吴楷 14231152 高速铁路有砟道床的养护维修

北京交通大学轨道工程第一次大作业高速铁路有砟道床的养护维修作者姓名：吴楷学号：14231152导师姓名：谷爱军职称：副教授学位类别：工科学位级别：学士学科专业：道路与铁道工程研究方向：轨道工程摘要摘要有砟道床作为散粒体结构，在高速列车动荷载作用下，易发生形状及几何形位的变化、道砟劣化等问题，导致车辆运行平稳性降低，对行车安全造成威胁，因而需要对有砟道床进行养护维修工作。

本文以高速铁路有砟道床的养护维修为主题，查阅相关资料并结合自身专业知识，介绍了实际养护维修作业中高速线路不平顺检测技术及其工作原理、大型养路机械及其作业方式。

关键词：高速铁路；有砟道床；绝对测量坐标系统；相对坐标测量系统；捣固；动力稳定；作业方式目录目录一、选题背景及意义-------------------------------------------------- 1二、高速线路不平顺检测技术------------------------------------------ 21、绝对测量----------------------------------------------------- 2（1）平面控制网--------------------------------------------- 2①基础平面控制网（CPⅠ）-------------------------------- 2②线路平面控制网（CPⅡ）-------------------------------- 3③轨道控制网（CPⅢ）------------------------------------ 3（2）高程控制网--------------------------------------------- 4①线路水准基点控制网------------------------------------ 4②轨道控制网（CPⅢ）------------------------------------ 42、相对坐标测量系统--------------------------------------------- 4（1）瑞士MATISA的B50D捣固车-PALAS系统-------------------- 4①PALAS系统简介---------------------------------------- 4②PALAS系统组成部分------------------------------------ 5③PALAS系统的工作原理---------------------------------- 5（2）奥地利Plasser的轨道作业前导测量车EM-SAT120 ----------- 6①EM-SAT120系统简介------------------------------------ 6②EM-SAT120系统的组成部分------------------------------ 6③EM-SAT120系统的工作原理------------------------------ 7三、国内高速铁路有砟道床大型养路机械作业方式------------------------ 71、国内大型养路机械--------------------------------------------- 7（1）捣固车------------------------------------------------- 7①DC-32型线路捣固车------------------------------------ 7②DCL-32型线路捣固车----------------------------------- 8③DWL-48型线路捣固车----------------------------------- 8（2）动力稳定车--------------------------------------------- 8（3）道床配砟整形车----------------------------------------- 9（4）道砟清筛机--------------------------------------------- 92、大型养路机械作业方式----------------------------------------- 9四、结论与展望----------------------------------------------------- 101、结论-------------------------------------------------------- 102、展望-------------------------------------------------------- 11 参考文献----------------------------------------------------------- 12一、选题背景及意义一、选题背景及意义1825年，在英国修建的达林顿至斯托克顿第一条铁路，标志着铁路正式商业运营的开始，拉开了近代世界铁路轰轰烈烈的发展序幕。

在整个世界都在面临世界能源紧缺和环境恶化的现实矛盾时，铁路这一“绿色交通工具”，凭借着节能减排的显著优势，被各国列入发展重点。

中国作为一个地大物博、人口众多的国家，铁路的发展更具优势，成为必然选择。

随着高新技术的不断研发和应用于铁路升级以及信息管理水平的大幅度提高，铁路的管理效率、运输组织水平和运输服务质量有了显著提高。

人们越来越意识到铁路的发展升级能够有效地提高客货运输能力，为人们的出行节约大量时间并提高了旅途的安全性、舒适性，对国家经济、社会的发展起到了极强的推动作用，在客货运市场中显示出强大的竞争力。

我国铁路从1997年开始，先后进行了六次较大的既有线提速。

在2007年4月，我国铁路成功实施了第六次大面积提速，时速200km及以上提速线路延展里程达到6227km，铁路网络达到较大的规模。

此外，2008年8月1日投入运营的京津城际客运专线，时速达到350km，是我国第一条高标准的高速铁路客运专线，标志着我国高速铁路建设技术取得了重大突破。

随着技术和管理的进步，高速铁路不断发展，与之相适应的轨道结构也在不断发展。

目前高速铁路采用的轨道结构有两种：有砟轨道和无砟轨道。

与无砟轨道相比，有砟轨道具有工程造价低、建设周期短、减振降噪性能好、破坏时易于修复、自动化及机械化维修效率高、轨道超高和几何状态调整简单等优点。

高速铁路有砟轨道与普通有砟轨道没有本质的区别，但在部件的性能、生产工艺及维修要求上，要更加严格。

作为有砟轨道的重要组成部分——有砟道床，承受轨枕传下来的荷载并将其均匀传递给路基，提供轨道的纵横向阻力、固定轨枕、保证钢轨处于正确位置，增加轨道弹性，减弱车轮荷载的冲击以及吸收车辆的振动。

其作为散粒体结构，在外荷载作用下会产生弹性变形和塑性变形，荷载消失后，弹性变形可以恢复而塑性变形则不能恢复产生残余变形。

在列车重复荷载作用下，微量的残余变形不断累积，道床发生较大变形，导致其上的轨面发生较大的不均匀下沉，会严重影响行车的安全性。

研究和时间表明，道床变形是轨道变形的主要来源，因而对有砟轨道的修理工作集中在道床作业上。

为延缓轨道残余变形的产生和累积，防止道床残余变形的危害，保证行车的安全性和平稳性、满足乘车旅客的舒适性需求，有砟道床的养护维修作业应得到重视和及时的进行。

二、高速线路不平顺检测技术有砟道床的养护维修就是为了保证线路的平顺性，因而进行养护维修工作之前，应该对线路在平纵断面上产生的变化进行测量及优化，根据测量及优化的结果来进行养护维修作业。

线路检测采用“动态检测为主，动静态检测相结合”的方式，其中动态检测以综合检测列车和探伤车检测结果为主要依据，巡检设备、车载式线路检查仪和添乘检查作为动态检测的辅助手段。

发现问题后，应结合现场具体情况，全面分析原因，确定合理的维修方案进行及时维修。

目前检测长波长不平顺的方法基本可分为两类：一是利用基准点进行测量的绝对坐标测量系统；二是利用如轨检车等检测设备进行测量的相对坐标测量系统。

1、绝对测量（1）平面控制网高速铁路工程测量的平面控制分为三级：第一级为基础平面控制网（CPⅠ）,第二级为线路平面控制网（CPⅡ），第三级为基于“全站仪自由重叠设站”方法的轨道控制网（CPⅢ）。

①基础平面控制网（CPⅠ）采取GPS静态测量方法，以边联结方式构网，形成由三角形或者大地四边形组成的带状网，重复观测时应重新对仪器进行整平对中一次，一般需要在180°方向上。

CPⅠ控制网一般应该在初测阶段建立，困难时应该在定测前完成，要求全线一次布网，同一测量，整体平差。

布设时应沿线路方向，每4km设一对点，并附合于CP0控制网上，控制点设在距线路中心50-1000m范围内，在线路勘测设计起点、终点或与其他铁路平面控制网衔接地段，必须有两个及以上的CPⅠ控制点相重合，并在测量结果中反映出相互关系。

高速铁路基础平面控制网是为高速铁路的勘测、施工、运营维护提供坐标基准，是建立高速铁路“三网（设计测量控制网、建造测量控制网、维护测量控制网）合一”测量体系的核心，因而做好基础平面控制网是项十分重要的工作。

②线路平面控制网（CPⅡ）线路平面控制网既可以采用GPS测量，也可以采用导线方法测量。

采用GPS测量时，应采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网，并与CPⅠ联测构成附合网；采用导线方法测量时，导线应起闭于CPⅠ控制点，导线附合长度达到2km以上时，宜采用导线网方式布网。

CPⅡ控制网宜在定测阶段完成，布设时应沿线路方向，并附和于CPⅠ控制网上。

采用GPS进行三等测量时，布置点间距为600-800m；采用导线进行三等测量时，布置点间距为400-800m。

CPⅡ控制点宜选在距线路中心线50-200m 范围内，在线路勘测设计起点、终点以及不同测量单位衔接地段，应联测两个及以上CPⅡ控制点作为共用点，并在测量结果中反映出相互关系。

CPⅡ的作用是为勘测、施工阶段的线路平面测量和轨道控制网测量提供平面起闭的基准。

③轨道控制网（CPⅢ）CPⅢ控制网采用自由测站边角交会法在线下工程竣工并通过沉降变形评估后施测，要附合于CPⅠ、CPⅡ的控制点上，每600m左右应联测一个CPⅠ、CP Ⅱ控制点，因而测量前应对全线的CPⅠ、CPⅡ控制网进行复测，采用合格的数据结果进行测设。

布设时，沿线路两侧方向，每隔50-70m成对布设轨道控制点，自由测站间距一般为120m，自由测站到CPⅢ点的最远观测距离不应大于180m，每个CPⅢ点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量。