高速铁路的平顺性控制

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1、第三章!高速铁路的平顺性控制轨道不平顺是线路方面限制行车速度的直接因素!理论和实践均已证明"只有在高平顺的轨道上才能高速行车!高速铁路线路有别于一般线路的主要特点就是具有高平顺性!高平顺性对路基#桥梁#轨道结构#道岔等的设计"对线路施工方法#对机具的选择"对钢轨的平直性"轨道部件的性能参数"以及轨道的养护维修管理等各个方面都提出了更高#更严的要求!高平顺性要求往往是高速铁路线#桥设计和线路施工的控制性条件!既使路基#桥梁#轨道结构符合强度条件的要求"但不一定能满足平顺性条件"而满足了高平顺要求"便能大幅度降低车辆振动和轮轨动作用力"使强

2、度条件"行车安全都能得到可靠保证!高速铁路的平顺性控制"涉及路基#桥梁#轨道结构等多方面和设计#施工#检测评定#维修管理等各个环节!日#法#德等国修建高速铁路时"在路基#桥梁#轨道等方面采取的一系列重要技术措施"大多是为达到高平顺性要求而进行的!平顺性控制是高速线路的核心问题"技术关键问题"是关系高速铁路建设成败的大问题!涉及面广"要求高"难度大!不能仅作为一个轨道养护维修方面的问题来看待!国外高速铁路在工程建设和工务管理方面的主要教训"许多是因为对高平顺要求认识不够"对平顺性控制不严"措施不当等造成的!因此"所有从事高速铁路设计#施工

3、#维修工作的人员"以及领导#指挥#管理高速铁路建设和运营的各级负责干部"对高速铁路的平顺性控制问题"都应高度重视!高速铁路设计#施工#维修管理等规程规范对平顺性控制问题都应充分强调"提出明确要求!第一节!轨道不平顺的种类及产生的原因轨道不平顺是指轨道几何形状#尺寸和空间位置的偏差!广义而言"凡是直线轨道不平#不直"对中心线位置和轨道高度#宽度正确尺寸的偏离"曲线轨道不圆顺"偏离曲线中心线位置和正确的曲率#超高#轨距值"偏离顺坡变化尺寸等轨道几何偏差"通称轨道不平顺!轨道不平顺的种类很多"可按其对机车车辆激扰作用的方向#不平顺的波长等进行

4、分类!$(!$一!垂向轨道不平顺!3高低不平顺高低不平顺是指轨道沿钢轨长度方向在垂向的凸凹不平!它是由线路施工和大修作业的高程偏差"桥梁挠曲变形"道床和路基残余变形沉降不均匀"轨道各部件间的间隙不相等"存在暗坑#吊板"以及轨道垂向弹性不一致等造成的!一般情况下"左#右轨高低的变化趋势基本一致"但在短距离内各自的变化往往不同"所以还必须区分左轨高低和右轨高低!图!-,-!-!!轨道的高低不平顺#3水平不平顺水平不平顺即轨道同一横截面上左右两轨顶面的高差!在曲线上是指扣除正常超高值的偏差部分"在直线上也是指扣除将一侧钢轨故意抬高形成的水平平

5、均值后的差值!图!-,-!-#!水平不平顺,3扭曲不平顺轨道平面扭曲$有些国家称为平面性"我国常称三角坑%即左右两轨项面相对于轨道平面的扭曲"用相隔一定距离的两个横截面水平幅值的代数差度量!国际铁路联盟/01E$$专门委员会将所谓&一定距离’定义为&作用距离’"指轴距#心盘距!+3轨面短波不平顺即钢轨顶面小范围内的不平顺"它是由轨面不均匀磨耗#擦伤#剥离掉块#焊缝不平#接头错牙等形成的!其中轨面擦伤#焊缝不平#接头错牙等多是孤立的不具周期性!而波(("(图!-,-!-,!非周期轨面短波不平顺实测波形纹磨耗!波浪形磨耗具有周期性特征"图!

6、-,-!-+!周期性轨面短波不平顺实测波形图!-,-!-$!焊缝区短波不平顺$3新轨垂向周期性不平顺钢轨在轧制校直过程#由于辊轮直径误差!滚轧压力不均匀等原因#使钢轨产生的周期性不平顺#我国新轨轨身周期性不平顺的波长多在#.*至,.#米#幅值多为%.,至%."毫米"这种不平顺对高速行车危害很大"采用现代轧制校直工艺生产的钢轨#一般不具有这种周期性不平顺"图!-,-!-*!新轨轨身垂向周期性不平顺实测波形$(#$二!横向轨道不平顺!.轨道方向不平顺轨道方向不平顺!常简称轨向不平顺或方向不平顺"指轨头内侧面沿长度方向的横向凸凹不平顺#由铺轨

7、施工$整道作业的轨道中心线定位偏差#轨排横向残余变形积累和轨头侧面磨耗不均匀#扣件失效#轨道横向弹性不一致等原因造成%图!-,-!-’!轨向不平顺左$右轨方向变化往往不同#尤其在木枕和扣件薄弱的区段差异更大#因此需要区分左轨方向和右轨方向#并将左$右轨方向的平均值作为轨道的中心线方向偏差%#.轨距偏差即在轨顶面以下!*))处量得的左右两轨内侧距离相对于标准轨距的偏差#通常由于扣件不良$轨枕挡肩失效$轨头侧面磨耗等造成%,3新轨横向周期性不平顺#产生的原因与垂向的相同%图!-,-!-"!新轨横向周期性不平顺实测波形三!复合不平顺在轨道同一

8、位置上#垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称为轨道复合不平顺%危害较大复合不平顺有&!3方向水平逆相复合不平顺方向水平逆相复合不平顺是指在同一位置既有方向不平顺又有水平不平顺#并且轨’($’图!-,-!-