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鐵路軌距測量方法范文1
【關鍵詞】高速道岔;精調;測量
1 高速鐵路無砟軌道道岔精調背景
無砟道岔是無砟軌道的一部分,道岔精調是及時發現和處理道岔在鋪設中存在的一系列問題,以確保全線通車并達到設計時速350km/h。無砟道岔的鋪設是道岔施工的開始也是影響道岔精度的開始。高平順性是貫穿于高速道岔設計、制造、運輸、鋪設和養護維修中最為重要的指導思想。為保證道岔的高平順性,在道岔的鋪設和養護維修中需要對道岔進行多次調整,調整工作量很大。
一方面由于道岔結構本身的復雜性,道岔直側股的關系,道岔在線路的縱向和橫向相互影響;另一方面由于只能通過扣件系統對道岔進行調整,可調整范圍極其微小,使得無砟軌道道岔的精調相對于普通線路來說要復雜得多。京滬高速鐵路在無砟道岔的鋪設和施工過程中,引進了德國的調整技術。在國內,積累的實踐經驗較少。
2 道岔精調工藝流程
2.1 道岔線型精調的流程(見圖1)
圖1 道岔線型精調的流程圖
2.2 精調步驟
2.2.1 數據采集
道岔數據采集必須嚴格控制測量精度。為了滿足對無砟軌道三維絕對位置坐標的精度要求,道岔的測量我們主要采用博格公司生產的GRP1000軌檢小車配合LEICA TPS全站儀的使用對道岔的高低、軌向(短波和長波不平順)、水平、軌距、里程的測量。軌道驗收精密檢測作業時,全站儀在靠近線路中心處自由設站,后視8個CPⅢ控制點,由機載軟解算出測站三維坐標后,配合軌檢小車進行軌道檢測。軌檢小車由人推著在軌道上緩慢移動,由遠及近地靠向全站儀。檢測點根據要求而確定,道岔及重要附屬構筑物應加測點。
2.2.2 數據分析及調整量計算
道岔精調數據分析要根據采集的道岔前、后段正線數據一起分析。道岔數據報表中平面軌以內側軌(通過活動心軌那一側軌)為基準軌,高程以外側軌(道岔外側運行軌)為基準軌。
道岔數據分析有很多種方法,有利用精調軟件分析,模擬出道岔調整量分析;也可以通過報表生成CSV文件導入Excel進行分析和調整;還可以直接通過生成PDF文件,根據PDF報表進行人工計算分析。
1)軌檢小車作業時基準軌的定義
(1)方向基準軌的定義,如圖2所示。
(2)高低基準軌的定義,如圖3所示。
2)數據評估應符合以下規定:
(1)道岔線型幾何狀態可通過測量數據進行評估。
(2)將道岔轉轍器FAKOP區線路實測的軌距和軌向值,與設計值之差以優先直股兼顧曲股的原則單獨評估。
2.2.3 調整量計算應符合以下規定
道岔線型良好、超差點少時,可直接判定道岔線型的調整量;否則用軟件計算調整量。
調整量計算應遵循“先保證直股,再兼顧曲股;轉轍器及轍叉區少動,兩端線路順接”的原則。
2.2.4 道岔精調
1)道岔精調作業應遵循“先方向,后水平;先直股,后曲股;先整體,后局部”的原則。
2)第一次精調應遵循以下步驟:
(1)按照調整量優先調整道岔直基本軌的岔前縫及與導軌相連的位置,為道岔轉轍器調整確定基本方向。
(2)沿道岔直基本軌外側在轉轍器全長范圍張拉30m以上的鋼弦線,使用鋼板尺檢查扣件螺栓處弦線距FAKOP區接槽的距離,對偏差大于1mm的點通過更換偏心錐的方式予以調整。
(3)對照設計圖,用支距尺檢查曲基本軌與直基本軌間距,對偏差大于1mm的點通過更換偏心錐的方式調整曲基本軌軌向。
(4)用塞尺檢查曲尖軌與直基本軌、直尖軌與曲基本軌間隔鐵間隙,對間隙大于1mm的點進行調整。
(5)用軌距尺或軌道幾何狀態測量儀檢查轉轍器區段直向軌距,對偏差超過1mm的通過更換偏心錐的方式調整曲基本軌及直尖軌軌向。
(6)30m弦線向岔后方向平移,兩次張線時搭接區不應小于10m,用鋼板尺檢查扣件螺栓處弦線距導軌外側的距離,對偏差大于1mm的點通過更換偏心錐的方式予以調整。
(7)以直向軌距控制尖軌后導軌方向的調整,以支距控制曲向尖軌后導軌軌向的調整,以曲向軌距控制曲向基本軌后導軌軌的調整。
(8)轍叉區原則上不作調整。
(9)直向調整完成后,同時完成道岔前10m及道岔后30m線路軌向的調整。
(10)直向調整完成后,將道岔尖軌、心軌轉到曲向位置。
(11)以軌距控制轍叉區段曲向基本軌后導軌軌向的調整。
(12)調整完成后,用軌檢小車復測道岔軌道線型數據,并評估和計算新的線型調整量。
3)第二次精調應遵循以下步驟:
(1)對照調整量清單,按直接更換偏心錐的方式完成擬定的軌距、軌向超差點調整,通過30m弦線、支距尺和軌距尺檢查調整效果。
(2)每調整完成一次,用軌道幾何狀態測量儀復測道岔軌道線型數據,重新評估和計算線型調整量,再重新調整和復(下轉第138頁)(上接第88頁)測,重復以上過程直到評估結果顯示道岔軌距、軌向合格。
(3)高程調整時,以尖軌側向為基準軌,對照調整量清單直接更換調高墊板,以水平變化值控制調整量,用電子道尺復測調整效果,不合格處重復調整及復測,再以水平控制另一股鋼軌高程的調整。
4)軌道內部幾何狀態檢查及調整
(1)道岔軌道內部幾何狀態檢查和調整項目是尖軌與基本軌密貼,尖軌與滑慶板密貼,尖軌跟端限位器等。
(2)道岔軌道內部幾何狀態的檢查和調整,應安排在道岔線型調整的后期同步進行。
(3)尖軌與滑床板間存在較大間隙的調整,應優先使用調高墊板,然后用滾輪調整片調整。
3 結語
通過有效開展施工技術研究,道岔精調施工技術人員和相關管理人員清楚理解了道岔施工工藝流程、質量控制要點、機械設備配備及人員配備,為各項工作開展打下了良好基礎,確保了道岔板施工的順利進行。
【參考文獻】
[1]王曉凱.高速鐵路道岔板精調及驗收測量方法[J].高速鐵路技術,2012(06).
鐵路軌距測量方法范文2
關鍵詞:CRTSI型軌道施工、雙塊式無砟軌道、技術研究
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言鐵路軌道結構從總體上可以分為兩大類:一種是以碎石道床、軌枕為基礎的有砟軌道;另一種則是以混凝土或瀝青混合料為基礎的無砟軌道。實踐表明,兩種軌道結構均可保證高速列車的安全運營。但由于兩類軌道結構在技術經濟性方面的差異,各國應根據自己的國情和鐵路的特點進行合理的選用,以取得最佳的技術經濟效益。本文主要是對CRTSI型雙塊式無砟軌道的施工技術進行了簡單的研究,以供相關人員參考。
二、工程概況
CRTSI型雙塊式無砟軌道施工自上而下依次由:鋼軌、扣件、軌枕、道床板和底座板構成。
鋼軌:采用60kg/m、100m定尺長、非淬火無螺栓孔新軌,鋼軌質量符合相關技術要求。
扣件:采用WJ-8A型彈性扣件。
軌枕:采用SK-2型雙塊式軌枕,由晉中軌枕場提供成品軌。
三、主要技術標準
1、橋梁地段軌道結構高度為 725mm(內軌頂面至混凝土底座底面), 曲線超高在無砟軌道底座上設置。
2、道床板及底座采用 C40 混凝土現場澆筑,道床板頂面設置0.7%的橫向排水坡。橋上每塊道床板沿線路方向設置兩個凸型限位擋臺,限位擋臺呈四棱臺型,傾角為 1 :10,上下面的尺寸分別為 1022mm×700mm、1000mm×678mm,高為 110mm。
3、橋梁底座頂面設置隔離層,隔離層采用4mm厚聚丙烯土工布(700g/m2)。對應每塊道床板,底座設置限位凹槽,凹槽形式尺寸與道床板的限位擋臺相匹配,凹槽側面設彈性墊板和泡沫板。
4、橋梁底座通過梁體預埋套筒植筋與橋梁連接,底座范圍內梁面不設防水層和保護層,橋面排水由相鄰底座板和道床板板縫(100mm)作為排水通道,梁上兩側設置有泄水孔。
5、絕緣處理措施:道床板結構內縱橫向鋼筋根據軌道電路絕緣要求設置絕緣卡,在道床板混凝土澆筑前應進行絕緣電阻測試檢查,滿足絕緣電阻值不小于2MΩ的要求。
6、綜合接地設計:無砟軌道中的接地鋼筋利用道床板內結構鋼筋,每線軌道設三根縱向接地鋼筋(即道床板上層軌道中心一根鋼筋和最外側兩根鋼筋)。分塊道床板每塊道床板內設一根橫向接地鋼筋,縱橫向接地鋼筋交叉點應焊接,接地鋼筋不得構成電氣環路,接地鋼筋與其它鋼筋交叉時應進行絕緣處理。道床板接地不超過100m形成一個接地單元,接地單元中部與“貫通地線”單點“T ”形可靠連接,接地單元內相鄰道床板之間的接地端子應可靠連接,接地單元之間的接地端子不應連接。在道床板混凝土澆筑前應進行接地電阻測試檢查,滿足接地電阻值不得大于1Ω的要求。
四、工程特點和影響工程無砟軌道施工精度的因素及應對措施
此施工段無砟道床按250km/h的速度目標值設計,有別于傳統鐵路的建設,借鑒和引入國外新的施工理念、施工技術、施工成套裝備和新材料,在施工過程中不斷總結和創新,將對順利高效的完成全線雙塊式無砟道床施工,具有重大指導意義。
1、工程特點
(1)道床基礎設施具有“四高”的特征,即具有高平順性,高穩定性,高精度和高標準。
(2)此施工段具有很強的代表性,全部為橋,妥善處理好無砟道床與線下工程施工進度及工序間的合理銜接,形成秩序井然,快速、高效的施工作業線。工程采用大量新技術、新工藝、新裝備、新材料、新檢測方法,特別是鋪設無砟道床,對工程提出了嚴格的控制工后沉降的要求。
(3)此施工段道床線路采用無砟道床,一次成型,測量要求精度高,對線下工程構筑物沉降控制要求嚴,工作量大且工作面狹長,受環境影響較大,材料運輸困難,施工難度大。利用已建成橋梁和施工便道作為道床施工的運輸通道,需合理組織,統籌安排,確保運輸線路暢通。
(4)此施工段無砟道床底座板、道床板全部為混凝土結構,對混凝土原材料、配合比設計、施工工藝、質量控制提出了更高要求。
2、分析影響無砟軌道施工精度的因素及應對措施 (1)施工操作人員的經驗不足 作業人員是否從事過該項工作,直接關系到無砟軌道能否施工規范。經分析此項原因對無砟軌道施工有一定影響,但不會長期存在。在正式施工前必須進行大量的教育培訓,宜選擇環境條件與施工現場相仿的區域建設培訓基地,對相關人員進行施工程序、技術要點、質量標準、控制措施等詳細的系統性的培訓,一定要向作業人員進行工裝設備進行正確操作使用培訓。在培訓基地經過長時間、反復的演練操作后,會大大降低施工不規范的現象。 (2)測量設備的系統誤差 測量設備在具體數據測量、傳輸及集成處理過程中仍然存在誤差,誤差在允許范圍內對軌道精度影響不大。 (3)施工方法選擇對軌道精度的影響 當選擇工具軌法時,由于該種方法的剛度較弱,在澆筑混凝土過程中對軌距、中線影響很大,如在施工中對工具軌法控制的不好,后期長鋼軌精調的費用投入將非常巨大,所以工具軌法不好控制軌道的精度,為了確保軌道的精度應采用框架軌排法。該種方法在工具軌施工方法的基礎上進行了加強,其特點為①、軌排框架集成化程度高,通過制定一系列新技術、新工藝和新標準,過程控制容易實現了“提高一級精度控制”的目標。②、可以使用高效率的粗調測量系統進行軌排框架粗調,然后用總結出的檢測小車測量工藝進行精調和復測,提高了施工過程中軌道調整速度和控制精度。③、將軌排框架作為工具用于現場組裝軌排,集成化性能好,在施工區外一次完成軌排枕距、軌距、線形的工廠化調整固定;排架及其支撐系統使軌距、中線、水平、軌面高低、三角坑均可精確控制;軌排組裝、吊運、定位機械化,混凝土運輸灌注等全作業過程為平行流水式,施工程序容易掌握、各工序銜接緊湊有序,環境污染小,安全性好,利于工序質量控制和現場施工管理。 (4)道床板混凝土澆筑時的沖擊力對軌道精度的影響 混凝土離開管口時有很強的沖擊力。振搗時搗固器有很大的振動力,施工中不可避免的會觸及或靠近螺桿調節器,對軌排整體穩定有較大影響。為了減少混凝土的沖擊力應設置溜槽或吊車+料斗方式入模,布料時按“之”字形路線來回澆筑,以減少沖擊力的影響。如受地形限制、料斗布料困難,可采用混凝土泵車泵送混凝土入模,但要在管口設置不少于2.5m的緩沖設施。 (5)鋼軌表面有雜質 在軌道精調時,工具軌頂面及側面有雜質,導致軌檢小車輪與工具軌不能密貼,實測軌距值不準確,致使軌距控制誤差較大。精調前必須將鋼軌表面利用軟質材料進行全面徹底的清理,以便確保無砟軌道的精度。 (6)使用軌排框架法與工具軌法螺桿調節器的剛度及穩定性對軌排的影響 螺桿調節器是雙塊式無渣軌道施工過程中必不可少的一種施工工具,主要功能是支撐調節鋼軌的高度,同時配合精調調整鋼軌的水平位置。用于固定、粗定位和最終定位軌排。螺桿調節器由托軌板、底板、調節螺母、中心銷、螺桿等組成。當使用工具軌法時,由于螺桿調節器之間沒有有效的鏈接,造成各自獨立自身的穩定性就大大降低。而軌排框架法施工中螺桿調節器的剛度較強及穩定性極好,軌排在調到合格后能保持穩定,且對軌距、中線影響不大,故選擇軌排框架法施工。
(7)扣件系統的扭力對軌距的影響 軌枕螺栓的扭力大小將對軌距有較大的影響,我工區所采用的自動液壓雙頭螺栓扳手緊扣件,經實踐證明軌枕螺栓的扭力均能保證在180N/m~220N/m,軌距偏差極小。 (8)工具軌的變形 工具軌是軌排系統中至關重要的組成部分,工具軌的變形大小對軌排的軌距精度有較大影響?,F場分析發現,采用軌排框架法施工時工具軌變形量極小,對軌距影響不大。但在軌排運輸、吊裝、拆除過程中,應注意保護工具軌,防止其發生損傷、變形。
五、總體施工方案
按照施工組織總體進度安排,做好無砟道床施工前的各項準備工作,尤其是對進場設備、進場材料等做好調試、檢測和驗收。同時對線下已達標的橋梁段進行無砟道床施工基樁測設,并將復測結果以書面形式報告駐地監理審核,確認無誤后方可進行無砟道床施工。因線下各工點形成無砟道床施工條件的時機各不相同,故根據線下各工點形成無砟道床施工條件的情況總體上分三個無砟道床施工工區進行施工作業。具體布置如下:
根據無砟道床施工工藝特點及工期要求,線路分為Ⅰ線、Ⅱ線。施工作業面按3個工段進行流水作業,底座板施工:①橋面施工放線②安裝預埋鋼筋及鋪設底座板鋼筋③安裝底座板模板④澆筑混凝土、混凝土養生⑤拆除模板。道床板施工:①鋪設凹槽鋼筋及底層鋼筋;②布枕、組裝軌排;③粗調軌排,綁扎鋼筋,接地焊接;④安裝模板;⑤精調軌排;⑥澆筑混凝土,混凝土養生;⑦拆軌拆模,按流水作業完成無砟道床施工??傮w施工順序為先施工橋梁底座板,然后將運輸到場的軌枕、工具軌、鋼筋等材料卸放至線路中心。卸料時,按每堆軌枕數量及設計軌枕間距計算出的堆放軌枕的間隔距離卸放軌枕,并注意保證施工運輸道路暢通,隨后在Ⅰ線開始進行鋪設底層鋼筋、組裝軌排、粗調軌排、綁扎鋼筋、立模、精調軌排、澆筑道床板混凝土等無砟道床施工作業。Ⅰ線一個施工區混凝土道床板施工完成后,轉移至Ⅱ線進行Ⅱ線混土道床板的施工。Ⅱ線混凝土道床板施工工序與Ⅰ線相同,利用泵車直接泵送至施工作業面。工具軌及模板的倒運采用跨線龍門吊進行,保持進度指標為140m。
六、工程質量控制措施
1、組織和經濟保證措施
項目部成立完善的質量保證組織機構,隊以上單位成立全面質量管理小組,第一管理者親自抓,并制定相應的對策和質量崗位責任制,卓有成效地推行全面質量管理和目標責任管理。
2、保證質量的管理措施
加強質量教育活動,提高全員質量意識;實行全面質量管理及質量計劃; 關鍵崗位、關鍵工種先培訓后上崗。并配戴上崗標志牌。 實行施工全過程質量控制;建立質量情報信息網絡;強化質量自控能力; 落實質量責任終身制;正確處理進度和質量關系;落實技術、質檢人員工點質量責任制。例如對砼生產質量的控制:水硬性混合料或砼:水泥、粗骨料、細骨料、粉煤灰、減水劑的性能指標要進行檢測并符合設計要求;選定配合比測定砂石含水率,并根據測試結果及時調整施工配合比;拌和時間不少于120秒;為減少砼表面裂紋,減少用水,砼坍落度控制在14~16厘米,水泥的堿含量不宜超過0.6%;軌道板砼的含氣量應為2%~4%;水硬性混合實相對密實度不應小于98%。
(3)保證質量的技術措施
加強施工人員技術培訓與標準學習;擇優選配專業施工隊伍;規范施工操作;強化施工過程中的檢測、監控、觀測和試驗;各項工程嚴格按照“樣板引路”的原則,先進行試驗性施工。CPⅢ控制網建立及評估。例如:為滿足無砟軌道施工精度,需要建立專門的軌道控制網CPⅢ,對軌道的中線和標高進行精確控制。CPⅢ網施測前,應進行技術方案設計并報批;測設完成后,申請評估并編寫評估驗收報告。CPⅢ點沿線路布置的縱向間距宜為60m左右,最大縱向間距不超過70m;橫向間距不應超過結構寬度。測量記錄、計算成果和圖表應書寫清楚、簽署完整,未經復核和檢算的資料嚴禁使用。對CPⅢ網定期復測維護,各種測量儀器和工具應經常性的保養和維護,并定期校驗和檢定。CPⅢ點的預埋件應埋設穩固??刂凭W設計、埋設位置、采用的儀器、測量方法、精度和平差方法、測量標志的加工和安裝精度應符合相關規定。
七、結術語由于與有砟軌道相比,無砟軌道具有高平順性、高精準度等優點,所以CRTSⅠ型塊式無砟軌道綜合施工技術在客運專線綜合試驗段鋪設施工中得到了成功應用,并在我國高鐵建設中得到了越來越多的應用。
參考文獻:
[1] 何華武. 無砟軌道技術[M]. 北京:中國鐵道出版社,2005.