高速铁路养护维修技术

Ⅲ高速铁路钢轨养护维修
二、大机打磨作业前的准备工作
大机打磨是提高轨面平顺性的有效手段，但轨道结构的稳定性是保 证钢轨打磨质量优劣的前提。在大机打磨作业前需做两方面的准备工 作，一是确保轨道状态绝对稳定可靠；二是进行钢轨平顺性调查。
图中实线为状态修示意；虚线为周期预防修示意。从图中可 以看出，设备失态转变点（周期预防修开始维修处）选择得 好，则周期修可以延长设备使用时间（设备长期处于近似完 美状态）；
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
但若设备失态转变点选择得不好，则周期修容易形成过修， 频繁修。困难在于，设备失态转变点目前还不是一个理论值， 只是具体设备的实践经验值。而综合检测提供了何时维修所 必须的数据，通过综合检测可获得相对于某一个瞬间设备状 况的周期性或是连续性的数据，对照状态标准分析确定线路 设备是否处于正常状态，在线路设备状态临近失效控制线但 尚未出现故障时，进行适当和必要的维修，做到既不失修也 不过剩修，避免养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠
设备维修 标准化
维修作业 申报流程
作业任务书
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
①轨道状态分析流程
下一次检测
动态检测（综合检测 车、高速轨检车、车载
添乘仪）
作业数据反馈回设备基 础数据库存档
现场复核（小型测量工 具），作业质量现场评
估,开行确认车检查
初步分析，整体评价， 查找几何状态不良处所
根据作业计划书的要 求，进行现场作业
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
以客运专线为代表的高速铁路的建设在我国起步较晚，但发 展迅速。京津城际、武广高铁、郑西客专等高速铁路的的建成标 志着我国铁路已正式进入高速时代。根据国家《中长期铁路网规 划》，将建设客运专线1.2万公里以上，客车速度目标值达到每 小时200公里及以上。
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二、 无碴轨道结构及其特点
为适应客运专线列车高速度、高密度运行及高舒适度的要求，其 线路必须应具备高平顺性、高稳定性、高精度、小残变、少维修等特 点。高速铁路行车的基础———轨道结构,其管理水平和目标对高速 行车的安全性起着至关重要的作用。
轨道结构类型一般分为有碴轨道和无碴轨道两种。
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针对目前轨道动态检测方面手段数据较多，根据检测数据的性 质制定轨道状态分析标准（分五级进行管理）：轨道评价数值加权 指标值=TQI值+1（每处重复10次以上晃车）+1（动检车一级超限） +5（动检车二级超限）+1(TQI值变化增加值大于1）；其中动检车超 限不统计横向加速度及三率
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
出维修计划提供依据； 区段：轨道评价数值加权指标值（按每200米为一个单元）在5以下
有重复或轨检车超限或TQI变化值在1及以下；轨道评价数值加 权指标值（按每200米为一个单元）在5以上且无重复晃车或无 轨检车超限或TQI值无变化；
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
③轨道状态分析标准
Ⅲ级 定义：为确保旅客良好的乘车舒适度，安排月度计划维修； 区段：轨道评价数值加权指标值（按每200米为一个单元）在5以下
另一方面，通过国内外有关无碴轨道工程投资的合理偿还期分 析或“生命周期成本分析”，也证明无碴轨道比有碴轨道具有更 好的经济效益。
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目前，国内外几种主要无碴轨道结构型式有：Rheda 2000 型（双块式）、旭普林（Zublin）型、博格（Bogl）板式无碴 轨道、日本板式轨道（Ⅰ型板）和我国创新型轨道（Ⅲ型板）。 我国第一条高速客运专线京津城际铁路采用的就是博格（Bogl） 板式无碴轨道技术。武广高铁主要采用Rheda 2000型（双块 式），试验段有部分日本板式轨道（Ⅰ型板）和我国创新型轨道 （Ⅲ型板）。
日本和德国高速铁路的研究和试验表明： （1）无碴轨道能够提供比有碴轨道更平顺、更稳定的走行轨 道，
从而取得更优的乘车舒适度、行车安全方面的技术效益；
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（2）由于无碴轨道的维修工作量比有碴轨道更少（日本无碴轨 道的维修费用约为有碴的1/4，而德国则为1/5），从而缩短维 修“天窗”时间、延长维修周期、减少维修作业和行车之间的相 互干扰，确保在高密度、准点正常行车方面取得经济效益；
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（4）作业复核 作业后现场利用小型测量工具复核，对本次作业质量的初步
评估。通过现场复核，检验作业后的质量是否达到规定标准； 通过开行确认车评价作业动态质量和设备的安全性能，保证 达到线路开通条件，确保运行安全。
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设备 质量监测
数据 对比分析
单项作业 标准
精确三维测量（轨道检 查小车、cpⅢ网）
进一步分析（软件支 持），确定不良处所的 具体地点、类型、程度
判断、决策（辅助决策 系统支持），制定作业
计划
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
②轨道动态检测指标
1.
主要包括：动检车检测，车载晃车仪检测，便携添乘仪检测，
人工感觉晃车。
2.⑴动检车检测
3. 检测项目包含：轨距、水平、高低、方向、三角坑、垂向加速度、 水平加速度、70米范围高低、70米范围轨向、轨距变化率、曲率变化率 等项目。
及TQI变化值在1以上；轨道评价数值加权指标值在5以上有重 复晃车或有轨检车超限或TQI值有变化；
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③轨道状态分析标准
Ⅳ级 定义：当轨道不平顺达到或超过该值时，有明显的晃车感觉或对动车
及轨道的破坏产生影响，安排旬计划维修； 区段：轨道评价数值加权指标值（按每200米为一个单元）在5及以
三、 无碴轨道养护维修带来的新挑战
有碴轨道的维修道床维修工作量占到整个维修工作量的 40%；而无碴轨道采用整体式轨下基础取代了松散道碴结构， 完全没有了“综合捣固”、“起道”及与道床作业有关的 “其他”作业，剩下工作主要是：轨道检查、钢轨打磨、过 渡段处理及“扣件”或“填层”作业，因此维修工作量大大 减少。由此可见，对于无碴轨道的维修养护显然不同于传统 的养修模式和方法，它必将给工务养护维修工作带来全新的 挑战。
有碴轨道是铁路的传统结构。具有弹性良好、价格低廉、更 换与维修方便、吸噪特性好等优点。但随着行车速度的提高，其 缺点也逐渐显现。由于有碴轨道不均匀下沉产生的120Hz以下 频率范围的激振严重，轨道破损和变形加剧，从而使维修工作量 显著增加，维修周期明显缩短。
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日本是无碴轨道发展较早的国家,在20世纪60年代中期就开 始了无碴轨道的研究与试验并逐步推广应用。东海道新干线由于 建造比较早, 575·4 km全部采用有碴轨道,但运营后发现不能维 持良好的轨道状态,不得不进行大修,更换轨道结构。到了上越新 干线铺设，无碴轨道已占线路全长的91%。目前, 新干线无碴 轨道不仅在桥梁、隧道中铺设,而且在路基上也全面推广使用。
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德国隧道内无碴轨道与相邻有碴轨道的轨道质量指数Q 德国土质路基上无碴轨道与相邻有碴轨道的轨道质量指数Q
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
德国铁路对现行的有碴轨道和无碴轨道的综合技术经济进行 了比较，鉴于高速铁路有碴轨道维修工作量大、道碴粉化及道床 累积变形速率加快的缺点,决定在所有隧道、道岔区、制动区间 以及300km/h的高速线上均采用无碴轨道。
③轨道状态分析标准
Ⅰ级：
定义：轨面状态良好或维修作业后应达到的质量标准，不需要进行 评定；
区段：轨道评价数值加权指标值（按每200米为一个单元）在5以 下、没有重复晃车、没有轨检车超限、TQI变化在0.4及以下；
Ⅱ高速铁Βιβλιοθήκη Baidu轨道状态分析
③轨道状态分析标准
Ⅱ级 定义：轨面有不平顺，要实施重点观测，分析其发展变化情况，为做
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
（2）精确定位测量 运用轨道检查小车、利用CPⅢ网，实施三维精确测量，综
合分析、判定轨道几何偏差的类型、程度和准确地点，为制 定养护方案提供详细的数据支持。
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（3）现场作业评估 对现场作业的全过程进行详细书面记录，包括作业人员， 使用机具、材料的种类和数量，轨道作业前后的几何状态， 整治方案执行情况，作业时间、外部环境（气候）以及作业 前的准备和作业后的收工情况等。通过这些数据记录和分析， 可以对此次作业的效率、标准执行情况进行评估，并为设备 基础数据库的更新提供详细资料。
4.⑵车载晃车仪
5. 主要检测垂加、水加超限。
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
⑶便携添乘仪 主要检测垂加、水加超限。
⑷人工感觉晃车 在高铁高平顺性运行过程中，突然的车体晃动人工感觉是很明显 的，为此人工感觉能够较为准确的初定晃车的大概地点，再结合 静态检测，是能够确认晃车地点。
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③轨道状态分析标准
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局限性： 轨道必须建于坚实、稳定、不变形或有限变形的基础上，一旦
下部基础残余变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损，修复 和整治困难；初期投资相对较大；振动、噪声相对较大。
与有碴轨道相比, 无碴轨道优势明显,因此成为高速铁路（客 运专线）轨道结构的发展方向。
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
针对上述问题，客运专线无碴轨道必须结合其特点，按照 预防性维修为主、矫正性、状态维修为辅的原则开展养护维 修工作。
高速铁路线路养护维修的主要是依据可靠性理论的“状态 修”，即当预见到要发生故障的可能性较大时，才对设备进 行检查修理。
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状态修与周期性预防修比较
④波形图分析
垂加晃车波形图
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
④波形图分析
水加晃车波形图
Ⅲ高速铁路钢轨养护维修
一、引言
武广高铁运营前期晃车现象一直影响着运行品质，在保证轨道线 性几何尺寸、扣件系统绝对稳定的前提下，轨面平顺度成为影响行车 平稳性的主要因素之一。为保证高速列车的运行平稳性，对武广高铁 的轨面进行了调查，发现钢轨光带不居中、不连续、发散、宽度过大 等已无法满足标准。在对钢轨试打磨的基础上，规范现有大机打磨作 业的标准化、程式化，实践证明效果显著。本文从钢轨打磨作业的几 个方面进行总结、介绍，以期对后期的大机打磨作业、整治晃车提供 借鉴和帮助
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
随着铁路列车速度的不断提高，以往的周期性维修方式已暴 露出许多缺点:一方面是过度维修，使设备可用率降低，费用 增加。由于设备可靠性水平的不断提高，频繁地检修是没有 必要的，也是不经济的。另一方面又存在检修不及时的情况。 由于对设备状态变化的规律不十分了解，制定的检修周期时 间过长，往往很多设备在试验、检修时是正常的，但在下次 试验到来之前却发生了故障，造成很大损失。
高速铁路养护维修技术
武汉桥工段 寇东华
2010-11
目录
I. 高速铁路养修体制探讨 II. 高速铁路轨道状态分析 III. 高速铁路钢轨养护维修 IV. 无砟轨道养修理念
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一、 前言
高速铁路是当代高新技术的系统集成，由于它具有输送能力大、 速度快、旅行时间短、安全性好、气候变化影响小、正点率高、 旅行方便舒适、能源消耗低、对环境污染小等一系列优点，因此 是铁路现代化的重要标志，也是世界铁路发展的共同趋势。
Ⅰ高速铁路养修体制探讨
无碴轨道结构的主要特点： ①轨道稳定性好，线路养护维修工作量显著减少，从而减小对列车运营的
干扰，线路利用率高； ②轨道几何形位能持久保持，提高列车运行的安全性； ③平顺性及刚度均匀性好； ④耐久性好，服务期长； ⑤避免优质道碴的使用及环境破坏； ⑥避免高速运行时的道碴飞溅； ⑦自重轻，可减轻桥梁二期恒载；结构高度低，可减小隧道开挖断面。
上且“有重复晃车、有轨检车超限、有TQI值有变化”三项指 标任意两项满足；
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
③轨道状态分析标准
Ⅴ级 定义：当轨道不平顺达到或超过该值时，在安全管理上需要实行限速，
并且在当天晚上进行紧急处理。 区段：晃车值在0.13g及以上；
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
④波形图分析
分析数据
Ⅱ高速铁路轨道状态分析
受控状态。
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为此，必须建立了一套科学的设备管理体系，以实现对设 备的适时监控，及时掌握设备动态变化情况，并做出客观科 学的评判，为下步的养护维修工作提供决策依据。
（1）设备全方位检测 采用综合检测车和车载、便携添乘仪、人工检测等，对线路 设备进行定期检测，以获得线路设备技术状态信息、及时掌 握线路设备变化规律、查找设备病害，为线路的“状态修” 提供技术支持。