)則中局部軌道不平順管理方法是以單項(xiàng)不平順?lè)档目鄯?，以公里為單元區(qū)段，按照每公里各單項(xiàng)不平順超限的扣分總和計(jì)算。局部不平順?lè)蛋凑账募?jí)管理標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的超限扣分評(píng)定。2區(qū)段軌道不平順管理方法（軌道質(zhì)量指數(shù)TQI）通過(guò)多年的使用經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，僅用軌道局部不平順?lè)档拇笮≡u(píng)定軌道狀態(tài)和判別狀態(tài)不良地點(diǎn)的辦法是

39、不全面的，具有一定的局限性。需通過(guò)綜合考查軌道不平順的所有幅值和波形特征，才能真實(shí)反映軌道質(zhì)量的實(shí)際狀態(tài)。根據(jù)不平順波形特征的影響，除了注意幅值超限以外，應(yīng)同時(shí)考慮該幅值相應(yīng)的能近似反映波長(zhǎng)影響的平均變化率。對(duì)于幅值大、平均變化率也大的，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)監(jiān)控和管理。對(duì)三波或三波以上連續(xù)的周期性不平順，如屬諧振波長(zhǎng)范圍，即使幅值不超過(guò)評(píng)定局部不平順的限度值，也需加強(qiáng)監(jiān)控與管理（諧振波長(zhǎng)的具體數(shù)值，可根據(jù)機(jī)車車輛的自振頻率和行車速度計(jì)算而得）。由于使用局部幅值管理存在的局限性，無(wú)法完全反映軌道不平順的真實(shí)質(zhì)量狀態(tài)。世界多數(shù)國(guó)家相繼研制使用區(qū)段軌道不平順管理的方法，即采用對(duì)200500m區(qū)段的連續(xù)的軌道不

40、平順檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，從而得到的軌道質(zhì)量狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)，用來(lái)評(píng)價(jià)軌道不平順的實(shí)際狀態(tài)質(zhì)量。如標(biāo)準(zhǔn)差、平均標(biāo)化率、P值、絕對(duì)平均值等方法。法國(guó)鐵路用300m區(qū)段軌道不平順?lè)档幕瑒?dòng)平均值，用來(lái)統(tǒng)計(jì)評(píng)定該區(qū)段的平順狀態(tài)；日本沿用既有線的經(jīng)驗(yàn)，用500m區(qū)段幅值超過(guò)3mm的采樣點(diǎn)數(shù)的百分率（P值）來(lái)評(píng)價(jià)該區(qū)段的軌道狀態(tài)的平順性；英、德、美、荷蘭等國(guó)均采用200250m區(qū)段軌道不平順?lè)档臉?biāo)準(zhǔn)差，作為統(tǒng)計(jì)評(píng)定軌道狀態(tài)平順性的好壞指標(biāo)。上世紀(jì)90年代，我國(guó)在軌道管理和軌檢技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，通過(guò)軌檢車對(duì)全國(guó)既有線路的檢測(cè)，采用200m作為單元區(qū)段，經(jīng)過(guò)對(duì)200m區(qū)段的連續(xù)的軌道不平順檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)

41、差計(jì)算，研制提出了我國(guó)區(qū)段軌道狀態(tài)管理的計(jì)算方法和區(qū)段軌道質(zhì)量指數(shù)TQI管理建議值。區(qū)段軌道狀態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)值TQI的研究，帶動(dòng)了軌道維修體制和維修方法的變革，對(duì)于傳統(tǒng)的軌道周期修程、修制提出了深刻的反思。同時(shí)，提出了中國(guó)軌道管理技術(shù)應(yīng)如何與世界鐵路接軌，是繼續(xù)沿襲傳統(tǒng)的維修管理模式，還是采用世界先進(jìn)國(guó)家“養(yǎng)修”分開(kāi)或“管修”分開(kāi)的模式，這些思路為我國(guó)軌道管理技術(shù)的不斷深入研究和發(fā)展提供了思路。三、軌道不平順與軌檢車軌道不平順是某種軌道結(jié)構(gòu)自身的幾何特征，是客觀存在的不應(yīng)隨檢測(cè)速度等檢測(cè)方式變化的軌道固有狀態(tài)。性能良好的軌檢車以不同的運(yùn)行速度反復(fù)對(duì)同一段軌道進(jìn)行檢測(cè)，所得的軌道不平順波形，不僅應(yīng)具

42、有良好的重復(fù)性，還應(yīng)與該軌檢車準(zhǔn)靜態(tài)移動(dòng)時(shí)車輪重心的軌跡線相符。理論和試驗(yàn)證明，不同行車速度引起的軌道附加彈性變形量小于軌檢車的分辨精度，對(duì)檢結(jié)果沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的影響。目前我國(guó)和世界上性能良好的軌檢車，用不同速度測(cè)量同一段軌道所得的軌道不平順波形，其重復(fù)性都很好，肉眼幾乎看不出差異。軌檢車作為檢測(cè)設(shè)備所具有的功能，檢測(cè)軌道幾何不平順時(shí)，對(duì)軌檢車檢測(cè)速度的要求與測(cè)量車輛振動(dòng)、平穩(wěn)舒適性和輪軌作用力時(shí)的要求不同，所以不一定必須按照實(shí)際運(yùn)營(yíng)速度進(jìn)行等速檢測(cè)。高速鐵路的平順狀態(tài)也可用較低速度的軌檢車來(lái)進(jìn)行測(cè)量，但需要具有足夠的檢測(cè)精度。復(fù)習(xí)與思考1什么是軌道不平順？2按對(duì)機(jī)車輛激擾方向的不同，軌道不平順?lè)?/p>

43、為哪些類型？它們的形成原因是什么？3軌道不平順按波長(zhǎng)是如何分類的？它們的產(chǎn)生原因主要有哪些？4軌道不平順的特征有哪些？這些特征是如何全面反映線路狀態(tài)的？5軌道不平順給行車帶來(lái)了哪些主要問(wèn)題？它們有什么樣的內(nèi)部聯(lián)系？6軌道不平順的評(píng)價(jià)方法有哪些？思考這些評(píng)價(jià)方法如何運(yùn)用到對(duì)軌道不順的管理中。第三章 線路靜態(tài)檢查主要內(nèi)容 線路靜態(tài)檢查的傳統(tǒng)方法；軌道檢查儀檢測(cè)線路，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。重點(diǎn)掌握 軌道檢查儀的上道操作線路靜態(tài)檢查是指在無(wú)列車動(dòng)荷載的情況下對(duì)線路進(jìn)行的檢查。目前采用的主要手段有兩種，一種是用軌距尺、支距尺等傳統(tǒng)量具進(jìn)行的檢查，另一種是用軌道檢查儀進(jìn)行的檢查。第一節(jié) 線路靜態(tài)檢查的傳統(tǒng)方

44、法一、線路設(shè)備靜態(tài)檢查的要求正線線路和道岔，每月應(yīng)檢測(cè)2次(當(dāng)月有軌檢車檢查的線路可減少1次)。一次為 “三全”檢測(cè)（全員、全線、全面），一次為重點(diǎn)檢測(cè)。其他線路和道岔，每月應(yīng)檢測(cè)1次。軌距、水平、三角坑應(yīng)全面檢測(cè)。軌向、高低及設(shè)備其他狀態(tài)應(yīng)全面查看，重點(diǎn)檢測(cè)。對(duì)傷損鋼軌、夾板和焊縫應(yīng)同時(shí)檢測(cè)。曲線正矢，每季應(yīng)至少全面檢測(cè)1次。對(duì)無(wú)縫線路軌條位移，每月應(yīng)觀測(cè)1次。對(duì)鋼軌焊接接頭的表面質(zhì)量及平直度，每半年應(yīng)檢測(cè)1次。對(duì)嚴(yán)重線路病害地段和薄弱處所，應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)。 二、檢查工具 圖3-1-1 鐵路軌距尺（一）傳統(tǒng)量具：鐵路軌距尺(如圖3-1-1)、支距尺、高度板、木折尺和弦線。（二）軌道檢查車。三、線

45、路靜態(tài)檢查的傳統(tǒng)方法 （一）檢查軌道幾何尺寸1檢查要求：（1）檢查軌距、水平時(shí)，一般每6.25m檢查一處，要全面檢查、全面記錄；對(duì)軌向、高低及設(shè)備其他狀態(tài)，應(yīng)全面檢查，重點(diǎn)記錄，對(duì)傷損鋼軌、夾板和焊縫應(yīng)同時(shí)檢查。（2）軌距、水平測(cè)量數(shù)值準(zhǔn)確，誤差不大于1mm，超限勾劃準(zhǔn)確，符號(hào)符合規(guī)定，無(wú)漏勾錯(cuò)劃。（3）檢查軌向、高低位置準(zhǔn)確，測(cè)量方法正確。（4）記錄正確、清楚、完整。（5）超限統(tǒng)計(jì)符合規(guī)定。2檢查程序和方法：（1）校定檢查工具。軌距尺、支距尺應(yīng)經(jīng)鑒定合格，并有鑒定合格標(biāo)記，絕緣良好，水平測(cè)量值正反兩方向偏差不得大于1mm。弦線要結(jié)實(shí)，不能打結(jié)使用。（2）軌距、水平檢查一般以每6.25m檢查一

46、處。12.5m鋼軌的接頭及中間各檢查一處，每節(jié)鋼軌檢查兩處；25m鋼軌的接頭，長(zhǎng)度的四分之一、二分之一、四分之三，每節(jié)鋼軌檢查四處。非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌可比照辦理。無(wú)縫線路每千米檢查160處（也按每6.25m檢查一處）。檢查軌距時(shí)，道尺必須與線路中線垂直，現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)道尺垂直于任一般鋼軌均可。測(cè)量時(shí)，不論鋼軌頭部有無(wú)肥邊和磨耗，也不論軌頂有無(wú)坡度，均以標(biāo)準(zhǔn)軌距尺測(cè)得的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。水平檢查時(shí)，水平差的符號(hào)，在直線地段，以順計(jì)算里程方向，以左股鋼軌為基本股，對(duì)面股低于基本股時(shí)的水平差符號(hào)為“+”號(hào)，反之為“-”號(hào)；曲線地段以曲線內(nèi)股鋼軌為基本股，外股鋼軌頂面與內(nèi)股鋼軌頂面的高差比曲線超高大時(shí)用“+”號(hào)，反

47、之為“-”號(hào)。水平檢查與軌距檢查同步進(jìn)行，在鋼軌長(zhǎng)度的同一處所，按先軌距后水平的順序檢查，口述與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的偏差，如+3、-5，即軌距與標(biāo)準(zhǔn)值偏差為+3mm，水平與標(biāo)準(zhǔn)值偏差為-5mm。記錄。在線路檢查記錄簿上，按線路里程（股道）、軌號(hào)、檢查部位，記錄軌距、水平的偏差值。3三角坑勾劃：（1）線路幾何尺寸檢查中未用儀器對(duì)三角坑進(jìn)行檢查，而是以線路一定范圍內(nèi)（18m）相鄰兩點(diǎn)或三點(diǎn)的水平正負(fù)偏差值的代數(shù)差的絕對(duì)值來(lái)表示三角坑值。（2）三角坑的勾劃應(yīng)注意，在18m范圍內(nèi)，水平偏差為同符號(hào)（同為“+”值或同為“-”值）時(shí)，只勾劃水平超限。如正線直線地段作業(yè)驗(yàn)收時(shí)，檢查出連續(xù)四點(diǎn)水平偏差為：+6、+4、+

48、3、+5，只對(duì)水平偏差值為+6、+5的兩處進(jìn)行水平超限的勾劃，而不存在三角坑。在18m范圍內(nèi)，有呈正負(fù)相反符號(hào)的應(yīng)勾劃三角坑超限，如同時(shí)存在水平超限，也應(yīng)予以勾劃。如正線直線地段作業(yè)驗(yàn)收時(shí)，檢查出連續(xù)四點(diǎn)水平偏差為：+6、-2、0、-1，應(yīng)勾劃三角坑，其偏差則為+6-（-2）=8mm，同時(shí)勾劃+6處為水平超限；又如連續(xù)四點(diǎn)水平偏差為：+5、0、-3、-1，水平偏差+5與-3仍在18m范圍內(nèi)，依舊構(gòu)成三角坑，三角坑偏差值為+5-（-3）=8mm，同時(shí)勾劃+5處水平超限。 （3）有的水平偏差，構(gòu)成同向雙三角坑，此時(shí)勾劃三角坑應(yīng)劃大不劃小，劃遠(yuǎn)不劃近，如果劃大不劃小和劃遠(yuǎn)不劃近的原則相矛盾時(shí)，應(yīng)以劃

49、大不劃小的原則為先。同向雙三角坑只統(tǒng)計(jì)為一處三角坑。例如連續(xù)四點(diǎn)水平偏差為：+5、-3、-4、-1，則+5和-3，+5和-4構(gòu)成同向雙三角坑，這時(shí)，按照劃遠(yuǎn)不劃近的原則，應(yīng)勾劃+5和-4，三角坑偏差值為+5-（-4）=9mm；如連續(xù)四點(diǎn)水平偏差為：+5、-5、-4、-1，則+5和-5，+5和-4構(gòu)成同向雙三角坑，按照劃大不劃小的原則，應(yīng)勾劃+5和-5，三角坑偏差值為+5-（-5）=10mm。（4）有的水平偏差，構(gòu)成交叉雙三角坑，應(yīng)劃出雙三角坑，按兩處三角坑統(tǒng)計(jì)，同時(shí)存在水平偏差超限，仍應(yīng)進(jìn)行勾劃和統(tǒng)計(jì)。例如連續(xù)四點(diǎn)水平偏差為：+5、+4、-6、-7，當(dāng)日作業(yè)質(zhì)量回檢，+5和-6，+4和-7構(gòu)成

50、交叉雙三角坑，應(yīng)分別予以勾劃，三角坑偏差值為+5-（-6）=11mm，+4-（-7）=11mm，統(tǒng)計(jì)為兩處三角坑超限，并勾劃水平偏差+5、-6、-7三處超限。（5）在檢查直線與曲線連接地段時(shí)，面向線路計(jì)算里程終端方向，如直線前面連接的曲線為左向曲線，檢查及記錄上均顯示水平偏差符號(hào)相同，但事實(shí)上已構(gòu)成三角坑。例如：在ZH（ZY）處，前后18m范圍內(nèi)，連續(xù)三點(diǎn)水平偏差為：+7、+6、+4，前水平差+7為左軌高7mm，后水平差+6或+4在曲線上為右股鋼軌高6mm或4mm。這時(shí)，由于基本股選擇的不同，雖然水平偏差符號(hào)相同，但實(shí)為正負(fù)號(hào)相反，已經(jīng)構(gòu)成三角坑。這種情況應(yīng)注意勾劃，防止三角坑的漏勾，同時(shí)在基

51、本股選擇變化處（ZH或ZY）以符號(hào)注明。4軌向、高低檢查：目測(cè)線路軌向和高低。在檢查軌距、水平的同時(shí)，每隔100150m目測(cè)前后軌向和高低，全面查看，重點(diǎn)檢查。對(duì)超限的軌距和高低記錄在“緊急工作量及其他”欄中。軌向檢查時(shí)，目測(cè)找出兩股鋼軌的軌向不良處，用石筆作出標(biāo)記。將10m弦繩兩端貼靠在鋼軌內(nèi)側(cè)踏面下16mm處，測(cè)量弦繩至軌向不良處鋼軌作用邊的最大矢度值。若軌向是向軌道內(nèi)側(cè)凹入的，則應(yīng)在10m弦繩的兩端墊以同樣高度的墊墩，使弦繩兩端墊離軌頭內(nèi)側(cè)，量取弦繩至軌向不良處鋼軌作用邊的最小矢度值。用墊墩高度減量取的最小矢度的差，即為該處軌向的最大凹矢度值。這種情況下，也可以檢查相對(duì)股鋼軌的外凸矢度值

52、。高低檢查時(shí)，先俯身目測(cè)下腭圓弧的延長(zhǎng)線，從縱向上找出線路高低不良的位置，用石筆做出標(biāo)記。在鋼軌頂面墊以同樣高度的墊墩，將10m弦繩拉緊后兩端緊貼墊墩上表面，量取弦繩至軌頂面的矢度。用墊墩高度減量取的矢度之差，即為該處線路的高低偏差值。偏差值大于零，符號(hào)為“+”，線路向上凸起；偏差值小于零，符號(hào)為“-”，線路向下凹陷。軌向、高低偏差值的確定，是以檢查出的最大偏差值作為該線路單位長(zhǎng)度（每千米或每股道）的偏差值，并在記錄上標(biāo)注最大偏差值出現(xiàn)的處所。5勾劃超限及完善記錄：（1）超限處所的勾劃，必須嚴(yán)格按照鐵路線路修理規(guī)則的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。軌距、水平超限處用紅色的“”勾劃在超限數(shù)字的下方，三角坑用紅色的

53、“”標(biāo)在兩數(shù)字間下方。軌向、高低不良處所，傷損鋼軌，夾板和焊縫的傷損情況也需記錄在“緊急工作量及其他”欄中。（2）記錄每頁(yè)要填寫(xiě)里程（股道）、曲線半徑、加寬、超高、軌號(hào)及檢查日期等項(xiàng)目。曲線要素（ZH、HY、YH、HZ或ZY、YZ）標(biāo)在對(duì)應(yīng)軌號(hào)左上角。（3）站線應(yīng)在每股道的每頁(yè)上方標(biāo)明站線類別（有曲線時(shí)也應(yīng)標(biāo)明曲線要素）。（4）正線每千米或站線每股道要有小計(jì)，每旬（次）要有合計(jì)，并統(tǒng)計(jì)出檢查的長(zhǎng)度，超限處數(shù)及最大超限程度。如：檢查XX千米，軌距超限XX處，最大超限XXmm，最小超限XXmm；水平超限XX處，最大超限XX毫米；三角坑超限XX處，最大超限XXmm。（二）檢查線路爬行1.檢查要求：對(duì)

54、無(wú)縫線路長(zhǎng)軌條位移情況，每月觀測(cè)一次，并填寫(xiě)記錄。發(fā)現(xiàn)觀測(cè)樁處累計(jì)位移量大于10mm時(shí)（不含長(zhǎng)軌條兩端觀測(cè)樁）應(yīng)及時(shí)上報(bào)工務(wù)段查明原因，采取相應(yīng)的措施。對(duì)普通線路爬行情況，每季至少應(yīng)檢查一次，爬行量大于20mm時(shí)，應(yīng)安排整正。檢查線路爬行位置正確，測(cè)量數(shù)值準(zhǔn)確。記錄正確、完整。數(shù)值的正負(fù)號(hào)和觀測(cè)樁編號(hào)無(wú)誤。2.檢查程序和方法：確定觀測(cè)樁標(biāo)記及兩鋼軌外側(cè)軌底位移標(biāo)記。在兩觀測(cè)樁標(biāo)記間拉緊弦繩，弦繩處于兩鋼軌底面下，并向上貼靠軌底。分別測(cè)量?jī)射撥壨鈧?cè)軌底位移標(biāo)記至弦繩與外側(cè)軌底邊緣交點(diǎn)的距離，所得長(zhǎng)度即為線路的爬行量。爬行量符號(hào)，順爬行觀測(cè)樁編號(hào)方向爬行為“+”，反之為“-”（即鋼軌位移標(biāo)記符號(hào)在

55、弦繩靠順公里方向側(cè)為“+”，反之為“-”）。以觀察為主的靜態(tài)檢查其他內(nèi)容（零配件松動(dòng)缺損等）同時(shí)記入檢查記錄簿。第二節(jié) 軌道檢查儀檢查線路鐵路線路修理規(guī)則要求，應(yīng)積極采用軌道檢查儀檢查線路，提高線路靜態(tài)檢查質(zhì)量，加強(qiáng)線路設(shè)備狀態(tài)分析，指導(dǎo)線路養(yǎng)修工作。一、軌道檢查儀及其類型（a） （b）（c） （d）軌道檢查儀是測(cè)量軌道幾何尺寸且軌道參數(shù)隨著儀器在線路上推行而實(shí)時(shí)顯示并記錄在內(nèi)存中的手推車式靜態(tài)檢查儀器。操作人員在檢查時(shí)可通過(guò)顯示屏幕看見(jiàn)軌距、超高度及實(shí)際里程測(cè)量數(shù)值。在發(fā)現(xiàn)軌道缺陷后，可以實(shí)時(shí)在大號(hào)觸摸鍵盤上輸入資料,如斷裂焊口或斷軌、需更換軌枕、缺少螺絲等等的位置。與用軌距尺檢查幾何尺寸相

56、比較，軌道檢查儀具有速度快、易于統(tǒng)計(jì)查詢等優(yōu)點(diǎn)。軌道檢查儀類型主要有，GJY-I-1, GJY-H-1, GJY-H-2, GJY-H-3, GJY-H-4（5）,GJY-T-4等等。如下圖3-2-1（a）（b）（c）（d）所示圖3-2-1 軌道檢查儀a. GJY-T-4型軌道檢查儀 b. ZYG-2型軌道檢查儀c. GJJ-3型軌道檢查儀 d. GJY-H-4二、軌道檢查儀基本構(gòu)造、特點(diǎn)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、使用條件及主要技術(shù)參數(shù)目前，線路上使用的軌道檢查儀類型較多，現(xiàn)以瑞邦GJY-T-4型軌道檢查儀為例介紹其基本的使用方法。（如圖3-2-2）（一） GJY-T-4軌道檢查儀基本構(gòu)造圖3-2-2 GJY-T-4軌道檢查儀1GJY-T-4型軌道檢查儀，包括檢查機(jī)械裝置、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)（即微型計(jì)算機(jī)控制檢查分析系統(tǒng)以下簡(jiǎn)稱為面板）及智能型分析處理軟件三大部分，是專門用于軌道幾何參數(shù)測(cè)量與分析的線路靜態(tài)檢查儀器。儀器借鑒捷聯(lián)式慣性系統(tǒng)的基本原理，采用姿態(tài)測(cè)控和軌跡測(cè)量原理，與大型軌檢車的原理近似。軌道檢查儀在軌道上勻速推進(jìn)，自動(dòng)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)測(cè)量、大密度（采集間隔0.125米）記錄軌道的靜態(tài)幾何參數(shù)即軌距、水平、超高、左右股軌向（10米弦）及正矢（20米弦）和高低、并可推算2.4米、6.25米及延長(zhǎng)18米內(nèi)的三角坑。檢查數(shù)據(jù)具備溫度補(bǔ)償