高速鐵路軌道平順性技術(shù)研究

題目：高速鐵路軌道平順性技術(shù)研究

摘要截止2014年12月28日，中國已投入運(yùn)營的高速鐵路里程已超過16000公里，中國高速鐵路運(yùn)營里程約占世界高鐵運(yùn)營里程的50%，穩(wěn)居世界高鐵里程榜首。髙速鐵路行車速度快，對于列車行進(jìn)軌道的平順性要求相對是比較高的。為了檢測出軌道平順性是否達(dá)標(biāo)，能夠滿足高速列車運(yùn)行對軌道平順性的要求，當(dāng)前我國使用的方法是通過精測網(wǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確度測量。具體測量方式是從軌檢實(shí)測小車中獲得軌道平順性的個(gè)性參數(shù)，并通過與當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行比對，如果參數(shù)一致則保障這種一致的持續(xù)性，如果實(shí)測參數(shù)異常，則就需要?jiǎng)佑密壍谰{(diào)最終使軌道的平順性參數(shù)回歸正常，即滿足設(shè)計(jì)對參數(shù)的最初設(shè)定。軌檢小車制造與設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵的技術(shù)就是能夠準(zhǔn)確計(jì)算和測量高速列車運(yùn)行軌道的平順性參數(shù)。本文通過對高速列車軌道平順性設(shè)計(jì)與測量的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行學(xué)術(shù)探討，將具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先研究傳統(tǒng)軌道平順性各項(xiàng)參數(shù)的定義與測量方法，接著詳細(xì)介紹軌檢小車（以瑞士安伯格小車為例）的使用及工作流程，包括硬件的配置和軟件的介紹和使用。最后介紹軌檢小車的現(xiàn)場應(yīng)用，包括長軌精調(diào)的概念及數(shù)據(jù)分析等。關(guān)鍵字：軌道平順性，軌檢小車，高速鐵路，精度

目錄19542摘要 V28134第1章緒論 1297921.1引言 1109191.2軌道平順性測量發(fā)展概況 2187221.3無砟軌道平順性測量現(xiàn)狀 236921.4軌道控制網(wǎng)(CPIII網(wǎng))簡介 5282341.5本文的主要研究內(nèi)容 618858第2章軌道幾何參數(shù)的定義及測量方法 7266372.1軌距 7222832.2水平/超高 10226712.3扭曲(三角坑) 1086372.4軌向/高低 11290442.5短波與長波不平順 118292.5.1短波不平順 117762.5.2長波不平順 12318382.6線路中線的三維坐標(biāo) 1275922.7里程 1327546第3章軌檢小車的使用及工作流程 1480033.1硬件準(zhǔn)備 14212403.2軟件的準(zhǔn)備 1656893.2.1CPIII控制點(diǎn)坐標(biāo) 1746153.2.2平曲線 17276163.2.3豎曲線 18237363.2.4超高 1972843.3數(shù)據(jù)采集及相關(guān)注意事項(xiàng) 2115914第4章長軌精調(diào)數(shù)據(jù)的分析及現(xiàn)場應(yīng)用 23120914.1基本要求 23119324.2扣件更換的注意事項(xiàng) 26310184.3扣件更換需要準(zhǔn)備的工具 2615905結(jié)論 2817740致謝 298653參考文獻(xiàn) 30西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第21頁第1章緒論1.1引言交通在我國經(jīng)濟(jì)運(yùn)行之中占據(jù)重要地位。我國人口多，地域遼闊，交通行業(yè)發(fā)達(dá)。就目前來看，我國的交通運(yùn)輸軌道和交通工具的種類繁多，應(yīng)有盡有。為了保證高速度技術(shù)追求的順利進(jìn)行和運(yùn)輸服務(wù)的發(fā)展，我們需要維護(hù)技術(shù)的高精度和道路施工技術(shù)的高效率。在另一方面，這勢必會帶來一系列交通問題，也必然會影響到中國的經(jīng)濟(jì)和社會的高速發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展。從另一個(gè)角度看，公共生活水平在我國的水平要求逐漸飆升，人們需要適應(yīng)更加高效的生活方式，對高速列車的要求也就順理成章，目前，當(dāng)代發(fā)展的口號已經(jīng)悄然轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺咚佟睍r(shí)代。因此，高鐵建設(shè)也逐漸被國家重視了起來，這不只是科學(xué)和技術(shù)的施工，更是鐵路運(yùn)輸工藝的快節(jié)奏最有力的表達(dá)。2010年9月28日，上?！贾莞哞F試運(yùn)行的動車，跑到時(shí)速可達(dá)416.6公里。但是，速度紀(jì)錄并沒有保持領(lǐng)先的時(shí)間很長一段時(shí)間，自同年12月3日，在北京至上海高鐵棗莊至蚌埠，中國國產(chǎn)“和諧號”CRH380A新一代高速動車組最高運(yùn)行的時(shí)速達(dá)到486.1公里[1]。北京至上海高速鐵路貫穿北京，天津，河北，山東，安徽，江蘇，上海潤運(yùn)行七省市，連接長江三角洲和環(huán)渤海兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)，從北京南站行至上海虹橋站，鐵路的新長度全線共有北京南，天津西，濟(jì)南西，南京南，上海虹橋等24個(gè)車站的1318公里，是目前世界上最長的完整運(yùn)行的里程，最高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是速度最快的高速鐵路，這贏得了世界贊許的目光。高速鐵路客運(yùn)專線（以下簡稱高鐵）有更高的要求，需要準(zhǔn)確測量這么快速度的列車的軌道運(yùn)行速度，其中包括精確的軌道參數(shù)。其中軌道參數(shù)包括：超高，軌距，水平，高低，軌向等，這些都是高速鐵路勘測設(shè)計(jì)和施工測量的質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)[2]。為了試乘軌道，引進(jìn)國外的精密測量設(shè)備軌檢小車，并將其在一些高鐵線路進(jìn)行應(yīng)用和推廣。與此同時(shí)，國內(nèi)一些公司和研究機(jī)構(gòu)都推出了自己的軌檢小車。其主要功能是評價(jià)線路的平順性，其中主要是對線路進(jìn)行平順性檢測。由于高速鐵路軌道對平順性有比較高的需求，獲得平順參數(shù)的軌檢小車的測量參數(shù)必須非常準(zhǔn)確。因此，有必要深入研究軌檢小車的運(yùn)行原理以及對于其參數(shù)測量的精確性能。1.2軌道平順性測量發(fā)展概況國內(nèi)傳統(tǒng)的對于軌道平順性的參數(shù)的測量方法主要是基于手工作業(yè)。如超高和水平主要由軌鐵路軌道與主工具測量，特別是利用拉弦線的方法。近兩年來，關(guān)于拉弦線的方式，有學(xué)者提出了“以小推大改變弦長”的方法來解決不足之處，但由于人力資源的巨大的成本，所以沒有被鐵路工務(wù)段工程局局廣泛使用。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，測量乘坐軌道的傳統(tǒng)方法是不適合當(dāng)今日益加快的列車速度的要求，許多鐵路局，利用軌道車等先進(jìn)的檢測設(shè)備，汽車肯定間隔里程連續(xù)測量記錄儀，軌道，水平，多項(xiàng)軌道幾何參數(shù)，自動化水平，扭曲，軌距變化率超過了傳統(tǒng)方法有了很大的提高。在軌道上運(yùn)行的高速列車，更快的參數(shù)將有更高的精度要求。此前中國，2007年4月18日正式實(shí)施第六次大提速，部分軌道的線速度的好壞是關(guān)系到高速鐵路的關(guān)鍵問題。由于車前足夠快的運(yùn)行，所以采取了非常高的精度比軌道上面砟軌道，傳統(tǒng)的測量方法可以完全滿足列車運(yùn)行的要求。列車速度，以確保列車的運(yùn)行平穩(wěn)，越來越多的新的設(shè)備開始得到應(yīng)用。傳統(tǒng)的測量方法，存放紙張的使用記錄，不利于分析，統(tǒng)計(jì)和歷史數(shù)據(jù)的跟蹤，不能滿足現(xiàn)代信息技術(shù)的要求。1.3無砟軌道平順性測量現(xiàn)狀國內(nèi)傳統(tǒng)的鐵路軌道建設(shè)及測量儀器的維修，主要使用軌距尺測量、弦線測量或相對型軌檢小車。但國外高鐵軌道，特別是在無砟軌道的維護(hù)，并在協(xié)調(diào)使用的測量等方面是坐標(biāo)測量。高速鐵路和客運(yùn)專用鐵路，特別是高速鐵路無碴軌道測量微調(diào)需要特殊測量設(shè)備來跟蹤控制網(wǎng)絡(luò)（CPIII控制網(wǎng)絡(luò)）為基準(zhǔn)測量結(jié)果來執(zhí)行，包括軌道幾何控制長波不平順，并在接受軌道還需要接受軌道幾何狀態(tài)檢測的精確軌道幾何狀態(tài)進(jìn)行精密驗(yàn)收。國外高速鐵路軌道是精確測量靜態(tài)驗(yàn)收軌道幾何狀態(tài)，檢查其位置和設(shè)計(jì)滿足高平順的要求。接受靜態(tài)和動態(tài)測試后，這兩個(gè)數(shù)據(jù)相互印證，在維護(hù)精確調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，提供決策支持的高速列車運(yùn)行[3]。軌道幾何的精確測量指出，在世界上高速鐵路已經(jīng)蔚然成風(fēng)。結(jié)合的是我國非常重要的第六次大面積提速成功經(jīng)驗(yàn)，以及弦線偏移測量可能造成，尤其是大半徑曲線，小的正偏差矢量會導(dǎo)致曲率偏差很大的半徑。弦測量方法是不適合于軌道的建設(shè)和維護(hù)。高速鐵路客運(yùn)專線在中國開工建設(shè)，并逐步引進(jìn)精密測量儀器，然后開發(fā)一些新的鐵路測試項(xiàng)目。在國內(nèi)眾多鐵路局工程局推出了一個(gè)新的軌道精密測量儀器，主要是在瑞士和德國，安伯格GRP系列GEDO電車公司，尤其是在安貝格GRP1000型，可以準(zhǔn)確地跟蹤靜態(tài)幾何測量，且您還可以跟蹤并測量總臺的絕對位置。在國內(nèi)外眾多項(xiàng)目，GRP1000類型都得到了很好的應(yīng)用和推廣。產(chǎn)品暢銷國內(nèi)比較有代表性的太陽和月亮，江西，湖南岳成，立信資陽，成都等廠商推出他們的新車普羅米修斯，與中國鐵路工程咨詢集團(tuán)有限公司與西南交通大學(xué)共同開發(fā)的跟蹤檢查汽車。軌檢小車大都具有如下的功能特點(diǎn)：1、采用多點(diǎn)后方交會自由設(shè)站（一般要求8個(gè)CPIII控制點(diǎn)），目標(biāo)是能夠達(dá)到更高的設(shè)站精度，通過多余觀測達(dá)成；2、配備有能進(jìn)行跟蹤測量的并自動識別目標(biāo)精密全站儀(例如LeicaTCA或TrimbleS系列全站儀)；3、滿足道岔測量要求，特別是數(shù)據(jù)輸出格式能夠與客運(yùn)專線無砟道岔調(diào)整軟件的格式要求相一致；4、為了充分保證軌道的平順性，必須具有誤差處理功能與重疊段測量功能；5、一種三維連續(xù)測量模式下，快速測量記錄，實(shí)時(shí)分析和實(shí)際值和設(shè)計(jì)值的記錄磁道偏移，生成記錄表包括線性軌道中心線平面和周圍的位置和高成的其他信息，長波不平順（如300米）和中波不勻（如30米）的報(bào)告等；6、能夠計(jì)算曲率變化率、軌道軌距變化率和10m弦、30m弦、300m弦的軌道平順性指標(biāo)；7、配置相應(yīng)的分析處理系統(tǒng)，可線路曲線圖、繪制各檢測項(xiàng)目的波形圖、并可對波形進(jìn)行平移、縮放、選段等處置。8、整機(jī)經(jīng)過嚴(yán)格的防雨水、防沙塵設(shè)計(jì)和電磁兼容性設(shè)計(jì)，系統(tǒng)一次充電可連續(xù)工作8小時(shí)以上，適應(yīng)野外作業(yè)的要求；軌檢小車這些功能有助于便利和簡化的軌道乘車措施?，F(xiàn)在，在小車的高速鐵路軌道檢測已成為一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，需要加強(qiáng)開發(fā)和利用，因?yàn)樗膽?yīng)用前景將更加廣泛。目前國內(nèi)各個(gè)工程局和鐵路局最常用的是由瑞士安伯格公司研制的GRP1000型軌檢小車，如圖1.1所示。圖1.1瑞士安伯格GRP1000型軌檢小車外觀圖高速鐵路由于對軌道平順性的要求較高，也就對軌檢小車測量各項(xiàng)參數(shù)的精度有較高的要求，GRP1000型軌檢小車的精度，如表1.1所示[4]。表1.1安伯格小車精度項(xiàng)目精度里程光電計(jì)數(shù)器測量方式測量誤差<0.5%里程分別率±5mm軌距1435軌距傳感器量程-25mm～+65mm軌距傳感器精度±0.3mm水平傳感器量程-10o～+10o換算成高差±225mm水平傳感器精度±0.5mm水平位置和高程測量精度±1mm當(dāng)下，我國高鐵已經(jīng)運(yùn)用了國內(nèi)的多家單位開發(fā)的各個(gè)系列的軌檢小車，這些軌檢小車的運(yùn)用，都為我國的髙鐵建設(shè)做出了較大的貢獻(xiàn)。1.4軌道控制網(wǎng)(CPIII網(wǎng))簡介軌道控制網(wǎng)絡(luò)（CPIII網(wǎng)絡(luò)）是一種測量車乘坐軌道控制參數(shù)引用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。高速度的行車要求參數(shù)的高精度，高鐵乘車需要CPIII控制網(wǎng)絡(luò)是高精度控制的網(wǎng)絡(luò)。CPIII網(wǎng)絡(luò)是一種控制網(wǎng)絡(luò)，為何具有相當(dāng)高的精度？下面簡單介紹一些網(wǎng)絡(luò)測量的基本知識。CPIII控制網(wǎng)絡(luò)的公路沿線三維控制網(wǎng)，建設(shè)完成后管理的一般網(wǎng)上調(diào)查鋪設(shè)，從封閉的基準(zhǔn)平面控制網(wǎng)（CPI）或線路控制網(wǎng)絡(luò)（CPII）。布局密度CPII點(diǎn)是：在50米至60米的縱向間距，10至20米的橫向間距。CPIII控制網(wǎng)絡(luò)測量和測量平面劃分成兩部分調(diào)平：1、平面測量采用自由測站的角落交會測量控制程序，它通過站CPIII重疊觀測多個(gè)點(diǎn)來獲取站和CPIII點(diǎn)之間有很強(qiáng)的相關(guān)性排除與全站儀的采用，使相對精度之間CPIII控制點(diǎn)高桿，最終達(dá)到無砟軌道鋪設(shè)目的精確控制以及需要后續(xù)長軌調(diào)整和運(yùn)行維護(hù)。其具體測量過程如圖1.2所示。圖1.2標(biāo)準(zhǔn)的CPIII平面網(wǎng)觀測方法示意圖由圖1.3可知，CPIII平面網(wǎng)是一個(gè)測量控制網(wǎng)，是規(guī)則圖形的，每個(gè)測站觀測12個(gè)CPIII點(diǎn)，自由測站間的間距為120m，多余的觀測數(shù)目比較多，所以說很有可靠性。2、CPIII高程控制網(wǎng)應(yīng)當(dāng)由結(jié)算項(xiàng)目的觀測，進(jìn)行后下完成的評估調(diào)查。反應(yīng)復(fù)試第二地圖參考前列資格標(biāo)準(zhǔn)測測配置網(wǎng)絡(luò)連接重新審視所有領(lǐng)域。CPIII通過高度精確整平的方法，該精度是在第二和第三類型之間。第二點(diǎn)測量和獨(dú)立性精確整平的方法，應(yīng)在每個(gè)試驗(yàn)段中的至少三個(gè)點(diǎn)的第二關(guān)節(jié)的測量標(biāo)準(zhǔn)的水平上進(jìn)行，形成芯檢查調(diào)查區(qū)域。CPIII高程控制網(wǎng)水準(zhǔn)路線采用如圖1.2所示的矩形法水準(zhǔn)路線形式進(jìn)行，每相鄰的四個(gè)CPIII點(diǎn)之間都構(gòu)成一個(gè)閉合環(huán)。圖1.3矩形法CPIII高程網(wǎng)測量原理示意圖矩形法水準(zhǔn)測量閉合環(huán)的情況如圖1.4所示。圖1.4CPIII控制網(wǎng)矩形法水準(zhǔn)測量閉合環(huán)的情況示意圖間接平差方法是CPIII平面控制網(wǎng)平差的方式，并采用聯(lián)測上一級控制網(wǎng)點(diǎn)(CPII和CPI)，對其進(jìn)行約束平差。CPIII高程控制網(wǎng)平差也采用間接平差方法進(jìn)行，并采用聯(lián)測鐵路沿線的二等水準(zhǔn)點(diǎn)對其進(jìn)行約束平差。1.5本文的主要研究內(nèi)容速列車的安全性和舒適性與流暢的軌距，水平，層次，并跟蹤這些因素起著決定性的因素，而這些因素的具體數(shù)據(jù)格式的最終表達(dá)由車內(nèi)測量，所以你需要工作并通過現(xiàn)場了解收集數(shù)據(jù)并做出相應(yīng)的調(diào)整軌檢小車國家，最終運(yùn)行，以滿足高速鐵路運(yùn)行速度的檢測指標(biāo)。本文正是基于以上問題，探討在軌檢小車測量軌道平順性的各項(xiàng)參數(shù)時(shí)應(yīng)該考慮的一些細(xì)節(jié)，并做如下重點(diǎn)的研究和探討：1、影響平順性的參數(shù)定義及相關(guān)探討。2、長軌靜態(tài)精調(diào)的數(shù)據(jù)分析及現(xiàn)場應(yīng)用。3、軌檢小車的介紹及工作流程。

第2章軌道幾何參數(shù)的定義及測量方法軌檢小車測量軌道平順性的原理較為復(fù)雜，只有學(xué)會判斷靜態(tài)積極的軌道幾何參數(shù)，以更好地衡量。測量轉(zhuǎn)移軌道電車出軌的檢測，只有通過深入的研究，以軌道幾何測量方法是，要學(xué)習(xí)它的優(yōu)點(diǎn)，摒棄了參數(shù)，以更好地衡量其不足之處，并準(zhǔn)確地把握其發(fā)展軌跡的平滑度和計(jì)算方法。本章介紹了軌道幾何定義方式和測量參數(shù)的方法。2.1軌距鐵路軌距是鐵路線路鋼軌頭部頂面下16mm范圍內(nèi)兩股鋼軌作用邊之間的最小距離[5]。全世界鐵路上有三十多種軌距，主要的有600、750、762、900、1000、1067、1435、1524、1600和1676mm等。1435mm的軌距被公認(rèn)為國際標(biāo)準(zhǔn)軌距，全世界約有60~70%國家(英國、美國、加拿大、聯(lián)邦德國等)的鐵路都采用1435mm標(biāo)準(zhǔn)軌距。軌距大于1435mm者稱為寬軌，如蘇聯(lián)、巴拿馬、芬蘭等國家采用這種軌距。而印度、阿根廷、西班牙、葡萄牙、智利、斯里蘭卡等則采用1676mm軌距。小于1435mm者稱為窄軌，如日本、菲律賓、印度尼西亞、南非、坦桑尼亞、贊比亞等國家采用這種軌距。我國鐵路軌距以1435mm為主，云南省和礦山鐵路有600mm軌距的，礦山鐵路有900mm軌距的，云南省還有1000mm軌距的，臺灣省有1067mm軌距的，地方鐵路和森林鐵路的軌距為726mm，滿洲里、綏芬河、二連車站至國境線的鐵路軌距則為1524mm。鐵路軌距可用軌距尺(俗稱道尺)或軌道檢查小車來測量和檢查。軌距示意圖如圖2.1所示。圖2.1軌距示意圖傳統(tǒng)的軌距測量主要是采用鐵路道尺（也叫軌距尺）來實(shí)現(xiàn)的。鐵路道尺從類型上分有機(jī)械類道尺和數(shù)碼顯示類道尺兩種；從級別上分有0級道尺和1級道尺等。機(jī)械類道尺如圖2.2所示。圖2.2機(jī)械類道尺圖當(dāng)使用內(nèi)軌道16毫米固定鋼軌頭部表面的探針卡的機(jī)械軌距軌道帶的固定軌道面探針頂端，然后將在有源探針中使用的探針和探針可動端軌，然后再固定到內(nèi)軌道16毫米規(guī)模鎖定螺釘?shù)牧硪欢说目蓜訙y量頭，這種活動可能是在卡的頂部的測量儀器，它是根據(jù)秤體讀出。數(shù)字卷尺輪和不與藥瓶接觸和由傳感器取代的可以自動顯示一個(gè)高亮度數(shù)字壓力表：用于測量儀器，測量點(diǎn)接觸傳感器卡可根據(jù)接觸端處于與兩個(gè)接觸點(diǎn)接觸的傳感器，它是在兩個(gè)點(diǎn)之間的測量值的，高亮度的LED顯示測量距離的傳感器觸點(diǎn)返回測量。數(shù)字類將軌距尺內(nèi)置芯片，可記錄里程表位置，測量儀和其他信息。某廠生產(chǎn)的數(shù)顯類道尺和現(xiàn)場使用，如圖2.3和2.4所示。圖2.3某廠生產(chǎn)的數(shù)顯類鐵路道尺圖2.4鐵路數(shù)顯道尺的現(xiàn)場使用數(shù)顯類軌距尺的測量方法和機(jī)械類軌距尺一樣，但是測量精度更高，其精度對比情況如表2.1所示。表2.1數(shù)顯類軌距尺測量軌距準(zhǔn)確度和機(jī)械類軌距尺對比表軌距尺準(zhǔn)確度等級數(shù)顯類軌距尺(mm)機(jī)械類軌距尺(mm)0級≤0.05≤0.20軌距1級≤0.10≤0.502級≤0.20≤1.0隨著大量的六速列車的建設(shè)，國內(nèi)高速鐵路之后，測量精密的機(jī)械表的規(guī)模已不能滿足要求，采用多級數(shù)字計(jì)的腳。然而，由于它采用的傳感器技術(shù)和微電子技術(shù)的產(chǎn)品，高靈敏度足量規(guī)的顯著量，小行動措施會使用于播放，困難和不斷地尋找數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確測量抖動的類型的數(shù)據(jù)，它肯定會影響工作效率的，數(shù)量的主要缺點(diǎn)是，在規(guī)銷。2.2水平/超高當(dāng)列車通過曲線，因?yàn)橹w動作勢必會產(chǎn)生向外的離心力，因?yàn)檫@會產(chǎn)生離心作用受到很大的壓力擠壓外軌的曲線，不僅會加速磨損的外軌軌道，但嚴(yán)重的還會造成外軌，從而導(dǎo)致崩潰的外翻。因此，彎曲的軌道設(shè)計(jì)內(nèi)軌道上述外軌道，以便平衡這種離心作用。當(dāng)液面檢測傳感器軌電車安裝能夠測量轎廂輥的頂表面之間的距離，和股票組合用于測試之間的鐵路之間的中心，就可以找到行的高度，并且因此超設(shè)計(jì)和超發(fā)現(xiàn)比較。每次操作前，水平傳感器必須校準(zhǔn)。超高示意圖如圖2.5所示。圖2.5超髙示意圖2.3扭曲(三角坑)扭曲（三角坑）反映的是鋼軌頂面的平面性，通常是指在6.25m的范圍內(nèi)，左、右股鋼軌間形成的一個(gè)凹陷，凹陷會使車輛產(chǎn)生3點(diǎn)支撐1點(diǎn)懸空，如果此時(shí)再有一個(gè)巨大的橫向力作用，懸空的車輪就有可能爬上鋼軌頂面，造成脫軌事故。2.4軌向/高低在一個(gè)水平面上乘坐軌道是該指數(shù)的中心線測量，分左，右為導(dǎo)向的措施，他們兩個(gè)人。這就是所謂的曲線的活性載體。如果軌道是壞的，它必然導(dǎo)致狩獵，振動和運(yùn)動交通列車速度和乘客舒適度的影響，甚至危及行車安全。它指的是縱向高度差的表面上的軌跡的水平?；疖囓壍赖乃降那闆r下，鐵路甚至再次突破，從而增加了變形的鐵路道床和乘客，行車速度和舒適度的影響。實(shí)測中線平面坐標(biāo)得到以后，在給定弦長的情況下，可計(jì)算出任一實(shí)測點(diǎn)的正矢值；該實(shí)測點(diǎn)向設(shè)計(jì)平曲線投影，則可計(jì)算出投影點(diǎn)的設(shè)計(jì)正矢值。實(shí)測正矢和設(shè)計(jì)正矢的偏差即為軌向/高低值。軌向/高低(10米弦長為例），如圖2.6所示。圖2.6軌向/高低示意圖2.5短波與長波不平順2.5.1短波不平順假定鋼軌支承點(diǎn)的間距，或者說軌枕間距為0.625m，采用30m弦線，按間距5m設(shè)置一對檢測點(diǎn)，則支承點(diǎn)間距的8倍正好是兩檢測點(diǎn)的間距5m。檢測點(diǎn)示意圖如2.7所示。圖2.7短波不平順檢測示意圖2.5.2長波不平順假定鋼軌支承點(diǎn)的間距，或者說軌枕間距為0.625m，采用300m弦線，按間距150m設(shè)置一對檢測點(diǎn)，則支承點(diǎn)間距的240倍正好是兩檢測點(diǎn)的間距150m。檢測點(diǎn)示意圖如2.8所示。圖2.8長波不平順檢測點(diǎn)示意圖2.6線路中線的三維坐標(biāo)通過對比檢測電路設(shè)計(jì)中心線測量值獲得的差異和協(xié)調(diào)行，可以直觀地跟蹤充分體現(xiàn)了項(xiàng)目的質(zhì)量。由于軌道碴的精度低，通常在這兩個(gè)鐵路線，以便確定該站坐標(biāo)的腳和流平測量平面標(biāo)高點(diǎn)的三維位置可以使用中性點(diǎn)的中間坐標(biāo)根據(jù)測得的沿著控制線網(wǎng)絡(luò)。砟軌道用軌檢小車，電車軌道中心線坐標(biāo)檢測方法，首先使用的測站（如徠卡TCRP1201）棱鏡在小型車的中心發(fā)現(xiàn)了一個(gè)高精度的三維坐標(biāo)，然后用結(jié)合車輛參數(shù)和測得的液位傳感器，壓力表和橫向傾斜傳感器幾何取向參數(shù)測量可以計(jì)算對應(yīng)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型里程中心線的坐標(biāo)。所得的中心線的三維坐標(biāo)，并根據(jù)來自比磁道的絕對位置精度的設(shè)計(jì)更高的“高鐵項(xiàng)目衡量”相比里程中線偏離設(shè)計(jì)值不大于10mm的評估。2.7里程軌道的平順性必須與里程掛鉤，否則就沒有任何意義。例如跨XX鐵路的簡支梁位于XX特大橋280#～281#（DK165+482.860～DK165+515.560）[7]。里程是指中線樁沿線路至線路起點(diǎn)的距離，它是沿線路中線計(jì)量，以km為單位，一般以DK0+000表示線路起點(diǎn)。而檢測測軌道不平順的方法最主要就是軌檢小車。

第3章軌檢小車的使用及工作流程軌檢小車的發(fā)展的目的，是以提高光滑度的軌道參數(shù)的效率和準(zhǔn)確性，降低勞動強(qiáng)度，為客戶提供可靠的原始數(shù)據(jù)和管理決策信息跟蹤維修，跟蹤維護(hù)，促進(jìn)信息技術(shù)的發(fā)展。軌檢小車測基準(zhǔn)，按照國家的有關(guān)規(guī)定，是在為16mm導(dǎo)軌表面。乘坐列車可以檢測軌道的參數(shù)，本章還介紹了他們的工作流程，注重測量原理小組委員會研究軌道平順性的參數(shù)。3.1硬件準(zhǔn)備安伯格GRP1000軌檢小車主要用于測量軌道幾何形狀，通過內(nèi)置的，高的測量和距離測量傳感器測量以測量工作，同時(shí)利用徠卡全站儀并配有標(biāo)準(zhǔn)棱鏡來確定汽車的位置，提供每個(gè)測量點(diǎn)的絕對坐標(biāo)和軌道的軌道參數(shù)。1、安伯格軌檢小車的主要硬件包括：計(jì)算機(jī)，超高傳感器，軌距傳感器及里程計(jì)等部件，如圖3.1所示。圖3.1手推式軌檢小車2、松下CF-19軍用筆記本很好的滿足了野外惡劣的氣候條件，防塵、防摔、防水，可供現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)亦可作為后期數(shù)據(jù)處理及輸出報(bào)表使用。如圖3.2所示。圖3.2松下CF-19軍用筆記本電腦3、GPC棱鏡柱是由通過在整體溫度相對小的變化的特殊材料，以確保車輛的幾何形狀和棱鏡徠卡標(biāo)準(zhǔn)棱鏡的其余部分，高精度基于之間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。如圖3.3所示。圖3.3GPC棱鏡柱4、全站儀（測量機(jī)器人）的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的采集，由于高精度，高鐵項(xiàng)目目前總臺高鐵的需要量為1三圍“0.5級”級精密儀器（如瑞士或徠卡TPS1201系列美國的TrimbleS8系列），從而保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和精確度，儀器本身是高度自動化的，以避免由人類活動引起的錯(cuò)誤。如圖3.4所示。圖3.4全站儀（測量機(jī)器人）5、快速反饋給軟件系統(tǒng)能夠鐵路線高靈敏度傳感器實(shí)際幾何狀態(tài)，然后計(jì)算偏離軌道理論值，從而進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。通信系統(tǒng)，以保證數(shù)據(jù)傳輸和開銷之間的全站儀測量數(shù)據(jù)。列車電池可以持續(xù)12小時(shí)以上，以滿足全天候工作。如圖3.5所示。圖3.5內(nèi)置傳感器、供電與通訊模塊3.2軟件的準(zhǔn)備安伯格小車采用的是GRPwin軟件，是一個(gè)集軌道幾何形狀測量與斷面測量于一體的高效系統(tǒng)。外業(yè)現(xiàn)場使用前，先要準(zhǔn)備如下項(xiàng)目資料：CPIII控制點(diǎn)坐標(biāo)、平曲線數(shù)據(jù)、豎曲線數(shù)據(jù)、線路超高數(shù)據(jù)，若是在線路里程中存在斷鏈，要分項(xiàng)目輸入。3.2.1CPIII控制點(diǎn)坐標(biāo)此數(shù)據(jù)一般由設(shè)計(jì)院提供，定期施測，以保證控制點(diǎn)的最新狀態(tài)?？蓪?dǎo)入文件類型：txt格式文本或GSI格式文本。數(shù)據(jù)格式：點(diǎn)號/東坐標(biāo)/北坐標(biāo)/高程；字段之間用空格隔開。如圖3.6所示。圖3.6軟件中的CPIII控制點(diǎn)的輸入CPIII坐標(biāo)控制點(diǎn)每組2個(gè)，布置在線路的兩側(cè)，約50-60m，如圖3.7所示。圖3.7CPIII控制點(diǎn)示意圖3.2.2平曲線首先，輸入起始里程，然后選擇曲線元素類型并輸入每個(gè)元素的曲線，起點(diǎn)坐標(biāo)曲線半徑螺旋長度（右轉(zhuǎn)曲線半徑為正）；鏈的長度需要中心線設(shè)計(jì)分為兩部分。如圖3.8所示。圖3.8軟件中的平曲線輸入平曲線線路圖如圖3.9所示。圖3.9平曲線路線圖3.2.3豎曲線豎曲線通過切線交點(diǎn)定義，輸入交點(diǎn)里程、高程和豎曲線半徑。下凹曲線半徑為負(fù)；上凸半徑為正；如果變坡點(diǎn)處設(shè)置了豎曲線，則圓類型選擇“圓”；如果沒有設(shè)置豎曲線（坡度代數(shù)差不大）則選擇“頂點(diǎn)”；豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)必須選擇“頂點(diǎn)”。如圖3.10所示。圖3.10軟件中的豎曲線輸入豎曲線中的變坡點(diǎn)示意圖如圖3.11所示。圖3.11豎曲線中的變坡點(diǎn)示意圖3.2.4超高輸入ZH、HY、YH、HZ點(diǎn)的超高值，與平曲線相一致。左轉(zhuǎn)曲線超高為負(fù)，右轉(zhuǎn)曲線超高為正，單位為米。軟件中的超高輸入，如圖3.12所示。圖3.12軟件中的超高輸入超高設(shè)計(jì)示意圖，如圖3.13所示。圖3.13超高設(shè)計(jì)示意圖3.3數(shù)據(jù)采集及相關(guān)注意事項(xiàng)在長軌精調(diào)前要用軌檢小車去現(xiàn)場采集軌道幾何狀態(tài)數(shù)據(jù)，工作示意圖如下圖3.14所示。圖3.14數(shù)據(jù)采集示意圖1、嚴(yán)格檢查設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（平曲線，豎曲線，超高，控制點(diǎn)），檢核無誤輸入到計(jì)算機(jī)中。2、到達(dá)現(xiàn)場后檢查控制點(diǎn)是否發(fā)生變形或遭到破壞。3、開始全站儀測量精度的測量前檢查每一天：和倒置顯微鏡總臺的水平和垂直角度偏差，如果超過三秒鐘的良好的天氣條件相結(jié)合的校準(zhǔn)和水平軸傾斜誤差的情況下（α）校準(zhǔn)，檢驗(yàn)法全站儀是準(zhǔn)確的視力（視力偏差小于3秒）。4、全站儀后方交會的方法一站，站距離應(yīng)在70米控制，當(dāng)測量條件差，根據(jù)具體的環(huán)境目標(biāo)距離縮短（建議50-60M，實(shí)時(shí)測量結(jié)果應(yīng)該0.7毫米內(nèi)穩(wěn)定）在惡劣環(huán)境下工作禁止。正確的設(shè)站測量方法，如圖3.15所示。圖3.15正確的測量方法5、為了保證總臺的精確度，它建議使用八個(gè)控制點(diǎn)，如果現(xiàn)場條件不滿足，則應(yīng)該使用至少六個(gè)控制點(diǎn)。下錯(cuò)站設(shè)置為華東，華北和高度：1毫米；方向：2；在自由設(shè)站方向計(jì)算出同樣的放棄謹(jǐn)慎和汽車控制點(diǎn)。6、全站儀設(shè)站的位置不可在兩側(cè)控制點(diǎn)的外側(cè)，應(yīng)靠近線路中心。7、一臺如測量條件差后，以增加在測量期間核檢查的數(shù)量。為了控制總臺設(shè)立檢查核電站，導(dǎo)致一臺移動的核電站再次進(jìn)行檢查，以確認(rèn)測量的可靠性之前；8、一個(gè)穩(wěn)定軌道測量超高傳感器校準(zhǔn)之前，之后校準(zhǔn)點(diǎn)會在相同的正和負(fù)兩個(gè)測量，測量值偏差應(yīng)小于0.3mm；這樣凸塊，碰撞或快速溫度變化的發(fā)生可以是重新校準(zhǔn)。9、采集數(shù)據(jù)時(shí)全站儀采用精確模式，棱鏡要正對全站儀，軌檢小車要停穩(wěn)。10、測量應(yīng)盡量保證工作的連續(xù)性，該車應(yīng)該是接近的距離測量方向的結(jié)束。因?yàn)殡S著時(shí)間的增加，總臺測量距離的精度在低站提高了精度和縮短的距離。如果由近及遠(yuǎn)的方向來選擇全站儀測量的情況下，設(shè)置并減少站范圍和精度，是不利于測量結(jié)果的穩(wěn)定性的。11、要及時(shí)注意偏差測量，如果有明顯的例外，就需要重復(fù)數(shù)據(jù)收集，涵蓋了測量前的結(jié)果，如突變?nèi)匀淮嬖?，要及時(shí)分析原因。12、全站儀搬站后進(jìn)行設(shè)站時(shí)，應(yīng)使用上次設(shè)站已經(jīng)用過的4-6個(gè)控制點(diǎn)，以保證軌道的平順性。13、兩次設(shè)站后交疊段的重復(fù)測量偏差不應(yīng)小于2mm，交疊補(bǔ)償量可參照1mm/10m的比例進(jìn)行換算，補(bǔ)償一般在下一站測量區(qū)間進(jìn)行。14、如軌道粗調(diào)放樣偏差較大，應(yīng)避免對單點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，并增加精調(diào)次數(shù)。15、最終精調(diào)和澆注的時(shí)間差超過12小時(shí)，需要重新復(fù)測，氣溫迅速升高或降低15度時(shí)，需要重新測量。

第4章長軌精調(diào)數(shù)據(jù)的分析及現(xiàn)場應(yīng)用通過鐵路工業(yè)，數(shù)據(jù)采集和分析的小車之外領(lǐng)域的實(shí)際狀況，然后手動調(diào)整和機(jī)械設(shè)備，所以采取軌道符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)過程被稱為長軌修剪（也稱為靜態(tài)調(diào)整）。長軌鋪設(shè)無砟軌道，軌道和鎖緩解壓力，跟蹤和測量幾何參數(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)分析和平穩(wěn)調(diào)整的溢出區(qū)。軌道調(diào)整流程圖如4.1所示。圖4.1軌道靜態(tài)調(diào)整流程4.1基本要求1、以調(diào)整相對精度和平順性為主。在大區(qū)間范圍內(nèi)整體“削峰填谷”。調(diào)整方法如圖4.2所示。圖4.2長波不平順的“削峰填谷”2、絕對精度一般能滿足規(guī)范要求，在長軌精調(diào)階段幾乎不用控制，但必須監(jiān)控變化率，即平順性控制。3、堅(jiān)持以軌道平順性為核心的理念，即軌道線型調(diào)整。4、對于軌道的橫向調(diào)整量應(yīng)考慮0.5mm左右余量。5、嚴(yán)格控制周期性不平順，特別是水平10～20m的周期性不平順控制、注重軌向。6、是否在存在異常數(shù)據(jù)，有效的方法是采集數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。7、通過計(jì)算，檢查最大值調(diào)整后，中線、高程是否在誤差允許范圍。8、我們應(yīng)該建立一個(gè)相對平穩(wěn)和理念的變化率，力爭騎最大的，調(diào)整的最小量。對于一些野外作業(yè)的軌上段，一般為8?10臥鋪圈，單圈時(shí)間備注需要一個(gè)小的檢車微調(diào)來分析數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)線模式顯然擺動10臥鋪上面沒有時(shí)間調(diào)整的位置第二圈不能在同一位置進(jìn)行測量。如圖4.3所示。圖4.3搭接區(qū)段圖對于連續(xù)較大變形，導(dǎo)致短波不平順的，即使短波不超限，至少的調(diào)整一個(gè)波峰或波谷如圖4.4所示。圖4.4連續(xù)較大變形，導(dǎo)致短波不平順對于圖形上面反應(yīng)測量點(diǎn)突變的如下圖，必須的在現(xiàn)場進(jìn)行查看以后，是否缺少墊片，扣件是否3點(diǎn)密貼，一定要遵循“重檢慎調(diào)”的原則，以防多次調(diào)整還達(dá)不到預(yù)想精調(diào)效果。4.2扣件更換的注意事項(xiàng)1、調(diào)整時(shí)應(yīng)先調(diào)整基本軌的平面位置和高低，確保軌向、高低平順性滿足要求，檢查另一根軌的軌距、水平是否滿足要求，并做相應(yīng)調(diào)整。2、如果說溫度超過了20度，那就應(yīng)注意對無縫線路鎖定軌溫的影響；每次松開的扣件一般不應(yīng)大于10個(gè)。3、為了能夠確保更換后的扭矩達(dá)到要求，必須使用電動扭力扳手。4、如果參數(shù)不一致時(shí)，那么就要以手工測量為準(zhǔn)。對于測量給出的調(diào)整量，現(xiàn)場要用軌距尺、30m弦線核查；另外，弦線的搭接長度應(yīng)不小于5m。4.3扣件更換需要準(zhǔn)備的工具扣件更換前認(rèn)真核對現(xiàn)場軌道實(shí)際情況，找準(zhǔn)需要更換扣件的編號，并在軌道板相應(yīng)位置做好調(diào)整量標(biāo)識，最好利用弦線和道尺對鋼軌先進(jìn)行復(fù)核，并在現(xiàn)場兩端做好安全防護(hù)工作。準(zhǔn)備好如下設(shè)備和工具，如表4.1所示。表4.1精調(diào)需要準(zhǔn)備的工具軌檢小車1臺道尺（0級）1把道尺（1級）1把內(nèi)燃機(jī)扳手2臺扭矩扳手2把液壓起道器2臺丁字扳手2～4把弦線2卷毛刷4把鋼絲刷1把石筆若干運(yùn)輸小車1臺撬棍2把防護(hù)用品2套調(diào)整扣件后，應(yīng)及時(shí)到軌道幾何復(fù)試，復(fù)試部分應(yīng)包括所有緊固件調(diào)整單元和調(diào)整部門不應(yīng)該形成有效的交叉和重疊，形成一個(gè)全面，完善的跟蹤檢查的數(shù)據(jù)，反映了系統(tǒng)的空間幾何長軌，這將有助于調(diào)整靜態(tài)軌道檢測和動態(tài)測試