摘要：本文主要针对SC325道岔轨检车检测图纸的分析，通过科学的方法进行研判，实现动态检测下偏差位置精确到300mm以内精度的定位。通过这种方法，可大大提高现场调查病害的效率，提高作业针对性精确到每根轨枕上，从而保证了作业质量。

关键词：铁道工务  SC325道岔  轨检车 偏差  定位

 

0引言

随着列车提速工作的发展，工务有关技术人员在应用轨检车资料指导维修方面做了大量工作。如何提高维修工作的针对性，轨检车检测偏差的精确定位成了至关重要的一环。目前在轨检车图纸分析定位中，大家常用的是地面标志、接头特征图形、道岔有害空间等方面，但在实际工作中，除固定型道岔多数可以直接采用有害空间实现精确定位外，针对可动心道岔，往往由于特征点不明显而无法实现精确定位。现场很多人员采用导曲线地面标志取中进行定位查找病害的方案，经实践证明是错误的。本论文主要是通过对轨距线的综合判断，从而实现SC325可动心道岔的精确定位难题。

 

1    轨检车偏差的现场定位

轨检车检测资料应用水平的高低，和轨检车检测数据里程和现场位置差异有很大关系。对轨检数据精确定位，让动态检测结果和现场实际吻合，对积极推广采用轨检车资料指导维修有着重要作业。区间定位主要依据曲线、桥梁挠度判断、接头等线路断面情况，可精确到3m以内。道岔定位主要依据叉心有害空间、尖轨尖段轨距、道岔内配轨等，可以精确到每根轨枕。

1.1   目前道岔采用的定位方式

1.1.1     地面标志(ALD)

根据记录轨道地面标志项目波形，如道岔、道口、桥梁、轨距拉杆、公里标或电务电容等设备，依据地段标志在图纸上的反映，如图1－1所示。对比现场进行查找，此种方法相比来讲比较简单，一般人员易于掌握，但精确度低。

 

图1－1  道岔地面标识

在现场实际中，我们一些同志总结了道岔关键部位与ADL对应关系电务拉杆对应和导曲股对应在地面ADL标识，如图1－2所示。

 

图1－2 道岔与地面标识对比

我们需要注意的是，如果电务拉杆设置距离钢轨面过低，则不会在图纸上行成标示折线。譬如轨检车检查高速线上的道岔时，只显示可动心处的电务第4、5两根拉杆，而尖轨处第1、2、3根拉杆都没有标示。同时这种定位方式只能是概略定位，因为地面标志反映误差在10～20m间，误差较大，不适宜精确作业的指导。图1－3所示为不同轨检车检测的对比图形，从放大的图1－4中我们可以看出检测数据吻合的情况下，地面标准并不重叠，同时从图1－5中我们也可以看出，同一个车检测因为速度不同而地面标准也有误差。

 

图1－3  不同车检测的对比情况

 

图1－4  放大后的对比情况

 

图1－5 同一个车的对比情况

根据以上我们可以判定采取导曲线取中计算偏差位置的方面不是精确定位的方法。很多现场的同志认为尖轨地面标志的尖对应的病害为实际尖轨处病害，经现场分析确认，这种判别方法是错误的。

1.1.2     叉心有害空间的利用

固定型叉心处的轨距线可以从图上明显确定出来，利用软件的距离测量功能，实现位置精确确定。其中叉心尖处至偏差测量出来的长度，除以轨枕间隔即可算出病害在哪根轨枕上。如图1－6所示，最上线的冒尖部位即为叉心有害空间。用此点为基准点，即可查找道岔前面的病害精确位置。

 

图1－6  道岔叉心有害空间的判定

一般来讲叉心处的大轨距是比较明显的，如果不存在突变，则结合叉心自身股的大轨向值，而对应股为直股没有轨向的特点，三点判定有害空间的位置。

在道岔上，我们通过叉心有害空间，结合轨枕的布置间隔，则可以将病害确定到300mm范围内。道岔布置如图1－7所示。从铺设图上可以看出岔枕间隔为600mm，同时假定从图上查出叉心有害空间对应在第56号岔枕上，则可以通过这些数据而找出病害具体到那根轨枕上了。

 

图1－7  道岔铺设图

例：我们假定叉心有害空间在56号岔枕，岔枕布置间隔为600mm。我们计算病害的位置过程。

1)   病害股别确定，读图判断。

2)   距离测量：按前所讲述内容进行距离测量，向尖轨方向为负、岔尾方向为正。假定叉心处轨距到病害点距离为186520mm。

3)   计算轨枕间隔根数： (根)

4)   病害对应轨枕数＝56－31＝25。病害对应的岔枕为第25根。我们在现场作业时，直接到第25根岔枕上进行作业即可。

以上有害空间的利用是建立在有害空间存在的基础上，如果是SC325道岔，由于可动心消除了有害空间，则一般不容易利用此方法。因此，寻找检测数据轨距线、高低线和轨向线因结构而形成的特征点，是SC325道岔精确定位的唯一出路。

1.2   SC325道岔的精确定位

1.2.1    利用轨距线

由于可动心道岔没有有害空间，所以我们需要借助有特征点的轨距线进行判断，针对基本轨刨切、长心轨处轨距突变的特征点，判断可动心道岔尖轨尖和长心轨尖的位置，确定后再以此点为基础，进行病害的定位。尖轨特征点如图1－8所示，长心轨特征点如图1－9所示。

 

图1－8 SC325  道岔尖轨处轨距特征点

 

 

图1－9  SC325道岔长心轨处轨距特征点

 

1.2.2    接头高低线的分析利用

通过尖轨轨距线和长心轨轨距线基本上可以满足定位的要求，再通过对高低线的综合分析，则可以检验轨距线定位是否正确。通过分析高低线，可以找出接头间的距离，利用已知的道岔配轨长度，判断出道岔接头位置，再进行偏差位置的确定。

2    道岔基本数据分析

利用轨距线、高低线进行分析定位，需要我们在掌握道岔配轨长度、尖轨长度及刨切点、尖轨尖和长心轨尖距离及对应岔枕号等综合数据的基础上，全面、细致的进行综合分析，通过海量数据的综合分析、对比，来达到精确判断出尖轨尖端和长心轨尖端位置，从而达到精确定位的目的。

2.1   SC325提速道岔相关尺寸

准确了解并掌握道岔的配轨长度，可以利用在接头处所高低、轨向等特征点进行全面分析。见表2－1（单位： mm）。

表2－1  道岔配轨表

2.2  SC325道岔配轨示意图

 

图2－1 道岔配轨示意图

2.3    SC325道岔长心轨结构及对应轨枕位置图

 

图2－2 长心轨对应轨枕图

2.4    SC325道岔尖轨结构及对应轨枕位置图

 

图2－3  尖轨对应轨枕示意图

2.5   SC325道岔基本轨刨切长度及对应轨距

基本轨刨切起点至尖轨尖距离6127 mm。距基轨轨缝中心2 m处轨距1435 mm，再向尖跟方向量取6127 mm投影于曲尖轨该处轨距为1435 mm，此段为构造加宽范围，最大值7 mm。距离尖轨尖3064mm，轨距为1442mm。

通过以上分析，我们在分析过程中主要应用以下数据进行检验，从而实现SC325道岔的精确定位。

1)  尖轨尖端至长心轨尖端的大约距离＝道岔全长－尖轨距基本轨接头－长心轨＝43200－2000－10261＝30939（mm），或通过尖轨尖和长心轨尖对应的岔枕号55－4＝51（根），则距离≈51×600＝30600（mm）

2)  直基本轨刨切部分长度＝6127mm。

3)  尖轨尖距前基本轨接头2m，个别因为焊接等原因或略有变化，相差600mm左右。

4)  尖轨长度14200mm，检算接头高低线和轨距线的距离。

2.6    站场综合图

在掌握了SC325可动心道岔基本情况的基础上，我们在分析前，还应该有车站的设备配线图，通过设备配线图，掌握道岔的尖轨尖和长心轨的相对位置情况。如图13所示，通过图纸我们可以分析下行内邱出站道岔中12号是逆向进站，先叉心后尖轨，8号是先尖轨后叉心，2号同12号先叉心后尖轨。同时通过设备图明确道岔开向，以及图上长心轨和直尖轨的股别，有利于综合分析判断。

 

图2－4  设备配线图

为了实现检测资料的精确定位，我们需要在检测及分析中，通过大量的实践，综合规律，从而掌握正确的方法，提高检测和分析偏差位置精度的能力。

3    运用轨检车分析软件实现精确定位

3.1    轨检车检测数据分析软件的运用

我们采用的图形分析软件，以STE格式文件为例说明。由于道岔各种几何尺寸相差无几，所以当采用如图3－1左所示的比例进行分析时，难以找到特征点。所以我们在分析前应先进行图形比例设定，设定成图3－1右所示的数据，或结合设备的情况，以线型不发生交叉且相对线条较明显为依据。不周比例设定后图形对比如图3－2所示。

        

图3－1左/右 比例调整示意图

 

图3－2  比例调整后线型对比图

3.2    图形特征的分析

如何通过对轨检车图纸轨距线、高低线和轨向线的综合判断，来达到迅速、准确定位和长心轨和尖轨尖的里程，是我们对SC325可动心道岔精确定位的关键。我们一是分析尖轨和长心轨处的图形特征，二是结合此两处高低、轨向和轨距的关系，综合分析三者间的图形，从而实验正确的研判偏差位置。

3.2.1     尖轨特征点的分析

通过大量的图形分析我们发现，尖轨尖处对应的轨距线具有两个明显的轨距变化，其中似一大、一小两个山包的形状。这两和轨距的形成应自距尖轨跟端顶铁开始，到基本轨刨切终点结束，约11m，图3－3所示。

 

图3－3  尖轨尖处轨距变化特征点

多数图纸上能很清楚的看到这一特征，个别图形不明显时，则通过对比轨向线和高低线来判别。

3.2.2     长心轨特征点的分析

长心轨处的也有轨距变化，一般存在一处明显的形成大轨距变化趋势，但不易判断，必须结合高低线、轨向线的情况进行综合判断。如图3－4所示，同时其判读后还有待通过和尖轨尖处的里程进行对比，从而确定是否正确（距离在31m左右）。

 

图3－4 长心轨特征点

3.2.3     直尖处轨向线的分析

直尖轨因为构造原因，自尖轨尖到4号枕到最后一个顶铁23号枕间约11m左右没有扣件控制，从而在动态下易形成一个轨向变化。根据尖轨状态、顶铁离缝情况，一般形成一个长约3～6m左右的轨向。如图3－5所示。

 

图3－5  直尖轨轨向特征图

3.2.4     焊缝的分析

针对焊缝的分析，主要是结合配轨长度，通过高低线进行综合判读，以复核通过轨距线确定是否正确等。

3.2.5     长心轨、尖轨处轨距、轨向和高低之间的关系

通过以上综合分析，我们可以总结以下几点特征，通过这些特征点的综合判断，我们基本上可以实现SC325道岔偏差的精确定位。

1)  长心轨处轨距大小变化主要由长心轨断面宽20mm以下和翼轨间的过渡而形成，同时在过渡到翼轨的过程中，存在一个高低变化。如图3－6所示。

 

图3－6 长心轨对应高低和轨距的对应关系

2)  尖轨轨距变化有一个起伏的过程，类似于正弦函数的变化趋势。通过对这个趋势的分析，结合尖轨对应轨向的变化，从而判断出尖轨尖的位置。如图3－7所示。由于直基本轨存在刨切量，直基本轨也有一个向上的轨距变化趋势但较小，而直尖轨由于没有控件控制，办此其变化线的趋势基本接近轨距线的变化趋势。

 

图3－7  尖轨轨距变化图例

3)  尖轨和长心轨间距离在31m左右，如图3－8所示。尖轨尖在4号枕上，长心轨在55号枕上，其间距离约31m。

 

图3－8  尖轨尖端和长心轨距离示意图

4    结论

通过以上分析并经大量实践证明，深度细化分析轨检车图纸，通过对SC325道岔长心轨和尖轨的定位，从而结合距离测量，经过简单的除法运算后，我们可以实现精确到轨枕上的精确定位。尤其是对于动态下的轨枕吊板、轨距扩大、轨向变化等有着重要的作用，对于指导维修作业不断提高设备质量有着积极的现实意义。图4－1为一组道岔关键的分析图，其中各特征点较为明显。对于个别特征点不明显时，需要反复对比、模似从而找出特征点。在日常分析中，多对比图4－2的道岔铺设示意图，会起到事半功倍的效果。

图4－1  SC325道岔特征点分析图

 

图4－2 SC325道岔铺设图