铁路线路病害整治及养护维修学 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 指 导 教 师： 目 录引 言 11铁路线路病害分析 22轨道不平顺 32.1轨道不平顺的分类 32.2轨道不平顺波长特征 42.3几种复合不平顺表现形式 52.4轨道不平顺对行车和轨道质量影响 82.5轨道不平顺管理值控制 92.6轨道不平顺的整治办法 142.7整治实例 143道床病害 273.1道床病害 27道床病害的种类 27道床病害产生的原因 273.2道床病害的整治 273.3整治实例 284混凝土轨枕常见病害 384.1混凝土轨枕伤损的主要形态 384.2混凝土轨枕伤损的原因 394.3混凝土枕伤损分类 395钢轨接头病害 445.1钢轨接头病害分类： 445.2钢轨接头病害的原因 445.3钢轨接头病害的整治： 455.4预防钢轨及接头连接零件病害的方法: 45加强钢轨和夹板的养护工作 45加强接头养护 456道岔病害整治 476.1道岔的病害 476.2病害产生原因分析： 476.3病害整治措施 486.3.1道岔大修前 48在道岔预铺时 48综合整治措施 49道床板结 49离缝 49肥边 496.4整治实例 497风沙对铁路的危害 537.1产生风沙危害的原因 537.2防治风沙的措施 537.3对铁路推行新的管理模式 54结 论 56致 谢 57引 言铁路运输线是我国国民经济的大动脉，在我国交通运输体系中居于主导的骨干地位。
随着近年来我国经济的高速发展，我国的铁路逐渐向客运高速化货运重载化发展这就对我们的铁路线路的状态有了更高的要求为保持铁路经常处于符合铁路技术标准规定的良好状态，我们就必须对铁路路基、轨道等进行养护维修作业铁路线路养护的基本任务就是通过对线路的系统检查，及时发现线路上的一切不符合技术标准的现象和病害，并查清其原因，以便合理地计划和组织线路的养护作业，消除病害和缩小病害影响，是线路经常处于完好状态，保证列车按照规定的速度，平稳、安全和不间断地运行我们身为一名普通铁路线路工要想合格的完成自己的使命就必须熟练的掌握线路病害的种类及其整治的方法第一章 铁路线路病害分析铁路线路由于机车车辆的动力作用和自然条件对线路的影响,常年在大自然中,轨道几何尺寸不断发生变化路基、道床随时发生变形,线路设备不断机械磨损,计划维修、紧急补修和重点整治比例安排的不合理,维修方法不当,以及周期性的大、中修工作未能够及时进行,因而对铁路线路造成诸多病害列车开行后,造成轨道结构及其部位的破坏速度较其它线路变形加剧从维修中可以看到, 铁路轨道结构破坏主要以线路爬行、钢轨及接头联接零件病害和曲线病害居多为了能够预防这些病害的发生和发展,要找出其病害形成的原因,进行合理整治,以加强设备的使用寿命,保持线路设备完整和质量均衡。
以规定速度安全、平稳和不间断地运行第二章 轨道不平顺在轨道结构中，碎石道床是不稳定的组成部分在列车的不稳定重复荷载下轨道会出现垂向、横向的动态弹性变形和残余积累变形这些变形不仅影响列车的平稳运行而当这种变形累计到一定限度时威胁行车安全为了保持线路状态良好必须经常进行轨道结构的养护维修轨道不平顺是指轨道的几何形状、尺寸和空间位置相对其正常状态的偏差凡是直线轨道不平、不直，对轨道中心线位置和高度、宽度正确尺寸的偏差；曲线轨道不圆顺，偏离正确的曲线中心线位置或正确的超高、轨距及顺坡变化数值，通称为轨不平顺2.1轨道不平顺的分类轨道不平顺对机车车辆在空间三维方向上的激扰作用，可分为垂向、横向和复合（垂向与横向复合）不平顺三类图例2-1 垂向、横向轨道不平顺示意图YXL-ba扭曲C＝a-(-b)轨距1、垂向轨道不平顺：高低不平顺、水平不平顺、扭曲不平顺、轨面短波不平顺、钢轨轨身垂向周期性不平顺等高度不平顺是指轨道沿钢轨长度方向，在垂向上的凹凸不平水平不平顺是指轨道沿轨道各个横向截面上左右两股钢轨轨顶面高差的波动变化扭曲不平顺是指左右股钢轨轨顶面相对于轨道标准平面的扭曲，用相隔一定距离（国际称作用距离）的两个横截面的水平幅值的代数差度量。
轨面短波不平顺是指钢轨轨顶面沿长度方向上的长度较短范围内的不平顺，包括轨面不均匀磨耗、波纹磨耗、擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等钢轨表面不平顺钢轨轨身垂向周期性不平顺是指钢轨在扎制校直过程中，由于扎锟等影响造成轨身垂向周期性的弯曲变形2、横向轨道不平顺：道方向不平顺、轨距偏差、轨身横向周期性不平顺等轨道方向（轨向）不平顺是指轨头作用边沿钢轨长度方向的横向凹凸不平顺，相对于轨道中心线，可分左股和右股钢轨方向不平顺轨距偏差是指轨道同一横截面，在轨顶面下16mm处，左右两根钢轨之间的最小内侧距离相对于标准轨距的偏差钢轨轨身横向周期性不平顺是指钢轨在扎制校直过程中产生的轨身横向周期性弯曲变形3、复合不平顺复合不平顺是指在轨道同一位置或在影响机车车辆系统性能的长度范围内，共同存在垂向和横向轨道不平顺，形成的双向不平顺；存在两个以上垂向或横向不平顺，形成的单向的叠加不平顺对行车影响较大的主要有轨向与轨向逆相位复合不平顺、轨向与水平的逆相位不平顺、轨向与轨距的逆相位复合不平顺、水平与轨距的逆相位复合不平顺、高低与水平的逆相位复合不平顺、扭曲与水平的逆相位复合不平顺由于列车蛇行运动和动荷响应，这里将列车在运行过程中因空吊、暗坑等形成的动态水平，纳入水平不平顺进行管理；将列车在运行过程中因扣件离缝外挤、因调高垫片超垫产生钢轨外翻等形成的动态轨距，纳入轨距偏差进行管理。
2.2轨道不平顺波长特征轨道几何不平顺是随机的，波长范围较广，不同的波长对列车的平稳性的影响不同，可分为短波、中波和长波不平顺波长1m以下的轨面不平顺为短波不平顺，其幅值较小，多在0.1-2mm，主要为钢轨波纹或波浪磨耗、焊缝平顺度超标、钢轨不均匀磨耗、剥离掉块和轨枕间距不量等因素产生波长1-30m范围的轨道不平顺为中波不平顺，其幅值在1-35mm不等，主要为钢轨扎制过程中形成的周期性成分和波浪性磨耗、道床路基的残余变形、道床密实度不均、各部件间隙不等、焊缝平顺度不达标、桥涵刚度变化等引起目前沪昆线轨面形成的波长2-4m的幅值在1mm左右的高低不平顺，主要是因为基建过程中，为提高轨控水平，在路基、道床未经过稳定压实后实施跨无缝线路铺设后钢轨本身形成的塑性变形引起这种结构病害波形无法通过养修进行修正，也无法通过钢轨打磨进行消除，只有通过大修给予改善目前沪昆线存在高低、轨向、扭曲、水平、轨距等不平顺，多为中波不平顺波长30-150m范围的轨道不平顺为长波不平顺，其幅值在1-60mm不等，甚至更大，主要为路基工后不均沉降、路基施工高程偏差、线路纵断面不达标和桥梁动挠度等因素引起2.3几种复合不平顺表现形式1、轨向与轨向的逆相位复合不平顺YXXY图例2-2 轨向与轨向逆相位复合不平顺钢轨钢轨 这种复合不平顺病害会加剧列车侧摆和横向加速度，在我局沪昆线普遍存在。
2、轨向与水平逆相位复合不平顺YXZX图例2-3 轨向与水平逆相位复合不平顺钢轨钢轨这种复合不平顺的存在，会对加剧列车侧滚、侧摆和横向加速度，是列车脱轨的主要因素，也是沪昆线存在的主要病害之一3、水平与轨距变化率逆相位复合不平顺轨距变化率不良XZX图例 2-4 轨距变化率不良与水平逆相位复合不平顺钢轨钢轨这种复合不平顺会加剧列车的侧滚和横向加速度4、轨向与轨距变化率逆相位复合不平顺YXX图例2-5 轨向与轨距变化率不良逆相位复合不平顺钢轨钢轨轨距变化率不良5、水平扭曲不平顺（长三角坑）XZX图例2-6 水平逆扭曲不平顺（长三角坑）钢轨钢轨Z6、高低与暗坑复合不平顺XZX图例2-7 高低与水平（暗坑）复合不平顺钢轨钢轨Z空吊暗坑、空吊的存在加剧了高低不平顺幅值，加剧了垂直加速度7、短波不平顺列车高速运行时，由于瞬间的通过的距离长，其通过长度范围内存在的小轨面不平顺就会对车辆的簧下系统形成高频振动，相对影响就较大目前我们添乘动车组时检查沪昆线，通常会强烈感觉在列车运行中，车体出现频率振动高幅值较小的连续摇晃或车体簧下系统发出吱吱嘎嘎的声响，这是因为我们所养修的沪昆线轨面存在连续的短波不平顺引起的。
这种短波不平顺主要表现为：⑴ 小轨面不良：即长度影响范围内轨面未严格控制在几何尺寸偏差管理值范围内，主要为轨道几何尺寸不良，包括轨距变化率和水平变化率不顺等⑵ 焊缝不平顺：主要是现场焊接的焊缝平顺度未达标，没有达到时速200km运行技术条件⑶ 轨道结构质量不均衡，存在如空吊、暗坑、轨距挡板离缝、钢轨波浪性磨耗、短距离高低、调高垫板使用量不均等病害以轨距变化率不顺为例，若相邻轨枕间的轨距变化为1mm，按照200km/h计，列车每秒通过55.56m，每根枕通过时间为0.6/55.56=0.011s，则因列车蛇行运动的影响造成横向加速度瞬间增大值为1mm/1000//0.011/0.011=8.2m/s2,根据能量质量守恒定律Mv=Ft，可以得出F＝Mv/t，横向力是较大的2.4轨道不平顺对行车和轨道质量影响轨道不平顺会影响旅客乘坐的舒适度，严重时会增大列车脱轨系数，引起车辆产生振动和轮轨作用力根据国内外研究试验表明，轨道不平顺的波长、幅值、列车速度不同，对车辆的响应影响不同，一般情况下短波不平顺影响机车车辆的簧下质量惯性力，中长波不平顺影响机车车辆簧上部分的惯性力当轨道不平顺幅值、波长一定时，连续多波的轨道不平顺比单波不平顺影响大，三波不平顺的影响比双波大，双波单波大于单波，三波以上的多波不平顺与三波相比，未有明显差异。
表2-1 轨道不平顺及其影响综述 影响种类车辆振动轮轨力危害安全性平稳舒适性设备高低浮沉、点头垂直力增减载促发脱轨垂直加速度大寿命缩短水平侧滚垂直力增减载促发脱轨侧滚加速度大寿命缩短扭曲侧滚垂直力增减载引发悬浮脱轨侧滚加速度大寿命缩短轨向侧摆、摇头横向力增大引发爬轨脱轨横向加速度大状态恶化轨距引发落下脱轨轨向不平顺侧摆、侧滚横向力增大，垂直力增减载引发爬轨、悬浮脱轨垂向、横向加速度增大寿命缩短短波不平顺轮轨高频冲击振动垂向冲击力增大促发断轨断轴噪声伤损松动，道床恶化扎制不平顺周期性轮轨力增大垂直加速度大寿命缩短，道床恶化说明：其他复合不平顺影响由于未能取得资料暂不列入 2.5轨道不平顺管理值控制1、动车组与普通客车差异目前在沪昆线上运营的CRH动车组，机车长度25.7m，车辆长度25.0m，一列动车组总长度201.4m，轴重最大14.0t，最小11.7m，平均轴重12.76t车辆转向架17.5m，轮对距离2.5m，其基本结构如下图：12345678长度25.7m25m25.7m25m25m25m25m25m轴重11.8t14.0t13.3t12.5t12.1t14.0t12.7t11.7t图例2-8 CHR动车组长度与轴重示意图在时速200km条件下，每秒达到55.56m，按照轨枕间距0.6m计算，则每秒动车组将通过93根轨枕。
由于动车组前后轮对之间的距离为17.5+2.5＝20m，因此在日常养修工作中，应按照每秒列车通过的距离加上轮对间距即55.56+20=75.56m来查找病害或实施养修工作而目前在干线上运营的25G客车的客车长度25.5m，转向架18.0m，轮对距离2.4m，平均轴重17.0t，动车组的轴重较25G客车减少4.24t2、轨道不平顺管理研究 20世纪90年代，我国通过计算机仿真模型和计算方法改进，提出并建立了适用于我国干线的轨道不平顺速度管理值研究工作的车辆/轨道耦合系统动力学仿真计算模型2000年铁科院组织人员在秦沈客运专线对时速160km运行条件下的轨道不平顺对车辆响应的影响进行了研究试验研究结果表明，不同类型的轨道不平顺对车辆的存在不同的最不利的敏感波长表2-2 不同轨道不平顺类型的最不利波长速度值高低m水平m轨向m扭曲m备注秦沈160km/h3520202.4时速200km/h4525252.5动车组轮对距离说明：200km/h按照160km/h的倍数简单换算 参照国外标准，在时速200km养修实践中，我们应严格管理周期性、三波以上轨道不平顺，避免出现控制单波、双波及多波，避免出现10-20m、60m-70m波长的多波轨向、水平不平顺，还应控制波长60m的长波高低、轨向等动态不平顺。
如果采用人工静态检测方法时，应该采用40m弦测值来控制长波高低、轨向《既有线提速200公里技术条件》）秦沈客运专线的研究试验还表明，高低、轨向、水平、轨距、扭曲不平顺主要控制的长度：短波0-1m、中波1-30m、长波30-60m，在这种时速160km条件下，高低、轨向、水平、轨距、扭曲不平顺的验收管理值分别为：4mm、4mm、4mm、±mm、4mm根据《铁路线路修理规则》规定，目前静态下不同速度的轨道几何尺寸的管理值为：表2-3 道岔轨道几何尺寸偏差管理值 表2-4 线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值项目200 km/h≥Vmax＞160km/h正线160 km/h≥ Vmax ＞120 km/h 正线Vmax≤120 km/h正线及到发线其他站线作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修轨距（mm）+2-2+4-2+6-4+4-2+6 -4+8-4+6-2+7-4+9-4+6-2+9-4+10 -4水平（mm）35846846105811高低（mm）35846846105811轨向（直线）（mm）34746846105811三角坑（扭曲）缓和曲线（mm）346456457578直线和圆曲线（mm）3464684695810 项目200 km/h≥Vmax ＞160 km/h正线160 km/h≥ Vmax ＞120 km/h 正线Vmax≤120 km/h正线及到发线其他站线作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修轨距(mm)+2-2+4-2+5-2+3-2+4-2+6-2+3-2+5-3+6-3+3-2+5-3+6 -3水平(mm)3574584696810高低3574584696810轨向(mm)直线3464584696810支距234234234234三角坑(扭曲)(mm)3464684695810 曲线半径R（m）缓和曲线的正矢与计算正矢差（mm）圆曲线正矢连续差（mm）圆曲线正矢最大最小值差 （mm）R≤25061218250＜R≤35051015350＜R≤4504812450＜R≤800369R＞800Vmax≤120km/h369Vmax＞120km/h 246 表2-5 曲线正矢作业验收容许偏差 不论根据哪个标准或规范，个人认为，线路大修质量控制标准比线路维修标准要严格得多。
20世纪80年代开始铁道部陆续引进大型养路机械对线路进行修理，推进了施工作业机械化步伐但长期以来大机主要从事线路大修任务，而大修任务又长期处于不规范的运作中，致使线路大修质量无法严格按照质量控制标准达标，认为造成大修质量不如线路维修的质量实则不然，线路大修是对线路设备的全面更新和改造，而线路维修是对已经不能满足运营需求的线路设备进行适当的补偿或加强，就像一栋房子进行大修和维修，他们的质量控制标准前者比后者要高一样由于多年来形成的习惯和不规范的做法，受大机作业质量控制的影响，铁道部在制定时速200km轨道几何尺寸偏差管理值时，是按照目前大机的作业精度进行确定的当前全路流行的大修标准按照维修标准控制，个人认为不是非常适宜在推进铁路改革发展进程的道路上，我们必须面对新形势的需要和市场准则，加快规范大修作业标准，并推进施工作业质量按照标准达标，为下一步线路修理单位全面进入市场，储备有力的准入条件德国开行高速铁路后，通过研究和养修实践表明，当列车运行速度从140－160km/h提高到200km/h时，线路维修工作量将增大1倍以上从事线路维修工作研究和管理者都知道，当偏差管理值严格1mm，现场养修工作量较原来的也至少增加1倍以上的工作量。
在沪昆线提速线路养修实践中，为提高轨控水平，我局根据沪昆线实际，在部制定标准的基础上，按照“严一格，高一档”标准，重新对时速200km轨控标准进行了规定这显然比部颁标准提高了，但给现场养修所带来的工作量确是巨大的表2-6 线路静态轨道几何尺寸偏差管理值 项 目Vmax＞160km/h正线作业验收经常保养临时补修轨距+1/-1+2/-1+6/-4轨距变化率1/18001/1200-----水平248高低248轨向（直线）237三角坑（扭曲）缓和曲线236直线和圆曲线236 表2-7 道岔轨道静态几何尺寸容许偏差管理值项目Vmax＞160km/h正线作业验收经常保养临时补修轨距+1/-1+2/-1+5/-2轨距变化率1/18001/1200-----水平247高低247轨向直线236支距234三角坑（扭曲）236导曲线水平023表2-8 曲线正矢容许偏差管理值项目Vmax＞160km/h正线现场正矢与计划正矢差（mm）缓和曲线正矢差之差圆曲线正矢连续差（mm）圆曲线正矢最大最小值差（mm）作业验收2334 2.6轨道不平顺的整治办法(1)使用大型养路机械作业：工务段向施工单位提供详实的资料如：线路综合图、配线图、曲线要素等机械根据上述材料做好起道、拨道捣固和夯实工作并每次作业后进行道床动力稳定并且补充道砟更换伤损胶垫和撤除作业地段调高垫板、道口铺面、有砟桥上虎归工作(2)改道作业：在轨距及其变化率不良时进行改道作业，混凝土枕线路的改道是通过调整扣件或轨距挡板来实现的。
3)垫板作业：路道岔局部高低水平三角坑偏差较小（不大于6mm时）起道捣固很难达到作业要求时采用轨下垫板每处调高垫板不得超过3块总厚不得超过25mm.(4)扣件作业：扣件松弛将使钢轨沿着轨枕产生局部位移要求经常保持扣件处于紧密靠正状态一般在垫板作业的次日要复紧一遍在进行维修作业的前后都要全面拧紧扣件2.7整治实例武广客专第四阶段轨道不平顺设置试验方案按照部科技司、运输局要求，铁科院与广铁集团、武广客专公司共同编制完成《武广客专第四阶段轨道不平顺设置试验方案》送审稿根据2009年11月18日铁道部科技司、运输局主持召开的《福武广客专第四阶段轨道不平顺设置试验方案》技术审查会专家审查意见和会议要求，修改完善形成《武广客专第四阶段轨道不平顺设置试验方案（报批稿）》1．目的研究较大幅值的轨道不平顺对实车运行的动力学影响完善《武广客运专线轨道不平顺管理标准和弹性垫板刚度试验大纲》的研究内容充分验证高速铁路350km/h动静态轨道不平顺容许偏差管理值2．现行300～350km/h轨道管理标准轨道几何状态按《客运专线300~350km/h轨道不平顺管理标准建议值》（科技基[2008]65号）进行评定，相应管理值见表2-17~2-18表2-9 线300～350km/h轨道静态几何尺寸容许偏差管理值（正线）项目作业验收临时补修限速200km/h轨距（mm）+1、-1+5、-3+6、-4高低（mm）278轨向（mm）256水平（mm）167扭曲（mm/6.25m）256注：① 高低偏差为10m弦测量的最大矢度值；② 轨向偏差，直线为10m弦测量的最大矢度值。
表2-10 线350km/h轨道不平顺动态管理值项目作业验收管理值计划维修管理值舒适度管理值临时补修管理值限速200km/h超限等级-ⅠⅡⅢⅣ42m波长高低（mm）3581011轨向（mm）34567120m波长高低（mm）4791215轨向（mm）4681012轨距（mm）+3、-2+4、-3+6、-4+7、-5+8、-6水平（mm）35678扭曲（mm）34678车体垂直加速度（m/s2）-1.01.52.02.5车体水平加速度（m/s2）-0.60.91.52.0注：①表中管理值为轨道不平顺实际幅值的半峰值②高低、轨向不平顺偏差管理值按照轨道实际情况评定③水平偏差管理值不包含曲线按照设计规定设置的超高量及超高顺坡量④扭曲基长为2.5m，偏差管理值包含缓和曲线超高顺坡造成的扭曲量⑤严格控制连续三波及多波轨向、水平不平顺和轨向水平逆向复合不平顺将连续3波以上的轨向（波长为20～30m）不平顺幅值控制在4mm以内 3．先期工作情况根据大纲要求，结合武广客专联调联试试验，第一和二阶段主要利用现场既有的轨道不平顺积累数据，第三阶段地面人工设置轨道不平顺来补充现场不存在的轨道不平顺类型。
表2-11 各阶段选取和设置的典型轨道不平顺统计阶段区段方式项目个数最大幅值第一阶段咸宁～长沙选取轨距8+3～-4高低2+14.5轨向3+14三角坑54水平13.5第二阶段长沙～耒阳选取轨向54轨距2+3.7三角坑14.5第三阶段耒阳～乐昌设置轨向33（10m）、4（10、40m）高低35.3（10、40m）5.4（10m）轨距14三角坑23.5水平12无论选取还是设置的轨道不平顺均不超过静态临时补修的幅值，车上和地面动力学数据的初步分析结果均未显示有超过限制标准的情况发生4．轨道不平顺设置要求4.1设置原则（1）实设轨道不平顺位置选择理论上可持续运行350km/h的直线段（避开道岔区和过渡段等簿弱地点）进行设置2）为了试验行车组织方便，仅在单一行别上设置3）设置轨道不平顺区域内其它非相关轨道不平顺项目应符合动静态验收标准的规定4）两个实设轨道不平顺间距应不小于300m5）对理论分析可能会产生较大动力学响应的预设项目集中设置在试验段的一端，便于试验组织4.2设置项目、数量、幅值现场预设轨道不平顺项目包括：轨距、轨距变化率、水平、三角坑、高低、轨向、复合不平顺（水平+轨向）、连续三波高低、连续三波轨向、连续交替轨向等九项，预设数量总共28个，预设延展长度约8400m，预设轨道不平顺项目幅值见表2-20。
表2-12 补充预设轨道不平顺数量及幅值项目号序号设置项目幅值（mm）个数峰值长度（枕数）变化率或基长Ⅰ1、2轨距（轨距变化率）+7mm26变化率为1/1000和1/1500各1处3、4-5mm26变化率为1/1000和1/1500各1处Ⅱ5水平+6mm16变化率1/10006+7mm16Ⅲ7三角坑+5mm11采用2.5m基长8+6mm119+5mm11采用3m基长10+6mm1111+7mm11Ⅳ12高低+7mm13采用10m基长13+8mm1314+9mm13Ⅴ15轨向+5mm13采用10m基长16+6mm13Ⅵ17、18水平+轨向复合不平顺+6/-4mm23采用10m基长19、20+5/-5mm23采用10m基长21、22+6/-5mm23采用10m基长Ⅶ23、24连续三波高低+7mm23采用10m基长Ⅷ25、26连续三波轨向+5mm23采用10m基长Ⅸ27、28连续交替轨向+4mm21采用5m基长4.3设置轨道不平顺和地面标志方式示意图（1）轨道几何不平顺设置示意图轨道几何不平顺设置工矿示意图详见图2-9a轨距不平顺波形b三角坑不平顺波形c高低不平顺波形d向不平顺波形e水平和轨向复合不平顺波形f连续三波高低不平顺波形g连续三波轨向不平顺波形h 连续交替轨向不平顺波形图2-9（2）地面不平顺标识杆安装地面标识杆是为了使CRH-068C检测车上轨检和动力学检测结果在空间定位上更加精确和方便。
标识杆采用绝缘轨距拉杆，在选取的不平顺幅值最大值处两侧各20米安装，每个位置并排安装2根示意图如图2-10图2-10 轨距拉杆安装示意图（3）里程校对系统采用新型射频标签为轨检和动力学测试系统提供地面里程校核系统工作原理和标签设置示意图如图2-11图2-11 里程校对系统示意图4.4轨道几何不平顺设置位置为确保试验列车具有足够的加速区间（达到350km/h需要38km），确保轨道几何不平顺位置能够达到350km/h运行速度，动车组运行区间在长沙南（k1586+960）～衡山西（k1706+454）间，共119.494km，轨道几何不平顺计划设置在下行线，设置位置仅可在k1633～k1666区间的直线地段选择，具体设置位置在k1646～k1650、k1657～k1663、k1665～k1667区段5．试验流程图2-12 试验流程6．分工及配合条件6.1分工（1）部运输局负责协调和最终审核；铁科院负责动态试验的组织和计划编制；广铁集团负责行车指挥和计划实施；广铁集团和武广客专公司负责轨道几何不平顺设置的组织与实施；（2）铁科院负责选取预设轨道几何不平顺的区段、位置和幅值；并负责轨检车、CRH2-068C和CRH5-T001号高速综合检测列车的轨道几何状态检测试验和数据分析；（3）广铁集团和武广客专公司根据铁科院提供的轨道几何不平顺预设项目和幅值位置，负责现场轨道几何不平顺设置，并利用静态检测小车对预设结果进行复核；（4）铁科院负责CRH2-068C和CRH3-013动车组车辆动力学和三断面加速度的检测，并对动态测试数据进行处理分析；（5）铁科院负责选取地面特征点，并对所选轨道几何不平顺位置进行地面轨道动力学监测和数据处理分析。
6.2配合条件（1）广铁集团和武广客专公司负责在预设轨道不平顺项目前，为铁科院提供详实的检测小车实测轨道几何状态数据（静态检测数据格式应为“CSV”文件形式），作为铁科院对现场轨道几何不平顺幅值设置大小的计算依据；（2）铁科院负责给广铁集团和武广客专公司提供轨道不平顺预设项目和幅值大小，铁科院负责动车组试验过程中各速度级试验的安全确认；（3）铁科院根据地面轨道不平顺设置情况进行地面传感器布置；（4）试验时逐级提速，铁科院密切监控动力学各项指标，CRH2-068C和CRH3-013动车组遇到超过安全标准的，则立即通知指挥组限速或停止试验；（5）广铁集团地面预设轨道几何不平顺需要的条件：①配备三个预设组进行地面轨道几何不平顺设置；②每组大约需要10人，其中2人负责松扣件，4人负责更换，2人负责复紧，2人协助运输和测量；③测量和调整机具配置见表2-13；表2-13 每组测量和调整机具配置序号名称个数用途1松紧扣件的扳手4松紧扣件2起道机2用于更换调高垫板3运料小车2能在钢轨上推行，由于设置间隔大，调整件和机具多，必须配置以提高效率4道尺1粗测轨距和水平5弦线1粗测高低和轨向6移动照明设备若干如夜间作业需配备④绝缘轨距拉杆按每处4根准备；⑤扣件和调高垫板用量估算见表2-14，注意，表中数据是假设现场幅值均为0的前提计算的，实际用量需要获得静态检测数据后方能精确计算。
表2-14 扣件和调高垫板用量估算序号轨距挡块（mm）调高垫板（mm）Ap20±1±2±3±4±5±6±7±8＋2＋3＋4＋5＋6＋7＋8＋61108888810266664683888810466468566466666646671281268121281269128126101212812611121212812612448443134444443148444444315848831648448317、1848836646619、2084883446321、22848836646623、241212241212925、2624122424927、286669合计130136158190114321801049612088743143注：表中明细数据为设置1处的用量7．测试和处理方法7.1静态测量采用精调小车检测，主要检测轨距、超高、水平、三角坑、高低和轨向等，高低和轨向需要输出基长为30和300m的测量值；检测次数：现场轨道不平顺项目预设前（轨道初始状态）、预设完成后（预设轨道实际状态）、动态试验完成后（恢复轨道初始状态）各检测1次7.2动态测量动态测量分别采用160km/h轨检车、250km/h综合检测列车、350km/h试验列车和地面测量方法进行轨道几何检测和动力学测试。
1）轨道几何检测项目：包括不同波长高低和轨向；轨距、轨距变化率；超高、水平、三角坑（扭曲）；曲率、曲率变化率等2）车载动力学测试项目：主要包括：轮轨力：左右车轮垂向力、横向力、脱轨系数、减载率；三断面加速度，以及构架横向稳定性指标，车体平稳性和舒适性指标：车头左右轴箱、构架、车体的垂向和横向加速度；车尾左右轴箱、构架、车体的垂向和横向加速度；中间车左右轴箱、构架、车体的垂向和横向加速度3）地面动力学测试项目：在选择高低、轨向、三角坑、复合不平顺和三波轨向等五处不平顺的设置地点进行测试主要测试项目为：脱轨系数、减载率、横向力、垂直力、钢轨位移（垂向、横向）7.3检测次数试验期间，每天试验前采用160km/h检测列车对轨道、接触网和信号设备状态进行检测确保基础设施状态正常采用动车组进行逐级提速试验，主要进行动力学测试和轨道检测CRH2-068C：160km/h一趟、200、220km/h各二趟、250、280、300、310、320、330、340、350km/h各三趟，共29趟计划二天完成CRH3-013：250、300、320、330、340、350km/h速度级，每级往返共三次，共18趟。
计划一天完成0号高速综合检测列车：250km/h往返共三趟计划和CRH3-013同天进行7.4数据处理连续检测和记录检测数据，应根据检测波形和线路设备台帐信息编辑检测数据，剔除检测数据中的干扰值检测系统应具备同步定位和地面标志识别功能，能区分路基、桥梁、隧道和过渡段等结构动力学稳定性和平稳性指标检测、处理和计算方法应符合《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》(GB5599)的相关规定8．试验区段和试验安排8.1试验区段长沙南（k1586+960）～衡山西（k1706+454）间，共119.494km，轨道不平顺设置在下行线，采取拉锯方式进行CRH2-068C、CRH3-013和0号高速综合检测列车动态试验8.2试验安排轨道几何不平顺管理标准补充试验时间计划2009年11月24日～30日具体时间安排如下：轨道不平顺设置、地面测点设置与静态检测：计划2天，11月24～25日CRH2-068C和CRH3-013拉锯试验：计划3天，11月26～28日0号高速综合检测列车安排一天的往返检测轨道几何状态恢复、地面测点拆除与静态复核：计划1天，11月29日地面几何状态检测列车和动车组确认：计划1天，11月30日。
8.3试验步骤（1）动车组动态试验前，先开行轨检车进行轨道几何不平顺全项目160km/h及以上速度检测，检测其轨道几何不平顺变化情况；（2）动车组试验速度由低到高速度逐级进行按CRH2-068C和CRH3-013的顺序进行速度试验0号高速综合检测列车按时速250公里进行检测9．试验条件（1）所有现场预设轨道不平顺设置完成后，应开行160km/h综合检测列车进行动态确认确认动态结果必须满足350km/h动态运行限速安全的要求2）动车组试验过程中，每个速度档提速试验前，在确保不影响运行安全的基础上，方可进行下一个速度档的试验一旦发现影响动车运行安全的轨道不平顺指标和动力学指标，即停止更高速度级别试验3）车辆动力学安全评价标准① 脱轨系数：Q/P≤0.8；② 轮重减载率：ΔP/P≤0.8；当ΔP/P>0.8时停止提速（间断式测力轮对连续出现两个峰值减载）；③ 轮轴横向力：H≤10+P0/3；P0为静轴重；④ 横向稳定性：当构架加速度滤波0.5～10Hz、峰值有连续振动6次以上达到或超过极限值8～10m/s2（与转向架构架设计相适应）时，判定转向架失稳，即停止提速10．应急预案应急预案参照武广客运专线联调联试及试运行大纲，由广铁集团负责具体实施。
第三章 道床病害道床是轨道框架的基础轨道变形的主要原因是道床的变形，道床的不均匀沉降将引起一系列的病害，直接危及行车安全因此，必须知道道床变形原因及其病害整治以保证线路的平顺性使列车安全运行3.1道床病害道床病害的种类道床脏污、道床沉陷、道床翻浆3.1.2道床病害产生的原因(1)道砟质量不良，有些道砟是石灰岩材质该类道砟的强度低耐磨性和抗冲击性、抗压碎性能差现在的铁路逐步实现重载化在列车重力反复作用下道砟相互挤压磨损而且磨损后是粉末状容易出现翻浆、板结等病害 (2)路基基床翻浆：①路基基床的密实度不足，在列车荷载的长期作用下道床颗粒嵌入基床形成一层膜致使地表水无法排出形成翻浆积水等病害②日常维修工作中将路基面的平顺度破坏导致基床表面不平路基表面的排水不畅③其他成因沙尘客车的垃圾及粪便严重污染道床减小了道床的渗水性和弹性易行成板结翻浆等病害3.2道床病害的整治 (1)加强道床质量管理①严格执行碎石道砟标准，从源头上把住道砟质量，坚决杜绝不合格的道砟进入铁路线上②按道床的实际情况及时的线路清筛并及时更换道砟材质不达标的道砟彻底道床结构回复道床的良好状态③结合维修对道床边坡进行清筛改道道床的排水性预防积水翻浆等病害的发生。
2)整治机床病害恢复基床的密实度和排水顺畅，对基床填料不良或基床密实度不足引起翻浆的病害应采取基床土换填改善基床填料的土质条件彻底恢复路拱确保路基面排水顺畅(3)加强作业标的避免养护维修对原有路基面的破坏(4)改善外部条件减少对道床的污染严格客车垃圾的回收和到站统一清理，保持道床的清洁从而改善工务工作的环境减少对环境的污染3.3整治实例大秦线乳化沥青道床病害整治方案研究问题提出的背景和原因我段管内大秦线茶坞～木林间郑重山隧道（中心里程K331+009，长145米，起止里程为K 330+936.5m～K 331+081.5）是大秦线唯一一座三线隧道（大秦线上下行线，茶高联络线）隧道全部位于R=3000m的曲线上，隧道衬砌全部采用曲墙隧道内线路坡度为：从大同向秦皇岛8‰的下坡隧道内铺设Ⅱ型砼枕，三条线的道床形式从大同向秦皇岛分别为：碎石道床（3m）+过渡段沥青道床（3.42m）+沥青道床（131.1m）+过渡段沥青道床（3.42m）+碎石道床（4.06m）隧道内设双侧保温式水沟和电缆槽，大秦双线线间有一盖板水沟，大秦线与茶高线线间有混凝土挡碴块钢轨形式为：大秦下行线（重车线）为75Kg/m钢轨，无缝线路；大秦上行线为60Kg/m钢轨短轨线路；茶高线为60Kg/m再用轨无缝线路。
该隧道建成于1988年穿透的地层有：砂粘土夹碎石和石灰岩最大埋深44.58m隧道进出口外地下水埋深15m，洞身部位平时无水，仅在雨季有少量裂隙水本地区最大冻结深度1.0m，基本地震烈度为8度隧道进出口外为广阔平原，交通方便自1988年开通以来，隧道内的整体道床从未进行过修理，并且线路日常维修困难，只能采取垫板的方式进行线路整修由于道床使用至今已有近20年，长期列车动载的作用，，对道床产生的振动加速度更大，道床表面的封闭层老化，破损，致使AC砂浆老化，破裂，原来为一整体的道床分散开，最后致使隔离层破损，再列车的振动作用使道碴颗粒间的摩阻力大大降低，同时使道碴颗粒磨损，道床的承载力下降，导致整个道床破损下沉随着通过总重的逐年递增，尤其是万吨、2万吨列车的大量开行，道床弹性及横纵向阻力大幅下降，轨下基础严重恶化，造成轨枕空吊、折断，线路几何尺寸不易保持，尤以重车线严重，失垫板超层超厚现象非常严重，最严重处所，达到4层40毫米，失效轨枕连续出现我段虽采用串入木枕加绝缘拉杆进行线路加强，仍不能保证列车运行绝对安全，列车动态检查，Ⅱ、Ⅲ级偏差重复出现，日保养工作量巨大如何彻底解决郑重山隧道病害，保证万吨列车的绝对安全，是我段面临的一个非常紧迫问题，必须拿出切实可行的整治方案，消除安全隐患。
a b图3-1 郑重山隧道内线路枕下道床现状照片 a b图3-2 隧道内线路全貌 a b 图3-3 隧道内大秦下行（重车）线枕下道床 a b 图3-4 隧道内大秦上行（轻车线）枕下道床图3-5 隧道内茶高联络线枕下道床 项目研究的可行性整体道床在建设初期具有很大的优越性，但根据目前的施工工艺问题以及缺乏有效的维修养护手段，机械养护无从谈起，同时，结合大秦线激增的运量（2005年运量2亿吨，2006年计划达到2.5亿吨，远期目标实现4亿吨），重新铺设整体道床对运输的干扰太大，而且缺乏有效的维修手段，一旦存在变形几何尺寸超限，还会存在无从整治的情况，显然，整体道床不能适应大密度、大运量的运输形式，重建整体道床的方案基本上不能实施那么将其道床改为普通道床，同时更换为Ⅲ型轨枕确是可行的方案 整治方案及设备达到的技术条件：（一）整治原则针对病害，首先考虑整治既有的病害（更换道床病害），再从减轻产生病害的原因入手（将既有Ⅱ型枕更换为Ⅲ型枕）进行整治。
原有的整体道床已经破损，如果仅采取更换个别轨枕的办法，不但不能彻底根治病害，并且由于新传入的轨枕与前后既有轨枕不能成为有机结合，造成新旧轨枕下基础软硬不均，产生更大的列车冲击力，加速道床的沉降变形，而且极易产生多米诺骨牌效应，使失效轨枕继续发展蔓延因此，必须在更换整体道床的基础上，彻底整治整体道床病害，做到治标治本二）既有结构介绍：1、既有隧道内结构(1)大同端进洞为下坡，路堑侧沟2‰反坡，并在距洞口1米处设横向盲沟一道，避免洞外雨水流入隧道2)隧道为三线隧道（大秦空重车线及茶高联络线），全长145米，中心里程为K331+009，线路为8‰下坡，全部位于3000米的曲线上隧道内铺轨轨面以外洞外路基轨面为准，设计初期，考虑了铺设75kg/m钢轨，铺设60kg/m钢轨顶面低于设计标高60毫米3)隧道进出口外地下水位大于15米，洞身部位无水，仅在雨季有少量裂隙水，最大冻结线深度1.0米大秦空重车线及大秦空车与茶高联络线间留有排水沟，疏导同方洞外线间流水，一直通往秦方洞外，8‰坡度4)洞内两侧为水沟及电缆槽，水沟采用空气保暖式洞外排水暗沟置于最大冻结线以下0.25米，保温水沟于洞外暗沟相连5)隧道衬砌及仰拱均为C20钢筋混凝土。
6)隧道顶部预埋电气化接触网悬挂装置2、既有整体道床截面：(1) K330+936.5～K330+939.5为碎石道床，K330+939.5～K330+942.92为进口过渡段，K330+942.92～K331+074.02为双层式道床；K331+074.02～K331+077.44为出口过渡段；K331+077.44～K331+081.5为出口碎石道床2)过渡段采用双层式道床，线路弹性逐渐过渡3)道床结构设计由碎石层和AC砂浆填充碎石层组成①AC砂浆填充碎石，将拌和好的乳化沥青水泥砂浆灌入洁净的碎石中，使之凝成整体的混合材料②隔离层，在平整密实的碎石层上部喷洒一层热沥青，将小粒径碎石撒在沥青面上，碾压后成为隔离层，防止AC砂浆填充碎石过程中，AC砂浆流入碎石层中，防止道床渗水和AC砂浆老化 。