浅析通过统计分析TQI指数变化确定无砟轨道质量不良原因论文_王生帅

西宁工务段 青海西宁 810006

摘要:高速铁路对我国的经济发展有重要作用,针对其存在的运营期轨道质量下降的问题,可通过统计分析各区段TQI轨道质量指数,确定无砟轨道问题区段并查找TQI指数上涨原因,指导管理单位采取针对性的整修作业。本文通过统计分析某高速客专线路无砟轨道TQI指数变化情况,确定问题区段并浅析了变化原因。

关键词:高速铁路;无砟轨道;TQI指数

1线路概况

以某高速客专线路为例,该线路采用CRTS-I型双块式无砟轨道结构形式,按照动检车TQI轨道质量指数区段划分规则,以每200米轨道区段作为TQI单元区段,该客专线路上下行各划分1092个区段。针对该线路无砟轨道TQI指数较往年呈不断上涨的情况,进行TQI指数分析,准确的判断轨道质量变化的原因,制定有针对性的养护维修计划。

2 TQI指数变化情况

利用2018年检测数据与2017年同月份TQI检测数据,对该客专TQI上涨区段进行对比统计分析,通过与2017年1月份 TQI指数对比,管内线路TQI指数变化情况如下:

本月检测上行删除15段受干扰失真区段,共有1067个TQI有效区段,与2017年上行同期同区段TQI指数对比,其中TQI增大区段有657段,,共计131.4km,占60.5%;保持不变的区段22段,共计4.4km,占2%;TQI减小区段396个,共计79.2km,占36.3%。

本月下行共有1075个TQI有效区段,与2017年下行同期同区段TQI指数对比,客专下行TQI指数增大区段717段,共计143.4km,占66.4%;保持不变32段,共计6.4km,占3%;TQI指数降低区段332个,共计66.4km,占30.4%。

3 TQI上涨区段统计情况

根据线路所处的位置特征,按桥梁、路基、隧道三个区段类型进行了统计,统计情况如下:

上行:通过对上行TQI 指数上涨幅度明显(涨幅大于0.5)的区段进行统计,发现上行上涨幅度较大区段共有62段,共计14.4km,其中路基段线路有28段,共计5.6km,在桥梁区段线路有20段,共计4公里,隧道内线路14段,共计2.8km。

下行:通过对下行TQI 指数上涨幅度明显(涨幅大于0.5)的区段进行统计,发现上行上涨幅度较大区段共有34段,共计6.8km,其中路基段线路有13段,共计2.6km,在桥梁区段线路有13段,共计2.6公里,隧道内线路8段,共计1.6km。

4 TQI指数上涨原因分析

(1)路基段线路TQI指数增长分析

通过对TQI涨幅明显区段的统计可看出,TQI上涨明显区段中路基段占比接近一半,且分布具有三个特点:一是集中在路基不均匀沉降变化区段。这些地段因路基变化,轨道调整量达到极限,无法继续精调,部分地段进行了更换特殊扣件及轨道板抬板纠偏整治,虽然达不到动检车一二级超限,但部分长波病害无法消除彻底;二是集中在路基过渡段。根据统计表可知除去站内及变化地段上下行共有10段路基过渡段出现明显涨幅,由于路桥、路隧过渡段路基结构特点,造成路基无法长期保持稳定,出现长波高低、轨向病害反复出现,影响TQI指数上涨;三是集中在季节性冻胀处所。由于1934、1941公里路基冻胀,线路无法保持稳定,影响TQI指数保持,并且与去年相比今年路基冻胀新增7处。综合以上三点是造成路基段TQI 上涨的主要原因。路基段TQI涨幅较大区段统计详见表1:

表1:

(2)桥梁段线路TQI指数增长分析

通过下表统计发现桥梁区段上下行TQI上涨明显的线路全部集中在15座特大桥上,分布较集中的主要有六座桥梁。通过对这些桥梁动检波形图分析,以上桥梁全部存在因混凝土梁体徐变而引起的长波高低病害,峰值普遍在3mm左右,峰值最大接近5mm,如塔尔湾特大桥,且这些长波高低峰值较去年同期检测均有1mm左右的增长幅度,部分达到2mm涨幅(如波形截图1所示)。管内桥梁总长74.912km,占线路总长34.3%,梁体徐变引起的长波高低对全线TQI指数影响较大。

图1:某桥波形截图上行

(3)隧道段线路TQI指数增长分析

通过下表统计,隧道区段上下行TQI上涨明显的线路集中在管内9座隧道,道由于隧道存在变化,隧道病害不断增多,导致轨道质量下降,造成TQI上涨,其中部分隧道轨道变化处所主要集中在该苏隧道渗水地段位置。

表3:

5 综合以上分析情况,目前兰新客专TQI上涨原因主要为以下几点

1.路基不均匀变化区段多。路基变化区段主要集中在长路基不均匀沉降区段及路桥、路隧过渡区段,由于这些区段路基的变化,导致轨道无法保持稳定,线路长波病害数量增加,无法整治彻底,且路基变化导致轨道板开裂,掉块情况出现,长期作用直接影响轨道质量,造成TQI指数上涨。

2.路基冻胀处所多。路基季节性冻胀导致轨道几何尺寸无法保持稳定,动检车检测一二级数量增加。通过对比前期该客专线路冻处所及位置,今年冬季较前一年冻胀处所有明显的增加,冻胀处所的增加及变化病害也对线路TQI指数造成影响。

3.长大桥梁体徐变不断增加。通过对TQI上涨区段的统计及日常动态添乘检测,该客专线路桥梁均存在不同程度的混凝土梁体徐变,梁体徐变导致的桥梁区段线路出现周期性变化的长波高低病害,病害峰值3mm左右,且长波高低峰值较上一年有明显增加,增加量在1mm左右,管内桥梁总长占比很高,桥梁区段线路几何尺寸变化对全线TQI指数评定有很大影响。

4.隧道病害增加导致线路TQI增加。通过统计该线路TQI上涨明显区段,隧道区段线路主要集中在病害较多的隧道中,隧道病害影响轨道TQI指数上涨。

6 结语

综上,高速铁路无砟轨道其优点在于有良好的轨道平顺性,对于高铁铁路动态检测,普遍优良率接近100%,公里平均扣分存在一定的偶然性,故一般采用以每200米TQI指数来反映线路轨道状态。应用一定时期的检测数据进行TQI质量指数统计分析,可更全面地反映当前无砟轨道线路的质量状态。

参考文献:

[1]高速铁路无砟轨道空间精细化分析方法及其应用研究[D].赵磊.北京交通大学 2015

[2]大温差地区路基上单元双块式无砟轨道结构设计及优化研究[D].韦有信.西南交通大学 2014

[3]高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路设计理论及方法研究[D].曲村.北京交通大学 2013

[4]轨道交通线路几何安全状态动态检测技术研究[D].余祖俊.北京交通大学 2008

论文作者:王生帅

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/16

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