淺談新建高鐵無砟軌道預(yù)鋪系統(tǒng)對標(biāo)準(zhǔn)材料用量的影響

胡海波+金洲+閻亮

摘 要：新建高鐵線路平順和舒適性（TQI指數(shù)和動(dòng)力學(xué)指標(biāo)）與材料的用量一直是困擾高鐵施工的難題，本文通過施工建設(shè)中的鋪板數(shù)據(jù)開發(fā)了一種軟件，利用軌道板的現(xiàn)有數(shù)據(jù)反求各個(gè)承軌臺(tái)扣件材料的用量，考慮了軌道板的制造誤差、各種復(fù)測模式的轉(zhuǎn)換等可變因素，在首次鋪軌時(shí)提供真實(shí)線路扣件材料的計(jì)劃，大大降低了材料的浪費(fèi)量。

關(guān)鍵詞：高鐵無砟軌道；預(yù)鋪系統(tǒng)；標(biāo)準(zhǔn)扣件用量；預(yù)鋪軟件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.061

我國高鐵正以前所沒有的速度在大規(guī)模擴(kuò)充，高速鐵路不僅已成為國內(nèi)鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，也是我國對外展示的一張靚麗的名片。截止到2016年底，我國的高鐵通車?yán)锍桃呀?jīng)突破2.4萬公里，國內(nèi)開通的高鐵里程每年都在逐年發(fā)展，隨著我國倡導(dǎo)的一帶一路工程的鋪開，中國的高鐵技術(shù)在全球鋪開已經(jīng)勢在必行。這對新建鐵路線路的質(zhì)量提出了更高的要求，線路軌道綜合指數(shù)TQI值也由過去的3.0-3.5提高到2.0左右，甚至更高，這樣勢必造成扣件的更換率高，導(dǎo)致鋪軌初期使用的標(biāo)準(zhǔn)扣件大量的浪費(fèi)，給建設(shè)單位帶來成本的急劇增加。依據(jù)已有施工的數(shù)據(jù)和前期工程的測量成果，在鋪軌前就進(jìn)行預(yù)設(shè)調(diào)整件方案設(shè)計(jì)，并尋求一種高效的作業(yè)工法，改善現(xiàn)有的作業(yè)體系，可以達(dá)到快速、高效地完成鋪軌、精測精調(diào)作業(yè)，同時(shí)也最大限度地節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)扣件使用量。

1 目前國內(nèi)外精測精調(diào)作業(yè)情況

國內(nèi)外普遍采用的軌道調(diào)整技術(shù)方案是：利用CPIII控制網(wǎng)的成果，采用全站儀自由設(shè)站，再配合采用軌道幾何狀態(tài)測量儀進(jìn)行線路測量，人工設(shè)計(jì)軌道調(diào)整的扣件方案，指導(dǎo)作業(yè)，采用2-3遍調(diào)整直到滿足線路平順性和動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。該技術(shù)方案的在新建高鐵階段就表現(xiàn)出作業(yè)效率低下的特點(diǎn)，已不適宜于今天的高速鐵路發(fā)展，尤其不適合于高鐵線路的大修或維修作業(yè)。為了提高工作效率，各個(gè)路局陸續(xù)開始進(jìn)行測量和軌道維護(hù)的優(yōu)化方案研究。相對成功的是：采用絕對測量進(jìn)行線路的線型控制和長波控制，0級(jí)軌檢儀進(jìn)行短波平順性控制的方案，在實(shí)踐作業(yè)中也取得比較滿意的結(jié)果。但這種模式需要使用兩種不同的測量設(shè)備，增加了設(shè)備成本，而且需要進(jìn)行多次測量和反復(fù)的調(diào)整作業(yè)，操作流程比較復(fù)雜。

國外最先進(jìn)軌道檢測的代表是德國Gedo CE軌道檢測小車與瑞士Amberg的GRP軌道檢測小車。在我國高鐵發(fā)展初期，線路的精測精調(diào)普遍采用的方法也是通過Amberg、Gedo或者國產(chǎn)精測設(shè)備完成線路絕對坐標(biāo)的測量，從而指導(dǎo)線路精調(diào)。

2 建設(shè)單位施工情況

2.1 建設(shè)單位施工流程（見圖1）

2.2 存在的幾個(gè)問題

流程中無論是調(diào)板還是精調(diào)都用到了三網(wǎng)合一的CPIII控制網(wǎng)，但前后數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一利用。

目前調(diào)板的定位方式有兩種；利用承軌臺(tái)螺栓孔定位和利用承軌槽弧面定位，但兩種定位方式存在誤差，特別是承軌臺(tái)螺栓孔中心有0.9mm的垂直度誤差和0.5mm的平面誤差。

施工完成后實(shí)際中性線和設(shè)計(jì)的理論中心線已經(jīng)有偏差（必然存在），雖然此時(shí)的偏差很?。ù蠹s在1-2毫米），但在鋪軌前任然假設(shè)各個(gè)承軌臺(tái)在理論中心線所設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)扣件的安放。

大批標(biāo)準(zhǔn)扣件更換下來后堆積如山，造成極大地浪費(fèi)。

3 新建高鐵無砟軌道預(yù)鋪系統(tǒng)

3.1 軟件介紹

新建高鐵無砟軌道預(yù)鋪系統(tǒng)是我國引進(jìn)國外板式無砟軌道相關(guān)理念而建立起來的系統(tǒng)，能夠有效解決軌道系統(tǒng)中出現(xiàn)的翹曲等問題，同時(shí)也改進(jìn)了軌道的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)，降低了工程的造價(jià)。因此，新建高鐵無砟軌道預(yù)鋪系統(tǒng)在我國屬于先進(jìn)技術(shù)成果，在軌道預(yù)鋪和后續(xù)保養(yǎng)中發(fā)揮了較強(qiáng)的作用。

3.2 軟件特點(diǎn)

新建高鐵無砟軌道預(yù)鋪系統(tǒng)結(jié)合了無砟軌道相關(guān)設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征，最終形成了軌道結(jié)構(gòu)計(jì)算的整體理論體系，實(shí)現(xiàn)了無砟軌道結(jié)構(gòu)和相關(guān)接口的創(chuàng)新，真正達(dá)到了工程施工的機(jī)械化與自動(dòng)化。目前我國已經(jīng)擁有了具有我國自主產(chǎn)權(quán)的CRTS-Ⅲ型無砟軌道系統(tǒng)。

4 工程實(shí)例

在京沈客專對新建線路W300-1型扣件調(diào)整測試。

選取兩端TQI質(zhì)量差不多的地段，一段采用標(biāo)準(zhǔn)扣件，一段采用非標(biāo)件（見圖9、圖10）。

采用同樣的數(shù)據(jù)分析，得出第一遍調(diào)整量數(shù)據(jù)報(bào)表（見圖11、圖12、圖13）。

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