轨道板精调技术总结

2024-07-20

轨道板精调技术总结(通用4篇)

轨道板精调技术总结 篇1

中国水利水电第十三工程局 CRTSⅡ型板式无砟轨道施

CRTSⅡ型轨道板精调

前言

轨道板铺设的精度将直接影响轨道最终的平顺性,为满足高速列车运行时对轨道几何尺寸的特殊要求,在安装轨道板时必须进行精确定位,安装定位的最终精度与所设计的理论值偏差要求在亚毫米级的精度范围内。

整个精调系统由三大部分组成。

全站仪部分:全站仪是数据测量的主要实施者,为了确保CRTSⅡ型板的安装精度,要求全站仪达到一下精度。

测角精度:0.3mgon(1”);

测距精度:0.3-1 mm ;带有ATR自动目标跟踪功能。

因此,推荐选择的全站仪包括以下型号:徕卡TCA2003、TCA1800、TCA1201、Trimble S8。

图1 莱卡2003 图2松下CF-19便携电脑

工控机部分:采用工业用级别的电脑来运行轨道板精确测量定位软件,具备可靠的野外作业能力和数据处理速度。松下CF-19便携电脑:10.4英寸的XGA触摸屏幕;抗震、加固、防水,屏幕可翻转,适合于野外探测和勘探。工作时间: 4.6-8 小时,电源 100~240V 自适应。工作温度(℃)0-40℃,工作湿度 5%-95%,存储温度-20-60℃,存储湿度 5%-95%。

显示器:显示器共有6个,通过显示分屏器和主机连接,显示器被放置在测量标架对应

棱镜处,提供实时的偏差数据,方便调节CRTSII型轨道板。

倾斜传感器用于快速的获得同一标架上,全站仪测量的棱镜的另一端棱镜的偏差数据。一共有3个,分别安装在标架1号标架2标架和3号标架底部,通过超级蓝牙和主机连接。

标架部分:精密加工的检测标架,保证测量的精度和高速铁路全线测量的一致性。测量标架是本系统重要的组成部分。分为测量标架和标准标架2类,共5副。如下表:

序号 内容 1 测量标架1 2 测量标架2 3 测量标架3 4 测量标架4 5 测量标架5 数量 说明 安装有倾斜传感器,配置2个棱镜 1 安装有倾斜传感器,配置2个棱镜 1 安装有倾斜传感器,配置2个棱镜 1 配置2个棱镜,棱镜内偏10cm 1 作为标准标架,配置1个棱镜

轨道板精调测量定位软件的主要优点有:软件界面及设计流程实用简洁、更加贴近现场的实际情况,方便操作人员的操作。

1.全站仪的架设: 经过现场实测,全站仪的最佳测量距离在5~30之间,也就是说一次设站可精调2~3块轨道板(轨道板长6.45m、宽2.55m)。但考虑到测量标架上的棱镜密集,容易出现测量目标出错等问题,一般建议一次架站只精调2块轨道板。再加上全站仪的最短测距5m,因此全站仪应建设在中间隔开一块轨道板的GRP(轨道基准点)点上,如图1--5。先将GRP测丁凹槽清洁干净,再将测量三角架的强制对中杆杆尖放入测丁凹槽,调平测量三角架,再架上去掉底座的全站仪扣紧在三角架上,打开仪器电子气泡进行精平。也可先扣上仪器,直接调整气泡进行精平。原则是先要保证精准,再提高速度。

2.测量标架的摆放位置和作用:

一块轨道板一共有10对承轨台。1号和3号测量标架分别放在第1对和第10对轨枕上,2号测量标架放在从小里程方向数起的第5个轨枕上。1至3号测量标架用来时实监控轨道板的空间位置。4号测量标架用于定向和轨道板与轨道板的搭接,放置在紧挨着3号测量标架的上一块轨道板第1 个轨枕上。1至4号标架的触头统一贴紧左侧的轨枕边,所以轨道板和标架触头清洁要保持。因为仪器是顺时针转动,标架几何位置是以触头为基准点的。检查触头是否贴紧并用皮筋扣紧在扣件上,防止在调动轨道板是,测量标架晃动或滑动,导致测得非真实值,精调错误。

若是反方向精调,1号和3号标架调换位置,同时1至4号标架调转180°,依然按照1至4号的顺序摆放,标架的触点一定要贴紧轨枕边,检测并将皮筋扣紧在扣件上。3号和4号测量标架上分别是3#、6#与4#5#棱镜。定向后4号标架是绝对不能动的。

精调时,对1号标架的1#、8#棱镜、2号标架的2#、7#棱镜、3号标架的3#、6#棱镜对应轨枕下6处的精调爪进行平面和高程的反复精调,来控制这6个棱镜的三维坐标。实现与设计理论值的趋近,最终实现该轨道板的空间位置。对3号标架上的3#、6#棱镜的平面和高程三维坐标的控制,来实现该板的板头与与上块板板头的高精度搭接。

依次连贯下去,实现为京沪高铁线路的高平顺性、高稳定性、高安全性、高舒适性打下重要的基础

3.后视三角架的架设:

后视可架设在相隔仪器的第3或第4个GRP点上,同样GRP测丁页要事先清洁。建议后视架设在第4个GRP点,在能保证定向精度的前提下,能避免和4号测量标架的位置不发生冲突。如果是精调当前线路的第1块轨道板时,就不存在搭接问题,4号测量标架也就用不到了,所以这时后视可放置在第3个GRP点上。

若在精调时后视定向不过时,检查仪器和后视气泡是否居中;三角架的对中杆是否拧紧;后视棱镜杆是否对接严实;GRP点是否清洁干净或是否破坏及仪器内设置的棱镜常数和天气、其他参数改正值等。也可以将仪器或棱镜前后换一个GRP架设定向。一般在超高段GRP测丁不宜埋设规范;测量时会有一定误差(例如CPIII轨道控制网布平顺性;GRP测设时搭接的不平顺性)或后期测丁的破坏,这些都会导致定向出现问题。

待仪器设备架设好时,旁边不宜有震源,禁止人员在该板上走动,以免对仪器设备造成负面影响。

例图1-5 5.轨道板的精调:

一般配备6名人员,1人架设全站仪;1人架设后视和搬迁4个测量标架。迁站时,两人协作迁移全站仪。一人迁移4个标架是因为要尽量减少对已经调好的轨道板的扰动,所以在板上行走时动作一定要慢要轻。其余4人备好4个双向精调爪和2个单向的精调爪放好位置,准备顶起轨道板抽出粗铺时放置的6根木条,再进行精调轨道板。

要仔细检查精调爪是否完好,精调爪的底座摩擦齿内的干净,保持摩擦力合后坐力;爪勾内是否有杂质填满,确保能紧钩住轨道板预埋的钢板勾,这项工作非常重要,要是没放进去钩住、放偏或是用错精调爪,会导致精调爪脱钩,精调爪会从轨道板板底滑出。在轨道板的四个板角(1#、3#、6#、8#棱镜下方)各放置一个双向的经调爪,双向精调爪的平面位置螺栓是否归零。在板的两长边中间处放置各放置一个单向精调爪。轨道板的四个板角预埋有钢板,中间没有。检查板底预埋钢板的完好性,钢板底面和沟槽内有无多余水泥,水泥过多的话,精调爪没法钩住。如果有要用一字型钢凿子或相关工具将其去掉。

要检查钢板勾外侧的水泥不能过厚,一般不宜大于0.5cm。水泥过厚也会导致精调爪脱勾被挤出。若是过厚要用专业的工具例如打磨机进行打磨。检查预埋钢板可以安排在粗铺之前,板相对集中便于检查和处理,如果放在后期,不经费人、工和时间,而且存在潜在的危险。检查轨道板下面有无杂物,以免造成轨道板无法下降、平面的移动,不能实现精调的目的,同时也保证不了灌浆质量。

还要检查6处放精调爪的精调爪保护套是否粘贴到位,是否贴紧板底够厚,待精调完后压实不会存在缝隙,灌浆时不会发生漏浆,同时建议这项工 起到保护精调爪的作用。作在粗铺时严格把关,因为杂质过大需要重新吊起轨道板,会耽误大量的人、工、时。

精调爪脱钩被挤出,很大可能会对板造成破损,因为精调爪的受力面积小,一个精调爪的承重面积不足5平方厘米(一个精调爪两个爪勾面积之和)。一般破坏的位置是在爪勾上方,靠板边缘的混泥土。严重时双向精调爪会将钢板勾拉直或拉断,甚至板角破裂,需要进行一定处理。单向精调爪脱出时,若是也造成一定量的破坏,需要将爪和精调爪保护套往旁边挪动一点,以免影响受力或无法受力。同时爪的脱出会导致板角或板中间(单向精调爪的位置)落在支撑层或底座板上,这是需要从旁边板缝隙够大的地方用单向爪将板顶起,若距离远需要多用几个单向爪替换往前顶,直到落地的板角(板中间)能将双向爪(单向爪)放入,这是一个非常费时的过程,而且存在一定得危险。这个时候一定不要将手伸进板底。所以要尽量避免脱钩。

检查工作是减少或避免相关事故的发生,从而节省时间和不必要的损失。4人使用24号六棱快速扳手在板的四个板角处,调高精调爪将轨道板顶起,抽出旁边的粗铺木条。再调高中间2个单向精调爪,抽出2根木条。精调爪受力时,要注意观察精调爪的受力情况,是否歪斜,有无滑退的迹象,有没贴紧轨道板边缘。要是做出调整时,木条不要抽出,手不能伸入板底。如果前面有精调过的轨道板,可以目测将该板与上块板高出活平面多出的一部分大致的缩小。如此同时,架设仪器、后视和测量标架以及定向。这几项工作同时进行,充分的利用时间,弥补不必要的等待,单块板的精调速度直接影响单日精调量。

测量时,一般先进行四点测量(1#、3#、6#、8#棱镜)。测得的平面和高程一般选择较大值先进行粗调,再粗调后者。直线段一般先降高程至1至2 mm内,四角尽量同时下降、上升或挪动平面,这样板受力均匀不宜侧压力过大,板也不容易滑动,特别是到最后板的微调时,动作要慢,尽量减少对板的不利影响。熟练后,可高程和平面一起报出,精调人员依次一次调完,这样能减少测量的次数和等待时间。

扳手拧动90度,一般移动0.7mm,180度在1至1.4mm之间。一般定义转动90度为半圈,180度为一圈,精调爪的做工和转动定义会出在一定差异。

粗调量的大小直接是和粗铺挂钩的,粗铺的好坏直接影响后期精调量及精调速度的重要原因之一。一般1次到2次的粗调能将轨道板移动至1到2mm一下的范围内,再进行下一步的精调,将轨道板移至1mm的范围内,这是反复过成,熟练时不超过2次就能做到。

这时可以进行板中间(2#、7#棱镜)的精调了,这是两个单向的精调爪,只需抬高或降低轨道板,调整其高程到设计位置。两个精调爪的调整要同时进行,以免板向一边侧滑,影响板平面位置。侧压力大时,还会将爪挤出。所以求稳步不重求快。当一个或两个爪(2#、7#棱镜)高程还差1 mm时,可以单一进行慢慢精调至0.3mm。这也是个反复的过程,熟练时可1到2次完成。

这些操作可根据实际进行,会有所差异。

此时,轨道板6个点位置都到了1到2mm相对精确的三维空间,而且再次精调比较敏感、困难。因为整个板被腾空架起,动任何一个精调爪都有可能影响板的位置,所以进一步精调时动作要轻要稳,要做到心中有数。这是可进行2次四点测量和2#、7#棱镜测量,也能进行完整测量。有搭接时,4号标架的4#、5#棱镜会参入测量。根据测得的数据进一步的单个点进行精调,该板6个点(1至3号测量标架1#、2#、3#、6#、7#、8#棱镜)的平面和高程精调至0.3mm;板与板3和4号标架的3#与4#棱镜、5#与6#棱镜的平面和高程搭接应在0.2mm。这些需一般要反复精调才能满足精调标准,需要熟练和耐心。

一般精调完2#、7#棱镜下的精调爪时,会发现四个板角多少会有一定量的挪动,这也是正常的,再次精调即可。而板中间位置平面的精调,需要对板头的挪动来实现。将板精调至合格标准时,通常会发现极个别点(棱镜)或个别位置(1、2、3号标架)的平面位置或高程无法挪动、不受力或调补到设计位置,这是要考虑是否有棱镜测得的数据错误、标架没放好,要重新放好测量。或者是有个别爪受力过大将板架起,要考虑是否是测量错误或是底座板(支撑层)过高或过低造成的,这个比个复杂,需要对其做相关处理,比如打磨或填补。或者有些爪将板顶的太紧板挪动不了,一般是中间的精调爪,需轻轻松下待平面调好后,再轻轻顶到精调位置。或是检查板底有无东西,用工具掏出,勿用手直接伸入板底。若是之类等情况都不能解决问题的话,就得考虑是否轨道板变形了,这样的话,需要将板做一定处理,搁置一段时间或附加外力使其还原形状。

有时还会出现调一边板头平面,另一边会向反方向移动,这说明是中间精调爪将板架起,需先将其降下,待平面调好后在调至精调位置。双向精调爪平面螺栓注意归零,以免后期精调板的平面的、空间不够,如果这样的话,需要拿一单向精调爪将板再次顶起,将双向爪归零再放下入,这种比较浪费时间降低精调速度。

单块板的精度会影响到下一块板的搭接,若是搭接不过且后视检查无误的话,需对上块板进行校核。而轨道板的搭接也很重要,直接影响到后期线路线形的好坏和调整钢轨平顺性工作量的大小。所以当一块板精调完了以后要立即上好压紧装置并且再次完整测量进行核查。

精调完毕,确定无误后,可搬迁测量标架进行下一块板的测量精调,此时上轨道板迁仪器、后视和标架的人不宜过多,一般各安排1人即可。

对仪器的熟练操作和调板人员的熟练能有效的减少工作的重复,节约时间。碰的仪器设备故障要细心检查,擅于总结。仪器迁移要稳要准要快,精调人员反映要迅速且高质量,通常问题能独立解决,这样也能极大的提高速度。所以要求人员能相对固定。

在超高段,精调方法要适当变动下,于直线上有所不同。超高段:先调整高程,调至在1`~2mm左右就可以调板的平面了。因为轨道板超高导致中心偏移,一边重,板的平面容易滑动,若是先调好平面,再调整高程的话,板的平面位置会改变。一般在平面是,会有意的向超高边多调过0.3mm左右,在微调高程时,板会自然下滑。在超高段,低侧的精调爪一定要贴紧板边缘,放置板的侧滑或精调爪脱出。

作者:汪兵

庄国政

轨道板精调技术总结 篇2

关键词:无砟轨道,轨道板,精调,施工

1 CRTSⅡ型板式无砟轨道板结构形式

轨道板长度为6 450 mm, 宽度为2 550 mm, 厚度为200 mm。轨道板横断面见图1。

2 轨道板铺设前需要达到的条件

1) 混凝土底座板经过检查验收, 其断面尺寸、表面平整度及最大允许偏差应符合设计要求。2) 铺设轨道板必须有一个基本网 (控制点FP) , 还要有依其平面高程值测定并加以平差的轨道定位标志点GVP。3) 有经批准的轨道几何设计方案、轨道板铺设图 (支点的平面和高程定义) 、施工设计图 (标准横断面图、附加图、明细图等) 。4) 轨道板精调所需数据:轨道板的板坐标文件“.FFC”;棱镜配位文件“.FFD” (前期通过布板软件计算得出) ;现场测量并经过平差计算后的轨道基准点三维坐标。精调系统平面布置见图2。

3 轨道板施工工艺流程及施工质量注意事项

3.1 无砟轨道精调施工流程

无砟轨道精调施工流程见图3。

3.2 仪器的安装架设

1) 安置精调千斤顶。精调调节装置 (千斤顶) 使用前应对相关部位进行润滑, 在待调板前、中、后部位左右两侧共安装6个精调千斤顶。2) 安置专用精密对中三脚架。将专用精密对中三脚架的对中杆的尖端, 对准在起始工作的GRP点上的测钉锥窝内, 将其余的两调平螺杆的尖端放置在轨道板上, 面向需要精调的轨道板。3) 安装全自动全站仪。逆时针旋转精密对中三脚架上的基座的锁紧钮, 基座内的三爪孔将全部空位, 取下全站仪下的基座, 将全站仪下的三爪小心对准精密对中三脚架上的基座的三爪孔, 并放置其中, 顺时针旋转基座的锁紧钮, 直到处于水平位置, 全站仪将紧密无间隙地与对中三脚架连为一体。旋转对中三脚架上的两整平调节螺杆精确整平全站仪, 然后对准目标点 (定向点) , 再关闭全站仪。4) 设置定向棱镜。将徕卡的精密小棱镜插入对中支架上, 另一副精密对中三脚架架设在已经精调完毕的上一块轨道板之间的GRP点上, 它在待铺设轨道板之前已铺设好的轨道板远端连接缝处, 然后将已经连接了徕卡的精密小棱镜插入对中支架, 插入对中三脚架的基座的三爪孔中, 利用精密小棱镜自带的圆气泡的指示整平对中三脚架。对中整平的方法和要求与架设全站仪时是一样的。5) 放置测量标架。标架Ⅰ安置在第1, 3承轨台上 (顺里程减小方向铺设) , 或是第28, 30承轨台上 (顺里程增大方向铺设) ;标架Ⅱ安置在第13, 15承轨台上;标架Ⅲ安置在待精调轨道板的第28, 30承轨台上 (顺里程减小方向铺设) , 或是安置在第1, 3承轨台上 (顺里程增大方向铺设) ;标架Ⅳ安置在已经精调完毕的与待精调的轨道板相邻的轨道板的最后一对承轨台上, 该标架是用来为待精调的测量系统定向和控制这两块轨道板位置平顺过渡而设置的。6) 调整量显示器。显示器安装的安置方式为:从标架Ⅰ的触及端对应在测量车架上的位置开始为显示器1的安装位置, 逆时针在测量车架安装显示器2 (对应位置标架Ⅱ触及端) , 显示器3 (对应位置标架Ⅲ触及端) , 显示器4 (对应位置标架Ⅲ非触及端) , 显示器5 (对应位置标架Ⅱ非触及端) , 显示器6 (对应位置标架Ⅰ非触及端) 。7) 供电电源将电源分别与工控机和全站仪连接, 全站仪电源必须放置于精密对中三角架横梁上。

3.3 轨道板精调测量控制

1) 在轨道板精密调整系统软件内进行系统参数的配置。主要是配置通信协议、各接口参数、棱镜常数, 对各设备进行初始化, 输入原始数据等工作。2) 检校标架, 由于温度、长途运输等因素对测量标架的精度和实际几何关系都会产生一定的影响和变化, 故在工作前需要对测量标架进行检校。3) 测量棱镜1:计算棱镜1与设计值的偏差, 同时读取倾斜传感器1的角度。通过软件的计算得出棱镜8与理论值的偏差, 并将调整信息发送到各自对应的2个显示器上。施工人员根据显示的调整量对轨道板进行调节。4) 测量棱镜3和棱镜6:通过软件的计算得出与理论值的偏差, 并将调整信息发送到各自对应的2个显示器上。施工人员根据显示的调整量对轨道板进行调节。5) 四角测量:全站仪对轨道板四角所在棱镜1, 3, 6, 8自动照准测量, 完成测量后, 经过软件的计算, 轨道板的偏差值就会显示在软件上, 并将调整信息发送到各自对应的4个显示器上, 施工人员根据显示的调整量对轨道板进行调节。6) 完全测量:全站仪对轨道板上的棱镜1, 2, 3, 6, 7, 8完成测量后, 经过软件的计算, 轨道板的偏差值就会显示在软件上, 并将调整信息发送到各自对应的6个显示器上, 施工人员根据显示的调整量对轨道板进行调节。7) 数据存储。轨道板调整完毕、误差满足要求后, 需对轨道板实际安放位置的数据进行存储, 分别为“TXT/FFE”文件。8) 数据备份完毕将轨道板精密调整系统内的所有设备顺次移到下一块轨道板, 重复上述步骤。

3.4 轨道板精调质量控制要点

1) 每天交接班时要对所用的标架进行检校;每周要对测量标架与标准标架进行校核。2) 每天要对精调系统的记录文件进行复核, 确保在误差允许范围内。3) 交接班时要对精调的配置文件进行复核, 确保无误。4) 每次测量时要对棱镜与标架的编号进行复核, 避免误用。5) 精调过程要避免有人踩踏板, 同孔梁避免其他施工造成振动与挠动。6) 定期对对中三角架的高度进行校核, 发现高度变化及时在精调中修正, 避免对中杆磨损造成三角架高度的变化。7) 每次放置标架时, 将标架的探头与承轨台斜面充分接触, 在曲线上要采用松紧带与承轨台拉紧。

4 结语

工程实践中证明, CRTSⅡ型无砟轨道板精调在施工中起到非常重要的作用, 测量数据的计算和管理是CRTSⅡ型无砟轨道板施工中的一个关键环节, 因此无砟轨道精调测量必须建立专项管理制度, 实行专人负责, 分级管理;精调前再次检查粗铺精度, 不满足要求要进行调整;精调完成后要及时对已调整完成的轨道板进行评估测量。轨道板精调的精度直接影响后续轨道的铺设及后期无砟轨道运营时间。

参考文献

轨道板精调技术总结 篇3

关键词:客运专线 CRTSⅠ型无砟轨道板 粗铺 精调

0 引言

板式无砟轨道分为CRTSⅠ型和CRTSⅡ型两种结构,CRTSⅡ型板式无碴轨道在我国已建成的客运专线中曾多次使用;新建广深港铁路客运专线采用CRTSⅠ型板式无砟轨道,这在国内尚属首次规模应用。

1 工程概况

CRTSⅠ型板式无砟轨道结构形式由钢轨、扣件、充填式垫板、轨道板、水泥乳化沥青(CA)砂浆调整层、混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等组成(见图一)。下面以新建广深港铁路客运专线ZH-1标的CRTSⅠ型无砟轨道板精调施工为例进行介绍。

新建广深港铁路客运专线ZH-1标无砟轨道施工里程为DK1+602.26~DK43+800,全长42.2Km,包括20m、24m和32m双线简支梁、多种跨度的连续梁、刚架桥、提篮拱桥及连续梁拱桥,双线隧道等。全线共铺设CRTSⅠ型轨道板17380块,板型主要分别为RF4962、RF4856、RF4856(A)、RF3685、PF4962、PF3685、P3320等。

2 施工准备

2.1 主要人员和仪器设备

2.1.1 人员岗前培训

每个班组需要测量人员2名,施工人员12名。施工前,做好岗前培训及安全、质量和环保培训,保证正式铺板时的工作效率,确保铺板过程中无安全、质量和环保事故。测量人员要熟练操作测量控制系统,使测量工作能够准确快速进行,并保证铺板的一次验收质量达到要求。施工人员要熟练掌握铺板、精调等工序的技术要点,对控制系统反馈的数据要迅速准确调整到位,保证各道工序的紧密衔接。

2.1.2 仪器设备的准备

传输信号的电台2部,无线数据显示器4台,PDA手簿+软件1套,气象传感器1台;TCA1201+系列全站仪1台,要求全站仪测角精度为1"级、测距精度1mm+(1~2)ppm级;测量标架4台,每台标架配备2个球型棱镜。铺板龙门吊1台,精调装置1套;铺板龙门吊的铺板水平控制误差为±5mm。

2.2 变形评估和轨道板底座验收

2.2.1 变形评估

无砟轨道施工前,要对桥梁、隧道和过渡段等线下工程的变形作系统性评估,并确认其工后沉降和变形符合设计要求。

施工单位负责进行变形观测点的设置、点位保护、变形监测网的复测与校核、设计频次和周期的变形观测及观测数据的提交;评估单位负责对变形观测点的埋设、变形观测的方法和数据等进行系统性评估分析。评估合格并出具报告后,方可进行无砟轨道的施工。

2.2.2 轨道板底座验收

轨道板铺设前应将轨道板底座表面清理干净,不得有积水。然后对底座进行检查验收,检查项目有底座和凸形挡台的位置、外形尺寸、高程等,不符合要求者进行整修或返工后方可进行轨道板的铺设施工。

2.3 测量放线准备

①复测CPⅢ控制网。CPⅢ控制点是无砟轨道铺设和运营维护的控制基准,属三维坐标系统,CPⅢ控制点布设在桥梁防撞墙上。轨道板底座施工完成后,对CPⅢ控制网再进行一次复测。复测时,首先用4对CPⅢ点进行自由设站,然后利用获得的测站坐标对6对CPⅢ点进行对比测量,每一测站的观测不少于3个测回;下一测站应重复观测上一测站已观测的2对CPⅢ点,并观测1对新CPⅢ点。复测后,对一个CPⅢ点的多组复测数据进行平差获得该CPⅢ控制点的复测坐标,然后再与其原测量坐标进行比较;若△X和△Y均不大于1mm且△H不大于0.5mm时,采用原测量坐标;否则,对CPⅢ网再次复测直到符合要求。②根据复测的CPⅢ控制网进行测量放样,在轨道板底座上弹墨线,确认轨道板的铺设边线。

2.4 其他准备

①事先在底座和凸型挡台位置准备好4~5cm高、30cm长的方木及楔型木块若干,当轨道板吊装就位时,在底座上均匀对称摆放4个方木、在凸型挡台位置插上木楔子,确保轨道板距凸型挡台间距均匀、方向准确,初铺误差控制在1~2cm内。②检查铺板龙门吊等机械设备,准备好调节器、扳手和精调装置等。③提前做好配板工作,将轨道板的编号和安装位置对应,并在交底书中注明安装轨道板的编号和方向,防止用错。

3 轨道板粗铺

轨道板运送至铺板龙门吊下方后,铺板龙门吊落下起吊横梁,侧面的爪钩依水平方向旋入后锁闭起吊横梁。检查锁闭机构的四个爪夹点的锁栓完全锁闭后起吊。

轨道板起吊后,用附加的绞盘在起吊横梁上调整横向倾角,以便按相应的超高将轨道板能够平行放置在混凝土底座上,从而使轨道板精确就位并避免损坏。

铺板龙门吊将轨道板吊运至轨道板安装位置正上方后缓缓落下,放在预先放置好的支撑方木上,人工配合作业,将轨道板两端的凹形圆弧与底座上的凸形挡台精确定位,两端的间隙要基本一致。

4 轨道板精调

轨道板的精调包括测量和调整两部分,是CRTSⅠ型板式无砟轨道施工的核心技术之一。

4.1 轨道板的精调流程

首先找到8个CPⅢ点,采用后方交会法建立测量机器人的空间坐标网,再由测量机器人读取2个测量标架上4个球形棱镜位置的空间坐标,然后利用电台将测量数据输入掌上电脑进行轨道板的里程和各点坐标的实时计算,最后将计算值与设计值的对比数据输出显示在轨道板四周的无线接收显示器上,作为施工人员调整精调爪的依据。一次精调完成后,再次由测量机器人测量,由掌上电脑重新计算对比,如此反复进行几次测量和调整,直至完成一块轨道板的精调和定位。轨道板的精调流程见图二。

4.2 CRTSⅠ型轨道板的精调施工步骤

4.2.1 精调前的准备工作

①在精调程序中建立作业工程文件,输入测量全部线路的平面及纵坡设计参数。②仪器的架设。全站仪可自由设站,最好设在正前方的凸形挡台上,全站仪的支腿必须支撑平整、稳定,避免仪器晃动。

标架必须安装在轨道板的标架预留槽内,人工将每个标架的三个支点轻轻放入预留槽内,使支腿锥头与楔槽底部密贴。然后安装标架上的4个球形棱镜,并使棱镜的方向正对全站仪。

4.2.2 测量设备的安装及开启

开启掌上电脑及无线电装置,建立全站仪、掌上电脑及无线接收显示器等设备间的通讯联系。

4.2.3 轨道板精调过程

①无线操纵全站仪对CPⅢ控制点进行后方交会法测量,确定全站仪的空间绝对坐标。②无线操纵全站仪进行轨道板上棱镜的测量,全站仪按预先确定的顺序,自动描准测量标架上的每个棱镜,进行空间三维坐标的测量。③无线传输测量数据,掌上电脑计算轨道板的当前里程和各观测点的计算坐标,并将实测坐标与计算坐标进行对比分析,确定轨道板各观测点位横向和高程的需要调整量。软件不仅要考虑支点的水平和垂直位置,也要考虑支点处的超高值。④掌上电脑将精调值传输给无线接收显示器,测量工程师发出调整指令,工人操纵精调爪,依照统一口令,按先横向、后高程的顺序进行精调。⑤第一次调整完成后重复上述②、③、④步骤对轨道板进行复测检查,平面和高程的误差超标时再次调整,直到平面精度达到0.5mm以下、高程精度达到±0.3mm之内为止。⑥检查验收:需重复上述①、②、③步骤,对所有的棱镜进行观测和记录,全部指标均需达标。

4.2.4 保存记录

检核成果满足要求后进行数据保存记录。记录内容包括板的类型和板号、观测员、精调日期(时间)、各精调时间的温度、天气说明、检验测量后各点的误差值等。

4.3 轨道板精调注意事项

①精调轨道板的过程是由精调系统的软件进行控制,该软件同时控制全站仪,无需对全站仪进行数据输入。②标架必须轻拿轻放,严禁磕碰、抛摔,并定期校验,发现变形超标的标架不得使用。安装标架时,必须仔细小心地使标架和凹槽正确接触,各接触点全部落入槽内,严禁强拉硬拽。③安装好的标架要防止滑动,特别是在超高地段,要采取辅助的固定措施,防止因滑动或倾倒对标架造成损坏。④观测棱镜的位置必须按预先编号,棱镜底座要擦拭干净,正确安装棱镜,保证棱镜面正对全站仪。⑤精调测量采用无线控制,由专业测量人员操作,严格按测量操作规程进行作业,按棱镜的编号进行测量,确保数据编号与棱镜编号一一对应,防止出现误操作,导致测量数据错误。⑥精调人员根据显示器给出的调整值,按技术人员的口令进行同步精调作业,尤其是横向调整,不同步时容易使精调爪整体移位,造成本次精调作业失败。⑦一块板调整完成并进行固定后,要进行严格认真的复测检查,确保各项指标全部合格,对有不合格的项目要分析原因,重新进行调整。⑧雨雾、大风等恶劣天气条件下不得进行轨道板的精调作业。

5 结束语

随着我国客运专线建设的大规模展开,CRTSⅠ型板式无砟轨道势必得到广泛的应用和发展。轨道板的铺设质量直接影响整个无碴轨道的施工精度。新建广深港铁路客运专线ZH-1标经过测量精调,CRTSⅠ型轨道板的平面精度控制在0.5mm以下,高程精度控制在±0.3mm之内,可为同类工程提供有益的参考和借鉴。

参考文献:

[1]高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南.铁建设函(2009)674号.

轨道板精调技术总结 篇4

轨道精调是无砟轨道施工中最关键的一道工序, 它对轨道的线型最终位置能否达到设计及验标的要求起着决定性的作用。在道床板施工完毕无缝线路铺设完成, 长钢轨应力放散、锁定后的工作即轨道精调, 也就是对轨道线型 (轨向和轨面高程) 进行优化调整, 合理控制轨距变化率和水平变化率, 使轨道静态精度满足350km/h及以上高速行车条件。

二、工程概况

中铁十六局集团公司承建的郑州至西安铁路客运专线ZXZQ02标段位于河南省境内东起郑州市西止三门峡市, 施工起讫里程为DK45+530~DK170+800, 线路长度122.806km。主要工程内容有:新建隧道 (含明洞) 9座计20.003km, 桥梁38座计67.782km, 路基35.021km, 新建车站2座即新巩义车站和洛阳南站, 轨道 (无砟) 工程122.806双线公里。工程项目设计速度为350km/h, 验收 (综合调试) 速度要达到1.1倍设计速度要求。

三、轨道精调工艺流程 (见图1)

1.施工准备。 (1) 轨道精调仪器设备准备。郑西铁路客运专线ZXZQ02标段轨道精调施工采用的仪器是天宝 (Trimble S6) 全站仪及相配套GEDO CE轨道检测小车, 设备主要有YLB-700型液压双头螺栓扳手、单头手动螺栓扳手、起道器、轨距尺、塞尺、弦尺、毛刷、螺丝刀 (平口) 、镊子单头手动扳手等仪器设备。 (2) 主要人员、设备配置准备。对精调人员进行精调工艺、程序、标准的专业培训, 使参与轨道精调的人员全面掌握相关标准及要求。培训时分专业工种培训:测量按现场采集数据和内业数据分析计算培训;现场作业人员按标示、挡块和垫板摆放、电动扳手操作人员、挡块和垫板更换人员、质量检测人员和核实人员培训。对参加轨道精调的管理人员和作业人员应固定, 不应任意调动。 (3) CPⅢ控制网复测。CPⅢ控制网主要是为铺设无砟轨道和对轨道精调提供控制基准, 是在CPI、CPⅡ加密控制网基础上采用后方交汇法施测, CPⅢ控制网布网形式如图2所示。在对轨道进行精调施工前一个月完成CPⅢ控制网复测和检算, 保证c PⅢ网点的稳定性, 对确保轨道的高精度精调很有必要。 (4) 调整件准备。郑西铁路客运专线ZXZQ02标段无砟轨道采用的是福斯罗300-1型扣件系统, 需要提前准备的有wfp15a型轨距挡板、Zw692轨垫、Ap20调高垫板等主要调整件, 以上三种调整件约按需调整量的10%来备货。由于铺轨单位与轨道精调单位不是一家施工单位, 而施工战线比较长这给铺轨单位的现场施工管理带来一定的难度, 所以精调单位到施工现场时总是缺少福斯罗300-1型扣件系统中的其他零部件, 如轨枕螺栓、弹条、绝缘垫片、底板、弹性垫板等零部件, 故对这些零部件也要所准备, 以免耽误轨道精调的质量和进度。 (5) 轨枕编号。 (1) 轨枕编号方法。轨枕编号是为了确保轨道精调的高精度和施工方便在每根轨枕上用阿拉伯数字并按一定顺序标示的号码即为轨枕编号, 是采集数据、现场标示和更换扣件的主要依据。按照连续贯通里程, 两个连续CPⅢ控制点之间轨枕应连续编号, 其方法为:CPⅢ控制点编号+XXX (沿里程增加方向的排序号) , 例如CPⅢ控制点编号为63311, 沿该里程增加方向的第八根轨枕排序号为008, 则该轨枕的轨枕编号为63311008。 (2) 轨枕编号注意事项。一是一根轨枕只能有一个独一无二的号码;二是CPⅢ点的编号, 采用里程数来编列;三是左线为单号, 右线为双号, 例如63311008, 即表示从“63311”CPⅢ点沿里程增加方向左线的第八根轨枕;四是CPⅢ点的编号应该明确标记在临时支柱或防撞墙上;五是编号的方向要面向里程的前进方向。 (6) 钢轨及扣件系统检查。对全部将钢轨及扣件系统检查出来的问题分类统计好后上交总工程师。

2.轨道测量。 (1) 测量前, 全站仪设站精度应符合《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》要求, 并对Trimble S6全站仪和GEDO CE轨检小车及轨距尺进行校核。 (2) 采用轨检小车对轨道进行逐根轨枕连续测量。 (3) 区间轨道应连续测量, 分次测量时, 两次测量搭接长度不少于5~12根轨枕。 (4) 车站道岔应单独测量, 与两端线路搭接长度不少于35m。 (5) 现场采集的测量数据最好是以2km为一个单元报内业数据分析人员, 这样不但有利于内业数据分析和材料统计计划, 而且更有利于对精调后轨道的稳定性。

3.调整量计算。调整量计算的基本原则是:先轨向后轨距, 先高低后水平。对轨道精度和线型分区段进行综合分析评价, 确定需要调整的区段。 (1) 轨向调整。调整基准轨, 基准轨选择为曲线地段选择高轨, 直线地段选择与前方曲线高轨同侧钢轨, 对基准轨方向进行精确调整, 短波 (30m) 2mm合格率100%, 1mm合格率≮96%;长波 (300m) 10mm合格率100%;线型平顺, 无突变, 无周期性小幅振荡。 (2) 轨距调整。固定基准轨, 调整另一股钢轨, 轨距精度控制:±2mm合格率100%, ±1mm合格率≮96%, 轨距变化率≯1.5‰;该股钢轨方向线型应平顺, 无突变, 无周期性小幅振荡。 (3) 高低调整。调整非基准轨—低轨, 非基准轨选择为曲线地段选择低轨, 直线地段选择与前方曲线低轨同侧钢轨, 对非基准股钢轨高低进行精确调整, 短波 (30m) 2mm合格率100%, 1mm合格率≮96%;长波 (300m) 10mm合格率100%;线型平顺, 无突变, 无周期性小幅振荡。 (4) 水平调整。固定基准轨, 调整另一股钢轨高低, 校核水平精度, 1mm合格率100%;水平变化率, 相邻两根轨枕≯1mm, 间隔三根轨枕≯2mm;该股钢轨高低线型应平顺, 无突变, 无周期性小幅振荡。 (5) 分析数据, 确定调整区段。将现场采集的测量数据导入软件进行调整量计算, 将轨道各项几何尺寸全部调整到允许范围之内, 并对轨道线型进行优化。 (6) 形成调整量表。对计算的调整量进行核对优化后形成正式“调整量表”。 (表略) , 该表是用于现场对扣件更换的依据。 (7) 备足调整件数量根据调整量表准确统计各类调整件需求数量, 并提前报物资设备保障部, 以免耽误施工进度。

4.现场标示。标示人员在标示之前必须审核“调整量表”中的数据, 如有疑问及时与数据分析小组联系待确定后将数据与现场里程、CPⅢ编号、轨枕编号进行比对正确再进行标示。 (1) 高程标示高程标示在钢轨左侧的轨枕肩上。在福斯罗300-1型扣件系统中用于高程调整的主要是轨下垫板Zw692轨垫和Ap20钢制调节板, 在实际标示时不是直接按“调整量表”中的显示的高程数据标示而是根据表中的高程数据转化为实际的轨下垫板型号的数据来标示。例如表3中轨枕编号为65316014左轨高程为“-1”, 在轨枕肩上标示为“5”, (标准型轨下垫板厚度为6mm的Zw692-6) , 在摆放轨下垫板时就直接把5mm的Zw692-5摆放在轨枕旁边了。这样标示的目的是为了缩短施工时间。 (2) 平面标示。平面标示在钢轨右侧的轨枕肩上。标示时直接按“调整量表”中给出的数据直接标示, 一般情况只标示代负号的 (轨距挡板是一对带正负号) , 例如表3中轨枕编号为65316014左轨平面为“2”, 在钢轨右侧枕肩上标示为“-2”, 在钢轨左侧枕肩上标示为“2”但一般不标示以免和高程标示相混淆。 (3) 核对。该班施工的高程和平面均标示完成后, 必须进行核对, 要做到准确无误。

5.扣件更换。 (1) 扣件更换工艺流程 (见图3) 。 (2) 具体的扣件更换工艺流程。 (1) 施工准备。根据“调整量表”到物资设备部领取扣件并运到现场。 (2) 扣件摆放。根据“调整量表”到物资设备部领取扣件并运到现场对着轨枕肩上的标示, 将更换的扣件一一对应摆放整齐。在摆放轨距挡板 (标有“+”或“-”符号) 时, 轨距挡板上的符号必须与轨枕肩上标示的符号一致, 带有“-”号的轨距挡板必须摆放到标有“-”轨枕肩一侧, 然后带“+”的轨距挡板摆放在轨枕肩另一侧。摆放轨下垫板时按照标示的垫板型号摆放。 (3) 松动轨枕螺栓。扣件调整过程中, 每次松开5~8根轨枕螺栓, 直线地段可适当多松动几根轨枕, 其中不包括代表标示轨枕端部前两个或后两个不带标示的轨枕, 不带标示轨枕上的螺栓不取出, 只松动。只进行挡块的更换时, 首先松开带有“-”号一侧的螺栓, 然后再松开带有“+”号一侧的螺栓, 松动时要逐根松动从一头松到另一头, 不准许跳着松动。只进行垫板的更换时, 两侧可任选一侧松动, 松动时要逐根松动从一头松到另一头, 不准许跳着松动, 松动时松动完一侧在松动另一侧。档块和垫板同时更换时, 首先松开“-”号一侧的螺栓, 然后再松开“+”号一侧的螺栓, 松动时要逐根松动从一头松到另一头, 不准许跳着松动。 (4) 扣件更换。核对摆放更换的挡块、轨下垫板是否和轨枕肩上所标示需要更换的挡块、轨下垫板型号一致。螺栓全部松动后, 除最两侧的螺栓不取出外其他螺栓可全部取出, 然后取出挡块或轨下垫板 (用两个起道器对称把钢轨托起到可把旧轨下垫板取出即可, 切不可把钢轨抬得太高, 以免钢轨变形) , 用毛刷、平口小铲、镊子、气筒等工具对松开部位轨枕面及螺栓孔进行全面清理, 干净后安装要更换的挡块和轨下垫板, 用手把轨枕螺栓上到位。 (5) 紧固轨枕螺栓。只进行挡块的更换时, 当挡块更换完毕后, 首先紧固“+”号一侧的螺栓, 然后紧固“-”号一侧的螺栓, 紧固时要逐根紧固, 从一头紧固到另一头, 不准许跳着紧固。只进行垫板的更换时, 当垫板更换完毕后, 首先紧固的是先松动的一侧的螺栓, 然后紧固另一侧的螺栓, 紧固时要逐根紧固, 从一头紧固到另一头, 也不准许跳着紧固。档块和垫板同时更换时, 当挡块和垫板更换完毕后, 首先紧固“+”号一侧的螺栓, 然后紧固“-”号一侧的螺栓, 紧固时要逐根紧固, 从一头紧固到另一头, 不准许跳着紧固。螺栓在紧固时, 一定要保证扣件压力在250Nm左右。 (6) 收尾工作。回收更换下来的扣件按照规格型号分类整理好后移交物资设备部门管理, 根据现场实际调整情况做好记录。

6.轨道复测。 (1) 复测前, 对调整区段的扣件、轨下垫板等进行全面检查, 确认安装调整正确, 扣压力达到设计标准。 (2) 对调整区段采用轨检小车进行逐根轨枕连续测量, 测量数据存档备查。 (3) 复测数据不满足精度要求的地段应重新调整, 重新调整时按前面的步骤进行。

四、质量控制及检验

1.轨面高程符合设计要求, 允许偏差为-6~+4mm。

2.轨道中心与设计中线允许偏差为10mm, 线间距允许偏差为0~10mm。

3.轨道精调其它质量允许偏差及检测方法略。

五、结束语

通过参加郑州至西安铁路客运专线ZXZQ02标段轨道精调施工, 无论在工艺流程技术上的掌握和控制还是在施工质量、进度和成本上的保证, 效果是好的, 并积累了一些宝贵的施工经验, 但施工中还存在一些不足, 需要我们进一步努力探索和总结, 从而在以后的铁路客运专线轨道精调施工中始终有一套完善的轨道精调技术。

参考文献

[1].客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准.铁建设[2007]85号

[2].客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南.TZ216-2007

[3].客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定.铁建设[2006]189号

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