浅谈新建高铁无砟轨道预铺系统对标准材料用量的影响
2018-02-07胡海波金洲阎亮
胡海波+金洲+阎亮
摘 要：新建高铁线路平顺和舒适性（TQI指数和动力学指标）与材料的用量一直是困扰高铁施工的难题，本文通过施工建设中的铺板数据开发了一种软件，利用轨道板的现有数据反求各个承轨台扣件材料的用量，考虑了轨道板的制造误差、各种复测模式的转换等可变因素，在首次铺轨时提供真实线路扣件材料的计划，大大降低了材料的浪费量。
关键词：高铁无砟轨道；预铺系统；标准扣件用量；预铺软件
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.061
我国高铁正以前所没有的速度在大规模扩充，高速铁路不仅已成为国内铁路运输的重要组成部分，也是我国对外展示的一张靓丽的名片。截止到2016年底，我国的高铁通车里程已经突破2.4万公里，国内开通的高铁里程每年都在逐年发展，随着我国倡导的一带一路工程的铺开，中国的高铁技术在全球铺开已经势在必行。这对新建铁路线路的质量提出了更高的要求，线路轨道综合指数TQI值也由过去的3.0-3.5提高到2.0左右，甚至更高，这样势必造成扣件的更换率高，导致铺轨初期使用的标准扣件大量的浪费，给建设单位带来成本的急剧增加。依据已有施工的数据和前期工程的测量成果，在铺轨前就进行预设调整件方案设计，并寻求一种高效的作业工法，改善现有的作业体系，可以达到快速、高效地完成铺轨、精测精调作业，同时也最大限度地节省标准扣件使用量。
1 目前国内外精测精调作业情况
国内外普遍采用的轨道调整技术方案是：利用CPIII控制网的成果，采用全站仪自由设站，再配合采用轨道几何状态测量仪进行线路测量，人工设计轨道调整的扣件方案，指导作业，采用2-3遍调整直到满足线路平顺性和动力学指标。该技术方案的在新建高铁阶段就表现出作业效率低下的特点，已不适宜于今天的高速铁路发展，尤其不适合于高铁线路的大修或维修作业。为了提高工作效率，各个路局陆续开始进行测量和轨道维护的优化方案研究。相对成功的是：采用绝对测量进行线路的线型控制和长波控制，0级轨检仪进行短波平顺性控制的方案，在实践作业中也取得比较满意的结果。但这种模式需要使用两种不同的测量设备，增加了设备成本，而且需要进行多次测量和反复的调整作业，操作流程比较复杂。
国外最先进轨道检测的代表是德国Gedo CE轨道检测小车与瑞士Amberg的GRP轨道检测小车。在我国高铁发展初期，线路的精测精调普遍采用的方法也是通过Amberg、Gedo或者国产精测设备完成线路绝对坐标的测量，从而指导线路精调。
2 建设单位施工情况
2.1 建设单位施工流程（见图1）
2.2 存在的几个问题
流程中无论是调板还是精调都用到了三网合一的CPIII控制网，但前后数据没有统一利用。
目前调板的定位方式有两种；利用承轨台螺栓孔定位和利用承轨槽弧面定位，但两种定位方式存在误差，特别是承轨台螺栓孔中心有0.9mm的垂直度误差和0.5mm的平面误差。
施工完成后实际中性线和设计的理论中心线已经有偏差（必然存在），虽然此时的偏差很小（大约在1-2毫米），但在铺轨前任然假设各个承轨台在理论中心线所设计的位置进行标准扣件的安放。
大批标准扣件更换下来后堆积如山，造成极大地浪费。
3 新建高铁无砟轨道预铺系统
3.1 软件介绍
新建高铁无砟轨道预铺系统是我国引进国外板式無砟轨道相关理念而建立起来的系统，能够有效解决轨道系统中出现的翘曲等问题，同时也改进了轨道的维护和养护，降低了工程的造价。因此，新建高铁无砟轨道预铺系统在我国属于先进技术成果，在轨道预铺和后续保养中发挥了较强的作用。
3.2 软件特点
新建高铁无砟轨道预铺系统结合了无砟轨道相关设计理念和结构设计特征，最终形成了轨道结构计算的整体理论体系，实现了无砟轨道结构和相关接口的创新，真正达到了工程施工的机械化与自动化。目前我国已经拥有了具有我国自主产权的CRTS-Ⅲ型无砟轨道系统。
4 工程实例
在京沈客专对新建线路W300-1型扣件调整测试。
选取两端TQI质量差不多的地段，一段采用标准扣件，一段采用非标件（见图9、图10）。
采用同样的数据分析，得出第一遍调整量数据报表（见图11、图12、图13）。
参考文献：
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[4]肖威，郭宇，高建敏等.高速铁路路基不均匀沉降对CRTSIII型板式轨道受力变形的影响[J].铁道科学与工程学报，2015，12（04）：724-730.
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[7]王其昌.<
