呼和浩特局集团公司呼和浩特工务机械段 内蒙古呼和浩特市 010000
摘要：为有效提高大型养路机械维修作业质量，解决因轨道不平顺造成的线路病害，确保高速铁路有砟轨道的高平顺性及安全性，本文对轨道不平顺解决方法进行了深入的研究，以供参阅。
关键词：高速铁路；有砟轨道；不平顺；解决方法
1高速铁路有砟轨道不平顺区段确定
1.1平顺性检测
1.1.1静态检测
利用0级电子道尺、0级轨道检查仪、弦线、轨道测量小车等设备对轨道的轨距、水平、三角坑、高低、轨向、曲线正矢、线路平纵断面的绝对偏差量进行静态检测，具有检测精度较高、位置准确等特点。
1.1.2动态检测
利用动态检测车、车载式线路检查仪、便携式线路检查仪，周期性对轨道的轨距、水平、三角坑、高低、轨向等进行动态检测，主要反映轨道在列车运行时几何尺寸的变化状态及列车运行的舒适性，各项检测指标的综合值表示线路的基本状态。
1.2根据TOI值确定线路综合维修任务
有砟轨道的综合维修任务主要根据轨道平均TQI值、日常静态检测等数据确定，轨道质量指数管理值中的轨距需要人工改道调整，其他指标大型养路机械综合维修可以解决，平均TQI值按200m长线路为管理单元，根据近2～3个月的平均TQI值测算，对设计速度200～250km／h的高速铁路有砟轨道，一般对平均TQI值大于3.6mm的区段安排综合维修，以保持轨道的高平顺性；对综合维修区段平均TQI值的确定，应结合实际情况合理确定，避免线路过修或欠修。
2线路平纵断面偏差数据采集
2.1测量设站原则
高速铁路建设时期需要布设轨道精测控制网（CPⅢ），运营期可利用CPⅢ控制点测量设站建立统坐标系，并采集线路平纵断面的绝对偏差及三维坐标值，一般采用三脚架或测量小车将智能全站仪架设于距测量起点或终点120-150m内的轨道中心任意位置，可选取4-8个位置。CPⅢ控制点测量设站完成即可开始数据采集。
2.2设站精度要求
在数据采集时必须对测量精度进行限制，一般情况下东北平面坐标及轨道高程精度限差不大于1mm，方位角限差不大于2′′，测量过程中转站搭接误差不大于2mm，线路搭接长度不小于10m。
2.3数据采集间隔要求
一般平纵断面偏差测量小车主要为普通型和惯导快速型。采用普通型轨道测量小车采集数据时，一般按约5m间隔采集线路中线坐标及平纵断面绝对偏差数据；采用惯导快速型测量小车采集数据时，按不大于1m间隔设置，并自动采集线路中线坐标及平纵断面绝对偏差数据，以提高线路平纵断面拟合精度。
3拨道量数据优化处理
3.1平纵断面优化原理
不论是采用三维坐标数据，还是线路平纵断面绝对偏差数据，均可采用最小二乘法原理进行拟合。直线部分一般采用直线上多个测点拟合出实际最优线性，获取线路平纵断面最小动道量；曲线部分采用曲线半径和缓和曲线长逐次逼近整体优化方法，优选出最佳曲线半径和缓和曲线长，使各测点拨量平方和最小。同时曲线半径和缓和曲线长应满足规范要求。线路纵断面的优化基本与平面优化相同，设有竖曲线的部分按圆曲线优化原理优化。
3.2平纵断面起拨道量计算
3.2.1直线段
按最小二乘法原理拟合出最佳线性，通用直线方程式为Ax+By+C=0。式中的A、B、C可根据实测已知点坐标求得，任意测点的起拨道量可按点到直线的距离公式计算：
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i=±1，左右拨道量或起落道量根据实际使用情况定义
3.2.2缓和曲线段
设P为缓和曲线外任意测点，其直缓点坐标设为（x，y），对应的缓和曲线长（简称缓长）设为I，则P点的拨量计算公式：
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AIP为缓长/对应的中桩点到P点的方位角；（xI，yI）和βI分别为缓长I对应的中桩坐标和缓和曲线角。
3.2.3圆曲线段计算
各测点的拨量等于圆曲线半径减去测点到圆心点的距离，公式为：
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设有竖曲线的纵断面起落道量可按式（3）计算。
3.3实测数据优化处理
需采集线路中心线的i维坐标或平纵断面绝对偏差数据，线路坐标及偏差数据格式排列见表1。由于优化拟合计算较为繁琐，通常采用计算机编程计算。计算机编程具体内容在此不再叙述。
表1线路坐标及偏差数据格式排列
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3.4确定维修作业数据
通过实测三维坐标值或绝对偏差值优化计算出一组最优的起拨道量值，按大型养路机械捣固数据格式提交。一般情况下，为满足大型养路机械维修作业要求，确保线路平纵断面的平顺性，应按不大于5m的间距提供作业数据。数据格式排列为里程、拨道量、起道量、点号，里程单位km或m，起拨道量单位m或mm。
4高速铁路有砟道床大型养路机械作业
4.1配砟整形车作业
采用配砟整形车进行有砟道床维修，可以利用中犁装置和侧犁装置进行道床配砟整形。其中，中犁负责将卸载到线路中心的道砟搬运到道路两侧或往前推移，并且将轨枕端部道砟运到内侧。而侧犁为门字形，能够将线路两侧道砟移动至外侧，将道床坡上多余道砟进行近距离搬移。在中犁与侧犁的配合下，道砟可以有砟道床的左侧移到右侧，也能从右侧移到左侧。经过配砟整形作业，则能使道床布砟均匀，结合线路要求使道床断面成形。按照工务维修规则，需通过调整侧犁转角，使道床断面以1：1.75比例成形。而利用配砟整形车的清扫装置，可完成配砟整形作业中残留在道床扣件和轨枕上的道砟清扫，并利用输送带将收集的道砟送到道床边坡，以确保道床外观整齐。在实际应用配砟整形车时，可以将机械编挂在捣固车前，以确保道床在捣固前成形，为捣固作业提供便利。
4.2捣固车作业
在实际作业中，捣固车可以利用起拔道装置对钢轨和轨枕进行提升，直至达到预先设定的起道高度。通过将轨道拔起，则会使轨枕下出现孔穴。利用捣固装置带有的捣固镐，可以通过将捣固镐插入道床对道砟施加振动力和夹持力，开展面向轨枕的夹持运动，使轨枕作类似正弦形摆动运动。借助捣固镐，石砟将开始振动，并向着稳定方向移动，使道床密实度得到增加。通过施加夹持力，则能使轨枕间隔中的石砟向枕底移动，受到挤压，从而使道床更加密实，达到稳固轨道的目的。
4.3动力稳定车作业
利用动力稳定车施工，可以利用其激振装置使道床和轨枕进行横向移动。利用装置的垂直油缸，则能使道床受到垂直静压力，使道砟流动，并直至重新排列。在这一过程中道砟能够相互充填，直至达到密实。伴随着道砟间接触面积的增大，道砟间的钳制力和摩擦力也能得到增大。而在水平振动和垂直下压力的联合作用下，轨道也能实现均匀下沉，线路原有几何形状和精度则能不受影响，能够使线路纵横向阻力得到提高，增强道床整体的稳定性。
5结束语
总之，为确保有砟轨道的高平顺性，需要合理安排周期性综合维修，采取精测与精捣的维修模式。另外，还需要明确明确各类机械设备的作业内容，并加强加强作业安全管理，以此保障高速铁路有砟轨道的正常运行。
参考文献：
[1]律百军.高速铁路有砟轨道不平顺缺陷检测与整治措施研究[J].铁道建筑技术，2019（7）.
[2]木东升.轨道综合作业对高速铁路有砟轨道几何不平顺改善效果[J].交通运输工程学报，2018（5）.