轨道检测概述

轨道检测从内容上可分为轨道部件状态检测、轨道几何形位检测及行车平稳性检测；从检测方式上可分为静态检测和动态检测。轨道检测是轨道科学维护管理的基础，同时也为轨道结构设计、病害原因分析及维护标准制定等提供实验依据。 轨道几何形位动静态检测 1.静态检测

静态检测利用检测工具沿线路逐点进行，包括线路和道岔几何形位检测。线路几何形位检测的主要项目有：轨距（含曲线轨距加宽）、水平（含曲线外超高、线路扭曲或三角坑）、轨向（含曲线圆顺程度）、高低及轨底坡。道岔几何形位的检测项目主要有：道岔各部分轨距、水平、高低、导曲线支距、查照间距、尖轨与基本轨的密贴程度。

沿线路等间距设测点，定期用道尺测量轨距及水平。线路扭曲检测包含于水平检测中，依据扭曲管理的基长（6.25m或18m)，计算与基长相对应测点间的水平变化率，即为线路扭曲率。高低检测采用10m弦沿轨顶纵向测量轨面的上拱或下凹正矢，测量时应注意扣除竖曲线的影响。轨向检测中，直线地段首先目测线路方向，必要时采用10m弦沿轨头内侧边测量正矢；曲线地段采用20m弦沿轨头内侧边逐点测量正矢，并与计划正矢比较，判定曲线是否需要整正。

线路几何形位的静态检测有严格的检查体系。以工长半月检查为主，填写“线路几何尺寸检查记录表”和“道岔几何尺寸检查记录表”。辅以重点地段的补充检查、段长及领工员的定期检查、年度春季和秋季普查等。 2.动态检测

轨道几何形位动态检测的设备主要是轨检车。我国XGJ-1准高速（140~160km/h)轨检车可检测13项内容，包括：左右轨的前后高低、左右轨的轨向、水平、左右轨的不平顺、曲线外轨超高、曲线半径、轨距、线路扭曲、车体水平和垂直振动加速度、左右轴箱垂直振动加速度等。除检测轨道几何形位外，还可以从轮轨相互作用和行车平稳性等方面对轨道状态作出综合评价。

轨检车由检测装置和数据处理系统两大部分组成。检测装置包括：惯性基准轨道不平顺测量装置、光点轨距测量装置和多功能振动测量装置等。数据处理系统包括：模数转换器、计算机、打印机等组成。

轨距检测采用光电式轨距测量装置，应用光学、磁学和电学原理，通过不同的传感器把轨距几何量值的变化转换成电容、电感和电流或电压等电气参数的变化，实现动态条件下轨距的无接触测量，这种测量方法不仅适用于常速轨检车，在高速轨检车上也普遍适用。测量前后高低和左右水平时，采用惯性基准轨道不平顺测量装置。该装置应用质量-弹簧-阻尼系统构成惯性基准，对轨道不平顺和水平进行测量。车体和轴箱振动加速度检测采用多功能振动测量装置。

轨检车载数据处理系统能对测试结果进行实时处理。由各检测装置测得的模拟信号通过模数转换器转化为数字信号，输入计算机进行分析和处理。处理结果打印成图表，给出某段线路上各检测项目的平均值、标准值、各级超限峰值几最大超限值、累计超限罚分值等。同时，模拟信号还被记录在波形记录仪或模拟磁带机上，供进一步分析和处理用。

发达国家大多数拥有自己研制生产的中高速或高速轨检车。在高速轨检车上，激光、数字滤波及图象处理技术得到广泛应用，以计算机为数据处理主体，对轨检信号进行模拟与数字混合处理，确保检测结果不受轨检车运行速度和运行方向的影响。与发达国家相比，我国轨检车的性能和应用标准还存在一定差距，主要表现在：尚没有高速轨检车，现有的准高速轨检车也主要靠引进国外技术制造；部分关键传感器未能国产化；对轨检车的检测数据还不能充分利用。这些都是急待研究和改进的地方。

二、轨道部件状态检测 1.钢轨状态检测

钢轨的状态主要包括磨耗、钢轨波磨、轨头表面擦伤和剥离、轨头肥边、接头不平顺以及钢轨内部的核伤和裂纹等，分别采用测磨仪或轨头轮廓仪、波磨检测装置或波磨检测车及探伤车进行检测。

常用的测耗装置有2针、9针、23针测磨仪，在一设定基准上、间隔一定距离、按一定角度分布着若干个小型游标尺，可测量轨头上各个角度的磨耗量。当需要测量轨头断面的轮廓形状时，可采用轨头轮廓仪。轨头轮廓仪采用平行四边形原理，在平行四边形的一个角附近设置一个滚动小轮，小轮沿轨头周边滚动，在平行四边形的对角附近设一画笔，小轮沿轨头周边滚动的过程中，画笔即在纸上连续地画出轨头轮廓线。

对钢轨波磨和接头不平顺，通常采用基尺和塞尺进行测量。塞尺厚度为0.1~1.0mm不等，可随意组合成各种厚度。基尺通常是不易变形的钢尺，长度约为50~120cm。在钢轨顶部放置基尺，在波磨波谷或低接头处试塞各种厚度的塞尺。这种检测方法的精度略低，但简便易行且能满足生产需要。当需要大量快速测量波磨时，须采用波磨检测车。波磨检测车由测量装置和数据处理装置两部分组成，测量装置包括陀螺基准和若干涡流或光电测距仪，对波磨实施无接触测量，测量数据经模数转换后由车载计算机实时处理。但波磨测试车工作速度一般小于40km/h,难以随运营列车连挂工作，宜装载于钢轨打磨车上。 常用的钢轨探伤装置为钢轨探伤小车，依靠人工推动在单股钢轨上行走，对轨头内部伤损进行探测。探伤小车采用超声波原理，由超声波发射器、接受器及波形显示器等组成。钢轨内部核伤或裂纹处固体与空气界面上产生发射波，反射波被接收后，可根据发射和反射的时间间隔和超声波的传播速度，计算并显示有无核伤以及核伤的位置和尺寸。 采用自动化超声波钢轨探伤车可大副度提高工作效率。探伤车由超声波探头、探伤信号显示及记录系统、钢轨缺陷定位和特殊标记系统、记录分析仪器等组成。每个超声波探头均配有供观察和照像用的阴极射线管，探头扫描的过程中，在暗室内与车速同步的摄影机连续取得8组探伤图片，由车载计算机自动检评系统进行实时处理和分析，结果可打印出钢轨缺陷类型、部位、长度、缺陷与钢轨上明显特征（如螺孔、接头等）的距离等。目前较先进的探伤车的工作速度约为30km/h,能探测轨腰宽度范围内轨头至轨底的各种内部伤损，可识别3~10mm的钢轨内部缺陷。 2.轨枕状态检测

钢筋混凝土轨枕在使用中常发生裂纹、掉块及挡肩破损等病害，影响线路质量，严重时危及行车安全，因此有必要加强对轨枕状态的检查。轨枕状态检查的主要内容为：轨枕顶面螺栓孔附近或两螺栓孔间的纵向裂纹、轨枕顶面螺栓孔附近横向裂纹、轨枕中部顶面横向和侧面垂直裂纹、轨枕挡肩处水平裂纹及挡肩损坏、空吊枕等。轨枕裂纹一旦形成环状，或残余裂纹达到一定宽度，将影响轨枕承载能力或加速预应力钢筋锈蚀，造成轨枕失效。 3.道床状态检测

道床状态包括道床尺寸、道床赃污和板结程度等。道床尺寸的检查方法较为简单，而道床的脏污和板结程度则需要仪器进行测试

道床脏污程度用道床内脏污物（粒径小于20mm)或道床空隙率衡量。道床脏污物测量一般采用筛分法进行，即在线路上随机抽取一定数量的枕跨，进行道床破底开挖，将挖出的道碴及脏物一起过筛后，称量粒径小于20mm的赃物重量。较为先进的测试方法是进行道床空隙率或密度测量。测量空隙率的常用仪器是同位素道床密度实度测量仪。清洁碎石道床稳定后的空隙率一般在31%~37%之间，当空隙率显著降低时，就容易发生板结、翻浆冒泥等致使道床失去弹性的病害，应当及时进行清筛。 翻浆冒泥是线路上常见的病害，是翻浆和冒泥两类病害的总称。翻浆可分为道床翻浆与基床

翻浆两类，翻浆较严重时，道床和基床翻浆一起出现。道床翻浆的根源在于道床不洁与排水不良，其发生地段与下部路基无关，通常不侵入路基。道床中翻出的泥浆比路基土的颜色要深，雨季时道床翻浆严重，雨季过后不再发生或明显轻微。道床因石碴被泥浆固结成干硬整块，逐渐板结并失去弹性。道床翻浆的严重程度可用翻浆等级加以划分。 一、线路维修的主要内容

由于轨道结构的组合性和散体性，所承受列车荷载的随机性和重复性，决定了轨道结构在运营过程中不可避免地回出现残余变形积累，造成轨道的各种不平顺和病害。轨道不平顺一经出现，就加剧轮轨动力作用，造成轮轨系统的剧烈振动，缩短个列车和轨道部件的使用寿命，降低行车平稳性，严重时危机行车安全，并同时促使轨道不平顺进一步增大，形成恶性循环。为了中止轨道残余变形的恶性循环，确保列车能以规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行，就必须对轨道在运营过程中出现的各种变形采取、相应的修养措施，包括对轨道的经常维修和定期修理，借以保持和提高线路设备的质量，使轨道经常处于良好的工作状态，符合规定的技术标准，并最大限度地延长各设备的使用寿命。由此可见，科学合理的线路维修工作，不仅是安全运输的必要保障，同时可节省大量的运营投入。

为此，应当合理地划分与组织线路维修工作，规定各类工作的性质、内容、标准、要求和实施周期。我国目前把养路工作划分为线路维护和线路大修两大类，两类养路工作相互补充，提高线路维修质量，能增加轨道各部件使用寿命，延长大修周期；而适时的高质量的线路大修，可以从根本上提高线路整体质量，减少维修的工作量。

线路维修应在全年内有计划的进行，其基本任务是：消除线路上各种不平顺现象，防止自然因素对线路的侵扰，更换个别伤损部件，保证轨道的轨距、水平、方向、高低等几何形位符合规定的技术标准，道床和路基稳固、坚实，排水性能良好，轨道各部件无病害，线路外观整洁。为适应轨道变形多样性和不均衡性，充分体现“预防为主、防治结合、养修并重”这一经长期总结形成的技术原则，线路维修划分为综合维修、经常保养和临时补修三种维护工作。 综合维修是根据线路变化规律和特点，以全面改善轨道弹性、调整轨道几何尺寸和更换失效零部件为重点，按周期有计划地、对线路进行综合性修理，以恢复线路完好的技术状态。综合维修的周期应根据线路大中修周期，并结合线路条件、运输条件及自然条件等具体情况确定，以通过总重表示。

经常保养是根据线路的变化情况，在全年度和线路总长范围内，有计划、有重点地进行养护，以保持线路质量经常处于均衡状态。临时补修主要是及时整修轨道几何尺寸超过临时补修限度的处所，以保证列车运行平稳和安全。 二、线路维修的基本作业

线路维修的基本作业，包括起道、拔道、改道，调整轨缝，校正轨底坡，方正轨枕，整正道岔，单根抽换钢轨及轨枕，修理及更换联结零件等。 1.起道、捣固及垫板作业

矫正线路纵断面标高的工作称为起道，其主要作业包括：扒碴、起道、方正轨枕、回填石碴及捣固等。捣固作业是人工或利用捣固机械将道床石碴振捣密实的过程。根据轨道静态和动态检测结果，当线路坑洼处所较少，维修时只重点起道进行捣固，即“重起重捣”；当线路坑洼处所较多，且下沉量也较大时，则应有计划地进行“全起全捣”。 线路维修中，当轨道前后高低及左右水平误差较小时，也常采用“捣垫结合”的方法矫正线路，主要使用于混凝土枕地段。在轨底加入由竹、压缩木、塑料或橡胶制成的调高垫板以达到调整钢轨高度的目的，但调高垫板的厚度一般不宜超过6~8mm,以确保钢轨扣件能正常工作。对于混凝土宽轨枕，不便起道捣固，可以用粒径8~12mm的小碎石直接垫入枕底进行调节。 起道量为40mm及以下时，用作业标防护；起道量为41～100mm时，用减速信号防护，列车以小于25km/h的速度慢行通过；起道量超过100mm时，应当设置停车信号进行防护。