利用轨检车波形图分析线路复合不平顺

利用轨检车波形图分析线路复合不平顺
摘要：结合轨检车日常检测过程中的垂加和横加大值及人体感觉不良地段，通过WinDBC波形图软件分析复合不平顺病害产生的原因，指导工务段进行线路病害整治。

进一步保障线路设备状态稳定良好，确保行车安全。

关键词：轨检车波形图复合不平顺
线路的复合不平顺是指同一地点存在多种病害，根据其变形结果可分为弹性不平顺和塑性不平顺，根据其变形表现形式分为横向不平顺（方向、轨距）、垂向不平顺（高低、水平、三角坑）和叠加复合不平顺（垂向不平顺和横向不平顺同时存在且呈叠加状态）。

复合不平顺按照引起机车车辆横向力，垂加力复合方式不同，分为逆相位复合不平顺，顺相位复合不平顺，谐波振动复合不平顺等主要三种形式。

在轨检车日常检测过程中经常会遇到人体感觉不良地段，但是从波形图上看不出峰值特别大的病害，就要考虑线路复合不平顺病害引起晃点。

轨道复合不平顺比轨道单项不平顺对行车安全威胁性更加大，对于此类病害应引起高度重视。

1水平和方向逆相位复合不平顺原理及整治措施
水平和方向逆相位复合不平顺指的（假设轨检车正向前进，现场病害为左股有正轨向病害，左股又有负水平病害），为轨道轨向、水平逆相位复合不平顺。

在轨道线性的同一位置上出现水平和方向逆相位复合不平顺时，对行车安全所造成的危害比单一不平顺状态严重，容易引起添乘仪晃车报警。

对列车运行平稳造成影响的轨向、水平逆相位复合不平顺，在直线地段要关注有轨向处是否存在逆相位水平，在曲线地段要关注是否存在负超高，要控制水平加速度出分，必须对轨向与水平逆相位复合不平顺进行规定。

垂加引起成因分析轨道几何状态不良（高低不平顺，轨面波浪磨耗），道床弹性不良(板结、翻浆、线桥、线道、线隧、新老路基结合部等)，曲线、道岔区连续小方向、硬弯，轨距递增不顺、钢轨直线区段交替不均匀磨耗，逆向位复合不平顺（如水平、轨向）、曲线超高设
置与即时速度不匹配（如欠超高、过超高）及多种病害的叠加等水平振动加速度偏差影响较大。

我们轨检车在日常检测中(图1、图2)，发现宁芜线k55＋187处水平为-8.11，同时此处为圆曲线上有＋8左右大轨距一级病害。

综合判断此处为轨向、水平逆相位复合不平顺病害，左高低引起的水平负值病害，曲线侧磨引起的大轨距病害叠加变成水平和方向逆相位复合不平顺病害。

图1 宁芜线k55＋187波形图图2 宁芜线K55出分情况
轨向、水平逆相位复合不平顺容易引起机车车辆水平力，水平加速度增大，导致脱轨的危险。

工务工作人员现场静态检查时，不仅要检查轨面几何尺寸，还要检查钢轨侧磨，钢轨硬弯，道床板结，翻浆，轨枕失效，扣件扣压力不足，吊板，暗坑等病害。

同一处所检查是否存在水平与方向逆相位复合不平顺，检查曲线时，除了用10m弦检查外，必要时还要逐点检查，同时要检查曲线两头直线段的方向是否良好，缓和曲线、圆曲线正矢连续差是否太大等。

工务人员应坚持“治病治根，综合治理”的原则，严格按标准化作业，综合整治线路病害，并坚持作业后回检制度，同时注意观察列车通过时轨面动态变化情况。

对于轨向、水平逆相位复合不平顺具体整治方法为：⑴、打开轨检车波形图或现场检查资料，按上述方法计算出水平（超高），轨向（曲线正矢）的最大允许值，到现场标注在轨腰上。

⑵、按绳正法将直线拨直或曲线按规定拨圆顺。

⑶、必要时采用全站仪打直直线方向，计算出曲线拨量，打桩拨道，彻底消灭曲线欠超高和反正矢。

⑷、适当起道，整平线路，必要时起成一侧水平。

⑸、作业回检，曲线上逐点检查正矢。

2水平和方向顺相位复合不平顺原理及整治措施
轨向、水平顺相位复合不平顺，当存在轨道方向不平顺引起的车辆横向力与轨道水平不平顺引起的车辆横向反作用相反时（假设轨检车正向前进，现场病害为左股有负轨向病害，左股有水平负病害），为轨道顺相位复合不平顺。

列车经过时，因水平引起的垂向力与方向引起的垂向力部分复合抵消，方向引起的横向力与水平引起的横向力部分复合抵消，列车通过时晃动幅度小，对行车安全威胁不大，不容易引起重视，但轨道几何尺寸上存在水平和轨向不平顺。

此类病害具有隐蔽性，人工添乘，车载添乘仪和便携添乘仪都不易发现，只有在静态检查或查看轨检车波形图时才能发现，所以，轨道顺相位复合不平顺处所应引起我们重视，防止线路设备突发病害危及行车安全，整治措施主要有两种：第一将直线线路拨直或将曲线按规定拨圆顺，第二适当落道整平线路。

3谐波振动复合不平顺原理及整治措施
连续几何尺寸复合不平顺，对于明显存在的三波及以上的周期性不平顺，具有谐波振动特征，产生共振后，加剧列车蛇形运动，沉浮振动，支承轮减载，使车辆横向水平力或垂向力增大，即使轨检车检测到的病害峰值并不超过铁路线路修理规则规定的轨道动态质量允许偏差管理值，我们也应该将该区段判断为轨道严重不平顺，必须进行线路维修或紧急补修，严格避免连续轨向，连续高低复合不平顺引起共振。

所以查看轨检车波形图资料时，建议用超限峰值，波长，谐振波等几个特征来判定某处轨道不平顺状态，在静态检查时，对于50m范围内有三处及以上同一种病害到达或超过经常保养管理值标准，应提级到按超临修病害处理、整治。

我们轨检车在日常检测中(图3)发现宁芜线K83＋400--K83＋600曲线地段水平加速度有0.17，人体添乘感觉不良，仅仅从轨距、轨向、高低、水平、三角坑单项波形图来看，在局检测标准﹝0-120﹞情况下，没有超过Ⅰ级界限值，出现水加超限的前后一百米范围内，最大处高低6mm，轨距+5.5mm，水平+4.5mm，三角坑+4mm，方向+4.5mm，但水平加速度却达到0.17，人体感觉明显不良。

利用复合病害查找方法，不难看出此段水平加速度主要是由高低、轨距、方向，水平和三角坑不利叠加引起。

采用查看轨检车波形图谐振波形的方法整治线路病害最为直接有效。

利用波形图提供的公里标、道岔、道口、桥梁、轨距拉杆等特征，推
算出与超限病害的相对距离。

在现场复核时，先找到以上所述特征点。

在现场复核超限病害时，可先找幅值较大的，明显的，比较容易确定的病害点（如高低、轨向）再在波形图上根据病害点之间相对位置，在地面查找、复核病害。

现场整治时不仅要调整线路高低拨顺轨向，还需结合曲线正矢检查进行整治。

图3 宁芜线K83＋400--K83＋600波形图
4结论
复合不平顺要引起高度重视，特别在快速区段，建议将此类病害级别进行升级考虑，即一级病害按二级及以上考虑，二级病害按三级及以上考虑。

查找时，先在波形图上对各项目按检查标准划出一二三级病害的门限值线，对于同一地点有2处及以上病害或50米范围内有连续3处一级病害时，即为复合不平顺并进行升级处理，特别要重视同一地点的水平与轨向逆相位复合病害。

在轨检车日常检测中加强复合不平顺病害的发现，及时督促工务段进行线路病害整治，保障线路设备状态稳定良好，确保行车安全。

参考文献：
【1】张建军. 铁路轨道动态检测不平顺管理.
【2】谢文军. GJ-6型轨检车检测系统原理及应用.。