1.宁波海洋研究院 浙江 宁波 315832；2.宁波冶金勘察设计研究股份有限公司 浙江 宁波 315041
摘要：本文基于城市轨道交通钢轨的检测进行探讨，通过探讨分析宁波轨道交通轨道的检测需求，提出检测的必要性，基于CPIII的人工小车检测技术通过我单位在宁波轨道交通1、2号线轨道检测案例对城市轨道交通钢轨检测的技术、设备的探讨，认为宁波轨道交通的轨道检测应紧紧依托新技术手段，配合检测设备，以提高检测的效率、准确性和可靠性，为宁波轨道交通的运营安全保驾护航。
关键词：轨道交通钢轨检测；人工检测小车；
The research is based on urban rail transit track detection
SunWei1 LiuJunting2
（1. Ningbo institute of oceanography，Zhejiang Ningbo，315832； 2. Ningbo metallurgical investigationsurvey＆ design research co., LTD，Zhejiang Ningbo，315041）
Abstract: This article is based on the discussion of rail transit in urban rail transit, through discusses the necessity of detecting the track of Ningbo rail transit track, and puts forward the necessity of testing .Based on CPIII artificial car detection technology through my unit in Ningbo Rail Transit Line 1 and 2 track detection case .This article discusses the technology and equipment of rail transit in urban rail transit, and conclude that the orbit detection of Ningbo rail transit should closely follow the new technical means and cooperate with the testing equipment to improve the efficiency, accuracy and reliability in order to escort the operation of Ningbo rail transit safely.
Keywords: rail transit rail detection; manual inspection car;
1 引 言
随着宁波轨道交通线路里程的增加和运营时间的延长，线路的行车安全越来越受到重视，而轨道结构的安全是其中重要组成部分。城市轨道交通绝大部分建于地下或高架，同时又具有行车密度大、载客量大、安全准点要求高、信号制式复杂以及养护维修时间短、场地狭窄等特点，因此，对轨道结构的安全性要求非常高。如日常养护维修中和检查铺设质量。本文的实例项目来源就是为了解和掌握宁波市轨道交通2号线项目轨道铺设质量情况，受宁波市市政公用工程安全质量监督站的委托，对已完成的宁波市轨道交通2号线出入段线、客运中心站至丽园南路站区间、宁波火车站至城隍庙站区间进行轨道检测。为防止脱轨等重大事故的发生，必须对轨道进行安全性检测，其轨道结构的安全性及铺设质量检测要求也愈加迫切。
2 国内外轨道检测技术研究
目前国内外的轨道检测技术一种是基于轨道无损检测技术，主要包括超声技术、脉冲涡流技术、磁感应技术等，另一种是铺轨基标检测技术和基于CPIII的人工小车检测技术等。
铺轨基标是一种采用比较广泛的铺轨控制方式，主要是在轨道中心或轨道外侧每隔5m或6m埋设一个基标点，每个基标包括了里程及高程数据，依据设计资料和基标点来确定轨道位置及轨面高程。优点是使用铺轨基标施工速度较快，控制方法容易掌握，对施工环境要求低。缺点整体道床混凝土浇筑过程中大部分基标被覆盖而无法保留，基标成品保护比较困难。
基于CPIII的人工小车检测技术是从高铁路引入城市轨道检测方法，是宁波市首先使用到城市轨道交通检测一种技术，基于CPIII的人工小车检测技术是通过在轨道两侧埋设CPIII点，进行CPIII控制测量，控制成果满足要求后，采用全站仪配合轨道小车进行轨道的检测。该技术优点在于控制点不易破坏，利于长久保存，提高了轨道铺轨的绝对精度，使轨道几何状态更接近设计位置。
3轨道检测的内容
以宁波市轨道交通2号线轨道检测为例，工作范围为宁波市轨道交通2号线出入段线、客运中心站至丽园南路站区间、宁波火车站至城隍庙站区间。主要内容包括轨道平顺度检测、轮轨作用力检测、轨道里程检测、轨道中线坐标及轨面高程检测等。
平顺度检测：轨道平顺度有以下几种:高低、轨向、水平、扭曲、轨距等。高低不平顺是指钢轨顶面沿长度方向的凹凸不平。轨向不平顺是指钢轨侧面沿长度方向的凹凸不平。水平不平顺是指左右轨之高差(在曲线部分有超高的情况下，把对应于正常超高量的增减量称为水平不平顺)。轨距不平顺是指左右股钢轨之间距离的变化。轨道平顺度的检测就是要对轨道在工作状态下的变形进行监测，若轨道的变形偏离铺设时的精度到一定的程度时，就要对轨道进行维修。
3-2 轨道几何状态测量仪独立坐标系示意图
轮轨作用力检测：运行的列车与轨道组成一个共同的力学系统，它们紧密地联系在一起，并且相互作用。检测轮轨相互作用力不仅为机车车辆和轨道的维修提供依据，更重要的是判断列车是否有可能脱轨掉道，对保障列车运行安全非常重要。如图1，车轮作用于钢轨的垂直力为P,横向力为Q.轨道检查车在运行中连续测量P和Q。根据P和Q测值计算出“脱轨系数”和“减载率”两个重要参数。当检测的“脱轨系数”和“减载率”值大于规定值时，意味着列车有可能脱轨掉道，危及行车安全。
轨道里程检测：按照全线设计里程，用全站仪实测出轨道几何状态测量仪上棱镜中心的三维坐标后，将该点投影到设计平曲线上，以投影点的里程为小车当前检定位置的里程。里程推算示意图如图3-1。
轨道中线坐标及轨面高程检测：轨道中线坐标和轨面高程的检测，是对线路轨道工程质量状况的最基本的评价。通过检测轨道实测坐标和高程值与线路设计值之间的差值，可以全面直观的反映轨道工程质量。轨道中线坐标及轨面高程检测所用到的轨道几何状态测量仪独立坐标系示意图如图3-2。
4基于CPIII的人工小车检测技术
基于CPIII的人工小车检测技术基本流程图如下：
（3）使用 8 个控制点（CPIII）进行自由设站；全站仪自由设站时，平差后东坐标、北坐标和高程的中误差应在0.7mm 以内，方向的中误差应在1.4 秒以内，否则应重新设站。（按照高铁轨道工程测量规范）
（4）轨检小车每次测量作业之前都要对超高传感器进行校准。
（5）全站仪搬站后前后两个区间的测量需交叠 5-10 米。
（6）测量完成后，输出轨道几何参数，制作报表并进行评价。可根据需要定义报表的输出内容，选择性的输出轨道平面位置、轨面高程、轨距、水平/超高、轨向（长波和短波）、高低（长波和短波）等参数的偏差。
（7）轨道检查小车数据处理和成果三角坑波形突变图
宁波市钢轨二号线检测——三角坑波形突变图、区段整体不平顺
宁波市钢轨二号线检测——客丽区间成果分析数据
5 结束语
基于城市轨道交通钢轨检测的探讨，简单介绍了国内外的轨道检测技术，重点介绍基于CPIII的人工小车检测技术工作流程，将整个检测流程划分为CPIII复测、扣件安装、轨缝焊接检查、轨道测量、调整量计算、轨道调整、轨道复检的介绍。
通过对城市轨道交通钢轨检测的技术和设备的探讨，宁波轨道交通的轨道检测运用新技术手段，配合与之相应适当的检测设备，提高检测的效率、准确性和可靠性，提高了轨道铺轨的绝对精度，使轨道几何状态更接近设计位置，为宁波轨道交通的运营安全保驾护航。
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论文作者:孙伟,刘军廷,蔡利波
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/22
标签：轨道论文; 平顺论文; 轨道交通论文; 钢轨论文; 宁波论文; 高程论文; 小车论文; 《防护工程》2017年第26期论文;